機器設(shè)計會如何受到AI的影響

人工智能如今應(yīng)用越來越廣泛。在大多數(shù)情況下，健壯和自適應(yīng)的人工智能可以為人類的專業(yè)知識提供補充，而不是完全取代人類。人工智能在工程設(shè)計和機器任務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用就是這樣一種情況。

人工智能和機器學(xué)習(xí)正在改變?nèi)藗冊O(shè)計機器和產(chǎn)品的方式，使工業(yè)設(shè)備更加精確和高效，并為工程師提供了優(yōu)化和自動化工作流程的方式。

用人工智能進行生成設(shè)計

生成設(shè)計是人工智能在機器和通用產(chǎn)品設(shè)計中令人興奮的應(yīng)用。在這里，人工智能根據(jù)一組用戶指定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計新產(chǎn)品，或智能地優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品以增加穩(wěn)定性、耐用性或效率。例如，產(chǎn)品設(shè)計者可以指定在最終設(shè)計中使用的最大原料量或其最小強度公差。然后，這個算法會找到滿足這些條件的多個有效且可行的設(shè)計。

生成式設(shè)計的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，包括設(shè)計汽車車身和發(fā)動機零件以提高燃油效率，延長使用壽命。由于工作流中包含了生成性設(shè)計，一家公司使用智能設(shè)計來減輕關(guān)鍵部件的重量，同時提高其熱管理性能。

人工智能與循環(huán)經(jīng)濟

預(yù)計到2025年，全球人工智能市場價值將達到590億美元。這一增長的一個重要原因是，經(jīng)濟的重要部分正在以精益和智能為核心從上到下進行重新思考和重組。

每個行業(yè)都必須變得更加節(jié)能，減少材料浪費，并且在生產(chǎn)新產(chǎn)品時要更加謹(jǐn)慎和經(jīng)濟。客戶需要這些東西，全世界也都要求良好的環(huán)境管理。

這是“循環(huán)經(jīng)濟”的核心，麥肯錫公司將其描述為“增長與有限資源的消耗逐漸脫節(jié)”的一種。他們的研究發(fā)現(xiàn)，在歐洲廣泛采用循環(huán)經(jīng)濟原理可以幫助經(jīng)濟復(fù)蘇。到2030年，歐洲市值將達到1.8萬億歐元，約合2萬億美元。

以人工智能為主導(dǎo)的產(chǎn)品和機器設(shè)計可利用大數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)實現(xiàn)重大的財務(wù)和其他收益：

?大數(shù)據(jù)允許企業(yè)收集他們的人工智能工具所需的洞察力，以便隨著時間的推移進行更智能的設(shè)計迭代。

?將用戶和售后市場數(shù)據(jù)集納入智能產(chǎn)品設(shè)計，有助于使工業(yè)機器和復(fù)雜的消費級產(chǎn)品更易于用戶使用、更持久或更易于翻新和轉(zhuǎn)售。這意味著更少的電子產(chǎn)品和其他物質(zhì)垃圾在垃圾填埋場出現(xiàn)之前被填埋。

?工業(yè)設(shè)備和企業(yè)規(guī)劃平臺受益于從供應(yīng)商、客戶和更廣泛的行業(yè)收集的數(shù)據(jù)，以便就如何分配資產(chǎn)、何時以及生產(chǎn)什么來滿足需求做出更多的戰(zhàn)略決策。

具有自我意識的工業(yè)機器

人工智能使自我監(jiān)控機器成為現(xiàn)實。工業(yè)生產(chǎn)傳送帶、自動導(dǎo)引車輛、機械臂和其他工具正在從頭開始重新設(shè)計、數(shù)據(jù)收集和智能內(nèi)置。

關(guān)鍵在于現(xiàn)代傳感器的質(zhì)量和價格可承受性。傳感器是生產(chǎn)設(shè)備和自動車輛收集信息并形成周圍情況的圖像的方式。這對提高工業(yè)設(shè)備和機器人的安全性以及機器人的能力具有巨大的意義。

其中最重要的一項工作就是將機器視覺轉(zhuǎn)化為對零件進行質(zhì)量和安全檢測的任務(wù)。

另一個原因是機器學(xué)習(xí)比人類單獨學(xué)習(xí)能更好地發(fā)現(xiàn)未來失敗的預(yù)測因素。當(dāng)機器運行時，傳感器數(shù)據(jù)可以隨時發(fā)現(xiàn)并標(biāo)記諸如溫度波動、異常振動和污染物的存在。這就要求在維修項目變成設(shè)備故障或產(chǎn)品缺陷之前開始注意它們。

改進的協(xié)作機器人

除了傳感器驅(qū)動的自我意識制造設(shè)備外，人工智能還有助于使協(xié)作機器人與人類同行一起變得更安全、更有用。

人工智能的改進使得機器人系統(tǒng)能夠在承擔(dān)大部分物理風(fēng)險的同時，安全地與人類一起執(zhí)行危險任務(wù)。焊接重型部件只是一個例子，預(yù)計到2022年及以后，焊接行業(yè)將出現(xiàn)工作短缺，這使其成為這項技術(shù)的主要目標(biāo)。

在這里部署智能機器是一種將現(xiàn)有人才轉(zhuǎn)移到更高復(fù)雜度和更高報酬的工作，或者更安全但更精致的工作的方式，同時可能節(jié)省大量成本和材料。

這也適用于配送和制造設(shè)施，這些設(shè)施要求安全、高效地搬運大量材料或在客戶履行中具有高度的準(zhǔn)確性。自動揀單機和自動堆垛機的專利設(shè)計競賽也在全速進行，并展示了在倉儲和供應(yīng)鏈環(huán)境中的可能性。

智能設(shè)計的基礎(chǔ)設(shè)施

人工智能正在使物理基礎(chǔ)設(shè)施和建造它的機器在設(shè)計、建造和維護階段都更能“獨立思考”。荷蘭有一座40多英尺長的橋，該橋是使用機器智能設(shè)計的，正如設(shè)計師所說，它是通過自動定向3D打印機器人在“空中打印”的。

人工智能不僅是這座橋梁設(shè)計者，也是這座橋的維護者。設(shè)計者計劃在橋梁結(jié)構(gòu)中加入傳感器，以主動監(jiān)測橋梁的性能，以及橋梁的物理健康狀況如何和是否波動。

激動人心的時代

對于產(chǎn)品設(shè)計師、土木工程師、機器人專家、機械師和企業(yè)戰(zhàn)略家來說，這都是令人興奮的時刻。

人工智能已經(jīng)在改變?nèi)藗儗λ蕾嚨臋C器的監(jiān)控方式，極大地提高了這些機器的自我意識和效率，幫助人們找到新產(chǎn)品和新的人才解決方案。