徐成偉 林陽(yáng) 華晨寶馬汽車(chē)有限公司
目前,我國(guó)對(duì)于人工智能技術(shù)方面的研究已經(jīng)較為深入,逐漸形成一個(gè)系統(tǒng),不管是語(yǔ)言專(zhuān)家或者其他社會(huì)科學(xué)方面的專(zhuān)家,都對(duì)此進(jìn)行深入探索。在工業(yè)工程電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)用人工智能技術(shù),不但可以提高電氣設(shè)備的整體自動(dòng)化水平,使得設(shè)備操作更為精確,還能夠控制運(yùn)營(yíng)成本,節(jié)省資金,提高作業(yè)效率,從而提升整體的智能化水準(zhǔn)。簡(jiǎn)單來(lái)講,人工智能技術(shù)有著四個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)特征:(1)有利于參數(shù)的調(diào)節(jié)。相比以往的控制端,應(yīng)用人工智能技術(shù)后的電氣設(shè)備使用更為便捷,而且有著極高的可行性。能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置,最大程度的提高智能函數(shù)的性能。(2)受外界干擾影響小。在實(shí)際工作中,電氣設(shè)備對(duì)于人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用要求較少。動(dòng)態(tài)模型的準(zhǔn)確性要求并不嚴(yán)格,不需要額外設(shè)置相關(guān)參數(shù),進(jìn)行作業(yè)的環(huán)境也比較簡(jiǎn)單,即使外界環(huán)境比較惡劣,也并不會(huì)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用效果造成過(guò)多干擾。(3)產(chǎn)品性能具有一致性。在不同工作環(huán)節(jié),人工智能技術(shù)有著不同的應(yīng)用。針對(duì)一些特殊對(duì)象,可以預(yù)先進(jìn)行預(yù)先設(shè)定,這時(shí)應(yīng)用傳統(tǒng)控制方式同樣有著較好的應(yīng)用效果。但是在對(duì)于其他對(duì)象的控制情況,難以有效把控。相比傳統(tǒng)控制方法,人工智能技術(shù)在對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行控制過(guò)程中,其一致性表現(xiàn)非常顯著。不但可以輕松地分辨出系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù),還能夠?qū)ο到y(tǒng)中的某些影響因素進(jìn)行忽視。由此可見(jiàn),將人工智能技術(shù)應(yīng)用到程序設(shè)置階段,可以提高操作的流暢性和便捷性,而且精度也有著較大提升,進(jìn)一步保障產(chǎn)品性能。(4)有著非常小的失誤率。上文提高,人工智能技術(shù)受到外界干擾很小,并對(duì)于動(dòng)態(tài)模型的操作環(huán)境和準(zhǔn)確性要求比較低。
在電氣自動(dòng)化控制中電氣控制是最為核心的環(huán)節(jié),人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠提升控制效率與精度,且能夠應(yīng)對(duì)龐大的信息數(shù)據(jù)以及復(fù)雜的工作流程。模糊控制是基于人工智能技術(shù)下的常用電氣控制技術(shù)之一。模糊控制是基于模糊推理與模糊語(yǔ)言理論而形成的控制形式,結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)核心為基于人工智能技術(shù)的模糊控制設(shè)備,這也是模糊控制與其他控制方式差別之處。模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為模糊控制器、輸入/輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制對(duì)象以及測(cè)量設(shè)備。其中,控制對(duì)象的容納范圍十分廣泛,不論是確定、模糊,單變量、多變量,定常、時(shí)變,線(xiàn)性、非線(xiàn)性均可以作為控制對(duì)象。無(wú)法精準(zhǔn)建立數(shù)學(xué)模型的對(duì)象更加適合應(yīng)用模糊控制技術(shù);執(zhí)行機(jī)構(gòu)不僅可以使用直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等,還可以使用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、液壓閥等;模糊控制器則是模糊控制技術(shù)的核心元件,是一種應(yīng)用模糊知識(shí)標(biāo)識(shí)與規(guī)則推理的控制設(shè)備;輸入/輸出接口在模糊控制系統(tǒng)中由于大多數(shù)控制對(duì)象的控制量與可觀(guān)測(cè)狀態(tài)為模擬量,模糊控制系統(tǒng)也需要使用A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)備。在模糊控制系統(tǒng)中還需要配備適用于模糊邏輯處理的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可被認(rèn)為是輸入/輸出接口。除了模糊控制形式外,專(zhuān)家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制都是基于人工智能技術(shù)下的電氣自動(dòng)化控制形式。如專(zhuān)家控制基于專(zhuān)業(yè)理論技術(shù),結(jié)合專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行的一種智能控制。主體構(gòu)成由知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)制,通過(guò)對(duì)知識(shí)的組織排列,根據(jù)一定策略選擇合適的規(guī)則進(jìn)行推理,以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象的控制。專(zhuān)家控制較為靈活,能夠適應(yīng)對(duì)象特性與環(huán)境的改變?;趯?zhuān)家控制形式,系統(tǒng)能夠在偏差較大、非線(xiàn)性的環(huán)境下安全穩(wěn)定地開(kāi)展工作,魯棒性強(qiáng)。
傳統(tǒng)電焊機(jī)精度控制過(guò)程中,大多采取人工控制參數(shù)的方式,通過(guò)設(shè)備統(tǒng)一完成電鍍操作,但是電鍍產(chǎn)品難以保證相關(guān)參數(shù)一致,因此選用單一參數(shù)來(lái)對(duì)電鍍精度進(jìn)行控制,避免產(chǎn)品報(bào)廢的情況發(fā)生。應(yīng)用人工智能技術(shù),利用計(jì)算機(jī)自身的掃描功能來(lái)記錄并模仿傳統(tǒng)員工的操作行為,并通過(guò)AI 算法將所測(cè)量的參數(shù)傳輸?shù)娇刂浦行?,由電鍍系統(tǒng)發(fā)送指令,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電鍍操作,而且等待產(chǎn)品出現(xiàn)后會(huì)再一次對(duì)其進(jìn)行掃描,獲取到相關(guān)的產(chǎn)品參數(shù),基于計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行分析,判斷產(chǎn)品是否需要再次加工。另一方面,在電焊機(jī)自我檢修時(shí),由于需要檢修的電焊機(jī)數(shù)量較多,采取人工的方式會(huì)消耗大量人力資源,而且工作效率難以保證。引入AI 算法后,基于大數(shù)據(jù)思想來(lái)安裝分布式機(jī)械臂,并對(duì)其進(jìn)行控制編程,讓其對(duì)傳統(tǒng)員工的工作行為進(jìn)行模仿,而且通過(guò)掃描儀可以對(duì)機(jī)械臂的作業(yè)全過(guò)程進(jìn)行錄制。
人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣設(shè)備方面是提升電氣自動(dòng)化控制質(zhì)量的基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)可以被用于電氣設(shè)備設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為繁雜的工作,設(shè)計(jì)過(guò)程中需要綜合電磁場(chǎng)、電機(jī)等知識(shí),且需要具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)均是基于豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與繁雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,設(shè)計(jì)出最優(yōu)方案難度較大、成本較高。應(yīng)用人工智能技術(shù)則可以使用CAD 技術(shù)來(lái)進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì),減少電氣設(shè)備設(shè)計(jì)周期。另外,人工智能技術(shù)還能夠提升電氣設(shè)備的工作效率,通過(guò)智能技術(shù)來(lái)提高電氣設(shè)備工作的精確度。
電氣自動(dòng)化的人工智能技術(shù)建設(shè)至關(guān)重要,意義重大,直接關(guān)系到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,提高人工智能技術(shù)的運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性,可以對(duì)發(fā)生的故障可以及時(shí)、準(zhǔn)確的作出反應(yīng),確保電氣自動(dòng)化安全。