Page 23 - 机械自动化设计与制造研究

第一章 机械设计

快速发展为人工智能的自我深度学习提供了支持，因此人工智能在近年来保持了
高速发展。
1. 专家系统
专家系统是一个计算机程序，同时也是人工智能的主要应用法相，基于知
识系统建立的专家系统能够为人类提供帮助，在不同专业领域给予使用者专业化

的支持。专家系统能够利用现有数据展开深度分析，最终得到专业化的结论，这
有助于人类专家的成熟经验和丰富资源能够被更多人使用，有效避免了不必要的
曲折。专家系统主要包括知识库和推理机制，知识库有效涵盖了不同领域的知识

与规则，通过搜索系统与推理机制将数据库的资源充分调用，最终形成了有助于
机械设计的解决方法，提升了设计的一致性、可用性及高效性。
2. 生成式机械设计
生成式设计是模仿自然进化的一种自然进化的设计方式，设计者可以将设
计目标、设计材料、制造工艺、成本控制等等条件录入系统，生成式设计程序可

以根据相关数据给出多种方案，围绕不同方案的可行性与生成可能性进行分析，
逐步测试各种方案是否适用于设计需求，在哪些环节可能存在问题。生成式机械
设计具有非常显著的优点，首先它能够给出多种设计方案，人类可能需要长时间

思考才能得到一个方案，而它则能够在短时间内给出大量方案，同时对方案进行
论证；其次生成式设计能够进行复杂而精细的设计，特别是 3D 打印等制造技术
的应用使得传统制造方式无法实现的方案能够顺利完成；最后生成式设计能够预
先对约束条件进行区分，有效避免了不同条件间的冲突，设计师能够将注意力集
中于创新设计领域。生成式设计保持了高速发展，Autodesk 公司已经与美国宇航

局展开合作，利用生成式设计方式进行航天器的设计。
（二）大数据支持下的模块化机械设计
模块化设计就是将具有标准接口的独立部件进行分块设计，不同部件通过

组合将会得到最终的机械，模块化设计大大降低产品的生产难度，同时有利于后
期的维护和使用，有效境地了生产与使用成本。大数据时代机械设计逐渐向模块
化方向发展，很多供应商开始为用户提供通用或标准化的部件，企业通过通用数
据库和自由数据库的建立能够对数据进行全面的分析，在机械设计过程中更加准
确地调用需要的数据，同时对整个行业与市场展开分析，进而设计生产更加符合

企业需求的产品，为机械行业发展提供支持，同时也为机械设计提供了宝贵的数据。

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