人工智能技术在工业设计领域的展望

人工智能技术在工业设计领域的展望

刘志刚

内蒙古引绰济辽供水有限责任公司  内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特市  137400

摘要：工业互联网是实现工业智能的基础支撑，在产品设计、生产、制造、管理等环节进行高效、精准决策、实时动态优化、敏捷灵活响应。所谓工业互联网，并非互联网技术和工业制造领域的简单融合，而是在技术、内涵层面进行深度外延。工业互联网技术既是实现工业智能化转型的关键基础设施，也是云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术与工业经济深度融合的应用模式，更是一种新业态，将重塑企业形态、供应链和产业链。基于此，对人工智能技术在工业设计领域的展望进行研究，以供参考。

关键词：人工智能；工业设计；应用研究

引言

工业结构升级是走中国特色新型工业化道路的根本要求，也是实现工业大国向工业强国转变的必由之路。20世纪90年代以来，工业结构升级问题备受中国学术界和政府部门的关注，被多次写入政府文件。遗憾的是，尽管做出了很大努力，中国工业部门大多仍处在国际分工中低端，低水平重复建设与总体产能过剩等结构不合理问题依然突出，亟待实现持续升级。现有研究强调了技术创新、国际贸易、要素禀赋和产业政策等多种因素对中国工业结构升级的重要作用，但大都忽略了正在快速发展的人工智能的可能影响。

1人工智能的概念

关于人工智能(AI)，纳尔逊教授首次将人工智能定义为一门知识学科，即如何表示、获取和使用知识。对于美国温斯顿教授来说，人工智能是研究如何确保电脑能够做到过去只有人们才能做到的事情。它们虽然不同，但都反映了人工智能的基本研究理念，即如何使用机器(计算机)模拟人类的某些智能行为。简而言之，人工智能是一种现代的集成技术，使计算机能够模拟人的功能，如听、字、读、写、思，并构建智能计算机或智能系统来实现人的智能。目前有两种常见的搜索方法:(1)物理符号方法，侧重于符号处理；(2)基于网络连接的连接机制方法。由于人类大脑结构和机制的复杂性，使用单一的研究方法无法对人类大脑进行真正和全面的模拟，而这两种方法的结合是目前人工智能应用的主要趋势。

2人工智能技术在工业设计中的应用意义

以用户为中心的产品设计是工业设计的主要目标。近年来，先进技术的结合，如B. KI和工业设计，使制造产品的设计和工业设计发生了革命性的变化，公众正在思考传统工业设计的瓶颈和未来发展。将人工智能纳入工业设计，强调用户体验，不断更新市场和技术，开发更适合用户需求的智能产品，以及考虑产品环境、场景、人、文化和文化，是现代工业设计的驱动力。社会发展迅速，效率、经验和情感通常是关注的焦点，而用户的需求不断更新，工业设计不断改进。为了创造一种新的、更方便用户的生活方式，设计师必须不断地创造性地工作。人工智能在工业设计中的应用有两个主要领域:第一，人工智能设计者能够快速准确地了解客户的需求，开发更具创造性的产品，更好地设计产品。第二，对产品和用户使用人工智能，不仅科学地确立了产品设计的形式、功能、结构和材料，消除了不必要的功能和材料，而且大大提高了整体的审美和社会文化功能，从而提高了产品设计的价值。

3人工智能技术在工业设计领域的展望

3.1工业互联网的发展

工业互联网是工业智能实施的基础，目标是建立人、机、物在内智能实体之间知识层次的互联互通，是一种直接面向工业智能的复杂协同自动化感知与决策系统。美国工业互联网发展目标不仅要实现人、机、物、系统连接，还要获取工业大数据，产生有价值的信息，为企业生产业务管理和制造过程创造附加价值。德国工业4.0利用信息与通信技术实现机器和工业过程的智能互联，将新一代信息和通信技术融合至传统高科技战略中，成为工业智能技术的领先供应者。中国工业互联网技术作为新一代智能信息技术与工业相结合的技术系统，在生产系统数据感知与工业生产过程控制方面解决了复杂的工业系统管控问题，但在系统资源利用率、自适应性、自组织性、安全性等方面缺乏有效的融合系统工程技术。

3.2机器视觉技术的应用

机械视觉是用机器代替人眼进行物理检测、测量和控制。机械视觉基本上是模拟人眼运作的生物感官模拟器。机器视觉的应用方法如下:目标图像由图像采集产品(包括CMOS和CCD两种图像传感器)捕获，转换成图形信号，然后传输到专用处理单元进行数字处理，处理系统根据像素分布等信息获取数字信号，物理图像的亮度和颜色，以及这些信号在图像处理系统中用于提取目标特征以判断和控制设备的操作。在工业产品设计中，机器的视觉特征增加了产品三维设计模型与现实世界的一致性，有助于增强设计师的现实视野；交互性使设计人员能够通过机器的直观界面交换信息，及时修改设计模型，协调创新产品。

3.3生物识别技术在工业设计中的应用

生物识别技术是一种数字识别方法，它将光学、声学、生物识别和计算机辅助技术结合起来，利用个体物理或行为特征自动识别或识别，使个体能够明确识别自己的身份。生物测定系统通常包括信息检索、信息数据库、特征提取、数据比较等。指纹技术是工业设计中最常用的生物识别技术之一，因为它是独立、固定、安全、可靠和无害的。采用生物测定技术增加了对产品功能的需求，而快速实用的经验对于工业设计至关重要，在工业设计中，生物测定技术在人体装置之间建立认知和互动功能，而在工业设计中应用生物测定技术时，只需点击、眨眼或单击鼠标即可完成这些功能。例如，人脸识别技术非常成熟，在真实应用场景中具有实用、直观的结果和正确的隐藏功能。Fujitsu数据表明Iris 1/1500000的故障检测可以是Apple TouchID 1/50000的故障检测，iris id是当前指纹的30倍，iris id是一种非触摸识别方法。

3.4计算机技术在工业设计中的应用

(1)协助工业产品建模。第一，计算机技术在工业设计中的应用可以补充工业产品的生产。工业设计师可以使用CAD和3d dmax等软件来简化3d模型设计。该软件还使员工能够分析和相应地改进诸如设计产品参数等信息。工业设计中使用现代计算机技术不仅提高了产品建模的效率，而且提高了产品建模的质量。(2)协助构建工业技术网络平台。第二，在工业设计中使用计算机技术也有助于工业网络平台的开发。为了满足客户对工业产品的需求，产品开发人员不仅要寻找大量数据，还要对其产品进行建模和测试。借助先进的数据提取、人工智能和ar技术，员工可以轻松查找相关数据并设计产品。此外，员工可以使用ar技术全面测试他们的产品，以改进他们的产品。

结束语

基于信息发展时代的背景，中国工业设计产业将趋向于向信息化、数字化和虚拟化发展。根据中国科学教育战略研究所发布的信息，以模型识别为特征的人工智能技术的应用相对成熟，实现了海量数据技术和深度学习算法，但人工智能技术的能力还远远不足以。

参考文献

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