基于人工智能平臺的汽車制造技術發展分析

丁惟云，張殿平，馬春輝，張雷雷，貢澤飛

（中國重汽集團濟南動力有限公司，山東 濟南 250101）

現階段，汽車制造行業在新經濟發展背景下面臨著新的變革與創新，在智能化、數字化的支持與幫助下，發展方向愈加明晰。計算機技術在汽車制造行業的廣泛應用，使得汽車制造行業的智能化水平不斷提高，而隨著人工智能平臺的建立與完善，自動駕駛與智能車載系統應運而生，為汽車制造提供了新的發展思路，使其能夠最大程度地滿足人們的現代化發展需求。

1 人工智能平臺含義

人工智能是指利用計算機技術輔助人們完成工作和學習。作為現代化的智能產物，人工智能可以通過智能化的分析充分了解人們的工作和生活，以數據化、智能化的手段提高工作效率。將人工智能與計算機程序相結合，不僅能夠完成各項工作，還能夠拓展人工智能的探索范圍。當前，人工智能的高速發展使其應用領域也更加廣泛。人工智能平臺的搭建，對最大程度提高工作效率，滿足現代化生產需要具有積極的意義。人工智能通過將計算機科學與思維科學有機地融合，使得人們的生活更加智能化、科技化，有助于提升人們的生活質量和水平。而人工智能的現代化發展，需要以數據為基礎，深入研究邏輯與形象思維。除此之外，數學工具在人工智能平臺領域應用也較為廣泛，標準邏輯與模糊數學都在人工智能領域發揮了各自的優勢作用，推動人工智能平臺的創新性發展。

2 人工智能平臺在汽車制造業中的應用

2.1 智能生產線

智能生產的應用主要體現在以下幾個方面：（1）在汽車制造工廠（如圖1所示）運維中的應用。在進行汽車制造時，生產管理過程中會產生相應的故障報警，將人工智能機器有效的應用其中，能夠使其完成自我診斷、分析，從而迅速找到發生故障的準確位置，依據故障位置和表現采取更具針對性的措施對故障進行維修。當設備在進行維修管理時，相關工作人員能夠依據以往的經驗，對設備進行完善和優化。除此之外，人工智能技術能夠在同一時間內實現不同車型生產線的共同管理，實現定制化車型生產與開發，依據客戶需求進行汽車生產服務的一體化。（2）在汽車預測性維護中的應用。生產線在汽車制造中具有重要意義，當生產線出現異常時，會影響汽車行業的正常運營，甚至為汽車行業帶來較大的經濟損失。利用大數據分析技術與多元化分析算法能夠幫助工作人員及時、準確的發現生產設備在運行過程中出現的故障問題，從而能夠依據設備的運行故障有效采取針對性解決措施。例如，一般來說，汽車制造生產線設備運行一段時間后需要及時更換，對數據進行科學分析后，能夠預判刀具的大致損壞時間，采取應對措施及時更換相關配件。（3）在優化生產線設備參數中的應用。由于汽車制造生產線工位多，因而在實際生產中涉及到設備使用、材料管理以及人員分配等多項工作內容，利用大數據分析技術能夠最大程度提高工作效率，實現生產加工工藝的優化，提升汽車生產質量。將模塊化理念引入到生產線后，能夠實現多工位的自動化裝配，而云端技術的有效應用，則能夠確保對生產數據進行實時監督和管理，及時調整工況，實現跨廠信息對比。

圖1 汽車制造工廠

2.2 智能機器人

2.2.1 搬運機器人

汽車制造要求嚴謹，要保證任何零件安裝準確，避免對汽車安全造成不良影響。由于汽車零件的精度要求高、形狀復雜且重量較大，因此，為有效提升零件的精度和生產效率，部分汽車零件制造商采用數控技術實現零件的日常加工和生產。人工上料存在精度不高、精確程度不夠且勞動負荷較大，影響了零件的制造效率。因此，零件的加工與生產多由工業機器人完成。機器人主要采用計算機設定程序的方式，能夠實現搬運過程中自動化、精確化，進而提高了工作的運行效率，保證零件加工的可靠性和有效性。當前，人工智能搬運系統在減速殼的生產與加工中扮演著重要的角色，越來越多的汽車制造中采用了該種技術。由于搬運機器人一次性可以搬運多種零件，因而可以代替人工在相同時間內做更多的工作。比如，在進行整車制造中，由于車重量大，人工無法完成移動工作，而智能搬運機器人則可以輕松完成該項工作，縮短制造時間、提高制造效率。智能搬運機器人在汽車檢查中能夠發揮重要作用，當汽車完成整體安裝后，可以利用搬運機器人對汽車進行全方位的檢查，避免汽車因制造出現問題而影響后期的銷售以及品牌發展，保障汽車整體設計與制造。

2.2.2 焊接機器人

經濟的發展、綜合國力的提升離不開汽車制造行業的健康、穩定發展，當汽車制造技術得到明顯提高，對其他制造領域的發展也具有一定的促進作用。加之汽車行業的市場競爭較為激烈，因此，多數汽車制造企業為在激烈的市場競爭中占據有利地位，選擇借助人工智能平臺有效控制焊接機器人的方式實現汽車的整體構造。焊接機器人能夠在汽車車身裝焊中發揮重要作用，比如，在進行電阻點焊時，由于該技術主要涉及到底板、車架、車門以及車身的整體焊接，因此，會采用大量的電阻點焊技術，焊接機器人則能夠高效地完成上述復雜工藝。焊接技術在汽車制造中的主要應用有以下幾種形式：（1）逆變焊接電源。逆變焊接電源的優勢在于能夠有效降低焊接變壓器的重量與體積，因此，在實際焊接時，可以通過將變壓器與焊鉗組成一體式點焊鉗的方式，使得焊接機器人能夠依據汽車的部件運動軌跡而自由發生變化，從而逐步提升電源的熱能源，有助于達到綠色、節能環保的目的。（2）焊鉗自動更換裝置，在實際焊接中容易產生各種各樣的問題，因此，采用模塊化設計焊接自動更換裝置，能夠有效解決焊接中遇到的因焊接零件不同而造成取換困難問題。（3）機器人控制系統，對于控制系統來說，在應用的過程中既需要對機器人本身進行控制，還需要做好焊接過程中的自動控制工作，以隨時發出焊接指令的方式，提高焊接效率。通常情況下，自動監測系統會與控制系統相結合，為提高汽車制造檢修提供保障。

2.2.3 裝配噴涂機器人

當前，越來越多的汽車制造企業在進行裝配過程中采用裝配機器人的方式代替人工工作。其優勢主要在于，不僅能夠提高工作效率，還能夠降低工人的勞動強度，確保裝配零件的精確性。裝配機器人主要應用于擋風玻璃密封劑涂覆、車輪安裝與輪胎準備以及車門安裝。其中，密封劑對于擋風玻璃的安全和牢固性具有重要意義，但裝配工人往往忽視了該環節的重要性，而采用裝配機器人進行該環節的操作時，能夠大大提升汽車的安全性能。車輪是影響汽車安全行駛的重要因素，對汽車整體性能具有重要的作用，很大一部分的顧客對輪胎安裝有著較高的要求，因此，將裝配機器人應用到汽車輪胎和車身的安裝中，能夠確保車胎與車身有更好的適配性，提升汽車的質量，保證汽車安全。人工智能平臺的應用能夠保障車門與車身安裝的合理性，實現高度匹配。噴涂機器人能夠有效借助人工智能平臺實現最佳的工藝效果。

2.3 智能新模式

隨著互聯網、信息技術的高速發展，汽車制造企業選擇與互聯網平臺進行合作，從而獲得新的發展思路和方向，借助互聯網對客戶需求進行精準把控，確保收集的信息更加精準，從而實現定制化的銷售。定制化銷售的過程中，汽車企業只有對客戶需求有更詳細的了解，才能通過數據信息對客戶的行為習慣、選擇進行科學性的分析，從而滿足客戶個性化、差異化的需求。

3 人工智能平臺在汽車制造技術發展中實例分析

3.1 無人駕駛汽車發展

近年來，我國汽車產業的經濟效益（如表1所示）持續攀升，汽車產業利潤總額逐年增加，對汽車制造業的可持續發展具有積極的意義。與此同時，無人駕駛汽車作為新型、智能化汽車，能夠在計算機系統的幫助下有效應用智能駕駛系統實現無人駕駛。無人駕駛依托人工智能平臺，對汽車制造業的發展影響深遠。在生產組織方面，推動信息技術與機械加工的一體化，確保汽車制造業的生產效率。與此同時，5G技術為無人駕駛技術提供了技術支持，進一步推動了汽車生產制造節能、環保理念的深入落實，在滿足消費者個性化需求的基礎上，推動汽車制造業升級。

表1 我國部分年份汽車工業經濟效益

該類型的汽車可以將自動控制、環境交互以及視覺識別等多項人工智能技術相融合，是衡量汽車工業化水平的重要標志之一，在汽車行業的現代化發展中具有較為廣闊的應用前景和市場空間。利用車載傳感系統能夠對道路環境進行全方位地感知，依據獲得的道路、車輛以及障礙物信息，實現動態化的車輛控制，保證車輛轉向、速度正常，從而對道路進行科學、合理規劃，提高車輛的安全性和可靠性，使得車輛能夠順利到達預定目標地點。

3.2 主要系統

無人駕駛汽車所依賴的人工智能平臺系統主要包括：（1）防抱死制動系統。該系統的應用能夠實現汽車輪胎使用狀況的有效監督，對汽車輪胎在何種狀況下會發生鎖死問題進行全方位掌握，當輪胎鎖死后，需要相關人員對其迅速做出反應。在人工智能平臺的幫助下能夠增加報警功能的精確性。（2）自動停泊系統。自動停泊系統的應用對無人駕駛技術的發展具有重要的作用，自動停泊系統能夠使無人駕駛長時間保持穩定的行駛環境，并對周圍環境及時作出反應，從而改變行駛速度和方向。（3）個性化配置。人工智能技術的應用，能夠最大程度提高汽車的個性化程度，滿足人們對汽車的個性化需求，依據乘車人員的身高與體重進行座椅的自動化調節。

3.3 技術依托

為進一步發揮人工智能平臺在汽車制造中的積極作用，應提高對人員狀態感知系統重視程度，加大開發力度，通過人機交互保證對以往數據信息進行深入分析，從而打造出與用戶需求相符的更深層次的模型。當用戶未提出明顯需求的情況下，依據不同的場合向用戶提供相對精準的信息。因此，在未來智能化系統中需要對人類社會規范予以明確把握。除此之外，需要保持較高的人工智能技術開發能力。只有不斷提高人工智能技術的應用能力，才能確保人工智能始終保持對數據信息具有主動學習和處理的狀態，利用精準化的算法，實現汽車制造生產的優化與升級。積極借助可視化人機交互界面，使得人們能夠更加全面、準確的了解汽車制造相關信息和技術，從而確保打造出的可視化界面能夠依據人們的需要展現不同的數據信息處理。人類借助人工智能技術，可以獲得更為全面的數據信息，進而在增加車載智能系統計算能力的基礎上，確保有關系統能夠實現互聯、互通，而可視化人機界面技術則能夠快速、準確的傳達動態化、實時化的響應信息。

4 結語

總而言之，人工智能平臺在汽車制造領域具有重要的作用，也是汽車生產與制造的創新性的表現，在大數據、信息技術的支持下，汽車制造中的人工智能平臺相關應用體系日益成熟、完善。因此，需要重視人工智能技術的有效應用，推動汽車制造領域的革新與創新，人工智能平臺的發展對汽車制造業優化產品布局和結構都將產生積極的影響，相信未來汽車制造業也會向著簡約化、智能化發展，為我國綜合實力的提升做出重要貢獻。