人工智能在汽車制造工業中的應用價值與前景

高夢鴿，邢夢穎

（洛陽科技職業學院，河南 洛陽 471000）

0 引言

汽車行業擁有龐大的產業鏈，包括汽車的設計、生產、銷售、服務等業務，在當今世界經濟活動中占有重要地位。面對日益激烈的競爭，汽車行業希望借助人工智能技術降低成本，增強競爭力。本文結合汽車制造工業的發展，列舉了在汽車行業有較多應用的人工智能代表技術，如語音識別、計算機視覺等，并從生產線設備、質量檢測、倉儲物流、整體運維4個方面分析人工智能在汽車制造工業中的應用，展望人工智能在汽車制造工業中的應用前景[1]。

1 人工智能概述

人工智能是研究、開發用在模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術、應用為一體的新型學科。在人工智能技術的支持下，衍生出了一種能夠以人類智能相似方式做出反應的智能機器。當前，人工智能領域的研究涉及機器人、語言識別、圖像識別、自然語言知識處理、專家系統等[2]。

2 汽車制造業中主要的人工智能技術

2.1 計算機視覺

計算機視覺技術試圖創建能夠從圖像或者多維數據中獲取“信息”的人工智能系統。在汽車制造業中，計算機視覺是應用最廣最成熟的技術之一。比如在工業機器人生產線上，計算機視覺可以幫助生產機械獲得更加精確的測量數據，保證生產線的高精度。

2.2 大數據分析

大數據分析技術指對各種不同來源的非結構化或者結構化數據進行分析，從中挖掘信息，觀察和追蹤發生的事情，從而幫助人類決策和判斷。在汽車制造業生產線上，操作人員利用大數據分析系統可以學習并預測生產線狀態，提前進行設備維護，防止在車輛生產時出現故障。

2.3 機器人

機器人技術涵蓋了機器人的設計、建造運作等。得益于人工智能技術的進步，機器人技術有了更廣泛和靈活的應用，在設備生產加工的過程中，能夠實現柔性化生產。汽車生產線上的機械臂在使用的過程中，可以應用先進的技術形式來提升設備的精準度，并在這個過程中強化各個設備的協作關系。

2.4 語音識別與自然語言處理

自然語言處理是讓系統理解并明白人類寫作、說話方式的核心技術，而語音識別技術則是自然語言處理的眼睛與耳朵，它們的結合使用可以完成文字抽取，信息歸納，語音轉文字等多項任務，在相關的文件處理、售后服務以及汽車的交互功能中廣泛應用[3]。

2.5 云計算

云計算是利用網絡將本地任務上傳至云端服務器進行處理，從而實現本地設備無法實現的功能的技術。云計算包括車載電腦的路徑規劃、手機互動、車輛自檢、行車數據記錄及分析等功能均有云計算的支持。

2.6 虛擬現實技術

增強現實與虛擬現實是基于虛擬和現實環境，并結合視覺識別、機器學習、深度學習等多種前沿技術的集合體。此項技術能為車企通過打造虛擬場景，以提高產品的設計、研發效率，同時為車輛本身的智能化升級提供支持

3 人工智能技術在汽車制造中的應用

3.1 人工智能技術在汽車制造生產線的應用

3.1.1 產線設備維護

（1）人工智能技術在汽車制造工廠運維的應用。汽車制造工廠一條生產線在生產管理的時候會出現一系列的故障報警。人工智能機器在設備運行時能夠完成一系列的自我診斷、自我分析、自我判斷，找到故障的位置，并根據故障的位置和故障的表現，采取有針對性的措施維修故障。在設備檢修管理的過程中，相關人員還可根據以往的信息和標準，總結經驗來實現設備的自我修復、自我完善。不僅如此，在人工智能化技術的支持下還能夠在同一時間實現多個車型的共線生產管理，形成定制化的車型生產、開發模式，根據客戶的需要來打造出汽車生產服務一體化鏈條。

（2）人工智能技術在汽車預測性維護的應用。在汽車制造的過程中，如果生產線出現問題，將會對整個汽車行業的發展帶來巨大的損失。這個時候借助大數據分析技術和多元化分析算法就能夠及時發現設備的運行故障，根據設備的運行故障來采取對應的解決措施。比如，汽車制造生產線的設備在運行一段時間后就需要更換，通過分析歷史的運營數據，機器可以提前知道刀具會損壞的時間，從而提前準備好更換的配件。

3.1.2 產線設備參數優化

汽車制造生產線工位比較多，在具體實施操作的時候會牽扯到設備的使用、材料的管理、人員的分配等。借助大數據分析技術能夠提升以上工作的效率，優化汽車的生產加工工藝，提高汽車生產加工品質。生產線引入模塊化理念，多工位實現自動化裝配。同時，推進云端技術，將所有智能機器人和生產線數據進行網絡監控和管理，實現后臺操作、調整機器人工況數據，進行跨廠之間的信息對比。

3.2 人工智能技術在汽車制造質量檢測和分析預測中的應用

人工智能技術能夠對汽車行駛過程中的實時性速度信息進行收集整理，之后利用網絡云端來將這些信息傳輸到手機客戶端，人們在打開手機之后就能夠了解路況信息，實現對車輛行駛道路情況的精準預測。同時，借助VR設備，設計人員可以對零件進行預裝配，以觀測未來實際裝配效果。數據眼鏡可以對看到的零件進行分析，發現缺陷與問題，對員工或工程師進行針對性支持。

3.3 人工智能技術在汽車制造倉儲物流的應用

倉儲物流包括的環節很多，包含產品的入庫、管理、上架、下架、物流運輸等，將計算機技術引入這些環節能夠簡化以上工作程序，提升倉儲物流工作效率。不僅如此，在先進技術的支持下，還能夠輔助相關人員實現深度學習，通過數學規劃等運籌優化算法和遺傳算法，實現倉庫上下架策略管理。在汽車制造工廠倉儲中，各種類型的全自動流水線、自動分撥、倉儲和配送機器人已經開始慢慢應用，基于人工智能技術，可以讓每一個物料都有最優路徑，最短時間送達。

4 人工智能技術在汽車制造中的展望—無人駕駛汽車

安全推動無人駕駛汽車生產的重要因素：無人駕駛的實現能夠充分保證汽車的行駛安全。而想要實現這一發展目的，在汽車制造生產加工領域，要確保以下幾個主要系統能夠穩定工作：（1）防抱死制動系統。在防抱死制動系統的作用下來密切監督車輪胎的使用情況，了解車輪胎在什么樣的情況下會鎖死，在車輪胎鎖死之后需要有關人員在第一時間做出反應。基于人工智能技術所產生的報警反應要比駕駛人員本身做出的反應更為精準。（2）自動停泊系統。車輛的自動停泊系統也是無人駕駛技術發展的重要成就性體現。在自動停泊系統的作用下，無人駕駛車輛能夠像駕駛人員一樣觀察周圍的環境，根據周圍環境來做出及時的反應。（3）個性化配置。將人工智能技術應用在汽車個性化配置中，能夠滿足人們對汽車產品的需求，并在使用過程中會根據乘員的身高體重變化來自動調節座椅，根據他們的不同需要來進行個性化的空間設計。

無人駕駛汽車的開發實現還需要依托以下幾個技術形式：

（1）人員狀態感知人工智能算法。為了能夠更好地發揮人工智能技術在汽車制造中的作用，需要持續性開發人員狀態感知智能系統，在人機交互實現的過程中借助過往歷史數據信息來打造基于用戶意圖的深層模型。在用戶沒有提出明確需求的前提下，在各種場合向用戶提供必要信息。未來的智能系統必須能夠掌握人類社會規范并相應地采取行動。

（2）持續性開發人類能力，拓展人工智能技術。在人工智能技術的支持下，能夠實現對數據信息的主動學習和處理，在精準化算法的支持下，還能夠更好地優化汽車制造生產。

（3）可視化人機操作交互界面?；谌斯ぶ悄芗夹g的可視化技術和人機界面能夠幫助人們更為全面了解大量和汽車制造生產相關的信息。打造出來的可視化用戶界面會根據人們的理解方式來清晰展現各個數據信息的處理流程和處理結果。人類在操作無人駕駛汽車的過程中，汽車的信息獲取直接影響人們的汽車操作成效。在人工智能技術的支持下，人們能夠獲得更為全面的數據信息，即通過增加車載智能系統計算能力和使相關系統互聯的方式來實現。在這些情況下，可視化人機界面技術可以快速傳達正確的實時響應信息。

5 結語

綜上所述，人工智能在汽車領域的應用是汽車生產制造創新發展的重要體現，經過長時間的發展，在汽車生產加工領域已經形成了完善的應用體系。在這個體系中，人工智能作為重要主導技術形式，正在引領整個汽車領域的革新。相信在人工智能技術的日益完善下，汽車制造產業結構也會進一步優化，汽車生產制造業將會朝著簡約化、完善化的方向發展。