人工智能在汽車配件設計制造及其自動化中的應用探析

摘要：當前我國經濟快速發展進程中，各個行業領域也基本實現了自動化、智能化發展。特別是如今國內汽車市場需求旺盛，更加推進了汽車配件設計制造行業領域的快速發展。據此，介紹了人工智能技術的相關理論，闡述其在汽車配件設計制造及其自動化中的應用價值，同時探討了人工智能在汽車配件設計與制造中的具體應用要點。

關鍵詞：汽車配件；機械設計制造；自動化；人工智能；應用要點

中圖分類號：U462 收稿日期：2023-05-17

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.10.022

1 前言

人工智能技術目前廣泛地應用于汽車配件設計制造以及自動化領域中，這也使得汽車配件的設計方案以及制造智能化水平愈發提高。就產品設計制造的質量層面而言，需要在保證設計制造速度基礎上，對傳統制造行業進行升級，加速了人工智能在汽車配件的設計制造及其自動化中的應用進程[1]。

2 人工智能技術的基本理論

2.1 人工智能技術的基本內涵

人工智能技術（Artificial Intelligence，AI）屬于計算機科學的一個重要分支，其應用是完全參考信息內容、方法以及相關技術理論所形成的，它所模仿的正是人的智能，屬于創新技術應用。人工智能技術在學術界中地位較高，技術內容也相對豐富。就學術界而言，人工智能技術應用主要利用到了計算機技術配合系統控制，二者共同完成人工智能技術模擬與應用過程，同時形成教育課程交叉、集成和再應用。如此一來，就能設計出可以模擬人工智能技術形式的基礎理論技術體系，有效體現自動控制系統的自動化技術優勢。即結合機電一體化運行過程來分析人工智能技術應用，最大限度提高電氣控制系統整體工作效率，為社會經濟發展進步創造有利環境條件[2]。

2.2 人工智能技術的應用特征

在新形勢下，人工智能技術已經大行其道，它也是目前最為接近人體大腦的新興技術。人工智能技術在實踐應用過程中已經體現出以下應用特征：

a.數據采集與解析，它基于人工智能技術來實現對復雜大腦的控制，這其中主要采用人工智能技術，代替某些關鍵工作內容，例如應用電子計算機數控技術來實現信息采集與識別過程。這一過程中會收集大量文字、照片信息內容，所獲得的答案內容是多元的。

b.監控系統及其報警功能，結合機電一體化自動控制系統，分析人工智能技術的實時監控功能，隨時反映機械設備工作狀態，發現設備電源開關損壞情況，看其是否超出承載能力，隨時將自動報警結果記錄下來，客觀反映所監控的數據內容[3]。

c.操作操控，其中包括電氣控制系統，結合人工智能技術分析電子計算機系統控制過程，結合鍵盤與鼠標遠程操作隔離開關或者高壓隔離開關，同時對技術人員的使用與管理權限進行有效管制。需要結合常見故障錄像展開分析，了解計算機操作系統中電子設備的常見故障波形模擬情況，對常見故障進行先后順序排列，同時記錄電源開關的正常過渡狀態情況。

3 人工智能技術的應用價值

目前人工智能技術已經被廣泛應用于汽車配件設計制造以及自動化中，其應用價值意義重大。

3.1 全面提升汽車配件設計與制造品質

眾所周知，人工智能技術屬于科學技術，在推動汽車配件設計與生產過程中發揮了重要價值作用。在汽車及其配件自動化生產領域中，人工智能技術全面搭載了電子信息技術、物聯網自動控制技術等，全面提高了技術應用水平，對改善汽車配件生產能力大有幫助，實現了傳統人工生產與人力智能技術的高水平融合。例如無人生產操作平臺、自動啟動裝置、生產動態監測裝置等，這些裝置都能實現人工智能技術與自動化控制技術的相互高度融合，為汽車配件設計與生產安全性、穩定性提高創造利好條件。與此同時，自動化技術的準確性與穩定性應用價值也有所提高[4]。

3.2 滿足汽車配件設計與制造安全

汽車配件的設計方案制定與制造過程都是非常系統化的，屬于高度連續操作的過程。考慮到不同汽車配件在外觀、功能等諸多方面都存在差異性，所以在實際設計、生產以及制造過程中必須滿足汽車配件的設計與制造安全需求，例如要展開多元化的制定與生產過程，清晰化設計方案。汽車配件設計與制造過程涉及大量機械設備，所以在整個應用過程中需要基于一定的應用法規來調整自然環境，分析其中可能存在的某些風險。通常情況來講，人工智能技術都能滿足遠程操控要求，因此必須加入精準實操技術內容，確保有效解決汽車配件設計制造問題，最大限度提高汽車配件的生產能力[5]。

4 人工智能技術在汽車配件設計制造及自動化中的實踐應用要點

4.1 汽車配件機械設計中的人工智能技術實踐應用

汽車配件的機械設計主要根據市場需求采用信息化管理機制，將當代汽車配件設計制造技術與人工智能技術完美融合起來，打造新一代的開發設計系統軟件，這使得機械設備設計理念更加向區域多元化方向發展。一般來說，要基于信息化管理融合汽車配件設計與制造人工智能技術，確保基于當代技術與人工智能技術緊密結合，從而能打造相對完整的開發設計系統軟件，這對于汽車配件產品質量的提升幫助較大，能減少由于設計方主觀原因所引發的各種設計問題。

4.2 汽車配件機械制造中的人工智能技術實踐應用

當前我國汽車產業高度繁榮，汽車配件設計與制造生產領域中也全面進入升級發展新階段。結合車輛產品功能的多樣化設計要求，滿足人性化外觀與功能全面性要求，在汽車配件設計過程中，需要結合精致、細致、動態全過程展開分析，結合科學合理配置工具，同時通過輔助技術來分析機械設備內容。要結合汽車配件設計與制造過程來思考汽車配件產品差異性，從而能針對性地做好差異工作[6]。

就整體而言，應該基于不同設備產品的外觀設計、特征、結構等方面來分析差異內容，進而提高汽車配件的設計與生產自動化工作質量以及效率。其中，人工智能技術能夠顯著提高汽車配件設計與制造質量以及效率，特別是在技術輔助下，諸多傳統零部件也能夠滿足精密加工生產要求，確保質量控制與效率同步提升，這些是傳統人類技術所無法比擬的。就現階段而言，我國工業產能正在大幅度提升，這可以顯著降低人為控制的操作失誤率，并可部分或完全消除實際人工操作，從而合理提高汽車配件設計與制造中的安全系數，保障安全生產，利用人工智能技術的人工神經網絡技術，對汽車配件設計與制造的環境及其可能存在的問題進行智能預警處理，然后利用智能傳感技術將得到的數據傳輸到汽車配件設計與制造過程中使用。人工智能應用于數據分析，可改變工作模式，更好地融入辦公環境。因此，利用人工智能可以對機械設備運行故障、機械設備制造視頻監控系統及其智能實際運行等進行更快的檢測[7]。

4.3 汽車配件機械制造信息化處理中的人工智能技術實踐應用

必須了解汽車配件設計方案，在生產以及自動化技術應用的全過程中，會涉及大量的信息資源管理規定，汽車的功能也是根據信息內容來完成的。如果采用傳統的人工解決數據的方法，不僅無法合理提升效果，同時還會容易出現因專業水平、意識等多方面因素造成的信息資源管理遺漏問題。人工智能技術在汽車配件的設計方案和制造信息內容的處置上，無論是從提升產品質量還是工作高效率方面，都是人類的操作方法無法比擬的。人工智能技術具有優良的可靠性和連續性等特性，同時將繼續在基于人工智能技術的檢測中發揮充分的作用，使汽車配件設計與制造能力得到有效提高[8]。

4.4 汽車配件設計與制造中的故障診斷人工智能技術實踐應用

在汽車配件設計與制造過程中，需要了解故障診斷中的人工智能技術實踐應用，這其中所出現的問題較多，導致生產過程陷入不良局面。在此情況下，需要對常見故障診斷到位，主要基于人工智能技術來實現對各種設施的實時、全方位檢測與監管，結合系統軟件核心服務平臺來完成在線遠程控制，保證新技術信息內容有機融合起來，便于快捷、有效處理技術內容。具體來講，就是基于一定技術內容來分析統計數據，建立集中分析機制，有效解決諸多分類問題[9]。如此操作，有利于快速排除常見故障。人工智能技術還擁有優秀的在線檢測系統軟件，可以對機器設備在運行過程中的各項主要參數、運行狀態、軟件環境等進行實時監控，并將檢測到的數據信息自動錄入系統。作為汽車配件設計與制造管理的核心，網絡信息中心對傳輸的數據信息進行準確的分析和區分，并發出相應的運維管理命令，一方面將機械設備保持在最適合的運行工況，另一方面完成故障檢測自動化技術、常見故障解決自動化技術、系統軟件重構自動化技術等一系列功能。這樣就大大提高了機械設備的運行安全系數，提高了汽車配件設計與制造效率，降低了人為操作的風險[10]。

下面舉例汽車配件的設計過程，首先需要了解不同工位工作原理并展開分析，結合夾具的基準，保證測頭與產品的被測內孔同心，且測頭水平度和前后的垂直度在0.1 mm內，調整好之后配合兩個零件打銷孔定位。考慮到測頭與產品可能會出現不同心的情況，孔槽機械檢具設計成可自動調心的特點，機械檢具固定座左右上下都安裝有彈簧，彈簧力不得太小，保證在進入孔槽時不會晃動，且必須小于測頭的張力才能達到調心的目的[11]。

檢測線主要采用氣動量儀通過自動控制測頭檢測產品，其中包括10.4（+0.03/-0.05）、14（+0.025/0）、34（+0.05/0）和39.507（+0.13/0）共4個尺寸。由于數據量比較大，現僅對尺寸10.4（+0.03/-0.05）進行具體介紹。通過設備能力指數對檢測線的檢測能力進行分析，設備能力指數是評估一個測試儀器的測量能力是否和被測產品的公差要求相匹配的指標，是短期的檢測設備能力指數。

其測試要求是：對同一產品、同一尺寸在同一工位上重復測量25次以上，進行數據和結果分析[12]。其過程運用到大量的物聯網數據庫資源內容以及物聯網系統的數字化處理運算能力。比如說在當前的監控系統中，結合人工智能圖像檢測系統提出了目標檢測跟蹤技術，該技術結合人工智能技術與三維視覺傳感器技術，能夠實現每30 ms獲取30萬個以上的三維點位坐標，構建相對真實的三維場景，結合計算機理解分析相對復雜場景下人的行動行為，并實現對人體目標的有效檢測與動態自動跟蹤。

5 結語

目前汽車市場需求保持高位，現代化人工智能技術，包括社會中人們多樣化的角色要求和質量要求，對車輛配件制造的設計方案提出了更高的要求，尤其是人工智能技術核心理念和技術在汽車配件和制造行業設計方案中的應用，顯著推動了汽車功能自動化技術和智能化系統的發展。如此也能夠更好地推動汽車制造業的進步繁榮，促進經濟社會持續發展，確保人工智能技術更多更好地滲透到汽車配件的設計與制造及自動化進程中，發揮更大價值作用，從而提高汽車配件機械設計與制造制動化工作效率。

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作者簡介：

莊志鑫，男，1991年生，講師，研究方向為機械電子工程、機電一體化技術。