人工智能在汽车制造工业中的应用价值与前景

高梦鸽，邢梦颖

（洛阳科技职业学院，河南 洛阳 471000）

0 引言

汽车行业拥有庞大的产业链，包括汽车的设计、生产、销售、服务等业务，在当今世界经济活动中占有重要地位。面对日益激烈的竞争，汽车行业希望借助人工智能技术降低成本，增强竞争力。本文结合汽车制造工业的发展，列举了在汽车行业有较多应用的人工智能代表技术，如语音识别、计算机视觉等，并从生产线设备、质量检测、仓储物流、整体运维4个方面分析人工智能在汽车制造工业中的应用，展望人工智能在汽车制造工业中的应用前景[1]。

1 人工智能概述

人工智能是研究、开发用在模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术、应用为一体的新型学科。在人工智能技术的支持下，衍生出了一种能够以人类智能相似方式做出反应的智能机器。当前，人工智能领域的研究涉及机器人、语言识别、图像识别、自然语言知识处理、专家系统等[2]。

2 汽车制造业中主要的人工智能技术

2.1 计算机视觉

计算机视觉技术试图创建能够从图像或者多维数据中获取“信息”的人工智能系统。在汽车制造业中，计算机视觉是应用最广最成熟的技术之一。比如在工业机器人生产线上，计算机视觉可以帮助生产机械获得更加精确的测量数据，保证生产线的高精度。

2.2 大数据分析

大数据分析技术指对各种不同来源的非结构化或者结构化数据进行分析，从中挖掘信息，观察和追踪发生的事情，从而帮助人类决策和判断。在汽车制造业生产线上，操作人员利用大数据分析系统可以学习并预测生产线状态，提前进行设备维护，防止在车辆生产时出现故障。

2.3 机器人

机器人技术涵盖了机器人的设计、建造运作等。得益于人工智能技术的进步，机器人技术有了更广泛和灵活的应用，在设备生产加工的过程中，能够实现柔性化生产。汽车生产线上的机械臂在使用的过程中，可以应用先进的技术形式来提升设备的精准度，并在这个过程中强化各个设备的协作关系。

2.4 语音识别与自然语言处理

自然语言处理是让系统理解并明白人类写作、说话方式的核心技术，而语音识别技术则是自然语言处理的眼睛与耳朵，它们的结合使用可以完成文字抽取，信息归纳，语音转文字等多项任务，在相关的文件处理、售后服务以及汽车的交互功能中广泛应用[3]。

2.5 云计算

云计算是利用网络将本地任务上传至云端服务器进行处理，从而实现本地设备无法实现的功能的技术。云计算包括车载电脑的路径规划、手机互动、车辆自检、行车数据记录及分析等功能均有云计算的支持。

2.6 虚拟现实技术

增强现实与虚拟现实是基于虚拟和现实环境，并结合视觉识别、机器学习、深度学习等多种前沿技术的集合体。此项技术能为车企通过打造虚拟场景，以提高产品的设计、研发效率，同时为车辆本身的智能化升级提供支持

3 人工智能技术在汽车制造中的应用

3.1 人工智能技术在汽车制造生产线的应用

3.1.1 产线设备维护

（1）人工智能技术在汽车制造工厂运维的应用。汽车制造工厂一条生产线在生产管理的时候会出现一系列的故障报警。人工智能机器在设备运行时能够完成一系列的自我诊断、自我分析、自我判断，找到故障的位置，并根据故障的位置和故障的表现，采取有针对性的措施维修故障。在设备检修管理的过程中，相关人员还可根据以往的信息和标准，总结经验来实现设备的自我修复、自我完善。不仅如此，在人工智能化技术的支持下还能够在同一时间实现多个车型的共线生产管理，形成定制化的车型生产、开发模式，根据客户的需要来打造出汽车生产服务一体化链条。

（2）人工智能技术在汽车预测性维护的应用。在汽车制造的过程中，如果生产线出现问题，将会对整个汽车行业的发展带来巨大的损失。这个时候借助大数据分析技术和多元化分析算法就能够及时发现设备的运行故障，根据设备的运行故障来采取对应的解决措施。比如，汽车制造生产线的设备在运行一段时间后就需要更换，通过分析历史的运营数据，机器可以提前知道刀具会损坏的时间，从而提前准备好更换的配件。

3.1.2 产线设备参数优化

汽车制造生产线工位比较多，在具体实施操作的时候会牵扯到设备的使用、材料的管理、人员的分配等。借助大数据分析技术能够提升以上工作的效率，优化汽车的生产加工工艺，提高汽车生产加工品质。生产线引入模块化理念，多工位实现自动化装配。同时，推进云端技术，将所有智能机器人和生产线数据进行网络监控和管理，实现后台操作、调整机器人工况数据，进行跨厂之间的信息对比。

3.2 人工智能技术在汽车制造质量检测和分析预测中的应用

人工智能技术能够对汽车行驶过程中的实时性速度信息进行收集整理，之后利用网络云端来将这些信息传输到手机客户端，人们在打开手机之后就能够了解路况信息，实现对车辆行驶道路情况的精准预测。同时，借助VR设备，设计人员可以对零件进行预装配，以观测未来实际装配效果。数据眼镜可以对看到的零件进行分析，发现缺陷与问题，对员工或工程师进行针对性支持。

3.3 人工智能技术在汽车制造仓储物流的应用

仓储物流包括的环节很多，包含产品的入库、管理、上架、下架、物流运输等，将计算机技术引入这些环节能够简化以上工作程序，提升仓储物流工作效率。不仅如此，在先进技术的支持下，还能够辅助相关人员实现深度学习，通过数学规划等运筹优化算法和遗传算法，实现仓库上下架策略管理。在汽车制造工厂仓储中，各种类型的全自动流水线、自动分拨、仓储和配送机器人已经开始慢慢应用，基于人工智能技术，可以让每一个物料都有最优路径，最短时间送达。

4 人工智能技术在汽车制造中的展望—无人驾驶汽车

安全推动无人驾驶汽车生产的重要因素：无人驾驶的实现能够充分保证汽车的行驶安全。而想要实现这一发展目的，在汽车制造生产加工领域，要确保以下几个主要系统能够稳定工作：（1）防抱死制动系统。在防抱死制动系统的作用下来密切监督车轮胎的使用情况，了解车轮胎在什么样的情况下会锁死，在车轮胎锁死之后需要有关人员在第一时间做出反应。基于人工智能技术所产生的报警反应要比驾驶人员本身做出的反应更为精准。（2）自动停泊系统。车辆的自动停泊系统也是无人驾驶技术发展的重要成就性体现。在自动停泊系统的作用下，无人驾驶车辆能够像驾驶人员一样观察周围的环境，根据周围环境来做出及时的反应。（3）个性化配置。将人工智能技术应用在汽车个性化配置中，能够满足人们对汽车产品的需求，并在使用过程中会根据乘员的身高体重变化来自动调节座椅，根据他们的不同需要来进行个性化的空间设计。

无人驾驶汽车的开发实现还需要依托以下几个技术形式：

（1）人员状态感知人工智能算法。为了能够更好地发挥人工智能技术在汽车制造中的作用，需要持续性开发人员状态感知智能系统，在人机交互实现的过程中借助过往历史数据信息来打造基于用户意图的深层模型。在用户没有提出明确需求的前提下，在各种场合向用户提供必要信息。未来的智能系统必须能够掌握人类社会规范并相应地采取行动。

（2）持续性开发人类能力，拓展人工智能技术。在人工智能技术的支持下，能够实现对数据信息的主动学习和处理，在精准化算法的支持下，还能够更好地优化汽车制造生产。

（3）可视化人机操作交互界面。基于人工智能技术的可视化技术和人机界面能够帮助人们更为全面了解大量和汽车制造生产相关的信息。打造出来的可视化用户界面会根据人们的理解方式来清晰展现各个数据信息的处理流程和处理结果。人类在操作无人驾驶汽车的过程中，汽车的信息获取直接影响人们的汽车操作成效。在人工智能技术的支持下，人们能够获得更为全面的数据信息，即通过增加车载智能系统计算能力和使相关系统互联的方式来实现。在这些情况下，可视化人机界面技术可以快速传达正确的实时响应信息。

5 结语

综上所述，人工智能在汽车领域的应用是汽车生产制造创新发展的重要体现，经过长时间的发展，在汽车生产加工领域已经形成了完善的应用体系。在这个体系中，人工智能作为重要主导技术形式，正在引领整个汽车领域的革新。相信在人工智能技术的日益完善下，汽车制造产业结构也会进一步优化，汽车生产制造业将会朝着简约化、完善化的方向发展。