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人工智能技术在汽车制造中的应用
摘要:2022年,科技部等6部门印发《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》的通知,指出鼓励在制造、农业、物流、金融、商务、家居等重点行业深入挖掘人工智能技术应用场景,在制造领域优先探索工业大脑、机器人协助制造、机器视觉工业检测、设备互联管理等智能场景。人工智能技术在汽车制造领域的应用,是进一步扩大与创新人工智能技术应用场景的重要举措。然而,如何将人工智能技术与汽车制造有机结合,是当前急需解决的问题。
关键词:人工智能技术;汽车制造;智能制造
中图分类号:TM736 文献标识码:A
引言
随着人工智能的快速发展,汽车制造企业内部控制人工智能化已成为不可逆转的趋势。我国正在从汽车大国向汽车强国转变,摆脱“大而不强”的问题,在这个过程中,企业内部控制人工智能化是推动企业转型升级的有效途径。利用人工智能,汽车制造企业能够实现内部控制环境监督实时化、关键制造工序数字化、业务管理系统智能化,实现企业的智能化转型升级,推动我国汽车制造业的可持续发展。
1人工智能技术在汽车制造中的应用优势
1.1促进制造流程智能化
人工智能技术在汽车制造领域得到广泛应用,具有独特的应用优势。一是有利于提高汽车生产的自动化程度。将人工智能技术应用在汽车生产线中,可以借助AI机器人实现汽车零部件生产、组装、喷涂等流程的自动化操作,有利于提高生产效率。同时,借助智能检测系统,可以对组装好的汽车产品质量的检测,及时发现缺陷,进而对其进行调整。二是有利于使汽车生产更加精益化。在汽车制造中应用人工智能技术,不仅可以实现精细化的生产管理,通过智能模型对整个生产流程进行模拟,及时发现问题,而且可以实现精确的质量控制,减少汽车生产中不良品的产生。三是有利于优化汽车生产供应链。在汽车生产物料与供应链管理中,利用人工智能系统对供应商、库存与物流等数据进行智能化分析,进而制定出最优采购策略,可极大地降低库存成本,提高物料与物流管理效率。
1.2提升汽车生产安全性
将人工智能技术应用在汽车制造中,可以显著提升汽车生产安全性,有效保障员工的生命安全与汽车制造企业的稳定发展。一方面,在汽车生产过程中,部分生产工序对人工操作而言具有较高的危险性,并且精密度要求较高,人工操作容易出现误差。针对这些生产工序,可以利用人工智能技术进行处理,以有效解决这些问题,保障员工的生命安全。另一方面,利用人工智能技术可以对汽车生产过程中的各种数据进行收集与分析,如设备运行数据、员工操作数据等,能够及时识别可能存在的危险因素,并进行预警处理,及时停止设备运行,有效预防事故的发生。同时,在自动化生产中,可以通过机器视觉、图像识别等人工智能技术自动检查生产线上的零部件、车辆是否符合安全标准,及时发现潜在的安全隐患。
2人工智能技术在汽车制造中的应用
2.1 优化汽车设计
一是人工智能技术在汽车概念设计中的应用。在汽车概念设计中,利用机器学习与大数据分析等人工智能技术对汽车设计需求与趋势进行预测,可为设计师开展汽车概念设计提供更多的灵感与参考。而且在制定概念设计方案的过程中,可以利用人工智能技术进行评估与优化处理,增强概念设计的可行性与创新性。例如,丰田研究院推出新的生成式人工智能,将其应用在汽车概念设计中,可以为设计师提供所需的输入信息,将工程约束整合到设计师的创作中,并且可以优化汽车空气动力学性能,提高设计师的设计效率与质量。
二是人工智能技术在汽车具体设计中的应用。在汽车具体设计阶段,可以借助CAD、CAE等软件辅助设计车身结构、零部件等,应用人工智能技术智能识别设计图中的缺陷与待修改的地方,并及时进行修正处理,从而让设计师能够快速完成汽车各项设计任务,提高设计效率与质量。
三是利用人工智能技术优化设计方案。在汽车设计方案验证阶段,设计师可以将人工智能技术与虚拟现实技术相结合,对设计方案进行可视化与仿真模拟处理,直观了解汽车外观、内饰与性能等方面的设计是否合理。这有利于提前发现与解决潜在的设计问题,并且及时对设计方案进行优化,有效提高汽车性能与安全性。
2.2对汽车电气自动化流程进行控制
汽车电气自动化是指利用电力设备、控制系统和通信网络来实现设备、工艺和系统的自动控制。传统的汽车电气自动化系统主要依赖于预先设置的规则和逻辑,无法适应复杂和变化多样的工况。而人工智能技术的应用为汽车电气自动化流程的控制提供了新的方法和思路。它能够通过学习和建模,根据实时数据和环境信息进行智能分析和决策,从而实现对汽车电气自动化流程的精确控制。相比传统的控制方法,人工智能技术具有适应性强、自主学习能力强、可自动调整参数等优点,能够提高汽车电气自动化系统的效率和可靠性。
人工智能技术在汽车电气自动化流程控制中主要采用机器学习、深度学习和模糊控制等方法。第一,采集和处理与自动化流程相关的数据和信息,包括传感器数据、环境参数、设备状态等,并对历史数据进行分析和学习,建立汽车电气自动化系统的模型,并训练出相应的控制算法。第二,将实时采集的数据与模型进行匹配和优化,从而实现对汽车电气自动化流程的智能控制。第三,利用人工智能技术能够通过自主学习和智能分析,识别汽车电气自动化系统中的异常情况,并采取应对措施,减少故障和事故的发生,增强汽车电气自动化系统的可靠性和安全性。
2.3智能控制汽车品质与缺陷检测
一是利用人工智能技术对各生产线的产品进行质量检验。在冲压车间,利用人工智能技术对每个冲压件表面质量进行检验,可有效提高产品质量的稳定性与生产效率;在焊接车间,可利用AI机器人对焊接设备的参数、运动轨迹进行分析,引导机械臂进行焊接处理,在焊接完成之后同步识别焊接质量,并且可以通过人工智能技术优化焊接操作流程,提高焊接精度;在涂装车间,可以利用人工智能技术检测车身表面的油漆喷涂效果,及时识别质量缺陷,降低不必要的维护成本。
二是利用人工智能技术对汽车生产全过程进行智能品控与缺陷检测。首先,可利用机器视觉与深度学习技术,自动识别与检测汽车零部件与生产过程中存在的缺陷与问题。例如,可以利用图像识别技术自动识别零部件大小、形状、位置等参数,检测零部件表面缺陷与瑕疵。其次,在汽车生产过程中,操作人员可以借助人工智能技术分析声音信号,快速精准识别出异常声音与噪声,及时检测出生产线上存在的问题。最后,可利用机器视觉技术、红外线技术、图像识别技术等对汽车零部件进行自动化检测与排查,确保汽车产品质量与安全性。同时,在汽车生产线上的各个设备与系统运行中,利用人工智能技术对各种参数数据进行互联与共享,可实现对生产线运行全过程的监控。
结束语
在汽车制造中,人工智能技术可以应用在汽车设计、自动化生产线、智能控制汽车品质与缺陷检测中,大幅提升汽车生产效率与质量。未来,人工智能技术在汽车设计、汽车智能制造与人车交互等方面还会发挥更加重要的作用,推动汽车制造进一步创新发展,同时也会为用户带来更优质的产品与服务体验,满足不断变化的市场需求。
参考文献:
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