人工智能在汽车制造业中的应用进展

　　摘要：随着科技的快速发展，以及移动互联网大数据等相关技术的不断突破，从而在很大程度上推动了我国人工智能产业的飞速发展，并且通过深度学习技术能够独立完成较为复杂的工作，在很多领域完全可以代替人力，这也为各行各业的转型升级带来了新的方向。以智能汽车制造企业的应用作为切入点，详细分析当前产业发展环境和基本现状以及政策等相关方面的分析，为今后人工智能技术在汽车制造领域中的发展提出初步建议。

　　随着“工业2050”目标的提出，我国人工智能市场的规模呈逐年攀升的态势，预计到2030年末，我国人工赋能实体经济的产业规模数量可以稳居世界第一，截至2020年底市场规模已经达到了700亿元人民币。但是该行业的飞速发展离不开政策的积极推动，无论是市场还是政府层面都在大力推动或者是参与到人工智能技术应用与研发，并且随着相关政策的不断推出，也为该行业的发展提供了可靠的保障，而随着我国经济的进一步繁荣也为该项技术的快速发展提供了资金上的需求，也有利于加强对该行业人才的引进和推动企业的创新。

　　1　当前人工智能技术在汽车制造领域中的应用

　　1.1　搬运机器人的应用

　　由于汽车桥箱内零部件加工工序较多，并且部分零件的形状不一也存在重量比较重的特点，但是从设备加工零件的精度以及整体的生产效率而言，众多厂家也纷纷投入巨资采用智能数控设备，因此这也就在很大程度上有效保证了产品质量，同时在每次上料时也存在一致性。假如是采用人工方式，就有可能会因为劳动强度过高以及工序繁杂等因素，导致在精度的控制上存在瑕疵，因此这样的方式，如今已经正在被工业机器人所取代，与人工相比，无论是在生产自动化和精度以及可靠性上都有了大幅度提升。此外机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工当中的重要生产环节，虽然在目前国内部分车厂已经开始逐渐采用，但是受制于技术以及其他的原因，导致该项技术并没有实现大面积的普及。

　　1.2　焊接机器人在汽车制造业中的应用

　　汽车行业的发展水平也在很大程度上代表了该国的工业技术水准，同时该行业也是属于资金和人才密集型的行业，能够在很大程度上大幅度带动其他行业的发展。如今我国已经成为当今世界上重要的汽车生产以及销售市场，但是各大厂商在面临日渐激烈竞争的市场中，也使出了浑身解数，在提高生产效率的同时，就需要实现焊接自动化。不仅如此，对于钢结构等相关行业的发展也起到了积极的推动作用，相信在不远的将来对焊接机器人的要求会随着行业的发展不断提高，比如对于焊道的自动跟踪系统需求量会得到大规模提升。宝沃汽车与世界知名的工业机器人供应商进行合作，如今已经完成了生产线弧焊点焊以及打磨等相关连接工艺的自动化生产，尤其是柔性NC智能定位系统的应用，实现了可以在同一生产线对不同车辆部位的精确定位，相比于人工安装技术在精度上也得到了大幅度提升，这对于车辆制造企业而言，无论是在效率还是产品质量上都得到了很大提高。

　　1.3　装配机器人在汽车制造业中的应用

　　当前国内外各大汽车公司的装配生产线都已经广泛使用了装配机器人，在解放了大量劳动力的同时，也降低了企业的成本。而我国上汽集团在使用了该生产线以后，使得汽车的自动化装配水平接近70%左右，能够大幅度降低工作人员的劳动强度，而整体的效率也得到了快速提升，提高了企业的竞争力。此外，在汽车整车装配环节，该设备不仅可以应用于挡风玻璃的密封剂涂抹和轮胎安装，也可以用于蓄电池等相关部件的安装。

　　2　人工智能技术与汽车制造业结合的思考

　　人工智能与当前的工业技术进行结合，能够大幅度提高制造行业中各流程环节的生产效率。在移动互联网以及工业物联网的综合推动下，能够实现对各种生产数据的采集分析，再借助深度学习的方法将数据进行整合甚至实现自主优化。但是也需要看到，受制于技术以及人们的传统意识导致在传统制造领域中的应用潜力被明显低估，相关的技术优势并没有被充分利用。

　　2.1　产品智能化研发设计

　　将产品设计软件集成机器学习模块，其好处就在于能够使软件充分理解工程师的实际需求，同时也可以根据自主的提供相应的设计方案，具体而言，需要通过以下步骤才能够得以实现，首先作为设计师就需要将目标各种参数，比如材料以及成本限制等输入到现有的设计软件当中，然后软件就会根据所掌握的各种资料，进而探索出可供使用的方案，接下来就需要使用机器学习测试哪些有效哪些无效。就目前来看，Fusion360已经可以实现对造型结构和加工制造等相关性能参数的优化，同时在智能化的推动下，设计师只需要设置好所期望的尺寸以及材料等相关约束性的条件，就能够通过智能化系统自主的设计出大量的可选备用方案。

　　2.2　产品质量检测

　　智能质检是当前在工业生产领域当中使用较为频繁，以使用成熟度而言，也是比较高的应用之一，其原理就是在于充分利用视觉技术将所掌握的数据进行图像识别，再配以深度学习，进而有利于解决因为人工质检所导致的各种问题。此外该设备也可以实现24小时不停地工作，无须担心劳动强度过高，或者节假日放假等问题，在准确率上与人工相比是有了大幅度提高，如今该套系统可以实现成品制成品，同时也能够有效准确地判断金属塑胶等多种材质的缺陷。而在汽车零部件生产车间或者是涂装以及总装车间，都可以借助该套设备，实现对产品质量的快速扫描，进而大幅度提高质检效率。由于这些设备是高度的智能化，可以实现深度学习，并且其信任会随着时间的推移而不断进行改善，目前无论是汽车零部件生产厂商还是其他行业，都可以充分利用该设备的视觉算法，系统识别存在瑕疵的问题部件。

　　2.3　智能自动化分拣

　　其核心技术还是来自深度学习意义以及视觉技术，通过2D或者是3D机器视觉，以此完成对目标物体位置的估计，同时再充分利用深度学习算法，实现对复杂环境场景下的抓取点计算。而在硬件支撑上则是充分使用GPU，通过将智能化分拣技术融入到汽车零部件的生产制造当中，能够完全替代人工分拣最终实现生产效率的大幅度提高以及成本降低。

　　3　人工智能在汽车制造业中的应用进展

　　目前随着我国汽车工业的快速发展以及国民经济进一步提高，从市场竞争角度而言，智能机器人在制造业中的重要性也愈加凸显。并且从产品的种类来看，其覆盖面也包含了焊接、装配、精加工包装等相关环节，而汽车行业的应用主要是在以下5点分别为车身系统、动力总成系统、冲压、焊接以及涂装自动化。其中在车身系统当中，主要是充分利用人工智能的虚拟仿真技术，对现有的零部件开发出新的标准化和模块化的解决方案，以此满足市场不断变化的需求。由于汽车工业是存在产量大同时产品标准化程度高的特点，而消费者对汽车不仅要求质量高同时也更加注重科技属性，因此这也就促使生产线会大范围使用智能机器人。

　　4　结语

　　综上所述，随着科学技术的快速发展，目前人工智能已经被广泛应用于不同的行业当中，使用规模和深度的不断加大，机械人的感知和思维以及行为能力也在得到大幅度提升。而用于汽车制造的人工智能技术无一不反映出其系统化、智能化和自动化等方面的特性，同时各项先进的智能技术也会与汽车制造产业有着更为深层次的融合和应用，不仅可以为广大的消费者带来更优质的产品，同时也能给社会和经济带来巨大的效益，最终有利于推动我国工业产业的优化转型。

　　作者简介：任女尔（1990-）, 女，河北保定人，中国汽车技术研究中心有限公司中级工程师，研究方向：计算机软件。

　　参考文献

　　[1]武超，朱帅祯.基于人工智能平台的汽车制造技术发展探析[J].现代工业经济和信息化，2020，10（10）：71-72.

　　[2]程瑶.基于人工智能平台的汽车制造技术发展探析[J].时代汽车，2020（6）：27-28.

　　[3]韩旭萍.人工智能在汽车制造工业中的进展分析[J].自动化与仪器仪表，2015（4）：88-89.

　　（责任编辑：周羿廷）