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1人工智能在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

概述制造業(yè)是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，而汽車(chē)制造又是戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，它包括了整車(chē)、各種零配件廠等生產(chǎn)商，也包括了各地經(jīng)銷(xiāo)企業(yè)和銷(xiāo)售企業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，原材料、生產(chǎn)、物流成本上漲、利潤(rùn)下降，以及國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響。因此，汽車(chē)企業(yè)可以運(yùn)用具有智能分析功能的商務(wù)智能系統(tǒng)，通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)快捷、及時(shí)地輸出各類(lèi)報(bào)告，預(yù)測(cè)未來(lái)的客戶(hù)需求和銷(xiāo)售趨勢(shì)，在宏觀上為企業(yè)管理人員提供決策依據(jù)。計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)發(fā)展到了今天，已經(jīng)開(kāi)始使用龐大的知識(shí)庫(kù)來(lái)有效地取代人類(lèi)器官或機(jī)構(gòu)的記憶方法，近些年來(lái)很多的專(zhuān)家決策系統(tǒng)在考慮一定規(guī)則的基礎(chǔ)上對(duì)人類(lèi)的診斷和經(jīng)驗(yàn)上的分析都能夠做出很好的判斷，甚至處于主導(dǎo)地位。這個(gè)系統(tǒng)可以很好地利用知識(shí)庫(kù)，并從中挖掘出我們想要的問(wèn)題答案、成功地尋找到其中的關(guān)聯(lián)性，并提取相應(yīng)的模式等。而實(shí)際上，這樣的專(zhuān)家系統(tǒng)已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有了非常不錯(cuò)的應(yīng)用，幫助很多企業(yè)在很短的時(shí)間內(nèi)就做出相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度計(jì)劃、運(yùn)輸計(jì)劃等，非常有效率，而且可以大大地增加收益，并很好地控制企業(yè)的人力成本。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始起步。經(jīng)過(guò)二十年余年的努力已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷(xiāo)額已突破十億元。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3000臺(tái)左右，年銷(xiāo)售額在20億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬(wàn)臺(tái)，占全球總量的0.56%，其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)，行業(yè)集中度占30%左右。其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用為主，年出口量為100臺(tái)左右，年出口額為0.2億以上。多年來(lái)我國(guó)汽車(chē)零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專(zhuān)機(jī)焊占據(jù)焊接生產(chǎn)的主導(dǎo)地位、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、焊接質(zhì)量不易保證，而且生產(chǎn)的柔性也很差，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)生產(chǎn)的需要。

1.1搬運(yùn)機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用

汽車(chē)橋箱類(lèi)零件具有精度高、加工工序多、形狀復(fù)雜、重量重的特點(diǎn)。為提高其加工精度及生產(chǎn)效率，各重型汽車(chē)生產(chǎn)廠家紛紛采用數(shù)控加工中心來(lái)加工此類(lèi)零部件。而在使用數(shù)控加工中心加工工件時(shí)，要求工件在工作臺(tái)上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類(lèi)的工件具有勞動(dòng)強(qiáng)度高、上料精度不好控制等缺點(diǎn)現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機(jī)器人或?qū)C(jī)進(jìn)行上下料所取代。工業(yè)機(jī)器人具有重復(fù)定位精度高、可靠性高、生產(chǎn)柔性化、自動(dòng)化程度高等、突出的優(yōu)勢(shì)，與人工相比，能夠大幅度提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，與專(zhuān)機(jī)相比具有可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化、投資規(guī)模小等特點(diǎn)。機(jī)器人智能化自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)作為減速器殼體加工的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，雖然已經(jīng)在國(guó)內(nèi)重型汽車(chē)廠內(nèi)取得成功的應(yīng)用，但依然尚未普及。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展的進(jìn)程中，重型載重汽車(chē)的生產(chǎn)能力及生產(chǎn)力水平亟待有一個(gè)質(zhì)的飛躍，而工業(yè)機(jī)器人即是提升生產(chǎn)力水平的強(qiáng)力推進(jìn)器。

1.2焊接機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展水平，代表了一個(gè)國(guó)家的綜合技術(shù)水平，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)其他行業(yè)的發(fā)展。各廠商為了在日漸激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，必須率先實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。因此，今后除了如汽車(chē)、摩托車(chē)這樣的大批量生產(chǎn)行業(yè)。一些產(chǎn)品多樣化的企業(yè)，為了提高焊接質(zhì)量，也將會(huì)考慮使用焊接機(jī)器人，如鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)，與此同時(shí)，對(duì)焊接機(jī)器人的要求也必然會(huì)逐步提高，如說(shuō)對(duì)焊道的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的需求會(huì)逐步加大等。作為焊接機(jī)器人和焊接機(jī)的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家，OTC公司將繼續(xù)為提高中國(guó)的高速、高效、自動(dòng)化焊機(jī)做出自己的貢獻(xiàn)。對(duì)于在汽車(chē)工業(yè)中的點(diǎn)焊應(yīng)用來(lái)說(shuō)，目前已廣泛采用電驅(qū)動(dòng)的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。

1.3裝配機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

在國(guó)內(nèi)外各大汽車(chē)公司裝配生產(chǎn)線上被廣泛采用的裝配機(jī)器人。一方面使汽車(chē)裝配自動(dòng)化水平大大提高，目前，國(guó)外某些大批量生產(chǎn)的轎車(chē)的裝配自動(dòng)化程度已達(dá)50%~65%。另一方面，有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝配質(zhì)量并明顯地提高了生產(chǎn)率。在汽車(chē)整車(chē)裝配中，機(jī)器人不僅用于擋風(fēng)玻璃的密封濟(jì)涂覆、安裝和車(chē)輪備胎、儀表盤(pán)總成、后懸梁、車(chē)門(mén)、蓄電池等部件的安裝。

1.4噴涂機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

噴涂機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中可噴涂形態(tài)復(fù)雜的汽車(chē)工件而且生產(chǎn)效率和很高。多用于汽車(chē)車(chē)體的噴涂作業(yè)，如噴漆、噴釉等。除了上述機(jī)器人以外，汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用的機(jī)器人還有用于特殊加工的激光加工機(jī)器人用于部件形狀測(cè)量、裝配檢查和產(chǎn)品缺陷檢查的檢測(cè)機(jī)器人，抑制塵埃粒子大小及數(shù)量的水切割機(jī)器人和凈化機(jī)器人等。

2人工智能在汽車(chē)制造業(yè)中的進(jìn)展分析

隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人在先進(jìn)汽車(chē)制造中的重要性也越來(lái)越凸顯。機(jī)器人的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，覆蓋焊接、物料搬運(yùn)、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤(pán)堆垛、機(jī)械管理等領(lǐng)域。在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用主要分為以下五大部分。車(chē)身系統(tǒng)中，采用虛擬仿真等手段，主要針對(duì)車(chē)身覆蓋件不斷開(kāi)發(fā)出新的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化解決方案，動(dòng)力總成系統(tǒng)中，提供了涵蓋汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和傳動(dòng)軸的全套裝配測(cè)試系統(tǒng)。在沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)方面從卷材與堆垛到零件的碼垛，從提供控制系統(tǒng)到企業(yè)ERP，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)支持與效率優(yōu)化，擁有全面的工程能力，涂裝自動(dòng)化系統(tǒng)方面，以高柔性高精度的噴涂機(jī)器人來(lái)幫助客戶(hù)提升涂裝質(zhì)量，減少生產(chǎn)廢料，而在焊接自動(dòng)化系統(tǒng)中，機(jī)器人比較典型的應(yīng)用是電阻點(diǎn)焊、電弧焊，其最新一代機(jī)器人配套提供一系列高度人性化的軟件工具。汽車(chē)工業(yè)的最大特點(diǎn)是產(chǎn)量大，生產(chǎn)節(jié)拍快，產(chǎn)品一致化程度高。消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)質(zhì)量要求越來(lái)越高，是促使機(jī)器人應(yīng)用越來(lái)越普遍的一個(gè)重要原因。機(jī)器人本身只是集裝箱里的一個(gè)貨物，隨機(jī)器人的設(shè)備功能越來(lái)越精細(xì)，客戶(hù)的思維在這時(shí)候逐漸走向成熟，在采購(gòu)時(shí)不再單單考慮某生產(chǎn)工位的瓶頸，而更多地考慮到長(zhǎng)期戰(zhàn)略因素，如維護(hù)成本加入的高低，長(zhǎng)期投資回報(bào)是否劃算，服務(wù)涵蓋地域是否廣泛，響應(yīng)是否及時(shí)，全球技術(shù)支持能力有多強(qiáng)，中期后期不同階段解決問(wèn)題的能力有多大等等。這時(shí)，產(chǎn)品本身的價(jià)格和意義相對(duì)弱化而長(zhǎng)期的價(jià)值越發(fā)凸顯。

3結(jié)束語(yǔ)

人類(lèi)智能主要包括三個(gè)方面——“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。而人工智能是指由人類(lèi)利用人腦特有的智力表現(xiàn)制造出來(lái)的“機(jī)器”所表現(xiàn)出來(lái)的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。人工智能在汽車(chē)制造工業(yè)方面的應(yīng)用體現(xiàn)在問(wèn)題求解,邏輯推理,自然語(yǔ)言理解,自動(dòng)程序設(shè)計(jì),專(zhuān)家系統(tǒng)等方面,這些方面就體現(xiàn)了自動(dòng)化的特征,表達(dá)了一個(gè)共同的主題,即提高機(jī)械人類(lèi)意識(shí)能力,強(qiáng)化控制自動(dòng)化,因此人工智能在汽車(chē)制造領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為。

作者：韓旭萍單位：陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院