新能源汽車智能制造技術(shù)研究

羅鑫源

（山西鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030013）

0 引言

汽車工業(yè)的發(fā)展方便了人民的出行，推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車普及率的激增，環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，所以要使用智能制造技術(shù)，普及新能源汽車，在保護(hù)好環(huán)境的同時(shí)促進(jìn)我國(guó)汽車工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 新能源汽車的智能化

當(dāng)前我國(guó)新能源汽車的能源主要包括混合動(dòng)力、天然氣、電能以及太陽(yáng)能等，其中應(yīng)用最廣泛的是電能。從實(shí)際情況來(lái)看，眾多新能源汽車中純電動(dòng)汽車最易實(shí)現(xiàn)智能化，因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車上包含的轉(zhuǎn)向助力、空調(diào)以及制動(dòng)設(shè)備等都是依靠電能來(lái)維持運(yùn)行的，所有信息的傳導(dǎo)依靠的都是電信號(hào)，有利于汽車中的信息融合與傳感技術(shù)，利用人工智能以及自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)新能源汽車的智能化。

隨著新能源汽車智能制造技術(shù)的不斷提高，安全性成為新能源汽車在進(jìn)行智能制造的過(guò)程中最重要的因素之一[1]。

在新能源汽車中使用智能制造技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)以及人工智能來(lái)對(duì)行駛路況進(jìn)行分析、導(dǎo)航，不斷完善和成熟自動(dòng)駕駛技術(shù)，加強(qiáng)智能汽車的安全性，有助于新能源汽車的普及和發(fā)展。

目前自動(dòng)駕駛等智能化技術(shù)存在較大的爭(zhēng)議，例如汽車系統(tǒng)會(huì)不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊、自動(dòng)駕駛功能是否保證安全、自動(dòng)駕駛過(guò)程中如果出現(xiàn)交通事故責(zé)任如何判定。雖然這些爭(zhēng)議現(xiàn)在還沒(méi)有較好的解決方法，但是新能源汽車的智能化趨勢(shì)不會(huì)改變。新能源汽車智能化發(fā)展重點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)汽車的本質(zhì)屬性，最重要的還是提升駕駛過(guò)程中的安全性以及舒適性，將這些功能發(fā)展完善后再為車主提供更多智能化的服務(wù)。

2 新能源汽車智能制造技術(shù)

汽車制造工業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的作用，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。而在汽車制造過(guò)程中使用智能制造技術(shù)可以推動(dòng)我國(guó)汽車制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。目前來(lái)看，我國(guó)的智能制造技術(shù)在制造領(lǐng)域中的已經(jīng)非常普及，而零部件的制造對(duì)于汽車制造工業(yè)來(lái)說(shuō)占據(jù)著重要地位。在機(jī)械工業(yè)的不斷進(jìn)步發(fā)展之下，基本上可以滿足我國(guó)新能源汽車制造過(guò)程中對(duì)于零部件的需求。在這種大環(huán)境下，可以對(duì)新能源汽車制造產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)投資力度、推動(dòng)新能源汽車生產(chǎn)車間以及生產(chǎn)線的建設(shè)和發(fā)展。

目前的汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分嚴(yán)酷，市場(chǎng)上有各種類型的汽車供人選擇，在這種情況下，新能源想要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在市場(chǎng)中獲得立足之地，就必須比傳統(tǒng)汽車更加智能。傳統(tǒng)的燃油車在功能性上表現(xiàn)相對(duì)薄弱，而新能源汽車性能逐漸提升、功能越發(fā)齊全。在這種情況下汽車制造過(guò)程中設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的信息越來(lái)越復(fù)雜，反向推動(dòng)了新能源汽車制造過(guò)程中的柔性制造能力以及信息處理能力的提高[2]。

新能源汽車的制造過(guò)程以及制造技術(shù)在一定程度上繼承了以往燃油汽車的制造技術(shù)，在制造的過(guò)程中有著相似之處。比如要對(duì)車進(jìn)行沖壓、涂裝、焊裝以及總配等制作技術(shù)。而新能源汽車與以往汽車的制造技術(shù)又有很大區(qū)別，新能源汽車大多使用了新的動(dòng)力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)也與傳統(tǒng)的汽車有所不同。由于新能源汽車在制造動(dòng)力總成的技術(shù)核心在于電池系統(tǒng)以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等方面，所以制造汽車的動(dòng)力總成技術(shù)是新能源汽車與傳統(tǒng)汽車最大的不同之處。

在新能源汽車的生產(chǎn)過(guò)程中，可以大力普及智能制造技術(shù)。生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)質(zhì)量控制、產(chǎn)品質(zhì)量追蹤、車間流水線設(shè)備故障以及診斷維修等方面都可以使用專家系統(tǒng)等智能制造技術(shù)。目前新能源汽車的智能制造技術(shù)屬于人工與智能機(jī)器人結(jié)合而成的一種技術(shù)，人工與智能機(jī)器人協(xié)同制造，同時(shí)運(yùn)用人工智能以及智能機(jī)器人在某些環(huán)節(jié)中接替人類工作，將新能源汽車制作過(guò)程中的計(jì)算分析等大量數(shù)據(jù)運(yùn)算交給人工智能完成。

新能源汽車智能制造與人工智能技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。新能源汽車的整個(gè)制造環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，制造過(guò)程中需要消耗很長(zhǎng)的時(shí)間，在生產(chǎn)過(guò)程中以人工為重點(diǎn)的生產(chǎn)模式已經(jīng)無(wú)法順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，想要發(fā)展新能源汽車智能制造技術(shù)，就必須以人工智能為基礎(chǔ)，利用人工智能技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)和把控。在傳統(tǒng)的汽車制造過(guò)程中，如果設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，需要找具有相關(guān)專業(yè)知識(shí)的高素質(zhì)人才來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，且成本較高。而將人工智能運(yùn)用到智能制造技術(shù)當(dāng)中，設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就可以讓人工智能進(jìn)行排查，可以快速地找到問(wèn)題的源頭，極大地提升了制造過(guò)程中的工作效率。還可以通過(guò)人工智能以及大數(shù)據(jù)的加持，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，降低設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的可能性。

新能源汽車的智能制造與自動(dòng)化制造有著一定的聯(lián)系，但是二者之間又有著一定的區(qū)別。智能制造系統(tǒng)可以完成對(duì)外界的交流互動(dòng)工作，同時(shí)具有不斷學(xué)習(xí)的能力，能夠在制造過(guò)程中對(duì)相關(guān)知識(shí)和信息數(shù)據(jù)進(jìn)行積累。智能制造系統(tǒng)具有自我分析和判斷能力，可以提高自動(dòng)化制造的工作效率。在新能源汽車制造設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，智能制造系統(tǒng)可以進(jìn)行診斷修復(fù)，提高設(shè)備運(yùn)行中的穩(wěn)定性。智能制造系統(tǒng)中使用了新型的傳感技術(shù)，可以檢測(cè)制造過(guò)程中的一切環(huán)節(jié)，提升制造的效率以及質(zhì)量[3]。

所謂的智能制造，是在新能源汽車的制造過(guò)程中概括一切的制造過(guò)程，將所有的制造環(huán)節(jié)進(jìn)行智能化提升。

3 新能源汽車使用的智能化

隨著科技水平和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源汽車在使用中也逐漸走向智能化。新能源汽車車主在駕駛過(guò)程中普遍擔(dān)心的一個(gè)問(wèn)題就是在外充電問(wèn)題。而利用智能化技術(shù)，車主需要給汽車充電時(shí)，汽車可以根據(jù)大數(shù)據(jù)和云端數(shù)據(jù)搜集到附近所有充電樁的位置，提供去往充電樁的最近路徑。

新能源汽車的保養(yǎng)相比于以往的燃油汽車更為簡(jiǎn)潔方便，不過(guò)還是要注意定期的保養(yǎng)，其中最需要關(guān)注的就是新能源汽車的電池狀況。通過(guò)智能化技術(shù)，汽車系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車內(nèi)電池的運(yùn)行情況，隨時(shí)向車主提供汽車電池的信息，如若電池出現(xiàn)問(wèn)題，給出合理的解決方式。

新能源汽車車身具有較多的傳感器，在行駛過(guò)程中可以檢測(cè)車身周圍的路況以及其他車輛的狀態(tài)等，利用信息融合、環(huán)境傳感等技術(shù)來(lái)輔助車主駕駛，方便車主的駕駛流程，還能顯著的提升駕駛過(guò)程中的安全性。當(dāng)前我國(guó)的交通事故發(fā)生率較高，而這些事故發(fā)生的大部分原因還是人為所造成，例如行駛過(guò)程中玩手機(jī)、闖紅綠燈、疲勞駕駛以及酒后駕駛等原因?，F(xiàn)在大多數(shù)新能源汽車制造公司都在不斷對(duì)自動(dòng)駕駛進(jìn)行研究，如果在自動(dòng)駕駛技術(shù)方面取得較大的突破和進(jìn)展，完善新能源汽車的自動(dòng)駕駛技術(shù)，就能極大地降低我國(guó)交通事故的發(fā)生率，保證車主的出行安全[4]。

新能源汽車想要提高使用過(guò)程中的智能化水平，可以推出與之相關(guān)的APP服務(wù)供車主下載，同時(shí)可以在APP中提供更多的付費(fèi)服務(wù)來(lái)提高公司的財(cái)務(wù)收益，但這個(gè)過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)較為艱難，在美國(guó)等地區(qū)，軟件付費(fèi)以及知識(shí)付費(fèi)的思想普及度比我國(guó)更高，但美國(guó)推出的新能源汽車APP付費(fèi)率均未超過(guò)60%，且軟件付費(fèi)率逐年降低。這是由于車主可以通過(guò)其他的軟件獲取車輛信息，因此汽車行業(yè)還需要在智能化服務(wù)方面不斷進(jìn)行探索和提升，研發(fā)更多服務(wù)功能提升新能源汽車的智能化使用價(jià)值[5]。

現(xiàn)代社會(huì)下的汽車制造業(yè)正由生產(chǎn)型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)型模式，服務(wù)業(yè)也得到了充分的發(fā)展，而新能源汽車的出現(xiàn)為此提供了比以往更多的機(jī)會(huì)。新能源汽車的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與新能源汽車的制造都只是推動(dòng)新能源汽車發(fā)展的一個(gè)部分，其中還包括充電樁的安裝管理以及定期的維修、充電設(shè)備的發(fā)展和維護(hù)、智能化設(shè)備對(duì)于新能源汽車充電設(shè)備位置以及路徑的展示與規(guī)劃、新能源汽車的電池更換問(wèn)題以及廢棄電池的處理問(wèn)題，在這些方面，智能化的使用和管理都有著很大的發(fā)揮空間。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著汽車數(shù)量逐年攀升，人民出行更加方便的同時(shí)也使得環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)峻，所以，推行環(huán)保的新能源汽車是汽車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)，也對(duì)新能源汽車的智能制造技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，本文對(duì)新能源汽車智能制造技術(shù)與應(yīng)用展開(kāi)研究，希望為同行業(yè)提供參考。