人工智能技术在汽车电气自动化中的应用

张小莉

摘 要：人工智能技术目前已经成为当代生活中的重要组成部分，其在各行各业中的应用日益广泛，尤其是在汽车电气自动化方面，其应用更加广泛。人工智能在改变传统生产方式的同时，为汽车电气自动化注入了新能量。本文将对汽车电气自动化发展现状以及人工智能的特点进行分析，探讨人工智能技术在汽车电气自动化中的应用情况。

关键词：人工智能 汽车 电气自动化

1 引言

随着我国经济高速增长和城市建设水平加快，人们物质生活水平不断提高，对于汽车的需求也越来预多。根据我国公安部统计结果显示，2021年底我国的机动车保有量达到了3.95亿辆，其中汽车占比达到了76.5%，较2015年增长了14.8%，汽车已经成为现代人类生活难以取代的交通工具。人工智能是属于一个专业知识涵盖面非常广阔的新兴领域，目前已经在诸多领域中应用，有效的提高了生产效率和质量[1]。汽车电气化是汽车行业持续改革的驱动力，其也是一项严峻的挑战，而人工智能的应用为车辆电气化发展奠定了基础，极大程度的促进了汽车电气化的发展进程。

2 汽车电气自动化发展现状

汽车电气自动化是指在汽车的设计制造以及生产的过程中，都利用到自动化系统，实现智能化的控制，其也是电动汽车发展的关键体现[2]。根据我国相关调查显示，截止2022年3月我国目前约有汽车3.07亿量，新能源汽车的保有量为891.5万量，占汽车总量的2.9%，较2020年底的492万量增长了81.20%。其中纯电动汽车保有量为724.5万辆，占到了新能源汽车总量的81.37%。近年来我国新能源汽车发展态势迅猛，具有着极强的发展潜力。随着近年来我国政策收紧、疫情打压等因素影响，导致现阶段的新能源汽车发展前途坎坷，但仍然又大量的传统汽车巨头投入到电气化的浪潮中，积极布局电动汽车关键零部件的研发和制造。另外，还有大量有实力的企业纷纷跨界参与到新能源汽车的开发和制造中，汽车电气化发展趋势已经确定了，其中电机、电池、电控系统作为汽车电气化三大核心部件，逐渐进入到了汽车零部件体系中。为了能够顺应行业发展的需求，汽车企业纷纷提高了加工质量，通过对生产环节进行优化，改善生产工艺，大规模应用各类高端生产设备和先进工艺，促进了汽车和零部件企业在严峻的背景中的转型和升级优化。

3 人工智能技术的理论及特点

3.1 人工智能技术的理论

目前学术界对于人工智能应用还尚无标准定义，但对于人工智能技术的本质理解则基本接近。人工智能作为计算机技术的一个重要分支，其是利用计算机技术、系统控制来完成相应的技术模拟和应用的。这种学科的交叉、集成和应用，可设计出能够模拟人工智能技术形式的基本理论以及技术，从而体现出自动控制系统的自动化和智能化。目前人工智能技术已经得到了人们的认可，其被广泛用于社会发展、制造业以及人类的生活中，有效推动了信息传输及其自动化控制的发展进程。在电气自动化运行过程中，人工智能技术的应用，能够提高电气控制系统的工作效率和工作质量，从而推动社会经济的进步。

3.2 人工智能技术的特点

3.2.1 实用性

人工智能在用于电气自动化过程中最突出的也是最明显的特点就是实用性。人工智能融合先进的云计算技术、信息通信技术、大数据技术以及计算机技术等，这些技术在电气自动化控制的过程中起到的关键作用。尤其是在生产作业的过程中，人工智能在监督和控制方面的作用是难以替代的，通过人工智能设备能够准确的观测到工人人员和设备的工作状态，并对设备的运行情况进行监控。另外，随着近年来人工智能技术的不断发展更新和优化，其在电气自动化应用中的效果也随之不断的发展和创新，对于提高工作效率和工作质量都有着重要的作用[3]。

3.2.2 便捷性

人工智能技术在应用时的便捷性也是较为突出的特点之一，在电气自动化控制过程中对于各项控制参数都有着非常严格的要求，故而在实际工作过程中需要大量的人力、物力、财力，但是这些因素都存在着不稳定性，导致电气自动化系统不稳定问题突出。人工智能技术的应用，打破了过去电气自动化运行时局限性，实现了人工智能技术与电气自动化技术的有机融合，从而为生产和管理工作带来了极大的便捷。

3.2.3 稳定性

人工智能技术是基于计算机技术构建而来的，其随着近年来计算机技术的不断发展和完善，人工智能技术日趋稳定和成熟。人工智能技术在用于电气自动化时能够确保电气自动化控制设备的稳定运行，避免大部分安全事故的发生。

4 人工智能技术在汽车电气自动化中的应用

4.1 人工智能在车辆制造方面的应用

汽车制造业对于我国经济发展而言属于支柱性产业，而在汽车制造过程中应用人工智能技术能够大幅度推动我国汽车制造产业的发展进程。就目前形式来看，我国的智能化制造技术已经被广泛用于多种行业，尤其是在汽车零部件制造产业中更是应用普遍。在机械工业的今天，汽车零部件已经基本上能够满足我国新能源汽车制造的需求，在这种背景下，零部件制造业的智能化生产能推动新能源汽车生产线的建设和发展[4]。目前我国的汽车市场竞争激烈，新能源汽车要想在竞争中站稳一席之地，就需要有自身的特点和优势。传统的燃油车辆在功能性方面表现一般，而汽车电气自动化作为新能源汽车的重要体现之一，其在功能和汽车整体性能方面都有着一定的提升，而这些情况无形中促使了汽车制造过程中的设计、生产信息越发繁琐和复杂，反向推进了汽车电气自动化的进程以及车辆制造过程中的柔性制造能力和信息處理能力。

近年来人们对于车辆外观、性能全面性的要求越来越高，无形中也对汽车配件设计和制造的质量和效率提出了更高的要求，而汽车的配件设计和制造是一个极为精细、动态的过程，其不仅需要科学合理的配置工具，还需要配合高技术含量的机械设备，这主要是由于汽车配件设计与制造会随着汽车配件产品不同而出现差异。不同是车辆，其相应的配件在外观设计、特点以及结构等方面都有着各自的特点，而这些特点会对制造的质量和效率造成影响。人工智能技术在汽车电气自动化配件设计和制造过程中的应用，则能够有效提高配件设计和制造的效率及质量。目前我国工业产能的提高促使的汽车配件工业装备向进口替代、智能化方向所转变，而人工智能技术正是推动工业进步的主要助力。人工智能技术的应用能够在一定程度上减少或完全消除人工操作，不仅能够降低人工操作所带来的失误率，还能够有效提高生产作业的安全系数。对于汽车电气自动化而言，其相较于传统车辆生产而言，电气自动化与其有着较大的区别，其更加强调智能制造技术。在生产中，生产计划管理、生产质控、产品质量追踪、生产流水线设备故障、诊断维修等方面都可以利用到专家系统等智能制造技术。目前汽车电气自动化生产中所应用的智能制造技术主要为人工与智能机器人相结合一种新技术，人工智能与智能机器人相互协助，在部分环节中替代传统的人力工作，将传统汽车制造过程中的计算分析等大数据运算工作都交给人工智能来完成，不仅计算效率大幅提高，还能够有效避免误差的发生。

汽车电气自动化与人工智能技术是密不可分的，目前汽车的整体制造环节较过去更加复杂，尤其是电动汽车，制造过程需要消耗大量的时间，传统生产过程中人力生产模式已经难以满足生产需求，要想更好的发展汽车电气自动化，就需要基于人工智能来对生产过程进行设计和把控。在传统的汽车制造过程中，如果发现设备存在问题，就需要由专业维修人员来对设备进行检修，期间需要消耗较长的时间，无形中增加了生产成本。而人工智能在用于汽车制造过程中时，如果设备出现问题则能够自动启动相应的程序对设备进行问题排查，从而快速找到问题所在并进行处理，极大的程度的提高了工作效率。另外，基于深度学习的人工智能技术还具备非常优秀的在线监测系统，其能够在设备运行的状态下对设备的相关参数、运行状态、软件环境等进行实时监控，并将这些收集到的数据录入的信息系统中。信息系统中心会对这些收集到的數据进行准确的分析和分组，然后根据分析结果发出相应的运维管理命令，确保设备保持在最佳的运行工况，有效提高了机械设备的运行安全系数和工作效率。

4.2 人工智能技术在车辆系统中的应用

4.2.1 汽车后视镜系统

汽车的后视镜系统主要包括位置随动系统和后视镜调整系统两部分，其目前主要是利用联网芯片来进行控制，驾驶员在车辆运行的过程中可通过自动控制来控制后视镜的位置。但是传统车辆后视镜调控系统则主要为手动调控，其不仅需要驾驶员分心调控，且精准度也较低。而基于人工智能系统则能够根据驾驶员的需求来计算和优化后视镜的位置，甚至还能够主动记录下驾驶员在不同环境下后视镜位置偏好，为驾驶员提供个性化的后视镜调整方案，满足了驾驶员的需求，提高了调整后视镜的操作效率[5]。

4.2.2 智能驾驶系统

目前新型汽车中具有较多的传感器，在车辆的形式过程中能够自动检测车辆周围的路况和其他车辆行驶状态，再通过人工智能的信息融合、环境传感等技术来为驾驶员提供辅助，方便了驾驶流程，也有效提高了车辆行驶安全性。实际上我，我国目前有较大一部分交通事故是由于人为因素所导致的，如驾驶员疲劳驾驶、酒后驾驶、闯红灯、玩手机等，都是导致交通事故发生的因素。目前就有大量的汽车制造企业针对这个问题，充分利用人工智能技术来对自动驾驶技术和车辆应急处理系统进行了完善，从而有利于降低交通事故的发生率，确保车辆的行驶安全。

4.2.3 刹车系统

刹车系统对于车辆来说属于重要组成部分，其主要有变速箱所组成。驾驶员在车辆行驶的过程中由于紧急问题需要急刹车或停车时，需要快速完成操作。但如果驾驶员注意力不集中或刹车系统存在问题，人工操作将会出现延误，从而导致事故发生。而基于人工智能技术的车辆刹车系统和驻车系统，对外能够实时监测到车辆外界环境情况，从而优化变速箱的工作状态。对内则能够随时对变速箱的工作状态进行监控，以便于能够及时发现并处理问题。如当车辆的前方出现异物时，人工智能技术就能够利用车辆的传感器进行快速识别，及时对车辆的形式状态进行干预，从而降低事故的发生[6]。

4.2.4 车载系统

随着近年来人工智能技术的发展，利用手机APP来远程操控车辆部分功能已经成为现实。传统车辆在北方的冬季清晨，多需要人工启动后热车一段时间才能正常行驶。而人工智能技术则无需驾驶员到车内即可启动车辆，极大的方便了驾驶员的操作。另外，人工智能技术的具有远程寻车、定位导航、远程锁定、远程解锁、远程遥控开启后备箱等诸多功能，从而极大程度方便了消费者。

4.2.5 空气质量检测系统

汽车内的空气质量智能控制系统核心部位为空气分子敏感传感器，其能够自动过滤汽车内部的空气，确保车内空气质量良好。而传统的车辆控制控制系统主主要为空调和换气系统，需要人工判断车内空气状况来开启设备，对于空气调整的效果一般，难以起到过滤的目的。而基于人工智能技术的车内空气质量监测系统则能够利用自带的芯片快速检测出车内空气分子成分，并在空气质量不佳的情况下快速启动芯片来对车内空气进行净化[7]，然后通过自动控制系统来对对空气质量进行评估，并将评估结果反馈给驾驶员，提醒驾驶员要通过通风、换气等操作改善车内空气情况。

5 结束语

人工智能技术作为人类文明进步和发展的重要体现，其已经被用于多种不同的领域和行业，且取得了非常好的成绩，尤其是在汽车电气自动化中的应用，人工智能有着难以替代的作用。人工智能完善了汽车电气自动化的发展，有效提高了汽车电气自动化的效率和质量，为汽车电气自动化的发展奠定了基础。

参考文献：

[1]陆洁锋.数字时代人工智能与数控技术在汽车零件制造中的实践研究[J].时代汽车，2022（21）：3.

[2]马丽红.电气自动化技术在汽车制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（20）：207-208.DOI：10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2021.20.092.

[3]黄国凯.人工智能在智能网联汽车上的应用进展研究[J].内燃机与配件，2022（3）：226-228.DOI：10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2022.03.073.

[4]史以非.人工智能在汽车配件机械设计制造及其自动化中的应用分析[J].汽车周刊，2022（2）：0046-0047.

[5]尚涛，王宝茹，吴威，等.驾驶仿真系统中基于P-Buffer的后视镜效果模拟[C]// 中国人工智能学会全国学术年会.中国人工智能学会，2007.

[6]林远利，王正，吴树伟，李金广.人工智能在汽车驾驶技术领域发展[J].汽车知识，2022，22（10）：1-3.

[7]曹坚.人工智能技术在汽车人性化配置中的应用[J].中国新技术新产品，2016（13）：15-16.DOI：10.13612/j.cnki.cntp.2016.13.010.