1人工智能在汽車制造業(yè)中的應用

概述制造業(yè)是國家的經濟命脈，而汽車制造又是戰(zhàn)略性支柱產業(yè)，它包括了整車、各種零配件廠等生產商，也包括了各地經銷企業(yè)和銷售企業(yè)。近年來，我國汽車行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，原材料、生產、物流成本上漲、利潤下降，以及國際經濟形勢的影響。因此，汽車企業(yè)可以運用具有智能分析功能的商務智能系統(tǒng)，通過分析歷史數(shù)據(jù)快捷、及時地輸出各類報告，預測未來的客戶需求和銷售趨勢，在宏觀上為企業(yè)管理人員提供決策依據(jù)。計算機人工智能技術發(fā)展到了今天，已經開始使用龐大的知識庫來有效地取代人類器官或機構的記憶方法，近些年來很多的專家決策系統(tǒng)在考慮一定規(guī)則的基礎上對人類的診斷和經驗上的分析都能夠做出很好的判斷，甚至處于主導地位。這個系統(tǒng)可以很好地利用知識庫，并從中挖掘出我們想要的問題答案、成功地尋找到其中的關聯(lián)性，并提取相應的模式等。而實際上，這樣的專家系統(tǒng)已經在很多領域都有了非常不錯的應用，幫助很多企業(yè)在很短的時間內就做出相應的生產計劃、調度計劃、運輸計劃等，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。我國工業(yè)機器人是從20世紀80年代開始起步。經過二十年余年的努力已經形成了一些具有競爭力的工業(yè)機器人研究機構和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。近幾年，我國工業(yè)機器人及含工業(yè)機器人的自動化生產線相關產品的年產銷額已突破十億元。目前國內市場年需求量在3000臺左右，年銷售額在20億元以上。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示中國市場上工業(yè)機器人總共擁有量近萬臺，占全球總量的0.56%，其中完全國產工業(yè)機器人行業(yè)內規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機器人企業(yè)，行業(yè)集中度占30%左右。其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進的。國產工業(yè)機器人目前主要以國內市場應用為主，年出口量為100臺左右，年出口額為0.2億以上。多年來我國汽車零部件生產一直是手工焊、專機焊占據(jù)焊接生產的主導地位、勞動強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、焊接質量不易保證，而且生產的柔性也很差，無法適應現(xiàn)代汽車生產的需要。

1.1搬運機器人在汽車制造業(yè)中應用

汽車橋箱類零件具有精度高、加工工序多、形狀復雜、重量重的特點。為提高其加工精度及生產效率，各重型汽車生產廠家紛紛采用數(shù)控加工中心來加工此類零部件。而在使用數(shù)控加工中心加工工件時，要求工件在工作臺上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類的工件具有勞動強度高、上料精度不好控制等缺點現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機器人或專機進行上下料所取代。工業(yè)機器人具有重復定位精度高、可靠性高、生產柔性化、自動化程度高等、突出的優(yōu)勢，與人工相比，能夠大幅度提高生產效率和產品質量，與專機相比具有可實現(xiàn)生產的柔性化、投資規(guī)模小等特點。機器人智能化自動搬運系統(tǒng)作為減速器殼體加工的重要生產環(huán)節(jié)，雖然已經在國內重型汽車廠內取得成功的應用，但依然尚未普及。在國家經濟建設飛速發(fā)展的進程中，重型載重汽車的生產能力及生產力水平亟待有一個質的飛躍，而工業(yè)機器人即是提升生產力水平的強力推進器。

1.2焊接機器人在汽車制造業(yè)中的應用

汽車行業(yè)的發(fā)展水平，代表了一個國家的綜合技術水平，汽車工業(yè)的發(fā)展將會帶動其他行業(yè)的發(fā)展。各廠商為了在日漸激烈的競爭中立于不敗之地，必須率先實現(xiàn)焊接自動化。因此，今后除了如汽車、摩托車這樣的大批量生產行業(yè)。一些產品多樣化的企業(yè)，為了提高焊接質量，也將會考慮使用焊接機器人，如鋼結構等行業(yè)，與此同時，對焊接機器人的要求也必然會逐步提高，如說對焊道的自動跟蹤系統(tǒng)的需求會逐步加大等。作為焊接機器人和焊接機的專業(yè)生產廠家，OTC公司將繼續(xù)為提高中國的高速、高效、自動化焊機做出自己的貢獻。對于在汽車工業(yè)中的點焊應用來說，目前已廣泛采用電驅動的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術作為標準來裝備其日本國內和海外的所有點焊機器人。

摘要：商務智能是數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、OLAP等技術的集成，作為當前重要的研究前沿之一，商務智能是學術界和企業(yè)界關注的熱點。文章運用統(tǒng)計、比較方法對相關著作和文章進行了統(tǒng)計研究，并對研究中的重點問題及相關成果作了分析總結。

關鍵詞：商務智能；知識管理；數(shù)據(jù)倉庫；數(shù)據(jù)挖掘

商務智能（BusinessIntelligence，簡稱BI）的概念最早是GartnerGroup的HowardDresner于1996年提出來的，我國學者將之翻譯為“商業(yè)智能”或“商務智能”，本文選用“商務智能”作為BusinessIntelligence的中文翻譯。近年來，商務智能技術日趨成熟，越來越多的企業(yè)決策者意識到需要商務智能來保持和提升企業(yè)競爭力。在美國，500強企業(yè)里面已經有90%以上的企業(yè)利用企業(yè)管理和商務智能軟件幫助管理者做出決策。國外己經有很多成功實施商務智能的案例。我國的商務智能處于導入期，商務智能應用的程度和實際效果都與國外企業(yè)有很大差距。近年來，國內外商務智能供應商和高等院校都開展了廣泛的商務智能的基礎研究和應用研究。本文主要基于國家圖書館的多庫目錄檢索系統(tǒng)、清華同方全文數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)等，對國內商務智能的研究現(xiàn)狀進行了分析和總結。

一、文獻統(tǒng)計分析

1．論著統(tǒng)計分析。為了對近年來國內商務智能論著情況有一個比較全面的了解，筆者分別以“商務智能”和“商業(yè)智能”（他們指的都是BusinessIntelligence，BI）為檢索題，通過對國家圖書館的多庫目錄檢索系統(tǒng)進行題名檢索，得到近年來相關論著及博碩論文分布情況：國內商務智能專著只有2004年的兩本，譯著在2003年~2005年間有三本。相對于最早1988年出版、截止2005年已經出版23本的西文專著（含一本日文專著）要少得多。國外2001年~2004年間出版的商務智能專著數(shù)量極多，說明經過一段時間的發(fā)展，國外商務智能的基礎研究和應用研究都比較成熟。而我國從2002年起僅有少量的博士論文，關于商務智能的專著也屈指可數(shù)，我國商務智能僅處于導入期，對商務智能的系統(tǒng)研究還有大量工作要做。

2．論文統(tǒng)計分析。

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化轉型勢在必行，電力數(shù)字新基建成為行業(yè)關注的熱點問題，對于電力行業(yè)的整體架構影響深遠，對于能源互聯(lián)網發(fā)展起到重要作用。區(qū)塊鏈技術與物聯(lián)網技術無疑是電力數(shù)字新基建的兩大關鍵支撐技術。區(qū)塊鏈技術有助于協(xié)調能源市場中諸多參與方的利益，通過智能合約等機制促進信息和價值可信交換，構建區(qū)域可信協(xié)同綜合能源網絡，以應對近年來電力系統(tǒng)中電動汽車、分布式儲能裝置、分布式微電網、新能源發(fā)電大量并網對于傳統(tǒng)電網商業(yè)模式的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網技術充分依靠現(xiàn)代信息技術、先進通信技術，建設電力互聯(lián)網發(fā)展與互聯(lián)網經濟相關的新業(yè)態(tài)，包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新業(yè)務，最終構建萬物互聯(lián)、人機交互的電力物聯(lián)網。

為展示區(qū)塊鏈、物聯(lián)網技術在電力行業(yè)中的研究進展，促進行業(yè)技術交流與發(fā)展，《電力工程技術》編輯部開設了“電力數(shù)字新基建中區(qū)塊鏈及物聯(lián)網技術的應用”專題，本人有幸受邀擔任專題主編。專題收到大量具備理論創(chuàng)新與工程指導性的優(yōu)質稿件，經同行評議、專家評定，最終選出5篇論文組成專題。在區(qū)塊鏈技術方面，東南大學陳妍希等針對規(guī)模化電動汽車在充電交易時安全性低、自主性差的問題，提出了基于區(qū)塊鏈技術的電動汽車充電交易模型，在“多賣方-多買方”的電力市場競爭機制下，利用區(qū)塊鏈技術去中心化、安全性高等特點還原電力商品屬性，開放用戶協(xié)商定價的權利;南京工程學院李大偉等分析了電力物聯(lián)網終端跨域認證需求和面臨的問題，介紹了區(qū)塊鏈跨鏈技術中的側鏈技術及實現(xiàn)機理，并將其引入到電力物聯(lián)網跨域認證方案中，提出一種基于側鏈技術的電力物聯(lián)網跨域認證方案，在配電自動化應用場景中進行了仿真實驗。在電力物聯(lián)網技術方面，河海大學胡悅等針對LoRaWAN網絡架構中終端節(jié)點移動造成信號錯誤傳播以及高能耗問題，在混合譯碼放大轉發(fā)(HDAF)方式下，提出了一種基于LoRa網關的無線中繼優(yōu)化算法方案;南瑞繼保公司程立等針對電能質量終端的設計缺陷，提出基于信息安全的設計及實現(xiàn)方案，在訪問授權、審計記錄、數(shù)據(jù)完整及防篡改性、網絡攻擊、備份與恢復以及源碼安全等方面給出了解決措施，提升了終端本體的信息安全強度;國網江蘇電科院張潼等基于負荷工作時功率、電流等特征差異，建立負荷特征指紋庫，提出非侵入式低壓負荷構成辨識方法和由下至上的臺區(qū)負荷需求響應能力在線聚合監(jiān)測方法，實現(xiàn)臺區(qū)負荷資源參與需求響應能力的評估。

本專題旨在展示電力數(shù)字新基建背景下區(qū)塊鏈及物聯(lián)網技術的最新研究進展，由于專題論文數(shù)量限制以及發(fā)表時間的安排，很多有價值的論文未能在專題中收錄，希望能夠得到所有作者和廣大讀者的理解。

在此感謝有關專家學者對本專題的大力支持，感謝《電力工程技術》編輯部為本專題的策劃、組織和出版所做的大量而細致的工作，最后衷心希望本專題能夠為相關領域的專家學者提供交流的平臺，為電力數(shù)字新基建關鍵技術的研究與發(fā)展提供有益的參考。

作者:邱雪松 單位:北京郵電大學

[論文關鍵詞]計算機技術；數(shù)控技術；制造技術

[論文摘要]隨著計算機技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術。

一、國內外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

目前，數(shù)控技術正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構。在復雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術實行變革勢在必行。

二、數(shù)控技術發(fā)展趨勢

（一）性能發(fā)展方向

編者按：本論文主要從集成化；智能化；敏捷化；綠色制造技術的應用及綠色設計等進行講述，包括了工程技術信息分系統(tǒng)包括計算機輔助設計、管理信息分系統(tǒng)、制造自動化分系統(tǒng)、敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司、節(jié)約資源方面、采用新設計的加工工藝方面等，具體資料請見：

[摘要]隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展，機械制造業(yè)面臨著不同方面的發(fā)展要求：最大程度地和計算機技術、信息技術相結合以實現(xiàn)智能化、自動化、高產、高效、低能耗、無污染的目標，本文從幾個方面介紹先進制造技術，指明機械制造業(yè)的發(fā)展方向。

[關鍵詞]先進制造技術機械制造業(yè)發(fā)展方向

機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領域已經發(fā)展了很多年，積累了許多理論和實踐經驗，但隨著當今社會的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，各個方面的個性化需求越來越強烈。作為已經深入到各行各業(yè)并已成為基礎工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前被公認的認識是：先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點：

1．從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發(fā)展更加符合人類社會的需要。

2．從強調專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。