کاربرد هوش مصنوعی در صنعت خودرو
در این مقاله می‌خوانید
تقریبا از زمانی که کارل بنز اولین خودرو جهان را ساخت، جرقه‌ی تغییرات بزرگی در جهان زده شد. خودرو ساده او حالا کره‌ی زمین را به تسخیر خود درآورده است. گویی که اگر از فضا به زمین نگاه شود، تصور می‌شود که خودروها ساکنان این کره خاکی هستند. کارل بنز خودرو را به وجود آورد و چند دهه بعد هنری فورد صنعت خودرو را شکل داد. این تحول تا به امروز زندگی بسیاری از انسان‌ها را متحول کرده است.
صنعت خودرو یکی از مهم‌ترین و پویاترین بخش‌های جهانی است که طراحی، ساخت و فروش وسایل نقلیه موتوری را در بر می‌گیرد. از خودروهای سواری و کامیون‌ها گرفته تا موتورسیکلت‌ها و اتوبوس‌ها، این صنعت جزء لاینفک زندگی مدرن است و حمل‌ونقل و تجارت را در سراسر جهان امکان‌پذیر می‌کند. تنها کافیست یک روز جهان را بدون خودروها تصور کنید تا به اهمیت این صنعت پی‌ببرید.
چرا صنعت خودرو صنعتی حیاتی است؟
صنعت خودرو یکی از پیشران‌های فعالیت‌های اقتصادی است که سهم قابل توجهی در اقتصاد جهانی دارد. بر اساس گزارش سازمان بین المللی سازندگان وسایل نقلیه موتوری (OICA)، بیش از 90 میلیون وسیله نقلیه موتوری در سراسر جهان در سال 2019 تولید شده است که میلیاردها دلار درآمد ایجاد کرده و میلیون‌ها نفر را به سر کار برده است. در ایران در سال ۲۰۲۳ بیش از یک میلیون خودرو تولید شده است و این آمار در سطح جهانی به ۷۵ میلیون خودرو می‌رسد.
این صنعت محرک قابل توجهی برای نوآوری است که باعث پیشرفت در علم مواد، الکترونیک و روش‌های تولید می‌شود. احتمالا اگر با مدیریت تولید آشنایی داشته باشید به نقش شرکت تویوتا در شکل گیری روش تولید ناب آگاه هستید.
در مقیاس جهانی، صنعت خودرو به عنوان یک ستون کلیدی توسعه صنعتی و رشد اقتصادی است. قطب‌های پیشرو خودرو شامل کشورهایی مانند ایالات متحده، آلمان، ژاپن، چین و کره جنوبی است که هر کدام میزبان خودروسازان بزرگ هستند و سهم بزرگی از تولید جهانی خودرو را به عهده دارند. این کشورها خود را به عنوان رهبران فناوری و نوآوری خودرو، صادرات وسایل نقلیه و قطعات خودرو در سراسر جهان تثبیت کرده اند. ماهیت جهانی این صنعت شبکه پیچیده‌ای از زنجیره های تامین، روابط تجاری و وابستگی های متقابل اقتصادی را تضمین می کند.
چالش های پیش روی صنعت خودرو
علیرغم اهمیت آن، صنعت خودرو با چالش‌های متعددی روبرو است که بر پایداری و رشد آن تأثیر می گذارد. چالش های کلیدی عبارتند از:
نگرانی های زیست محیطی
صنعت تحت فشار است تا ردپای کربن خود را کاهش دهد و با مقررات سختگیرانه انتشار گازهای گلخانه‌ای مطابقت داشته باشد. همین موضوع سبب شده است که امروزه همه شرکت‌ها به سرعت هر چه بیشتر به سمت خودروهای الکتریکی حرکت کنند.
اختلالات زنجیره تامین
امروزه زنجیرههای تامین جهانی هستند. در صنعت خودرو گستردگی زنجیرههای تامین بسیار زیاد است. اختلالات به راحتی می‌توانند زنجیرههای تامین جهانی را تحت تاثیر قرار دهند. بیماری کرونا وقفه‌های بزرگی را در زنجیرههای تامین ایجاد کرد. جنک روسیه و اوکراین نیز مثالی دیگر است که بر زنجیرههای تامین تاثیر گذار است. امروزه صنایع باید به دنبال تاب‌آوری زنجیرههای تامین خود باشند که بتوانند فعالیت‌های خود را ادامه دهند.
یکپارچگی فناوری
سرعت سریع پیشرفت تکنولوژی مستلزم نوآوری مستمر است که هم پرهزینه و هم پر از ریسک است. بکارگیری فناوری‌های جدید مانند پیشرانه‌های الکتریکی، سیستم‌های خودران و ویژگی‌های ایمنی پیشرفته نیاز به تحقیق و توسعه قابل توجهی دارد.
انتظارات مصرف کننده
مصرف کنندگان هر روز انتظارات بیشتری از خودروها دارند و صنایع خودروسازی باید به نیازهای مشتریان خود پاسخ بدهند. این نیازها شامل افزایش ایمنی خودروها، افزایش کیفیت خودروها، کاهش قیمت‌ها و … است.
به نظر می‌رسد بازهم فناوری نقش مهمی در پاسخگویی به چالش‌های صنعت خودرو دارد. انقلاب صنعتی چهارم توانمندی‌های فناوری‌های تحول آفرین در این صنعت را به خوبی به نمایش گذاشت. یکی از این فناوری‌ها هوش مصنوعی است که هم فرآیندهای تولید خودرو و هم خود ماشین‌ها را متحول کرده است.
معرفی هوش مصنوعی در صنعت خودرو
هوش مصنوعی یا Artificial Intelligence با ایجاد نوآوری در عملکرد خودرو و فرآیندهای تولید، صنعت خودرو را دگرگون می‌کند. هوش مصنوعی شامل یادگیری ماشینی، شبکه‌های عصبی، بینایی کامپیوتر و پردازش زبان طبیعی و … می‌شود که به خودروها و کارخانه‌ها امکان می‌دهد تا هوشمندانه‌تر و کارآمدتر کار کنند. اگر می‌خواهید با هوش مصنوعی بیشتر اشنا شوید مقاله «هوش مصنوعی چیست» را مطالعه کنید.
هوش مصنوعی از چند زاویه در صنعت خودرو اثرگذار است و قابلیت‌های جدیدی را در عملکرد خودرو، ایمنی و تجربه کاربر ارائه می‌دهد و همچنین کارایی تولید و کیفیت محصول را افزایش می‌دهد.
کاربرد هوش مصنوعی در خودروها
خودرو خودران، انقلاب هوش مصنوعی در خودرو
خودروهای خودران یکی از انقلابی‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی در این صنعت است. سیستم‌های مجهز به هوش مصنوعی، از جمله بینایی کامپیوتر و الگوریتم‌های یادگیری عمیق، به خودروها این امکان را می‌دهند تا محیط خود را درک کنند، در لحظه تصمیم بگیرند و بدون نیاز به راننده حرکت کنند. شرکتی مانند تسلا در خط مقدم توسعه خودروهای خودران هستند که وعده افزایش ایمنی جاده‌ها، کاهش تراکم ترافیک و ایجاد تحرک بیشتر برای همه از جمله افراد مسن و معلول را می‌دهند.
این خودرو ها از ترکیبی از سنسور‌ها، دوربین‌ها، رادار و لیدار برای شناسایی محیط اطراف و جمع‌آوری اطلاعات در مورد جاده، موانع و شرایط ترافیکی استفاده می‌کند. سیستم هوش مصنوعی این داده‌ها را پردازش می‌کند تا نقشه‌ای دقیق از محیط ایجاد کند و سپس از الگوریتم‌های پیچیده و یادگیری ماشینی برای تصمیم گیری در لحظه مانند چرخاندن فرمان، گاز دادن، ترمزگرفتن و تغییر مسیر حرکت استفاده می‌کند. همانطور که ما هرچه بیشتر رانندگی می‌کنیم، با تجربه کردن رانندگی‌مان بهتر می‌شود. سیستم‌های هوش مصنوعی نیز به مرور زمان رانندگی خود را بهتر می‌کنند.
هرچند که همچنان خودروها نیاز به راننده دارند اما احتمالا کم کم باید به دیدن خودروهایی که بدون انسان در سطح شهر حرکت می‌کنند عادت کنیم. شاید به زودی تاکسی اینترنتی ای که به دنبال ما می‌آید راننده نداشته باشد. شاید خودمان هم بتوانیم به راحتی پشت فرمان بخوابیم.
سیستم‌های پیشرفته کمک راننده (ADAS)
حتی اگر خودروها کامل بی نیاز از راننده نشوند، باز هم هوش مصنوعی می‌تواند رانندگی را ساده‌تر کند. امروزه با سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS) تجربه رانندگی بسیار ایمن‌تر و ساده تر شده است. این سیستم ها از هوش مصنوعی برای ارائه ویژگی هایی مانند کروز کنترل تطبیقی، حرکت بین خطوط، ترمز اضطراری خودکار و پارک اتوماتیک خودرو استفاده می‌کنند. ADAS با نظارت مداوم بر محیط اطراف خودرو و اقدامات راننده می‌تواند از تصادفات جلوگیری کرده و شدت برخوردها را کاهش دهد و ایمنی جاده را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
نگهداری و تعمیرات پیشبینانه
احتمالا وقتی کلمه تعمیرگاه را می‌شنویم قبل از هرچیز دیگری خودروها به ذهن می‌آیند. همه‌ی ما هم تجربه خراب شدن خودرو را داشته‌ایم. خرابی خودرو واقعا یک عذاب است، علی‌الخصوص هنگامی که در وسط جاده باشید. به همین خاطر نگهداری و تعمیرات و انجام سرویس‌های به موقع بسیار ضروری است.
نگهداری و تعمیرات پیشبینانه یا Predictive maintenance یکی از کاربردهای هوش مصنوعی است که علاوه بر خودروها در همه صنایع و کارخانجات کاربرد دارد. سیستم‌های نگهداری و تعمیرات پیشبینانه از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل داده‌های حسگرهای مختلف تعبیه‌شده در خودرو برای پیش‌بینی خرابی‌های احتمالی قبل از وقوع خرابی استفاده می‌کنند.
همانطور که وقتی چراغ چک خودرو روشن می‌شود و می‌فهمید باید خودرو را به تعمیرگاه ببرید، در نگهداری و تعمیرات پیشبینانه نیز هوش مصنوعی با دقت بالایی به شما می‌گوید که ممکن است در فلان تاریخ خودرو شما فلان قطعه‌اش دچار خرابی شود. پس بهتر است در فلان تاریخ آن را به تعمیرگاه ببرید. این موضوع هم مانع از خرابی شدید خودرو و هزینه بیش از حد می‌شود و هم باعث می‌شود دیگر در جاده نمانید.
موضوع جذاب‌تر حالتی است که خودروهای خودران، احتمالا وقتی شما خواب هستید، خودشان برای تعمیر خودشان به تعمیرگاه بروند.
با تعامل با خودرو و تجربه بهتر سفر با هوش مصنوعی
در حالی که قبلا خودروها پر از دکمه‌ها و اهرم‌ها بودند، کم کم صفحه نمایش‌ها جهای آن‌ها را گرفتند. حالا هوش مصنوعی می‌توانند دستیار شما باشد تا دیگر نیازی به هیچ دکمه‌ای نداشته باشید. امروزه تعامل با خودرو بسیار ساده‌تر شده است. پردازش زبان طبیعی و سیستم‌های تشخیص صدا، مثل همان‌‌هایی که در آیفون یا دستیار گوگل و یا آمازون الکسا تجربه کرده‌اید، می‌توانند به شما این امکان را بدهند که با خودرو خود در تعامل باشید. نیاز نیست برای پیدا کردن موسیقی زمان صرف کنید، یا بخواهید روی نقشه مقصد خود را ثبت کنید. کافیست به زبان خودتا با خودرو حرف بزنید.
هوش مصنوعی در کارخانجات خودروسازی
هوش مصنوعی تنها خودروها را تغییر نداد، بلکه فرآیند تولید خودرو را نیز متحول کرده است. شاید در این بخش کاربردهای هوش مصنوعی بسیار پر رنگ تر باشد. در ادامه برخی از این کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت خودرو را بررسی می‌کنیم.
کارخانجات خودروسازی هوشمند
صنعت نسل چهارم که بر اتوماسیون، تبادل داده و فناوری‌های هوشمند تأکید دارد، انقلابی در تولید خودرو ایجاد کرده است. سیستم‌های تولید مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند فرآیندهای تولید را بهینه کنند، کنترل کیفیت را بهبود بخشند و مدیریت زنجیره تامین را بهبود بخشند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های حسگرها و دوربین‌های موجود در خط تولید را تجزیه و تحلیل کند تا در لحظه خرابی‌هارا را تشخیص دهد و مطمئن شود که فقط قطعات با کیفیت بالا مونتاژ می‌شوند.
تجزیه و تحلیل پیش بینی و کنترل کیفیت
علاوه بر نظارت در لحظه، هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده در تولید را فعال می‌کند. با تجزیه و تحلیل داده‌های تولید تاریخی و شناسایی الگوها، هوش مصنوعی می‌تواند پیش‌بینی کند که چه زمانی تجهیزات احتمالاً از کار می‌افتند یا چه زمانی احتمال وقوع نقص وجود دارد. در واقع همان نگهداری و تعمیرات پیشبینانه که در خودروها گفتیم، حالا در سیستم‌های تولیدی خودرو نیز بکار گرفته می‌شود. این به خودروسازان اجازه می‌دهد تا اقدامات پیشگیرانه، کاهش زمان خرابی و بهبود کیفیت کلی محصول را انجام دهند.
سیستم‌های کنترل کیفیت مبتنی بر هوش مصنوعی تضمین می‌کنند که هر وسیله نقلیه با استانداردهای دقیق مطابقت دارد و رضایت مشتری و شهرت برند را افزایش می‌دهد. به عنوان مثال پردازش تصویر و یادگیری ماشینی می‌تواند تمامی قطعه‌ها را در کسری از ثانیه بررسی کند و وجود هرگونه نقص را گزارش کند یا حتی خودش قطعه ناقص را از خط تولید خارج کند. این موضوع امروزه در بسیاری از کارخانجات صنعتی بکار گرفته می‌شود.
بهینه‌سازی زنجیره تامین
همانطور که گفتیم امروزه زنجیرههای تامین جهانی شده اند و دیگر خبری از دوران تولید یکپارچه عمودی که در یک قرن پیش در کارخانجات فورد می‌دیدیم نیست. امروزه خودروسازان باید از تامین به موقع مواد و قطعات مورد نیاز خود مطمئن باشند. بکارگیری هوش مصنوعی در مدیریت زنجیره تامین یک دید شفاف و در لحظه را می‌دهد که مدیریت زنجیره تامین را بسیار ساده می‌کند و از اختلالات و توقفات تولید جلوگیری می‌کند. هوش مصنوعی در صنعت خودرو به راحتی می‌تواند کل زنجیره را رصد کند.
اگر به موضوع هوش مصنوعی در مدیریت زنجیره تامین علاقه‌دارید این مقاله را به شما پیشنهاد می کنیم.
ربات و کوبات‌‌ها با هوش مصنوعی
امروزه کارخانجات خودروسازی بیش از این که نیروی انسانی داشته باشند، از ربات‌ها پر شده‌اند. این ربات‌ها هم به صورت کاملا مستقل و هم با همکاری با نیروی انسانی به تولید خودرو می‌پردازند. این ربات‌ها کارهای روتین تولیدی نظیر جوشکاری و برشکاری و رنگ‌آمیزی و مونتاژ را با دقت بسیار بالا و سرعت حیرت‌آوری انجام می‌دهند.
هوش مصنوعی و آینده صنعت خودرو
خودروها در طی ۱۴۰ سال گذشته همیشه تحت فرمان انسان بوده‌اند. اما شاید زمان آن فرارسیده است که حالا خودشان به صورت مستقل در خدمت انسان باشند. احتمالا نسل بعدی برایش عجیب باشد که روزگاری خودروها بنزینی بودند و یا نیاز به راننده داشتند ( همینطور که برای دهه هشتادی های امروزی تلفن‌های سیمی و خانگی چیز عجیبی است). خودروهای خودران نه تنها یک فناوری بلکه شاید مدل‌های حمل و نقل را تغییر دهند. شاید دوران راننده تاکسی‌ها به سر بیاید و شاید اسنپ و تپسی در آینده نیاز به بررسی هویت رانندگان نداشته باشند، زیرا خودرو ها دیگر راننده‌ای ندارند. تاثیرات فناوری هوش مصنوعی بر خودروها بسیار بسیار بیشتر از چیزی است که تصور می‌کنیم.
کارخانجات خودروسازی هم بیش از هر صنعت دیگری احتمالا با ربات‌ها و بازوهای رباتی پر خواهند شد. حتی خودکارخانه‌ها به صورت هوشمند خطوط را مدیریت خواهند کرد، خودشان سفارشات را پیگیری می‌کنند و تولید می‌کنند و خودرو را به مشتری تحویل می‌دهد. امیدواریم که صنعت خودرو در ایران هم بتواند با اصلاح خود و سیاستگذاری درست در این مسیر حرکت کنند و عقب ماندگی تاریخی خود را جبران کند.
