【智能輪胎的挑戰(zhàn)與機遇探析2700字】

智能輪胎的挑戰(zhàn)與機遇分析AI——人工智能、熱得發(fā)燙，現(xiàn)在被推到了“近乎可怕”的高度，人工智能技術(shù)成為當(dāng)今科技熱點，人工智能科技公司成為風(fēng)險資本追逐的對象，包括中國在內(nèi)的科技大國紛紛制定人工智能發(fā)展戰(zhàn)略，很多國家都將人工智能的發(fā)展水平當(dāng)成國家核心競爭力的重要體現(xiàn)。2018年以來，人工智能很快就滲透到醫(yī)療、交通、金融、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各個領(lǐng)域，傳統(tǒng)的輪胎制造自然不例外，一些輪胎企業(yè)紛紛利用人工智能在研發(fā)上面尋求新的突破。疫情的“催化”，讓制造業(yè)企業(yè)進一步認(rèn)識到人工智能、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)對復(fù)工復(fù)產(chǎn)、提質(zhì)增效的意義。這些技術(shù)也是智能工廠建設(shè)不可或缺的要素。工業(yè)5.0到來之前，近些年，國內(nèi)輪胎企業(yè)大力發(fā)展工業(yè)4.0。1智能輪胎智能輪胎是一種智能化的輪胎，它能夠自動獲取與傳輸有關(guān)自身及所處環(huán)境的信息，并能夠?qū)@些信息做出正確判斷和決策，然后根據(jù)決策結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的操作，從而提高汽車的安全性、經(jīng)濟性、舒適性和排放性。輪胎自身信息包括輪胎壓力、溫度、摩擦、振動、磨損和老化等狀態(tài)信息和自身的身份信息，輪胎所處環(huán)境信息包括路面狀況和車速等。目前的智能輪胎研究主要包括輪胎壓力監(jiān)測、輪胎溫度監(jiān)測、輪胎摩擦監(jiān)測、輪胎爆胎預(yù)警與控制、輪胎狀態(tài)自動調(diào)節(jié)、輪胎歷程可追溯性記錄等2輪胎智能制造的機遇智能輪胎是利用信息技術(shù)對傳統(tǒng)輪胎制造技術(shù)進行改造的產(chǎn)物，它可以促進輪胎智能制造過程信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合，為輪胎智能制造創(chuàng)造快速發(fā)展的機遇。1）智能輪胎狀態(tài)監(jiān)測方法為輪胎生產(chǎn)、倉儲、運輸、銷售和維修服務(wù)提供了便利，實現(xiàn)了輪胎產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)管理。智能輪胎可以在輪胎生產(chǎn)過程中嵌入傳感器芯片，該傳感器芯片可以記錄輪胎產(chǎn)品的身份信息和使用信息，在輪胎生產(chǎn)、倉儲、運輸和維修服務(wù)過程中，都可以根據(jù)傳感器芯片的信息對產(chǎn)品進行跟蹤和網(wǎng)絡(luò)化信息管理。在輪胎使用過程中，輪胎內(nèi)的傳感器芯片進行輪胎狀態(tài)信息的監(jiān)測和收集，根據(jù)收集的輪胎狀態(tài)信息可以進行輪胎的故障診斷，為客戶提供維修提醒等增值服務(wù)，增加輪胎產(chǎn)品的價值，另外，收集的輪胎狀態(tài)信息也可以為輪胎性能改進提供參考依據(jù)，從而促進輪胎設(shè)計過程的不斷優(yōu)化。2）智能輪胎爆胎預(yù)警與控制方面的建模和仿真研究，可以為輪胎設(shè)計過程提供更多的參考，加快輪胎新產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計和虛擬仿真過程，優(yōu)化輪胎產(chǎn)品的性能，減少實驗測試的次數(shù)，降低設(shè)計的成本。非充氣輪胎和防爆輪胎為輪胎新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了創(chuàng)新的思路，可以根據(jù)汽車類型和客戶個性化需求，設(shè)計不同類型的輪胎結(jié)構(gòu)，進行輪胎生產(chǎn)制造過程的流程改造，提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，增強企業(yè)的品牌價值，實現(xiàn)輪胎產(chǎn)品的多樣化和多功能化。3）智能輪胎狀態(tài)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究，可以實現(xiàn)輪胎在不同路面狀況、不同輪胎壓力和不同速度下的狀態(tài)信息收集，分析輪胎在不同狀態(tài)下的性能變化，統(tǒng)計汽車駕駛?cè)说鸟{駛習(xí)慣，從而建立輪胎產(chǎn)品服務(wù)的數(shù)據(jù)庫和輪胎性能變化的數(shù)據(jù)庫，為輪胎性能優(yōu)化設(shè)計和測試奠定基礎(chǔ)。另外，基于收集的數(shù)據(jù)設(shè)計虛擬化的仿真系統(tǒng)，可以為客戶提供多樣化的服務(wù)，展示輪胎產(chǎn)品在不同路況和行駛狀況下的性能變化，擴展輪胎產(chǎn)品的服務(wù)價值，滿足客戶個性化的需求。3輪胎智能制造的挑戰(zhàn)雖然智能輪胎技術(shù)為輪胎智能制造提供了極好的發(fā)展機遇，但是，智能輪胎還處于發(fā)展初期，功能還比較簡單，應(yīng)用還不廣泛，在輪胎材料和制造技術(shù)、傳感器和芯片技術(shù)、實驗測試技術(shù)以及智能化應(yīng)用方面都存在一定的挑戰(zhàn)。1）智能輪胎的傳感器和芯片嵌入安裝在輪胎內(nèi)，對輪胎的材料和制造工藝提出了很高的要求。輪胎制造過程的高溫高壓環(huán)境極易造成傳感器和芯片性能的下降和損壞，因此，需要進行輪胎制造工藝和流程的改進，以適應(yīng)傳感器和芯片的安裝要求，減小對傳感器和芯片的影響，延長傳感器和芯片的使用壽命。另外，傳感器和芯片的安裝對輪胎整體剛度和彈性會產(chǎn)生一定的影響，需要進行輪胎新材料和結(jié)構(gòu)的研究，降低傳感器和芯片安裝對輪胎性能的影響。2）智能輪胎的傳感器和芯片通過無線方式進行信號的傳輸，輪胎內(nèi)高溫和潮濕的環(huán)境以及輪胎的旋轉(zhuǎn)與振動對傳感器的性能要求很高，無線傳輸過程對傳感器的抗干擾性能要求也很高，因此，需要不斷提高傳感器和芯片的技術(shù)水平。另外，傳感器和芯片要長時間工作，需要采用電池供電，電池的壽命限制了傳感器的使用壽命，并且電池的體積和重量比較大，增加了輪胎旋轉(zhuǎn)的動態(tài)負(fù)載，成為汽車高速行駛的安全隱患，廢棄的電池還會造成環(huán)境的污染，因此，無源輪胎傳感器是發(fā)展的必然方向。但是，目前的無源傳感器技術(shù)還不成熟，傳感器體積比較大，測量精度不高，抗干擾能力不強，安裝不方便，因此，需要進行傳感器設(shè)計、制造和封裝技術(shù)的研究，減小傳感器的體積，提高傳感器的測量精度和抗干擾能力，從而為無源傳感器和芯片在輪胎制造過程的胎面嵌入安裝奠定基礎(chǔ)。3）輪胎的性能一般通過室內(nèi)實驗臺測試獲得，但是在輪胎的實際運動過程中，路面狀況、載荷、縱滑、側(cè)偏、側(cè)傾等特性都在變化，室內(nèi)實驗臺的測試結(jié)果與實際情況總會存在一些差異，另外，對于爆胎過程的測試，出于安全性和測試成本考慮，很難在真實環(huán)境下進行重復(fù)性的爆胎實驗，因此，目前的輪胎測試技術(shù)還不完善，隨著智能輪胎技術(shù)的發(fā)展，需要不斷增加新的測試手段，研究新穎的測試技術(shù)，獲取更多的輪胎實際運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行輪胎性能的分析和新產(chǎn)品的改進。4）輪胎的智能化水平依賴于輪胎的狀態(tài)信息和相關(guān)的智能診斷與控制算法，目前的智能輪胎獲取的輪胎狀態(tài)信息有限，基于輪胎狀態(tài)信息的診斷過程簡單，很少采用智能化的控制算法，因此，智能化水平不高。為了提高輪胎的智能化水平，需要結(jié)合汽車輔助駕駛及無人駕駛系統(tǒng)、汽車智聯(lián)網(wǎng)和其他汽車主動控制系統(tǒng)，收集更多的汽車和輪胎狀態(tài)信息，綜合利用收集的信息建立輪胎智能分析大數(shù)據(jù)分析平臺，為輪胎智能制造過程的輪胎性能分析、故障維護和其他個性化服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。每一項科技的進步都伴隨著爭議，基于人工智能的特殊性，許多人擔(dān)心一旦人工智能發(fā)展到某個臨界點，如誕生強人工智能，它就可能徹底壓倒人類。人工智能在給人類帶來巨大利益的同時,也產(chǎn)生了諸多社會性問題。例如，人工智能在推動專業(yè)化分工和創(chuàng)造新工作機會之余，也會造成大量的人失業(yè)，輪胎廠采用人工智能生產(chǎn)，所需工人數(shù)量大幅減少，一部分工人不得不面臨失業(yè)。另外可能在一些情境中，人