關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)在汽車廠中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探討

唐熙明

桂林客車發(fā)展有限責(zé)任公司

關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)在汽車廠中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探討

唐熙明

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汽車工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，帶動(dòng)作用強(qiáng)。加快汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是推動(dòng)汽車大國向汽車強(qiáng)國邁進(jìn)的必由之路。當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革孕育著重大突破，德國提出的工業(yè)4.0 概念已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，智能制造系統(tǒng)和新能源、新材料研發(fā)與應(yīng)用加速推進(jìn)。我國汽車產(chǎn)業(yè)要在“十三五”時(shí)期實(shí)現(xiàn)彎道加速，迅速縮短與世界先進(jìn)水平的差距，就必須充分研究本輪工業(yè)革命的新態(tài)勢(shì)，提前布局、超前謀劃，為實(shí)現(xiàn)趕超贏得戰(zhàn)略空間。因此本文就對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在汽車廠中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

自動(dòng)化技術(shù)；汽車廠；應(yīng)用；發(fā)展

1 “工業(yè)4.0”

“工業(yè)4.0”概念由德國人提出，是德國政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中的一項(xiàng)戰(zhàn)略，即在工業(yè)制造領(lǐng)域，將資源、信息、物品和人員相互關(guān)聯(lián)起來構(gòu)建一個(gè)互聯(lián)互通的信息物理系統(tǒng)( Cyber － Physical System，簡稱CPS) ”。德國政府將“工業(yè)4.0”上升為國家戰(zhàn)略，投入2 億歐元將其全面部署展開，以支持工業(yè)領(lǐng)域?qū)π乱淮锩约夹g(shù)進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，維持德國的國際競(jìng)爭(zhēng)力?！肮I(yè)4.0”展示出人員、設(shè)備與產(chǎn)品通過信息物理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的聯(lián)通和工業(yè)價(jià)值鏈的集成來創(chuàng)建高效靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的智能制造模式。

“工業(yè)4.0”利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)行數(shù)字化革命，并利用互聯(lián)網(wǎng)重新定義傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)、銷售和服務(wù)模式?！肮I(yè)4.0”需要建立一個(gè)基于工業(yè)價(jià)值鏈的網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，從供應(yīng)商到客戶，從機(jī)器設(shè)備、倉儲(chǔ)系統(tǒng)到制造設(shè)施等被置于同一平臺(tái)全部聯(lián)結(jié)起來，形成信息物理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交換信息、觸發(fā)流程、自動(dòng)控制以及個(gè)性定制、物流匹配等功能?！肮I(yè)4.0”的特點(diǎn)可歸納為“四化”： 一是工廠智能化，通過優(yōu)化智能化生產(chǎn)系統(tǒng)和過程，采用網(wǎng)絡(luò)化的分布式生產(chǎn)設(shè)施來完成； 二是生產(chǎn)自動(dòng)化，強(qiáng)化車企在信息物理系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人和人工智能技術(shù)在汽車生產(chǎn)過程中的配置等； 三是物流高效化，憑借信息物理系統(tǒng)強(qiáng)大的信息平臺(tái)功能來整合物流資源，減小供應(yīng)和倉儲(chǔ)成本，而供需兩端通過快速獲取服務(wù)匹配能夠較大地提升流通效率； 四是產(chǎn)品個(gè)性化，顧客可從移動(dòng)終端定制汽車個(gè)性化方案，車企依照訂單進(jìn)行生產(chǎn)再運(yùn)送至客戶手中。如今，隨著“工業(yè)4.0”的理念融入制造業(yè)，國內(nèi)一些城市已經(jīng)開始規(guī)劃“工業(yè)4.0”的道路。即便是中小型企業(yè)，也能從“工業(yè)4.0”中獲益。當(dāng)然，邁向“工業(yè)4.0”是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，前提依然是基礎(chǔ)架構(gòu)的建設(shè)和信息技術(shù)的升級(jí)改造。

2 工業(yè)4.0 時(shí)代的汽車產(chǎn)業(yè)

汽車行業(yè)作為制造業(yè)中技術(shù)含量、智能化程度較高，產(chǎn)業(yè)集中度較高的代表，已經(jīng)成為工業(yè)4.0 的先導(dǎo)陣地。當(dāng)前，在推行工業(yè)4.0 的進(jìn)程中，各主要發(fā)達(dá)工業(yè)國紛紛將汽車產(chǎn)業(yè)作為突破口， 例如德國構(gòu)建了以國家工程院為政府主管、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)為智囊、寶馬等為整車制造商、博世等為汽車零部件制造商、西門子等為設(shè)備提供商，并以核心大企業(yè)帶動(dòng)中小企業(yè)的綜合示范體系。

工業(yè)4.0 所描述的“ 智能制造”，對(duì)于中國制造而言至關(guān)重要，是做強(qiáng)汽車廠的必由之路和戰(zhàn)略制高點(diǎn)。國務(wù)院印發(fā)的“ 中國制造2025”中明確提出了建設(shè)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)和“ 三步走”的行動(dòng)計(jì)劃，其內(nèi)涵與德國工業(yè)4.0 異曲同工。從這個(gè)意義上來說，“ 中國制造2025”已被視為中國版的工業(yè)4.0，它的有效推廣和實(shí)施將決定中國未來汽車廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力。汽車工業(yè)作為制造業(yè)的“ 集大成者”，是“ 中國制造2025”的最佳載體，理應(yīng)成為最佳切入點(diǎn)。汽車產(chǎn)業(yè)如能實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，將帶動(dòng)中國制造業(yè)整體實(shí)現(xiàn)4.0，引領(lǐng)中國制造業(yè)成功轉(zhuǎn)型，助力突破中產(chǎn)階級(jí)陷阱，實(shí)現(xiàn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。

3 自動(dòng)化技術(shù)在汽車廠中的應(yīng)用

3.1 互聯(lián)網(wǎng)的深度參與生產(chǎn)過程

將汽車廠對(duì)勞動(dòng)力的依賴和生產(chǎn)成本的優(yōu)化提升到一個(gè)新高度，不再以流水線生產(chǎn)為主，而是要建立完備的智能生產(chǎn)線。而工業(yè)4.0的核心是單機(jī)智能設(shè)備的互聯(lián)，利用機(jī)電一體化工程，對(duì)所有的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)智能化，形成不同的智能車間，智能生產(chǎn)線。而汽車的生產(chǎn)線大致可以分為五個(gè)流程。沖壓→焊接→涂裝→總裝→PDI (售前檢查)。

3.2 系統(tǒng)的整體運(yùn)行

在進(jìn)行生產(chǎn)前，首先要建立一套數(shù)字智能化管理系統(tǒng)，由總系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，由子系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行。然后利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將SPC數(shù)據(jù)進(jìn)行智能的處理，形成精確的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理，提高系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控能力。其二由于SPC 系統(tǒng)只能局限于現(xiàn)場(chǎng)信息的收集以及管理，其在質(zhì)量的綜合控制上還無法滿足工業(yè)4.0的汽車制造需求。而工業(yè)4.0 也要求將大批量的工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化到中小批量的柔性化模式來進(jìn)行組織生產(chǎn)。其三要進(jìn)行核心環(huán)節(jié)的EMS 系統(tǒng)的建立。工業(yè)4.0 的現(xiàn)代化汽車的制造是集訂單生產(chǎn)、交付周期、柔性化生產(chǎn)以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控與檢驗(yàn)為一體的智能化生產(chǎn)，而要較好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)工藝流程，那么就要有預(yù)見性的進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)，提高其自動(dòng)生產(chǎn)的效率， 首先就要減少其各種問題而引起的停線現(xiàn)象。

3.3 生產(chǎn)加工中的應(yīng)用

在進(jìn)行汽車配件的柔性化曲軸加工時(shí)，呈現(xiàn)出智能化、簡約化和柔性化趨勢(shì)。原來在整個(gè)磨削工段共配置了三臺(tái)不同檢具，分別對(duì)應(yīng)于三臺(tái)磨床(一臺(tái)主軸頸和二臺(tái)連桿軸頸)， 且均為多參數(shù)半自動(dòng)綜合性檢具，利用動(dòng)態(tài)(回轉(zhuǎn))測(cè)量方式，不但能測(cè)出尺寸參數(shù)，還能檢查圓度、凸度、錐度、跳動(dòng)等形位公差。而在采取了新的磨削技術(shù)后， 由于精度、特別是形位公差基本上都可以由工藝來保證。

結(jié)語

綜上所述，工業(yè)4.0 對(duì)現(xiàn)代汽車廠的發(fā)展有著極為深遠(yuǎn)的意義，其智能化的生產(chǎn)模式有著較為廣泛的應(yīng)用前景，但是由于其技術(shù)的不成熟，在很多國家還無法全面的應(yīng)用，汽車制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)工業(yè)4.0 在汽車廠中的應(yīng)用，將訂單生產(chǎn)、交付周期、柔性化生產(chǎn)以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控與檢驗(yàn)進(jìn)行一體化的生產(chǎn)模式，不斷提高汽車的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。

[1]甄雪松，于杰.關(guān)于機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)分析及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，04：45.