機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用研究

張濤

摘要：現(xiàn)如今，我國正處于一個(gè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)空前發(fā)達(dá)的階段，各式新型技術(shù)的研究層出不窮，而對(duì)于科技的研究和發(fā)展，最終目的還是服務(wù)于人們的日常生產(chǎn)和生活。將先進(jìn)的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用到各類智能設(shè)備的制造中去，所帶來的改變是十分明顯的，這也意味著機(jī)電一體化技術(shù)越來越為人們所接受，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。尤其是在汽車的智能制造行業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)起到了十分重要的作用，能夠很大提高設(shè)備的自動(dòng)化水平及增加人員的安全性，在提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率的同時(shí)，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);汽車智能制造;應(yīng)用

1機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)理論概述

在當(dāng)今時(shí)代背景下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理技術(shù)不斷進(jìn)步，人們對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的要求更加趨向于精細(xì)化，這就促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的誕生。顧名思義，將傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)與現(xiàn)在背景下的電子信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)整合技術(shù)等高新科技相結(jié)合，并且相輔相成，互相促進(jìn)，也就形成了現(xiàn)在一般意義下的機(jī)電一體化技術(shù)的概念。從未來的發(fā)展方向分析，機(jī)電技術(shù)的含義中還包括自主化、功能化、智能化、選擇多樣化、以及信息集成化的方向，與此同時(shí)，對(duì)于全新的人工辨識(shí)系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的實(shí)際需求，靈活選擇操作方式，并且具有一定的自主決策能力，這在工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的制造中，可以說是一個(gè)新的突破。這不僅僅是對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的更新?lián)Q代，同時(shí)也是對(duì)整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的進(jìn)步和推進(jìn)。

2機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)與內(nèi)涵

機(jī)電一體化技術(shù)是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，涉及的學(xué)科內(nèi)容較為廣闊，如電子電力、微電子、信息、機(jī)械、接口等技術(shù)內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提升電子產(chǎn)品的智能化，機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾方面，其一，數(shù)字化特點(diǎn)，機(jī)電一體化技術(shù)數(shù)字化特點(diǎn)較為顯著，正是因其具有這一特點(diǎn)，使其產(chǎn)品性能較好，能夠提升機(jī)械產(chǎn)品的精準(zhǔn)度;其二，安全性特點(diǎn)，機(jī)電一體化技術(shù)能夠設(shè)置檢測、報(bào)警、保護(hù)等程序，在遇到事故時(shí)，能夠自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備，避免事故的重復(fù)發(fā)生率;其三，使用范圍廣特點(diǎn)，機(jī)電一體化技術(shù)功能多元化，機(jī)電一體化技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中被普遍使用，機(jī)電一體化技術(shù)其使用范圍較為廣闊，適應(yīng)能力較強(qiáng)，市場發(fā)展情景十分廣闊。

3機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用研究

3.1自動(dòng)化沖壓線

機(jī)電一體化技術(shù)的在自動(dòng)沖壓生產(chǎn)中主要體現(xiàn)在提高設(shè)備的自動(dòng)化是水平，提高生產(chǎn)效率，提高安全系數(shù)及生產(chǎn)中的自我診斷及產(chǎn)品質(zhì)量檢測等。在生產(chǎn)過程中整線設(shè)備可根據(jù)壓力機(jī)的生產(chǎn)速度自動(dòng)調(diào)整自行的運(yùn)行速度，同時(shí)壓力機(jī)也可通過調(diào)整自行的運(yùn)行速度匹配整線運(yùn)行，達(dá)到整線運(yùn)行的平滑性和協(xié)調(diào)性。在自動(dòng)上料過程中拆垛機(jī)械臂可通過雙料檢測器檢測機(jī)械臂是否拿取雙料，當(dāng)拾取雙料時(shí)機(jī)械臂會(huì)自動(dòng)放下板料重新拾取。在對(duì)中系統(tǒng)中通過相機(jī)對(duì)板料的位置照取坐標(biāo)產(chǎn)送給機(jī)械臂進(jìn)行調(diào)整，在工件傳送過程中機(jī)械臂還能自動(dòng)檢測板料產(chǎn)品運(yùn)行的位置及是否放置到位等。在整線生產(chǎn)線尾還有產(chǎn)品檢測裝置及自動(dòng)碼垛機(jī)器人，通過視覺、超聲波等智能檢測設(shè)備和人工線體的檢測、抽檢，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。通過各種電器設(shè)備的檢測及CPU的計(jì)算控制，提高了設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)沖壓全自動(dòng)智能制造，從而確保汽車生產(chǎn)的效率及品質(zhì)性。

3.2 焊裝生產(chǎn)線

機(jī)電一體化技術(shù)的焊裝自動(dòng)化生產(chǎn)線能夠完全脫離人工的現(xiàn)場操作，通過車間MES網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場生產(chǎn)線與中控室連接可通過中控室下發(fā)生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)線能根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃及車輛識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)別不同車型，并根據(jù)識(shí)別的車型完成機(jī)器人運(yùn)行軌跡、點(diǎn)焊數(shù)量及涂膠速度及流量等參數(shù)的自動(dòng)切換。在整個(gè)生產(chǎn)過程中機(jī)器人及輸送裝置配合完成焊裝工藝的輸送、拼裝涂膠、焊接的整個(gè)流程。通過配置安全防護(hù)及安全區(qū)域劃分系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別機(jī)器人與機(jī)器人、機(jī)器人與輸送系統(tǒng)干涉，防止碰撞事故發(fā)生，也可防止人員以外進(jìn)入，從而保證人員及設(shè)備安全的情況下實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的流水線生產(chǎn)。

3.3 涂裝生產(chǎn)線

機(jī)電一體化技術(shù)在涂裝生產(chǎn)線的主要體現(xiàn)在機(jī)器人噴涂及空調(diào)送排風(fēng)的精細(xì)化控制，在高度機(jī)電一體化技術(shù)集成下的自動(dòng)化噴涂生產(chǎn)線可根據(jù)不同車型不同顏色的車輛，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)車漆顏色的更換、機(jī)器人噴涂區(qū)域的切換及噴涂懸杯的自動(dòng)清洗工作，從而實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的流水線生產(chǎn)，保證車輛噴涂質(zhì)量的穩(wěn)定性。在空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)中，可以根據(jù)外界空氣的溫度及濕度的變化自動(dòng)化調(diào)整控制送風(fēng)量及空氣加濕度調(diào)節(jié)量，從而保證了噴涂車間空氣質(zhì)量恒溫恒濕的穩(wěn)定性。

3.4 智能診斷及預(yù)防性維護(hù)

基于機(jī)電一體化的設(shè)備智能診斷系統(tǒng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)維修策略，通過進(jìn)行設(shè)備預(yù)防性維護(hù)和智能診斷，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理，減少設(shè)備的故障率。設(shè)備智能化通過建立設(shè)備預(yù)測模型狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控分析、故障庫知識(shí)積累、故障代碼深度解析等手段，洞察分析設(shè)備健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維保最精確性，同時(shí)對(duì)主體設(shè)備壽命監(jiān)控壽命分析和人工故障零件更換信息有效錄入綜合分析得出設(shè)備健康列表，建立庫存合理分析模型，大幅度減少備件的儲(chǔ)備，有效降低維護(hù)、維修備件等各項(xiàng)成本。通過對(duì)電機(jī)、主要傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行震動(dòng)檢測，對(duì)液壓油、潤滑油油品質(zhì)量、溫度等進(jìn)行檢測及時(shí)指導(dǎo)維修人員進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)維修，避免設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)損壞性故障。既可降低設(shè)備故障率，也可合理安排人員進(jìn)行維保，節(jié)約人工及更換元件設(shè)備的成本。同時(shí)新型智能傳感器、智能化設(shè)備、新技術(shù)的全面應(yīng)用，將持續(xù)優(yōu)化智能啟停、能源節(jié)約環(huán)境檢測、智能檢測等多方面的應(yīng)用，為生產(chǎn)提供最有效的保障。

4結(jié)論

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的設(shè)備的的自動(dòng)化水平，提高設(shè)備的穩(wěn)定性及安全性，因此，在汽車制造中應(yīng)該有效的運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，有效將智能檢測技術(shù)、智能診斷技術(shù)全面融入到汽車制造的過程中，從而實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)的智能化制造。

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（作者單位：長城汽車股份有限公司河北省汽車工程技術(shù)研究中心）