自動(dòng)化技術(shù)在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用分析

（華晨汽車集團(tuán)控股有限公司，沈陽 110141）

0 引言

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了我國汽車制造行業(yè)的進(jìn)步，不斷推動(dòng)著我國汽車行業(yè)的發(fā)展。在汽車的制造當(dāng)中，主要包含了4大工藝和關(guān)鍵零件的生產(chǎn)，這些部件的制造都離不開自動(dòng)化技術(shù)，并且在對(duì)汽車車身進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，會(huì)涉及到很多的壓鑄、沖壓、檢測等，在我國目前的生產(chǎn)中，大部分都是由機(jī)器人實(shí)施的，這也是自動(dòng)化技術(shù)的展現(xiàn)手段之一。

1 汽車自動(dòng)化技術(shù)的概述

在我國的汽車制造行業(yè)當(dāng)中，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的體現(xiàn)主要是機(jī)器人生產(chǎn)中，我國汽車制造中大部分的作業(yè)是由機(jī)器人實(shí)施并完成的。隨著我國汽車市場的不斷壯大，國內(nèi)的汽車生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，其中汽車制造會(huì)涉及到改革和創(chuàng)新，而目前汽車制造行業(yè)所應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)主要有6種。第1種是可編程邏輯控制技術(shù)，對(duì)于這種技術(shù)而言，90%的汽車生產(chǎn)設(shè)備都有應(yīng)用。第2種是變頻技術(shù)，我國的大部分工業(yè)化和機(jī)械化行業(yè)都有使用變頻技術(shù)，其主要體現(xiàn)在變速和軟啟動(dòng)這兩方面[1]。第3種是機(jī)器人技術(shù)，這也是我國汽車制造行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的一種自動(dòng)化技術(shù)，尤其是在制造車間當(dāng)中非常常見。第4種自動(dòng)化是網(wǎng)絡(luò)通訊化辦公技術(shù)，其主要是為了實(shí)現(xiàn)在汽車制造過程中的信息實(shí)時(shí)共享及其傳輸功能，這樣可以在很大范圍上提升生產(chǎn)的速度和質(zhì)量。第5種技術(shù)是識(shí)別生產(chǎn)技術(shù)，這種技術(shù)將小批量、多品種生產(chǎn)合二為一，在實(shí)現(xiàn)小批量的同時(shí)，還滿足了多品種。最后一種技術(shù)是CNC加工設(shè)備，如果在汽車制造過程中使用多臺(tái)CNC加工設(shè)備，就會(huì)給汽車制造帶來非同凡響的效果，其可以滿足多種不同型號(hào)的柔性生產(chǎn)。

2 汽車制造智能自動(dòng)化分析

2.1 精益智能化

汽車在制造過程中，要想實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)化，就必須要將SAPERP系統(tǒng)作為基礎(chǔ)進(jìn)行，并同時(shí)將MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)作為制造過程的紐帶，這樣做的目的是為了實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的共同聯(lián)網(wǎng)。并且，在汽車制造的過程當(dāng)中，還可以添加進(jìn)一些實(shí)時(shí)性的控制系統(tǒng)，例如監(jiān)控系統(tǒng)，只要系統(tǒng)把監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上，工作人員不用進(jìn)入車間，也可以對(duì)整個(gè)制造過程進(jìn)行控制和管理。此外，還可以采用大量的焊接機(jī)器人和自動(dòng)化涂裝線設(shè)備，這樣一來，就實(shí)現(xiàn)了汽車生產(chǎn)的全自動(dòng)化，同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)車間的協(xié)同性，整個(gè)制造過程都使用數(shù)字化和智能化代替，一方面降低了工作人員的工作量，讓他們有更多的時(shí)間和精力去做其他的工作，另一方面，也大大提升了汽車生產(chǎn)的科學(xué)性和靈活性以及安全穩(wěn)定性，為我國汽車制造行業(yè)的大規(guī)模制造進(jìn)行了完善的鋪墊[2]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)

使用SAP的解決方案，通過對(duì)價(jià)格、訂單、合同及其排程進(jìn)行管理，可以快速的對(duì)市場上的反響做出回饋，從而讓汽車供應(yīng)商對(duì)市場上的情況掌握的一清二楚。與此同時(shí)，也可以構(gòu)建一個(gè)全球的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，逐漸實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和工作人員之間的互通，這樣可以對(duì)服務(wù)平臺(tái)上面的一些資源進(jìn)行整合，也因此滿足了全球網(wǎng)上購物的愿望，讓我國的汽車產(chǎn)品可以進(jìn)入國際，極大程度上提高了國內(nèi)汽車的運(yùn)行質(zhì)量和效率。

3 在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用

3.1 噴涂自動(dòng)化技術(shù)

在汽車制造行業(yè)當(dāng)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以在噴涂作業(yè)中體現(xiàn)出來，在進(jìn)行噴涂的時(shí)候，首先需要的是比較先進(jìn)的薄膜前處理工藝。使用鋯氟酸當(dāng)成反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，在預(yù)處理之后，再將其和原本傳統(tǒng)的鋅系磷化工藝進(jìn)行比較，通常情況下，在經(jīng)過預(yù)處理之后介質(zhì)都會(huì)符合無酸、無重金屬、無污染、環(huán)保的特點(diǎn)[3]。在對(duì)車間進(jìn)行噴涂處理的時(shí)候，大部分都是使用機(jī)器人進(jìn)行施工的，其中，只是開門開蓋機(jī)器人就需要100多臺(tái)，這些機(jī)器人的自動(dòng)化率高達(dá)85%，效率相對(duì)比較高。噴涂車間的主要亮點(diǎn)集中在鋯系薄膜和高泳透力電泳以及3-WET噴涂等較為先進(jìn)的制造工藝之上，在對(duì)車身進(jìn)行噴涂的時(shí)候，一定要注意其噴涂的順序，首先是預(yù)處理，預(yù)處理由脫脂和水洗以及薄膜3個(gè)步驟組成。車身從焊接車間返回噴涂車間之后，首先要做的就是脫脂，然后再進(jìn)行水洗，直至將脂液全部清洗干凈，然后就是薄膜，再是噴涂。噴涂這個(gè)環(huán)節(jié)也需要注意施工步驟，分別是噴涂電泳漆、密封、色漆、清漆等順序，等到以上步驟都完成之后，最后一個(gè)步驟才是烘干。在進(jìn)行烘干的時(shí)候，要把握好溫度，溫度基本上都是控制在135 ℃，烘干時(shí)間在25 min左右，太長太短都不行。

3.2 PLC控制器

在進(jìn)行涂裝車間的時(shí)候，先要經(jīng)過電泳和烘干，之后再對(duì)其吊具進(jìn)行更換，隨后緊接著就是將滑撬換回來將其傳輸進(jìn)系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行面漆和打蠟等操作，之后再換撬進(jìn)入總裝結(jié)束。要想讓整個(gè)環(huán)節(jié)都做到安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要工作人員在每一個(gè)工藝鏈的出口和入口都設(shè)置一個(gè)緊急按鈕，人在面漆的時(shí)候，需要使用防爆隔離柵，防止易燃易爆物。在底層需要設(shè)置一個(gè)程序，預(yù)防工作人員在處理設(shè)備的時(shí)候不具備安全保障。運(yùn)行系統(tǒng)和機(jī)器人的車型信息可以實(shí)現(xiàn)共享，將車型的順序和返修路徑實(shí)施修改，這是汽車制造過程當(dāng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵所在，為了可以讓每個(gè)控制系統(tǒng)的負(fù)荷都處于可承受范圍內(nèi)，設(shè)置一個(gè)電力和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的系統(tǒng)（如圖1所示）。這個(gè)系統(tǒng)分成很多個(gè)部分，每個(gè)部分都有一個(gè)MCP，并且都會(huì)各自配備一臺(tái)PLC，MCP只要通過光纖系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通，這樣不僅保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，還保障了整條汽車制造生產(chǎn)線的穩(wěn)定。

圖1 汽車制造系統(tǒng)電力與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

我國的汽車制造行業(yè)還需在自動(dòng)化方面加強(qiáng)研究力度，這樣才能為我國汽車制造過程做出有力的保障，從而為汽車行業(yè)的國際化發(fā)展奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。