論汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

劉彬

大連遼機(jī)路航特種車(chē)制造有限公司 遼寧省大連市 116600

1 引言

市場(chǎng)化的不斷成熟，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展也迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇，汽車(chē)行業(yè)要想在市場(chǎng)中得以可持續(xù)發(fā)展，就要注重技術(shù)水平的提升，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化技術(shù)以及自動(dòng)化設(shè)備建設(shè)發(fā)展，只有如此才能真正促進(jìn)汽車(chē)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)從理論層面對(duì)汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的發(fā)展研究，就能從理論上提供思路，促進(jìn)汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的成熟化發(fā)展。

2 汽車(chē)總裝工藝技術(shù)

2.1 工藝技術(shù)應(yīng)用需求

隨著人們對(duì)汽車(chē)安全舒適等整體性能要求的提高，汽車(chē)制造領(lǐng)域的發(fā)展就需要在技術(shù)水平上不斷提升，滿足市場(chǎng)的需求。當(dāng)前的汽車(chē)制造業(yè)正向著多元多樣化的方向發(fā)展，汽車(chē)生產(chǎn)商對(duì)產(chǎn)品的安全性能以及外觀和客戶駕駛體驗(yàn)等都能夠愈來(lái)愈重視，汽車(chē)生產(chǎn)廠商間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈激烈，生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新應(yīng)用需求也愈來(lái)愈大[1]。汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，使得生產(chǎn)的周期愈來(lái)愈短，提高整體質(zhì)量和最大化降低成本就成為制造商發(fā)展的重要目標(biāo)。汽車(chē)生產(chǎn)當(dāng)中總裝工藝技術(shù)的應(yīng)用是關(guān)鍵內(nèi)容，汽車(chē)主機(jī)廠平臺(tái)車(chē)型的增加，以及多車(chē)型的混線生產(chǎn)等，在交貨期縮短以及人力成本提升的壓力下，總裝廠對(duì)技術(shù)的自動(dòng)化要求也愈來(lái)愈高，通過(guò)先進(jìn)裝配設(shè)備提高生產(chǎn)質(zhì)量，從而滿足市場(chǎng)發(fā)展需求。

2.2 總裝工藝技術(shù)

2.2.1 總裝模塊化工藝技術(shù)

汽車(chē)總裝工藝技術(shù)涉及到的內(nèi)容比較多樣化，總裝工藝技術(shù)模塊化能對(duì)不同型的汽車(chē)部件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，也能靈活搭載其他新技術(shù)，總裝工藝的模塊化能最大化減少工位線長(zhǎng)度和主線裝配工時(shí)，最大化提高裝配的效率[2]?？傃b工藝模塊化技術(shù)中涉及到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化，產(chǎn)品多功能結(jié)構(gòu)以及各零部件相關(guān)組合集成模塊，從而能縮短生產(chǎn)長(zhǎng)度，將工藝成本最大化降低。當(dāng)前的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化的技術(shù)在汽車(chē)車(chē)門(mén)以及前端和底盤(pán)等環(huán)節(jié)都能實(shí)現(xiàn)模塊化目標(biāo)，最為鮮明的就是底盤(pán)動(dòng)力模塊化，是最為先進(jìn)裝配工藝技術(shù)的組合。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化將各零部件的性能以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，形成模塊，這樣能大大減少汽車(chē)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，能最大程度的節(jié)約成本。

例如：某MQB底盤(pán)動(dòng)力模塊，通過(guò)多種柔性托盤(pán)組合形成底盤(pán)合車(chē)工裝，能夠?qū)Χ喾N組合動(dòng)力模塊裝配的要求得以滿足，對(duì)多樣的底盤(pán)結(jié)構(gòu)和軸距等合裝要求也能夠滿足，大大減少了人工裝配的質(zhì)量問(wèn)題。而在底盤(pán)模塊化的集成度也是比較高的，不僅包含前懸以及后懸模塊，還有全車(chē)下體附件[3]。而在底盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)件自動(dòng)擰緊技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，通過(guò)柔性化設(shè)置就能保障擰緊工具的應(yīng)用質(zhì)量，在信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接下，能有效完成標(biāo)準(zhǔn)件裝配控制任務(wù)。通過(guò)下圖1就能看到底盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)件自動(dòng)擰緊設(shè)備的實(shí)物。

另外，汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的模塊化中電子控制系統(tǒng)模塊化也是先進(jìn)的技術(shù)，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電子控制單元集成以及標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展就愈來(lái)愈重要，電子控制單元群標(biāo)準(zhǔn)件功能是各個(gè)車(chē)型通用模塊，通過(guò)將功能進(jìn)行細(xì)分整合，就能把全車(chē)電子控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化，車(chē)身的控制以及傳動(dòng)控制等，就成為了模塊化集成。

2.2.2 總裝工藝自動(dòng)化工藝技術(shù)

汽車(chē)總裝工藝自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是比較關(guān)鍵的，人力成本的不斷升高，以及產(chǎn)品流行周期縮短等因素的影響下，自動(dòng)化裝配的技術(shù)應(yīng)用要求也愈來(lái)愈高。其中對(duì)于底盤(pán)合車(chē)的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方面就發(fā)揮著積極作用，在底盤(pán)合車(chē)自動(dòng)化方面主要是配合AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)等實(shí)現(xiàn)底盤(pán)合車(chē)的自動(dòng)化[4]。底盤(pán)裝配線是通過(guò)控制摩擦輸送線，EMS軌道小車(chē)和升降吊具系統(tǒng)的應(yīng)用，能升降吊具提高生產(chǎn)線柔性，以及結(jié)合不同產(chǎn)品需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整裝配高度，滿足人機(jī)工程的要求。汽車(chē)底盤(pán)線通過(guò)高支架摩擦大滑板的方式提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。

圖1 結(jié)構(gòu)模塊化底盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)件自動(dòng)擰緊設(shè)備實(shí)物圖

而在自動(dòng)涂膠安裝玻璃技術(shù)的應(yīng)用方面，主要是對(duì)前后風(fēng)擋玻璃涂膠以及儀表板涂膠等，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)的應(yīng)用，能靈活化實(shí)現(xiàn)空間軌跡運(yùn)動(dòng)，這樣的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用就避免了人工打膠斷膠的問(wèn)題，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也能保障涂膠的安全可靠性，能有效提高汽車(chē)密封性。在進(jìn)行應(yīng)用中是通過(guò)視頻成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)玻璃涂膠后機(jī)器人自動(dòng)把玻璃安裝車(chē)身的目的，對(duì)于人工安裝不便以及有著很大勞動(dòng)強(qiáng)度的，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了工作效率。

總裝自動(dòng)化工藝技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，在對(duì)車(chē)輪自動(dòng)分裝線完成分裝以及自動(dòng)運(yùn)輸裝配工位方面，也能大大提高工作效率。自動(dòng)化分裝系統(tǒng)的應(yīng)用，能對(duì)輪胎規(guī)格自動(dòng)化識(shí)別，完成裝配以及平衡檢測(cè)等工作，這也是保障輪胎分裝質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)機(jī)器人裝配輪胎到車(chē)身和車(chē)輪螺母自動(dòng)擰緊等，能對(duì)多樣化要求的裝配需求得以滿足。而在輔助設(shè)備裝配方面，通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械手代替人工裝配，就能大大提高定位裝配的精度，也能節(jié)約時(shí)間和成本[5]。除此之外，對(duì)于自動(dòng)隨行真空加注設(shè)備以及自動(dòng)隨行車(chē)輪螺栓擰緊機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，都能大大提高技術(shù)應(yīng)用的水平。

2.2.3 總裝柔性化工藝技術(shù)

汽車(chē)總裝工藝技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，柔性化的工藝技術(shù)發(fā)揮著重要作用，汽車(chē)組裝中有的是影響操作人員安全的，總裝車(chē)間設(shè)備人機(jī)性能不高等，這些都會(huì)影響總裝的整體質(zhì)量。這就需要柔性化工藝技術(shù)的應(yīng)用，提高裝配工藝水平。如對(duì)車(chē)身吊具設(shè)備改進(jìn)方面，汽車(chē)底盤(pán)裝配中通過(guò)將車(chē)身吊具設(shè)備升級(jí)自動(dòng)裝配，這樣就比較方便作業(yè)。通過(guò)可調(diào)節(jié)車(chē)身托盤(pán)的應(yīng)用，這對(duì)裝配高度和角度就能進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)裝配當(dāng)中位置不匹配問(wèn)題就能得到有效解決。再有內(nèi)飾線的工藝實(shí)施中，機(jī)艙內(nèi)線束工序的質(zhì)量保障，通過(guò)Z向高度柔性可調(diào)節(jié)車(chē)身托盤(pán)的應(yīng)用，就能對(duì)車(chē)身定位在合理高度，從而能大大提高操作方便度。

2.2.4 總裝力矩控制工藝技術(shù)

總裝工藝技術(shù)當(dāng)中的力矩控制智能化技術(shù)的應(yīng)用是比較重要的，力矩?cái)Q緊設(shè)備的應(yīng)用是通過(guò)屈服強(qiáng)度法，生產(chǎn)車(chē)間通過(guò)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，力矩?cái)?shù)據(jù)系統(tǒng)也能對(duì)力矩?cái)Q緊裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析，智能化的控制，這對(duì)裝置控制能力水平能夠有效提升，保障力矩裝配的精確度，從整體上保障力矩?cái)Q緊工藝質(zhì)量[6]。

2.3 汽車(chē)總裝工藝同步工程技術(shù)

從當(dāng)前我國(guó)的汽車(chē)總裝工藝的技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用來(lái)看，同步工程技術(shù)的應(yīng)用作用發(fā)揮愈來(lái)愈突出，在對(duì)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)當(dāng)中提高虛擬仿真產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用比重，這樣能減少技術(shù)改造和產(chǎn)品設(shè)計(jì)改變產(chǎn)生的成本費(fèi)用。在對(duì)裝配仿真分析方面，能通過(guò)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)裝配性以及設(shè)備操作性虛擬仿真分析，將設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的問(wèn)題能及時(shí)解決，也能對(duì)裝配工藝的相關(guān)問(wèn)題有效解決。

再者，汽車(chē)總裝工藝同步工程技術(shù)當(dāng)中，數(shù)字化工程是比較重要的，這是在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境當(dāng)中對(duì)汽車(chē)工廠整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，以及建造三維設(shè)計(jì)和方針驗(yàn)證等過(guò)程技術(shù)。在具體的應(yīng)用當(dāng)中，準(zhǔn)確的三維設(shè)計(jì)為未來(lái)生產(chǎn)線升級(jí)改造打下了良好基礎(chǔ)，最大化降低了改造現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作量，提高了改造準(zhǔn)確性[7]。通過(guò)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)裝配工時(shí)分析以及生產(chǎn)線平衡分析，保障生產(chǎn)線工位數(shù)量設(shè)置的精確，將人工勞動(dòng)量能夠得以合理科學(xué)的分配。

另外，汽車(chē)總裝工藝同步工程技術(shù)中工時(shí)分析是比較重要的，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)到凍結(jié)前后，主要是通過(guò)三維仿真分析軟件工時(shí)分析模塊的功能應(yīng)用，和主機(jī)廠的生產(chǎn)線的情況相結(jié)合，對(duì)裝配操作工時(shí)以及作業(yè)強(qiáng)度實(shí)施分析，將工序流程以及作業(yè)內(nèi)容實(shí)施優(yōu)化，最大程序的餓降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提前發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

2.4 汽車(chē)總裝工藝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程中，隨著技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，就會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化以及智能化的發(fā)展目標(biāo)，這對(duì)汽車(chē)總裝工藝的整體水平提高提供了技術(shù)支持，也能大大提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。隨著進(jìn)一步的發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通用化以及模塊化的發(fā)展目標(biāo)也會(huì)實(shí)現(xiàn)，從當(dāng)前的全球化發(fā)展形勢(shì)下，汽車(chē)零部件的全球化采購(gòu)供貨發(fā)展形勢(shì)愈來(lái)愈明顯，這也會(huì)改變汽車(chē)傳統(tǒng)總裝工藝發(fā)展局面。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的應(yīng)用在向著多元化的方向發(fā)展，技術(shù)水平的不斷提高，也對(duì)總裝工藝水平有著直接的影響。此次對(duì)汽車(chē)總裝工藝技術(shù)的研究，從總裝工藝技術(shù)的應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展層面進(jìn)行了探究，希望能從此次的理論研究基礎(chǔ)上，為我國(guó)的汽車(chē)總裝工藝技術(shù)發(fā)展起到一定啟示作用。