談數(shù)字化工廠技術(shù)在汽車(chē)裝配工藝中的應(yīng)用

楊瀟男 鄧宇 賈賓

【摘 要】 隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，汽車(chē)裝配工藝也朝著智能化、自動(dòng)化等方向發(fā)展，其中數(shù)字化工廠技術(shù)在一定程度上提高了汽車(chē)裝配工藝的整體水平。下面文章以此為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)字化工廠技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)探討。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字化工廠 汽車(chē)裝配 裝配工藝

引 言

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中，要使汽車(chē)產(chǎn)品在消費(fèi)人群中站穩(wěn)腳步，就須在設(shè)計(jì)和性能方面不斷更新，將產(chǎn)品使用者最感興趣的元素隨時(shí)加入設(shè)計(jì)之中。而要在短時(shí)間推出大量新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，那么汽車(chē)的裝配工藝將是比較重要的環(huán)節(jié)。將裝配工藝規(guī)劃運(yùn)用好，不僅可以使汽車(chē)整體生產(chǎn)工藝高效率、高質(zhì)量的完成，甚者可帶來(lái)新型車(chē)輛上市所需時(shí)間的減少。但現(xiàn)代的汽車(chē)經(jīng)過(guò)一系列演變之后，其裝配工藝越來(lái)越復(fù)雜，所以，對(duì)車(chē)輛裝配工藝規(guī)劃的要求也越來(lái)越高。

1汽車(chē)裝配工藝的現(xiàn)狀

首先是現(xiàn)代汽車(chē)裝配水平的現(xiàn)狀分析，雖然近年來(lái)中國(guó)汽車(chē)裝配工藝的技術(shù)水平有所提高，但與國(guó)際汽車(chē)相比仍處在發(fā)展階段。由于汽車(chē)裝配技術(shù)與汽車(chē)實(shí)際制造質(zhì)量之間有著密不可分的聯(lián)系，因此就需要不斷提高汽車(chē)裝配工藝的水平，確保中國(guó)汽車(chē)實(shí)際制造質(zhì)量能夠?yàn)閲?guó)人出行提供良好的安全保障。其次是汽車(chē)裝配工藝設(shè)備，傳輸設(shè)備在汽車(chē)裝配工藝設(shè)備中占據(jù)了較為重要的位置，主要包括裝配線及分裝線運(yùn)輸零件與半成品所應(yīng)用的設(shè)備，同時(shí)包括線體裝配工作過(guò)程中必不可缺的輔助設(shè)備，此外分總成設(shè)備主要包括對(duì)于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架、前端框架等進(jìn)行組裝后進(jìn)行的整體式裝配，不僅可為汽車(chē)裝配工藝提供保障還可為汽車(chē)制造質(zhì)量起到良好的基礎(chǔ)保障。通常情況下，汽車(chē)裝配工藝所使用的設(shè)備形式為懸掛式設(shè)備，普通懸掛運(yùn)輸設(shè)備較為常見(jiàn)的選擇方式同時(shí)也是較為安全可靠的運(yùn)輸設(shè)備，其能夠?yàn)槠?chē)裝配工藝提供良好的基礎(chǔ)保障[1]。

2數(shù)字化工廠技術(shù)在汽車(chē)裝配工藝中的應(yīng)用分析

2.1提高裝配產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)水平

汽車(chē)行業(yè)的人才都比較年輕化，所以研制的汽車(chē)無(wú)論是外觀還是性能，都比較符合這個(gè)特點(diǎn)。為了能夠讓我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展更上一層樓，就須要提高汽車(chē)裝配工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，將設(shè)計(jì)人員和制造人員緊密連接起來(lái)。讓設(shè)計(jì)人員積極深入到生產(chǎn)車(chē)間，了解生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)狀況，掌握相關(guān)的裝配工藝，認(rèn)真關(guān)注制造人員對(duì)生產(chǎn)設(shè)備提出的反饋意見(jiàn)，根據(jù)一線工人提出的建議進(jìn)行裝配工藝設(shè)計(jì)，即面向制造和裝配的設(shè)計(jì)（DFMA）。這樣才能將裝配工藝設(shè)計(jì)和裝配實(shí)際情況相結(jié)合起來(lái)， 把防范工作做實(shí)，使汽車(chē)裝配工藝可行性進(jìn)行的更快捷、順利。

2.2自動(dòng)化技術(shù)

在人力成本以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，汽車(chē)自動(dòng)化的需求量也逐漸增加。在汽車(chē)總裝工藝中投入自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也能夠在一定程度上避免物力資源的浪費(fèi)。在保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上節(jié)約產(chǎn)品成本，可以實(shí)現(xiàn)成品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及性能提升。如將機(jī)器設(shè)備用在前后擋風(fēng)及全景天窗中，是自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)，還可有效避免由于人工操作不當(dāng)而引發(fā)的斷膠現(xiàn)象，確保涂膠的穩(wěn)定性及其品質(zhì)，使汽車(chē)的密封性良好，進(jìn)而夠保障汽車(chē)的工作效率。除此之外，自動(dòng)化機(jī)械手裝配。使用何種輔助設(shè)備來(lái)開(kāi)展汽車(chē)裝配工作，能夠保障汽車(chē)裝配工藝的工藝化。自動(dòng)化機(jī)械手能夠確保汽車(chē)裝配中各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展，還能夠確保人工滿(mǎn)足高強(qiáng)度作業(yè)，無(wú)論是在定位還是在測(cè)量方面，能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化作業(yè)，并且還可以充分發(fā)揮出設(shè)備的性能，以保障汽車(chē)裝配工作的品質(zhì)[2]。

2.3計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都受到了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的影響。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為載體的虛擬裝配技術(shù)的出現(xiàn)，給國(guó)內(nèi)很多汽車(chē)制造企業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇。現(xiàn)在使用比較普及的就是CATIA軟件，具體操作方法則是運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件建立三維模型，再給模型附上各種不同的材質(zhì)，然后進(jìn)行模擬裝配設(shè)計(jì)和工藝SE同步分析，在虛擬裝配的環(huán)境中，模型可自由翻轉(zhuǎn)、平移，可直觀的看到三維模型的裝配定位及零件之間的關(guān)系，CATIA軟件在創(chuàng)建的過(guò)程中，各種所需零件的清單都會(huì)在軟件中列出。軟件自身所帶的錄像功能還可以對(duì)后期所需的拆卸過(guò)程進(jìn)行錄制，生成AVI文件，進(jìn)一步驗(yàn)證和改進(jìn)裝配過(guò)程。

2.4數(shù)字化和數(shù)字化工廠技術(shù)

在當(dāng)今制造業(yè)中數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用在車(chē)輛裝配工藝中仍較薄弱，汽車(chē)零部件技術(shù)參數(shù)可以運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，對(duì)數(shù)字化的技術(shù)參數(shù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證和分析，使其可行性更進(jìn)一步能夠達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另外，在汽車(chē)零部件安裝過(guò)程中，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)能提高在操作過(guò)程中的精確度，確保裝配工藝產(chǎn)品在執(zhí)行上更加規(guī)范化;同時(shí)數(shù)字化工廠技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)的虛擬規(guī)劃和仿真優(yōu)化，在數(shù)字化工廠中DELMIA將數(shù)字化制造分為工藝規(guī)劃、資源建模和模擬、數(shù)字化制造過(guò)程三個(gè)不同的領(lǐng)域。工藝規(guī)劃包括布局規(guī)劃、工藝與資源規(guī)劃、工時(shí)、成本分析及產(chǎn)品評(píng)估;資源建模和模擬主要是利用虛擬人員、工具建模、設(shè)備、工作場(chǎng)所等進(jìn)行工廠流程的模擬裝配、監(jiān)測(cè)及人機(jī)工程分析;數(shù)字化制造過(guò)程則涉及到產(chǎn)品、制造流程和資源數(shù)據(jù)在生產(chǎn)流中能實(shí)現(xiàn)交叉作業(yè)。DELMIA對(duì)此三大領(lǐng)域均有子模塊的輔助設(shè)計(jì)和實(shí)施，從而在3D數(shù)字環(huán)境中完成了一個(gè)整體式的虛擬制造工藝過(guò)程，所以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠是未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)：①數(shù)字化工廠中會(huì)不斷投入現(xiàn)場(chǎng)總裝的應(yīng)用;②數(shù)字化工廠應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力;③真正意義上實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真與企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)在數(shù)字化工廠中的結(jié)合[3]。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)制造水平與汽車(chē)裝配工藝密不可分，在汽車(chē)進(jìn)行裝配的同時(shí)也要結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)、合理的工藝改進(jìn)和提升，不斷結(jié)合虛擬仿真新型裝配技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃布置工藝的融合，讓汽車(chē)行業(yè)穩(wěn)步前進(jìn)。同時(shí)也要根據(jù)相應(yīng)的情況給予資金和科技的支持，數(shù)字化工廠技術(shù)更好的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]黃騰輝.DELMIA軟件在數(shù)字化工廠中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2015，03-0220-02