機械自動化在汽車制造中的應用分析

梁博

摘要：立足于汽車制造中機械自動化的應用現(xiàn)狀，闡述了機械自動化與汽車制造相互促進的必然關聯(lián)，指出機械自動化技術在提高汽車制造生產(chǎn)效率與成本控制水平、提高安全程度、激活信息流動、強化生產(chǎn)設備管理方面的應用優(yōu)勢，在此基礎上對其微型化、環(huán)保化、智能化的發(fā)展趨勢進行展望，以期為我國汽車制造企業(yè)強化機械自動化應用水平提供參考。

關鍵詞：機械自動化;汽車制造;應用優(yōu)勢;發(fā)展趨勢

中圖分類號：U466? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）20-0194-02

0? 引言

經(jīng)濟新常態(tài)以及工業(yè)4.0時代的新背景，要求制造企業(yè)必須探索全面轉型升級的新道路，而隨著社會生活水平的提高，使得社會汽車需求量不斷擴大，在對汽車產(chǎn)品的安全性、舒適性等提出更高要求的同時，也要求汽車制造企業(yè)要加強技術創(chuàng)新?？v觀新世紀以來我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有很大一部分國產(chǎn)車企開始占據(jù)更大的市場，這都源于其在技術創(chuàng)新方面的持續(xù)投入，其中，最為關鍵的便是機械自動化技術。但必須注意的是，受歷史發(fā)展條件的影響，我國很多汽車制造企業(yè)與國際先進水平相比仍然存在著較大的差距，只有繼續(xù)加深對機械自動化技術的研究，把握機械自動化技術的發(fā)展大勢，才能搶占新一輪工業(yè)分工的高地，帶動我國汽車制造全行業(yè)核心競爭水平的提升。

1? 機械自動化與汽車制造的必然關聯(lián)

在傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品制造的工序中，純?nèi)斯さ膭诹ψ鳂I(yè)占據(jù)著極大的比重，這使得汽車產(chǎn)品的整體性能提升受到了較大的抑制，同時，純?nèi)斯ぷ鳂I(yè)的效率也很難適應汽車行業(yè)營銷推廣的發(fā)展需求。機械自動化技術的應用與數(shù)十年的沉淀，大大突破了這一困局?？梢哉f，機械自動化與汽車制造存在著相互促進、不可分割的必然關聯(lián)。一方面，任何技術的應用與進步，都需要搭建在生產(chǎn)實踐實際需求的基礎之上，機械自動化技術的引入，顯然傳統(tǒng)制造模式落后于生產(chǎn)需求所產(chǎn)生的必然結果;另一方面，機械自動化技術是否先進，其價值衡量的體現(xiàn)就是制造業(yè)領域是否獲得了實際的成效，因此汽車制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為機械自動化技術的持續(xù)更新提供著實際經(jīng)驗。當前，社會經(jīng)濟水平的提升促使汽車需求量不斷擴大，國產(chǎn)汽車制造企業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展契機，其產(chǎn)品的更新?lián)Q代同樣要求機械自動化技術發(fā)揮出更富創(chuàng)新的激勵性作用。

2? 機械自動化在汽車制造中的應用現(xiàn)狀

2.1 集成自動化技術應用廣泛

集成化本身就是自動化技術的突出特點，集成自動化技術也是機械自動化技術中應用最為廣泛的一項基礎性技術。該技術可以實現(xiàn)各個系統(tǒng)單元的功能集成，從而實現(xiàn)高度的自動化管理。具體到汽車制造領域而言，該技術引用的基本思路為：通過系統(tǒng)結構的適度改造，提高各部件的契合性，降低接口設計量，實現(xiàn)控制上的邏輯連續(xù)性。集成自動化技術的應用，契合了現(xiàn)代工業(yè)制造集約化生產(chǎn)的基本趨勢，也在客觀上打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中各工序的壁壘，實現(xiàn)了工業(yè)組態(tài)、數(shù)據(jù)庫、通信的高度統(tǒng)一。

2.2 汽車組裝自動化程度提升

對于汽車制造企業(yè)來說，構件的有效組裝是其生產(chǎn)出完整汽車產(chǎn)品的必要環(huán)節(jié)，也是生產(chǎn)流水線中最為關鍵的一部分。在傳統(tǒng)的工作模式中，主要以人工操控輔之以簡單設備加以完成，該種模式的生產(chǎn)時間因操作者的熟練程度而不盡相同，生產(chǎn)效率被壓縮在較低的范圍之內(nèi)，同時不可忽視的是，人為操作所產(chǎn)生的技術誤差極有可能埋下較大的產(chǎn)品質(zhì)量隱患。在引入機械自動化技術以來，組裝環(huán)節(jié)的自動化程度得到了較大的提升，且這種提升是一個持續(xù)性的過程，其與自動化技術本身的改進與創(chuàng)新存在著正向的關聯(lián)。當前，在組裝過程中，操作人員只需要按照一定的時序設計好組裝工序，就可以借助自動化設備識別機械構建，實現(xiàn)整車的快速準確組裝。

2.3 工業(yè)控制系統(tǒng)的安全自動化全面優(yōu)化

在汽車制造的工業(yè)系統(tǒng)中，有相當一部分的工序存在著一定的危險性，最具代表性的例子就是沖壓車間。機械自動化技術的引入，大大實現(xiàn)了沖壓車間的安全自動化控制。有一方面，設置了自動化的安全防護門，只有在壓機完全停機后，系統(tǒng)才會允許操作人員活動，從而將其隔絕在了危險區(qū)域之外;另一方面，設置自動化的急停裝置，如果因操作不當造成裝置自啟動，則可以聽過自動急停加以實時調(diào)整，有效遏制人員安全事故的出現(xiàn)。

3? 機械自動化在汽車制造中的應用優(yōu)勢

3.1 提高生產(chǎn)效率，降低勞動力成本

機械自動化最直觀的特點就是其利用自動化技術，將傳統(tǒng)意義上的人員操作從單一的制造程序中解放了出來，使得部分生產(chǎn)過程可以完全由機械自動完成，這也就意味著生產(chǎn)效率將大幅提高，同時，人為操作不可避免地會存在一定的生產(chǎn)偏差，而自動化技術則可以通過集成控制將這些誤差控制在合理的范圍之內(nèi)，這無疑提高了汽車制造企業(yè)的制造水平。此外，特別值得注意的是，在經(jīng)濟新常態(tài)的背景下，勞動力密集型模式已然不能適應汽車制造行業(yè)的發(fā)展需求，面對持續(xù)高漲的人力資源成本，汽車制造企業(yè)需要通過自動化技術的引入加以應對;同時，正如前所述，自動化技術大大降低了制造過程的誤差，換言之，企業(yè)返工、維護所需要投入的資金也相應降低，這同樣也意味著其成本控制水平的提升。

3.2 提高生產(chǎn)的安全程度

對于汽車制造企業(yè)來說，安全第一始終是其生產(chǎn)過程中必須堅持的原則，生產(chǎn)安全程度的高低，不僅直接影響著設備的工作效率，也深刻影響著企業(yè)的整體形象。汽車制造車間機械自動化系統(tǒng)的建設，可以大大提高各工序的穩(wěn)定性，特別是可以極大地消除危險工序的生產(chǎn)隱患。在生產(chǎn)過程中，如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了安全問題，設備異常狀態(tài)會通過自動傳感系統(tǒng)啟動報警應急機制，同時即刻停止生產(chǎn)，避免安全隱患擴大，一些微小隱患可以由現(xiàn)場操作人員檢查后針對性處理，避免過度誤工;而如果隱患較大，則可以將必要信息通過自動化控制系統(tǒng)反饋至總控中心，中心收集信息后對其實際情況進行判斷，給予處理指令，這大大抑制了安全事故的危害性。

3.3 激活信息流動，優(yōu)化自動控制

機械自動化技術在汽車制造中的應用，可以快速激發(fā)各類信息的交換、共享、分析與處理，從而形成對自動加工的全面控制。在構件生產(chǎn)與整車組裝的過程中，可以及時對完成度、契合度等信息進行控制，并實時掌握加工的精度、準度、力度等參數(shù)，僅僅需要依靠初期設置的既定程度信息，就能夠?qū)χ圃煲鈭D進行自動化展現(xiàn)。

3.4 強化生產(chǎn)設備管理

汽車制造是一項極為復雜的系統(tǒng)工程，其生產(chǎn)過程中需要依托于大量的大宗設備，設備的狀態(tài)直接影響生產(chǎn)的效率與構件成品的質(zhì)量水平。因此，一直以來，設備的管控都是汽車制造企業(yè)乃至制造業(yè)全領域工作的重中之重。設備管控主要是采用常態(tài)化的維護與檢修機制，判斷設備狀態(tài)是否正常，并進行定期的保養(yǎng)工作，以期提高設備使用壽命。但是就傳統(tǒng)的設備管理模式而言，多數(shù)汽車制造企業(yè)的設備管理都過度依靠人為操作，而機械自動化技術的應用，不僅直接引入了大量的自動化設備，還帶來了全新的自動化設備管理模式。該種模式與人為維護的結合可以大大控制汽車生產(chǎn)設備不穩(wěn)定因素的出現(xiàn)。制造企業(yè)可以針對各類自動化設備的性能狀態(tài)，組織設備管理人員進行集中學習，同時設置針對性的檢修程序，從而確保設備問題可以第一時間被發(fā)現(xiàn)，克服定期檢修可能存在的時間“空檔”，又能通過規(guī)范化的操作程序降低工作人員個體因素所產(chǎn)生的消極影響，實現(xiàn)設備管理的強效聯(lián)動。

4? 機械自動化在汽車制造中的發(fā)展趨勢

4.1 微型化發(fā)展趨勢

大宗設備的應用一直以來都是制造業(yè)的特點之一，對于產(chǎn)品大宗化的汽車制造產(chǎn)業(yè)來說更是如此。大量大體積、高重量的設備在移動、安裝過程中存在著一定的困難，這也意味著其檢修過程可能面臨更多的阻礙。因此，探尋自動化設備微型化的發(fā)展具有極強的必要性。未來汽車制造企業(yè)要結合生產(chǎn)過程中各個構件的具體生產(chǎn)情況，實現(xiàn)生產(chǎn)線的細化查分，確定更加適宜的設備體積與變動要素，綜合利用微電子系統(tǒng)等現(xiàn)代自動化系統(tǒng)，在控制設備體積與重量的同時，強化自動化生產(chǎn)與操作水平。

4.2 環(huán)?；l(fā)展趨勢

受歷史條件的影響，我國在較長的一段時間內(nèi)曾采用了以犧牲資源環(huán)境作為代價換取經(jīng)濟效益的發(fā)展模式，這一情況在汽車制造這一傳統(tǒng)重工業(yè)中也較為突出。經(jīng)濟新常態(tài)與工業(yè)4.0的新背景都要求制造行業(yè)遵循可持續(xù)發(fā)展的要求，特別值得注意的是，近年來獲得廣泛市場認同的本土車企基本都在新能源等環(huán)保類產(chǎn)品開發(fā)上有所建樹，這更要求其要始終保持環(huán)?；陌l(fā)展方向。機械自動化設備的應用過程中，不可避免地會產(chǎn)生一定的噪聲、氣體排放等污染，這些污染問題直接影響著生產(chǎn)車間的整體狀態(tài)，更是對生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉的影響。因此，在機械自動化技術的未來發(fā)展中，通過增設處理程序、加裝污染處理設備等方式最大程度抑制環(huán)境問題的出現(xiàn)，是一個必然的趨勢，且可以預見的是，這也是汽車制造企業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)固發(fā)展的長期要求。

4.3 智能化發(fā)展趨勢

從某種意義上來說，智能化本身就是自動化技術發(fā)展一定程度所擁有的的特點，通過各類自動化技術同各類先進硬件設備的融合，實現(xiàn)對自動化機械功能的延伸，可以建立起完善的制造結構體系，使得汽車制造流程更加規(guī)范系統(tǒng)，有效保障生產(chǎn)質(zhì)量與效率，這也是智能化發(fā)展趨勢的核心所在。智能化制造可以實現(xiàn)設計程序與機械生產(chǎn)的無縫對接，其高度發(fā)達的情況下，“無人工廠”也將成為可能，這都是我國汽車制造企業(yè)必須把握的基本趨勢。

5? 結束語

綜上所述，工業(yè)4.0時代下，汽車制造企業(yè)智能化、網(wǎng)絡化的發(fā)展都需要依賴于機械自動化這一核心技術。汽車制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須持續(xù)探索機械自動化技術應用水平的提升。不可否認的是，近年來我國國產(chǎn)汽車制造企業(yè)在技術創(chuàng)新方面取得了一系列成果，但是其仍然需要與世界先進水平保持同頻同軌，掌握機械自動化技術的發(fā)展趨勢與變動因素，在嚴格的先進標準下對現(xiàn)有的技術應用進行改進，在打造出能滿足人民群眾需求的汽車產(chǎn)品的同時，也為我國新時期制造業(yè)的升級注入源源不斷的力量。

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