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

王欽光

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司，山東青島 266555）

1 自動(dòng)化技術(shù)的含義簡(jiǎn)述

機(jī)械自動(dòng)化，是以機(jī)器為基礎(chǔ)，替代人工的同時(shí)，由機(jī)械設(shè)備、電器元件、能源供給等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)完成既定工作的技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大地解放勞動(dòng)力，減少人工方面的投入，同時(shí)還使得在生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)效率、品質(zhì)控制、產(chǎn)量規(guī)模等方面得到有效提升。

1.1 自動(dòng)化系統(tǒng)的組成

自動(dòng)化系統(tǒng)由程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元、控制單元組成。

其運(yùn)行原理是通過(guò)程序單元設(shè)定機(jī)械運(yùn)作程序，以制定自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)作和行為；作用單位為自動(dòng)化系統(tǒng)提供動(dòng)力和定位；傳感單元能夠檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并將信息數(shù)據(jù)傳輸給制訂單元以分析加工，同時(shí)發(fā)送相應(yīng)信號(hào)；控制單元能夠?qū)Ω鱾€(gè)作用單位進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)節(jié)。

1.2 自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其機(jī)械化程度較高，需要人工較少，能夠根據(jù)需求制定穩(wěn)定的生產(chǎn)流程，批量生產(chǎn)產(chǎn)品也能夠有效保證產(chǎn)品質(zhì)量，減小差異性，同時(shí)能夠有效控制成本，提高綜合生產(chǎn)效率水平。自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)ι唐愤M(jìn)行簡(jiǎn)單的質(zhì)量檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)品質(zhì)的控制，還能夠通過(guò)設(shè)計(jì)和控制，實(shí)現(xiàn)精度的提升、資源利用率的提升、工藝由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的提升。

1.2.1 提高生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量

在汽車(chē)的機(jī)械制造過(guò)程中利用自動(dòng)化技術(shù)能夠有效代替人力資源，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)化控制，從而有效提高整個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程的效率和質(zhì)量。在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，通常需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的信息化進(jìn)行管理與控制，利用生產(chǎn)線(xiàn)中的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，在保證生產(chǎn)精度的前提下實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的一致化，盡可能減少外界環(huán)境以及工作人員的影響與干擾，大大提高汽車(chē)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

1.2.2 提高生產(chǎn)安全性和可靠性

自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)的機(jī)械制造過(guò)程中還能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警、保護(hù)和診斷等功能，進(jìn)而對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效把控，使其按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行操作，部分生產(chǎn)車(chē)間還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化操作。在具體的汽車(chē)機(jī)械制造過(guò)程中，如果某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生了電氣故障或生產(chǎn)沖突等問(wèn)題，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的數(shù)據(jù)收集，從而將問(wèn)題快速反饋給調(diào)度中心和維修中心，對(duì)其進(jìn)行調(diào)教和規(guī)范，有效保證了整個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的安全穩(wěn)定性，同時(shí)促進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械設(shè)備的科學(xué)化應(yīng)用。

1.2.3 方便機(jī)械產(chǎn)品調(diào)整和維修

自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機(jī)械制造過(guò)程中大大提高了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化水平，能夠及時(shí)根據(jù)不同的生產(chǎn)要求以及運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新和問(wèn)題的解決，因此可以說(shuō)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于汽車(chē)機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程有著極強(qiáng)的調(diào)整能力。在具體操作過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)產(chǎn)品的類(lèi)型開(kāi)展自動(dòng)檢測(cè)以及內(nèi)部識(shí)別的功能，根據(jù)不同故障類(lèi)型采取相應(yīng)的制動(dòng)措施，簡(jiǎn)化了整個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)的過(guò)程，大大提高整體生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2 自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機(jī)械制造中的應(yīng)用

2.1 焊接機(jī)器人

當(dāng)前，在汽車(chē)制造企業(yè)中越來(lái)越多地運(yùn)用到了自動(dòng)化焊接，并占據(jù)了非常重要的地位。而焊接機(jī)器人憑借其價(jià)格低、功能豐富、靈活性強(qiáng)、生產(chǎn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)獲得了越來(lái)越多制造企業(yè)的青睞。通常來(lái)說(shuō)焊機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)主要是由焊接專(zhuān)機(jī)、焊接機(jī)器人工作站、焊接機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)這幾種類(lèi)型。其中焊接專(zhuān)機(jī)適用于大批量生產(chǎn)、改型較慢的產(chǎn)品；焊接機(jī)器人工作站通常適用于形狀比較復(fù)雜、被焊工件數(shù)量多且焊縫較短的中小批量生產(chǎn)中；焊接機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)則適用于品類(lèi)多、數(shù)量少的情況。所以要求制造企業(yè)能夠根據(jù)自身實(shí)際生產(chǎn)要求來(lái)確定需要選擇哪種自動(dòng)化焊接生產(chǎn)方式。[1]

2.2 配件制造環(huán)節(jié)的自動(dòng)化技術(shù)

在進(jìn)行企業(yè)配件制造環(huán)節(jié)運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)、車(chē)床系統(tǒng)以及機(jī)械手臂進(jìn)行控制來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的鈑金、切割與焊接工作。在實(shí)際運(yùn)用環(huán)節(jié)，其能夠大幅提高汽車(chē)配件制造效率與合格率。而且通過(guò)對(duì)后期汽車(chē)配件用途看來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用能夠有效提高整體汽車(chē)運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.3 質(zhì)量檢測(cè)中的自動(dòng)化技術(shù)

質(zhì)量檢測(cè)在汽車(chē)制造中意義重大，開(kāi)展科學(xué)高效的質(zhì)量檢測(cè)工作能夠有效評(píng)估汽車(chē)制造質(zhì)量以及后期汽車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到汽車(chē)制造質(zhì)量檢測(cè)中，主要是通過(guò)對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、紅外檢測(cè)技術(shù)、軟件控制技術(shù)、編程技術(shù)以及有關(guān)物理測(cè)試裝置相結(jié)合來(lái)檢測(cè)汽車(chē)制造質(zhì)量。該項(xiàng)工作具有準(zhǔn)確性好、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于汽車(chē)制造行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升有著積極促進(jìn)作用。

2.4 集成化系統(tǒng)的應(yīng)用

在汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，集成化系統(tǒng)的出現(xiàn)確實(shí)開(kāi)辟了汽車(chē)制造的新結(jié)構(gòu)、新面貌，與以往的汽車(chē)制造相比依靠集成化系統(tǒng)的汽車(chē)制造確實(shí)有優(yōu)勢(shì)和亮點(diǎn)。通常控制系統(tǒng)在整個(gè)汽車(chē)系統(tǒng)中是單獨(dú)的結(jié)構(gòu)和部分，與其他內(nèi)部設(shè)備沒(méi)有太大關(guān)系，與此同時(shí)其他設(shè)備的組合雜亂，這些給汽車(chē)的組裝和后期的修理帶來(lái)了很多壓力和不便，嚴(yán)重妨礙了汽車(chē)的制造和正常銷(xiāo)售。汽車(chē)制造需要隨著人們的需要，不斷地融入新興的電氣自動(dòng)化技術(shù)，這樣會(huì)給汽車(chē)制造行業(yè)帶來(lái)很多優(yōu)質(zhì)的發(fā)展機(jī)會(huì)，尤其是在通信方面和集成化系統(tǒng)方面，都會(huì)得到非常明顯的進(jìn)步。[2]

2.5 組裝自動(dòng)化技術(shù)

汽車(chē)產(chǎn)品是由多個(gè)不同的零件共同組裝完成，而汽車(chē)的組裝過(guò)程也正在逐步由傳統(tǒng)人力朝著完全自動(dòng)化不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)生產(chǎn)的組裝智能化與自動(dòng)化?，F(xiàn)階段隨著國(guó)內(nèi)外車(chē)企的快速崛起和發(fā)展，在汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也逐漸普及，通過(guò)多種自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的流水化作業(yè)，有效減少了人力資源的過(guò)度投入以及人工操作所帶來(lái)的誤差問(wèn)題，并保證了汽車(chē)批量生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定性，使得整體汽車(chē)安全制造符合要求。另外值得注意的是，因?yàn)槠?chē)是由大量的零部件和結(jié)構(gòu)件構(gòu)成，相對(duì)來(lái)說(shuō)數(shù)量龐大且種類(lèi)復(fù)雜，對(duì)于各種新型技術(shù)的應(yīng)用較多，汽車(chē)機(jī)械制造生產(chǎn)線(xiàn)為了能夠更快更好地適應(yīng)新型技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用，往往需要適度引進(jìn)自動(dòng)化組裝技術(shù)，確保整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程以及生產(chǎn)產(chǎn)品的安全性與可靠性，減少其內(nèi)部隱患的產(chǎn)生。

2.6 安全PLC 總線(xiàn)技術(shù)

安全PLC 總線(xiàn)技術(shù)主要是利用PLC 技術(shù)系統(tǒng)來(lái)開(kāi)展，當(dāng)前在進(jìn)行汽車(chē)制造過(guò)程中，運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)能夠有效安全地簡(jiǎn)化汽車(chē)總線(xiàn)生產(chǎn)工藝，并且能避免由于更改安全回路而引發(fā)的生產(chǎn)控制回路斷路或短路等情況。此外，利用安全PLC 總線(xiàn)技術(shù)能夠?qū)⑵?chē)制造環(huán)節(jié)中的故障實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，無(wú)須排查汽車(chē)制造工位，并為相關(guān)技術(shù)人員提供便利，讓其能夠?qū)崟r(shí)開(kāi)展生產(chǎn)故障排查，縮短生產(chǎn)停線(xiàn)時(shí)間，進(jìn)而提高制造效率。不僅如此，應(yīng)用安全PLC 總線(xiàn)技術(shù)能夠在汽車(chē)運(yùn)行前事先排查隱患故障，達(dá)到汽車(chē)自診、自檢甚至是自我修復(fù)的效果。

3 提高自動(dòng)化技術(shù)水平的對(duì)策

3.1 加深自動(dòng)化技術(shù)的研究

目前，我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)方面依然是傳統(tǒng)型的以數(shù)據(jù)處理為主。目前我國(guó)逐漸從中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造發(fā)展，國(guó)家對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的扶持力度也在不斷加大。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行了新一輪的技術(shù)融合創(chuàng)新與提升，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也更加凸顯高、精、尖技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量、性能全面提升的成果。

3.2 加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的宣傳力度

科學(xué)技術(shù)的提升與普及是科技發(fā)展離不開(kāi)的內(nèi)容，通過(guò)加強(qiáng)宣傳力度，提升自動(dòng)化技術(shù)的影響力，加強(qiáng)企業(yè)與企業(yè)之間生產(chǎn)技術(shù)的交流溝通，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用廣泛性，提升技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和范圍。

3.3 加強(qiáng)相關(guān)人才的培養(yǎng)

人才競(jìng)爭(zhēng)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心。要想得到高水平、高質(zhì)量、高素質(zhì)的人才，不僅要提高錄用工作人員的門(mén)檻，還要完善企業(yè)的管理制度。增加工作人員內(nèi)部培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，加深工作人員的理論知識(shí)，并提供機(jī)會(huì)與實(shí)踐相結(jié)合的工作內(nèi)容。要嚴(yán)格管理工作人員，提高其福利待遇，并做到公平、公正、公開(kāi)。這樣不僅能夠提高工作人員的工作熱情，也能夠提高生產(chǎn)效率。

3.4 擴(kuò)展自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車(chē)制造行業(yè)的生命周期，同時(shí)也延長(zhǎng)了自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)制造行業(yè)中的生命周期。該技術(shù)在數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)制造基礎(chǔ)系統(tǒng)、智能化生產(chǎn)過(guò)程中都能夠得到全面提升，進(jìn)一步提升自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用深度，有助于突破單一技術(shù)的局限性。在汽車(chē)制造業(yè)，模塊規(guī)模化生產(chǎn)已經(jīng)成為主流，不僅提升了生產(chǎn)效率，還能夠更好的滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，有效減少設(shè)備的維修率。擴(kuò)展自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)是提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。[3]

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升，汽車(chē)逐漸成為大部分家庭必備的出行工具，社會(huì)對(duì)汽車(chē)的質(zhì)量、性能等要求也逐漸提高。自動(dòng)化控制技術(shù)在汽車(chē)制造中的應(yīng)用，不僅優(yōu)化了汽車(chē)的質(zhì)量，還保障了零部件的生產(chǎn)效率，極大地提高了汽車(chē)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和效益，也為社會(huì)提供了更多質(zhì)量好、性能高、安全性高的優(yōu)質(zhì)汽車(chē)。