關(guān)于機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用

谷德鑫

摘要：在科技的發(fā)展下，機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用為該行業(yè)的發(fā)展注入新鮮的活力。本文從生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率、機(jī)械性能三方面闡述此技術(shù)的應(yīng)用意義，分別從集成化、智能化、機(jī)械組裝、自動(dòng)檢測(cè)、安全控制等方面對(duì)技術(shù)的應(yīng)用加以說明。

關(guān)鍵詞：汽車制造;機(jī)械自動(dòng)化;技術(shù)應(yīng)用

0? 引言

機(jī)械自動(dòng)化指的是不使用人力，由機(jī)械自主完成汽車各部分零件的制造與安裝。有效應(yīng)用此技術(shù)可降低汽車行業(yè)的生產(chǎn)成本，提升制造效率，改善機(jī)械使用性能。在應(yīng)用過程通過集成化和智能化技術(shù)，完成機(jī)械的組裝與檢測(cè)，促使汽車制造行業(yè)不斷發(fā)展。

1? 機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造過程的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 降低生產(chǎn)成本傳統(tǒng)汽車制造過程

使用粗放生產(chǎn)模式，這種制造技術(shù)消耗的資源較多，同時(shí)生產(chǎn)效率不高，因此，在汽車制造過程所需的成本相對(duì)高昂，制約著汽車制造企業(yè)的發(fā)展。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之后，促使汽車制造過程各流程的精細(xì)度逐漸提升，還可對(duì)生產(chǎn)廢料統(tǒng)一整理回收，降低生產(chǎn)過程資源的消耗，降低汽車制造成本，提升制造企業(yè)效益。此外，制造環(huán)節(jié)自動(dòng)化技術(shù)的逐漸優(yōu)化和改進(jìn)，使生產(chǎn)材料與設(shè)備性能契合度更高，提高原材料的利用效率。自動(dòng)化技術(shù)逐漸深入應(yīng)用過程，可減少汽車制造環(huán)節(jié)人力成本的投入，降低制造成本，保障制造企業(yè)的效益。

1.2 提高汽車制造效率在汽車制造環(huán)節(jié)

應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化，可促使各種機(jī)械的制作精細(xì)度更高，在智能化制造技術(shù)的應(yīng)用下，機(jī)械制作效率和質(zhì)量也明顯提升，直接提升制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。汽車制造應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，改善了傳統(tǒng)制造方式技術(shù)方面存在的缺陷，優(yōu)化汽車制造流程，保障汽車質(zhì)量的前提下，提升了制造效率[1]。

1.3 改善機(jī)械使用性能汽車制造環(huán)節(jié)

應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化，可強(qiáng)化生產(chǎn)過程的監(jiān)督和管理，既提高了生產(chǎn)效率，又改善了機(jī)械的使用性能。具體體現(xiàn)在以下兩方面：第一，應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化，需要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過事先在內(nèi)部設(shè)置固定生產(chǎn)程序，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備展開精準(zhǔn)控制，防止生產(chǎn)環(huán)節(jié)人為原因?qū)C(jī)械造成損壞，降低生產(chǎn)設(shè)備的維修成本投入，延長(zhǎng)其使用年限，保障制造企業(yè)效益。第二，機(jī)械自動(dòng)化可在汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程存在不合理的地方，通過系統(tǒng)內(nèi)部分析，自動(dòng)采取改進(jìn)措施。汽車生產(chǎn)管理人員可按照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)汽車制造全程合理掌控，確保機(jī)械時(shí)刻處于最佳工作狀態(tài)。

2? 汽車制造中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 集成自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用廣泛

汽車制造業(yè)中零部件的生產(chǎn)是汽車質(zhì)量的關(guān)鍵，想要確保汽車的質(zhì)量問題，就要從零部件生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格把關(guān)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車零部件生產(chǎn)中采用集成自動(dòng)化技術(shù)，能夠通過電子控制設(shè)備統(tǒng)一設(shè)定生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施遠(yuǎn)程控制，這樣有助于提高汽車零部件生產(chǎn)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)性，提高汽車零間的準(zhǔn)確性，從而確保汽車零部件的耦合性。集成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就是給汽車制造設(shè)置了生產(chǎn)的系統(tǒng)性，從零部件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組合都有相應(yīng)的系統(tǒng)程序控制，有利于汽車制造企業(yè)的遠(yuǎn)程管理，最重要的是集成化技術(shù)減少了勞動(dòng)力的需要，降低了大量的勞動(dòng)成本，提高了汽車制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。從當(dāng)今汽車制造的集成自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展來看，集成自動(dòng)化技術(shù)是汽車制造業(yè)走向智能化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

2.2 汽車組裝自動(dòng)化程度提升

傳統(tǒng)的汽車組裝依靠的是技術(shù)人員，隨著汽車制造業(yè)發(fā)展的需求和機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展革新，汽車組裝也走上了自動(dòng)化組裝技術(shù)。現(xiàn)代的汽車組裝車間應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)設(shè)定組裝程序進(jìn)行組裝，不僅打破了傳統(tǒng)人工組裝效率低下的問題，更有效的避免了組裝過程的安全事故，保證了技術(shù)人員的安全性。從組裝的技術(shù)來看，人工組裝總會(huì)因?yàn)槿藶榧夹g(shù)的誤差造成汽車質(zhì)量難以形成標(biāo)準(zhǔn)化，機(jī)械化自動(dòng)技術(shù)應(yīng)用到汽車組裝中以后讓汽車組裝形成了真正意義上的流水線作業(yè)，在組裝效率和組裝質(zhì)量上都有很大的提升。此外，應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)組裝汽車有利于汽車制造企業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，促進(jìn)汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展。

2.3 工業(yè)控制系統(tǒng)的安全自動(dòng)化全面優(yōu)化

在汽車制造業(yè)中，汽車零部件的高速?zèng)_壓具有相當(dāng)大的危險(xiǎn)性，其沖壓過程也相當(dāng)復(fù)雜。傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)中這一環(huán)節(jié)是最容易引發(fā)安全事故的。隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)沖壓車間的遠(yuǎn)程控制，有效的降低了高速?zèng)_壓引發(fā)的安全事故。比起傳統(tǒng)的沖壓操作系統(tǒng)來講，自動(dòng)化控制系統(tǒng)最大的特征就是給操作人員提供了一個(gè)相對(duì)安全的操作環(huán)境。在這一環(huán)節(jié)中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用最明顯的就是建立了安全防護(hù)，在沖壓結(jié)束之前，安全防護(hù)門可以有效的保證操作人員的安全性，也就是說自動(dòng)程序測(cè)定危險(xiǎn)環(huán)境接解除以后操作人員才可以進(jìn)入沖壓車間活動(dòng)。

3? 汽車制造過程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 集成化應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開展汽車制造工作時(shí)，可利用信息技術(shù)的集成化特征，對(duì)制造流程展開集中管理，精簡(jiǎn)工作流程，進(jìn)而提高汽車相關(guān)部件的生產(chǎn)效率。集成化自動(dòng)技術(shù)是將計(jì)算機(jī)、通信、微電子、人工智能等一系列現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用其中，充分發(fā)揮各個(gè)技術(shù)的功能，實(shí)現(xiàn)汽車制造過程的集中管理。例如：使用以上技術(shù)融合產(chǎn)生的柔性制造功能，配合計(jì)算機(jī)輔助，將自動(dòng)化技術(shù)的整體功能展現(xiàn)出來，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備展開集成管理。集成技術(shù)逐漸推廣之后，可將汽車制造所有活動(dòng)統(tǒng)一成具有連續(xù)功能的整體，可提升汽車生產(chǎn)質(zhì)量與效率[1]。

3.2 智能化應(yīng)用

在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中，智能化技術(shù)的應(yīng)用是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件編程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等對(duì)汽車制造過程的各項(xiàng)工作展開智能化的管理。此技術(shù)的應(yīng)用可節(jié)約管理環(huán)節(jié)使用的人力資源，促使汽車制造效率有大幅度提升。未來智能化管理在制造行業(yè)當(dāng)中將廣泛推廣。例如：某汽車制造企業(yè)在制造過程，轉(zhuǎn)變?cè)械墓芾矸绞剑褂弥悄芑绞綄?duì)生產(chǎn)過程采取統(tǒng)一管理。有效將自動(dòng)化、人工智能、產(chǎn)品制造、計(jì)算機(jī)等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)施制作過程的智能化管理。使用過程可自動(dòng)檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備存在的問題，經(jīng)專家系統(tǒng)分析之后，形成報(bào)告，保障機(jī)械制造過程產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。通過智能化的應(yīng)用，使用電子儀器替代人力勞動(dòng)，對(duì)汽車制造環(huán)節(jié)展開精確化管理。

3.3 機(jī)械組裝

汽車制造時(shí)，傳統(tǒng)上需要依靠人力輔助機(jī)械設(shè)備完成組裝，這種組裝方式不但效率低，而且常出現(xiàn)各種人為因素導(dǎo)致機(jī)械存在安全隱患，在生產(chǎn)過程容易發(fā)生安全事故。對(duì)此，使用自動(dòng)化的組裝形式，能按照機(jī)械組裝設(shè)計(jì)要求，形成自動(dòng)組裝流水線，完成機(jī)械的運(yùn)輸、組裝、檢測(cè)、調(diào)試、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。這樣可代替原有的人工操作。既能提升機(jī)械組裝效率，還能避免由于人為因素對(duì)組裝過程產(chǎn)生的影響，保障汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全。

3.4 自動(dòng)檢測(cè)

在科技的發(fā)展下，汽車制造過程應(yīng)用的新型材料與新型部件的數(shù)量逐漸增加，汽車相關(guān)產(chǎn)品的制作要求也日漸細(xì)化，當(dāng)部件制作完成之后，單憑以往經(jīng)驗(yàn)或者人眼無法準(zhǔn)確對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。此時(shí)，利用自動(dòng)化技術(shù)可使用先進(jìn)的儀器對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，提升檢測(cè)效率，保障零件的精準(zhǔn)度，提升汽車制造質(zhì)量。

3.5 安全控制

在汽車制造過程，使用的自動(dòng)化技術(shù)涉及到兩種安全系統(tǒng)。①緊急啟停系統(tǒng)。這種裝置可有效控制生產(chǎn)設(shè)備的意外啟停。傳統(tǒng)的安全控制裝置在使用過程，可能存在操作頭發(fā)生松動(dòng)的不安全因素，這時(shí)如果操作人員按下啟動(dòng)鈕，機(jī)器會(huì)立刻啟動(dòng)，對(duì)人員的安全造成威脅。在這種情況下，使用自動(dòng)化技術(shù)可自動(dòng)設(shè)置鎖定功能，當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，可將停止裝置內(nèi)的安全觸點(diǎn)及時(shí)斷開，保障操作人員的安全。②設(shè)置安全門保護(hù)生產(chǎn)人員安全。汽車制造過程，可能發(fā)生壓機(jī)安全事故。在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，可設(shè)置安全門，控制機(jī)械在發(fā)生不利人員安全動(dòng)作之前停止運(yùn)行。在設(shè)置過程，可使用移動(dòng)式和開關(guān)式安全防護(hù)門，禁止生產(chǎn)人員進(jìn)入到壓機(jī)生產(chǎn)線的危險(xiǎn)區(qū)[2]。

4? 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 機(jī)械自動(dòng)化解決環(huán)保問題

綠色化發(fā)展針對(duì)人類社會(huì)當(dāng)前生存與發(fā)展正面臨的嚴(yán)重環(huán)境威脅問題，各領(lǐng)域在生產(chǎn)過程中都應(yīng)將環(huán)保理念放在首位，汽車制造業(yè)尤應(yīng)首當(dāng)其沖。此外，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在研究發(fā)展的同時(shí)，也需將環(huán)保理念考慮在內(nèi)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)若想在汽車制造業(yè)中得以長(zhǎng)期占有一席之地，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)定不移地做到將綠色節(jié)能環(huán)保理念貫穿機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展始終，優(yōu)先綠色環(huán)保理念，更好的提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

發(fā)展網(wǎng)絡(luò)虛擬化，即以計(jì)算機(jī)為工作基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)各項(xiàng)設(shè)備之間形成虛擬化工作環(huán)境，并將知識(shí)理論體系、經(jīng)驗(yàn)技術(shù)以及感知能力植入虛擬環(huán)境中，使其與其中的對(duì)象進(jìn)行交互作用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的構(gòu)建。就科技發(fā)展前景來看，網(wǎng)絡(luò)虛擬化的應(yīng)用體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備生產(chǎn)流水線的模擬與仿真過程，從而達(dá)到虛擬化檢測(cè)成品的目的。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展，它的發(fā)展藍(lán)圖可以說是廣闊的，可以舍棄原來很多復(fù)雜的，不易控制的生產(chǎn)步驟的參與，就能完成對(duì)該系列產(chǎn)品汽車各項(xiàng)性能的檢測(cè)與改良，這是很多汽車制造者以前想都不敢想的事情[3]。

4.3 實(shí)用性發(fā)展

我們要認(rèn)清的是，目前我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)仍缺乏扎實(shí)的基礎(chǔ)，且在自動(dòng)化技術(shù)的具體實(shí)用方面仍有欠缺之處。在機(jī)械制造業(yè)的能力水平即可體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的情況下，就同爬山一個(gè)道理，只有一步一個(gè)臺(tái)階向上攀登，不邁虛步，機(jī)械的自動(dòng)化發(fā)展才能逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化由初級(jí)操作階段向高級(jí)階段邁進(jìn)的大跨越，畢竟，機(jī)械生產(chǎn)需要看重效益而不是速度。在“制造技術(shù)”這一大山上，山巔應(yīng)是“應(yīng)用”這塊巨峰?？梢哉f，就機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展來看，企業(yè)的生產(chǎn)與技術(shù)發(fā)展可以說是奠基石，只有尋找到與產(chǎn)品貼合的自動(dòng)化生產(chǎn)方式，方能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

5? 結(jié)束語

總而言之，汽車制造行業(yè)中，使用機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)方式，可充分發(fā)揮其智能化與集成化優(yōu)勢(shì)，提升汽車制造效率。一輛汽車的行駛需要數(shù)以萬計(jì)的零部件組合而成，因此汽車零部件的發(fā)展是汽車業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)整合計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制論、電子學(xué)和系統(tǒng)論等多種技術(shù)，成為具有強(qiáng)大功能的綜合性技術(shù)。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)完成機(jī)械組裝，提升安全系統(tǒng)功能，為汽車制造行業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

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