自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

劉馨鑫

摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，國(guó)家各大支柱產(chǎn)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展速度都得到了大幅度提高。特別是在汽車制造領(lǐng)域內(nèi)，憑借近些年我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)制造技術(shù)的快速發(fā)展，很多自動(dòng)化檢測(cè)裝置被應(yīng)用于汽車制造生產(chǎn)線中。這些檢測(cè)裝置和高科技檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，不僅提升了每條汽車制造生產(chǎn)線的效率，而且還提高了汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量?？梢哉f(shuō)，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，是汽車生產(chǎn)過(guò)程中一次重要的技術(shù)升級(jí)。

Abstract： With the rapid development of China's modernization， the construction and development speed of the country's major pillar industries have been greatly improved. Especially in the field of automobile manufacturing， with the rapid development of China's automatic manufacturing technology in recent years， many automatic detection devices are used in automobile manufacturing production line. The application of these detection devices and high-tech detection technology not only improves the efficiency of each automobile production line， but also improves the production quality of automobile products. It can be said that the application of automatic detection technology in the field of automobile manufacturing is an important technology upgrade in the process of automobile production.

關(guān)鍵詞：汽車制造;自動(dòng)化技術(shù);人工智能技術(shù);機(jī)器視覺(jué)技術(shù)

Key words： automobile manufacturing;automation technology;artificial intelligence technology;machine vision technology

中圖分類號(hào)：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）20-0124-02

0? 引言

目前，各種自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了汽車的生產(chǎn)制造過(guò)程中。并且，它作為一項(xiàng)核心技術(shù)，在幫助工作人員提高各類車型生產(chǎn)效率的同時(shí)，也降低了很多車型的制造成本，為人們的生產(chǎn)、生活都帶來(lái)了極大的便利。隨著我國(guó)第一個(gè)百年目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)全面展開，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)汽車制造業(yè)也借此改革發(fā)展的春風(fēng)，實(shí)現(xiàn)了汽車制造各項(xiàng)技術(shù)的全面升級(jí)，汽車制造產(chǎn)業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。[1]如今的汽車行業(yè)，不僅僅能夠滿足人民群眾綠色環(huán)保、安全出行的需求，而且還可以帶動(dòng)國(guó)內(nèi)其他產(chǎn)業(yè)的共同發(fā)展。汽車制造領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)用的新技術(shù)，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)其他領(lǐng)域科技水平的進(jìn)步和發(fā)展。眾所周知，以往我國(guó)汽車制造產(chǎn)業(yè)的成本高、效率低。國(guó)產(chǎn)汽車的質(zhì)量和性能與合資品牌的汽車比起來(lái)，尚有很多不足之處。但是，近些年隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提高和科技水平的提升，經(jīng)過(guò)汽車產(chǎn)業(yè)內(nèi)科研人員的辛苦付出和共同奮斗，我們?cè)谄嚨纳a(chǎn)制造過(guò)程中研制出了很多新產(chǎn)品，開發(fā)了很多新的汽車制造技術(shù)。比如汽車制造過(guò)程中使用的各種自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)等等。這些新技術(shù)的應(yīng)用，解決了很多以往解決不了的技術(shù)難題，極大提高了汽車的生產(chǎn)質(zhì)量和制造效率。并且在生產(chǎn)過(guò)程中升級(jí)的很多汽車智慧功能，提高了汽車的安全性能，推進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

1? 汽車制造中自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

1.1 自動(dòng)化裝配檢測(cè)技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

隨著科技的進(jìn)步，我國(guó)自動(dòng)化制造的發(fā)展水平越來(lái)越高，傳統(tǒng)汽車制造領(lǐng)域中的很多手工方式，逐漸被自動(dòng)化機(jī)械操作所取代。[2]這些技術(shù)改革措施降低了企業(yè)汽車制造的成本，提高了汽車企業(yè)的生產(chǎn)效率。盡管與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車制造商相比，目前我國(guó)汽車制造的自動(dòng)化發(fā)展程度尚且與之還存在一定差距。但是，隨著我國(guó)啟動(dòng)多項(xiàng)面向2035年中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略部署和實(shí)施計(jì)劃，中國(guó)汽車制造產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，正在實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng)的穩(wěn)步發(fā)展和過(guò)度，自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械制造和檢測(cè)過(guò)程中發(fā)揮的作用和價(jià)值越來(lái)越大。目前來(lái)看，我國(guó)幾家大的汽車制造商在汽車生產(chǎn)制造中采用的自動(dòng)化技術(shù)，主要是將自動(dòng)化信息采集技術(shù)、各項(xiàng)傳感技術(shù)應(yīng)用于汽車的機(jī)械生產(chǎn)制造過(guò)程中，以此降低工人勞動(dòng)成本，加強(qiáng)汽車的安全性能，保證汽車制造過(guò)程的安全性，提高生產(chǎn)效率。

在現(xiàn)代汽車自動(dòng)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)制造過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)可以運(yùn)用于汽車裝配線中，也可以運(yùn)用于汽車自動(dòng)化組裝過(guò)程中。[3]無(wú)論用在哪里，都能實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)品質(zhì)量的控制和技術(shù)保證。特別是在以往的汽車制造過(guò)程中，會(huì)采用手工裝配技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)不但出錯(cuò)率很高，而且很容易造成大量的安全隱患問(wèn)題。但是，隨著自動(dòng)化技術(shù)取代手工技術(shù)，我們?cè)谕瓿善囇b配這個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，技術(shù)人員就可以輕而易舉地根據(jù)設(shè)計(jì)流程，運(yùn)用由裝配系統(tǒng)、傳感設(shè)備等組成的應(yīng)用系統(tǒng)，自動(dòng)識(shí)別汽車制造中各項(xiàng)參數(shù)和需裝配零件的位置，自動(dòng)完成車體裝配工作。自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，在生產(chǎn)上可以幫助我們縮短裝配時(shí)間，避免手工裝配中出現(xiàn)問(wèn)題，彌補(bǔ)手工裝配的不足。并且在自動(dòng)裝配工作完成之后，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)還會(huì)繼續(xù)工作，發(fā)揮監(jiān)測(cè)功能，通過(guò)傳感器獲取制造車輛溫度、濕度、各零件角度等數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行反饋，保證生產(chǎn)車輛的安全性能。可見，通過(guò)自動(dòng)化裝配技術(shù)完成車輛裝配等生產(chǎn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，可以保證車輛生產(chǎn)的安全性，并且還極大地提高了生產(chǎn)效率。

1.2 自動(dòng)化控制檢測(cè)系統(tǒng)在汽車制造中的應(yīng)用

自動(dòng)控制沖壓系統(tǒng)作為現(xiàn)代汽車機(jī)械制造發(fā)展過(guò)程中不可或缺的一項(xiàng)，目前仍在汽車制造行業(yè)內(nèi)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。汽車制造過(guò)程中自動(dòng)化控制檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)用，既可以改善汽車生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率，又可以保證汽車各零部件產(chǎn)品在生產(chǎn)安全、技術(shù)高效的過(guò)程中完成，進(jìn)而保證生產(chǎn)線正常穩(wěn)定、安全可靠地運(yùn)行。與此同時(shí)，為防止汽車生產(chǎn)過(guò)程中緊急情況或意外事件的出現(xiàn)，我們用于汽車生產(chǎn)的自動(dòng)化控制檢測(cè)系統(tǒng)中會(huì)嵌入應(yīng)急控制裝置系統(tǒng)，它作為現(xiàn)代汽車制造過(guò)程中的一項(xiàng)重要控制設(shè)備系統(tǒng)，發(fā)揮了確保安全生產(chǎn)的重要作用。假如在汽車設(shè)備制造過(guò)程中，出現(xiàn)系統(tǒng)主機(jī)故障的現(xiàn)象，系統(tǒng)就會(huì)在第一時(shí)間把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)結(jié)果和異?，F(xiàn)象反饋給應(yīng)急控制系統(tǒng)，應(yīng)急控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)系統(tǒng)會(huì)立刻把異常數(shù)據(jù)信息發(fā)送和反饋給主機(jī)控制單元，指揮主機(jī)控制單元自動(dòng)停止操作，避免錯(cuò)誤操作的繼續(xù)，防止危險(xiǎn)事件的發(fā)生。自動(dòng)化控制檢測(cè)系統(tǒng)作為汽車制造整體系統(tǒng)中的一個(gè)重要控制組成部分，它的主要作用就是通過(guò)對(duì)人機(jī)界面中各個(gè)具體位置的監(jiān)控和檢測(cè)，在密切聯(lián)系汽車神經(jīng)元自動(dòng)控制處理系統(tǒng)、故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)、反饋及數(shù)據(jù)處理工作，以保證汽車制造過(guò)程中的安全生產(chǎn)。

1.3 人工智能技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

目前我們制造并投入使用的各種高端智能化汽車，整車使用的人工智能技術(shù)，主要是將現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)兩種技術(shù)集成，結(jié)合為一種更加先進(jìn)、便捷的集成技術(shù)。例如我們使用的智能能源技術(shù)，就具有很強(qiáng)的能量集成性，它可以通過(guò)信息技術(shù)自動(dòng)輸入、人工智能操作兩種方式，自動(dòng)生產(chǎn)需要的信息技術(shù)設(shè)備。[4]在汽車某些零部件的機(jī)械制造過(guò)程中，我們可以先對(duì)該設(shè)備輸入正確的機(jī)械生產(chǎn)指令，然后在利用智能化的技術(shù)設(shè)備完成操作。眾所周知，當(dāng)前很多高端智能汽車的智能駕駛功能，已經(jīng)可以取代過(guò)去的人工駕駛技術(shù)。它在使用時(shí)，安全性能高，可以有效地減少駕車過(guò)程中很多操作不當(dāng)之處，進(jìn)而降低操作失誤率，避免交通事故的發(fā)生。可以說(shuō)人工智能技術(shù)在汽車安全駕駛中應(yīng)用，已經(jīng)改善了智能汽車的工作環(huán)境。目前很多汽車制造商在汽車機(jī)械化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，都采用了汽車的智能制造技術(shù)，以此改變傳統(tǒng)汽車的駕駛環(huán)境，提高智能汽車的工作效率。

與此同時(shí)，隨著人工智能技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我國(guó)汽車制造的科研人員也加緊了一種汽車制造智能仿真技術(shù)的研究工作。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和不斷改進(jìn)，我們研制出的智能仿真系統(tǒng)技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽車企業(yè)中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)管理的真實(shí)自動(dòng)仿真，而且在整個(gè)仿真過(guò)程中，還能夠精準(zhǔn)地定位企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的管理、生產(chǎn)等各種問(wèn)題。并且可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)地進(jìn)行解決，這就大大提高了企業(yè)生產(chǎn)管理的效率?？梢姡斯ぶ悄芗夹g(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了汽車工業(yè)智能化的快速發(fā)展。

1.4 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)汽車制造中的應(yīng)用

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)作為一種新興的先進(jìn)科技，目前在智能汽車泊車等多項(xiàng)汽車制造等領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用。在傳統(tǒng)的汽車制造過(guò)程中，我們主要通過(guò)三坐標(biāo)機(jī)來(lái)完成測(cè)量環(huán)節(jié)，其測(cè)量效率低，數(shù)據(jù)量不足，效益差。而隨著視覺(jué)測(cè)量技術(shù)在汽車制造中的廣泛應(yīng)用，我們不僅可以在汽車制造環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，并且可以得到穩(wěn)定、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。我們利用測(cè)量到的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)機(jī)器人對(duì)車體某些部位的焊接、精確制孔等操作。如果遇到車體或零部件需要調(diào)整，我們就可以采用機(jī)器視覺(jué)引導(dǎo)抓取技術(shù)，既可以避免有安全隱患的事故出現(xiàn)，又可以提升車身的制造效率。目前，我們使用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，主要是針對(duì)汽車生產(chǎn)中的各個(gè)零件產(chǎn)品進(jìn)行工藝檢測(cè)，完成對(duì)于產(chǎn)品的追溯，并做好產(chǎn)品生產(chǎn)的監(jiān)督工作。對(duì)于產(chǎn)品的追溯，我們可以通過(guò)專業(yè)的追溯技術(shù)，獲取車身的零件編碼，進(jìn)而確保零件在生產(chǎn)中的追溯性，然后再進(jìn)行零件識(shí)別，通過(guò)判斷零件的存在性來(lái)保證車身配件的完整性。與此同時(shí)，涂膠工藝在現(xiàn)代汽車車身的制造過(guò)程中，也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。它具有對(duì)車身隔離保護(hù)的作用，而且還能增強(qiáng)車身結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在，我們通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能化在線檢測(cè)。技術(shù)人員可以邊涂邊檢，當(dāng)進(jìn)行涂膠檢測(cè)操作時(shí)，只要提前做好膠槍、視覺(jué)傳感器與機(jī)器人的裝配工作，一旦視覺(jué)傳感器檢測(cè)到需涂膠的位置，膠槍便開始工作。同時(shí)視覺(jué)傳感器開始采集工作圖像，然后對(duì)采集得到的圖像進(jìn)行檢測(cè)、分析，保證涂膠工藝順利完成。[5]

2? 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代汽車自動(dòng)化生產(chǎn)、智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代汽車行業(yè)中各種自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)覆蓋的生產(chǎn)范圍也越來(lái)越大。汽車生產(chǎn)制造中各種自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了企業(yè)車間內(nèi)汽車生產(chǎn)線的工作效率，降低了企業(yè)整車生產(chǎn)的成本，最為重要的是企業(yè)內(nèi)危險(xiǎn)事故、機(jī)械作業(yè)的失誤大大得到了降低，企業(yè)內(nèi)安全生產(chǎn)率大大提高。隨著機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)等一批新檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中的應(yīng)用，檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)向汽車制造涉及的多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)展。汽車制造產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，更加蓬勃地發(fā)展。

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