數(shù)字化制造技術(shù)在汽車質(zhì)量管理中的應(yīng)用

王 攀

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島 266555）

數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用廣泛，為了提高汽車的市場銷量，企業(yè)需要引起重視，必須加強在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理。對汽車制造企業(yè)質(zhì)量管理的重要性的意識要重點關(guān)注，認真地、仔細地去分析其現(xiàn)狀和存在的問題，并針對目前市場所存在的問題去尋找改進的方法，這樣就可以在一定的程度上促進汽車制造企業(yè)的更好發(fā)展。在目前的市場經(jīng)濟環(huán)境下，汽車制造企業(yè)之間的競爭日益激烈，為了保持自身的發(fā)展優(yōu)勢，我們必須加強質(zhì)量管理、塑造成為一種品牌效應(yīng)，擴大社會影響力。所以使用先進的技術(shù)是勢在必行的，希望這些技術(shù)可以更好地促進本行業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造更多的效益。

在汽車制造行業(yè)應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)輔助汽車質(zhì)量管理工作，能夠顯著地提升汽車的質(zhì)量?，F(xiàn)在數(shù)字化制造技術(shù)在各行各業(yè)都得到了深入的應(yīng)用，因此汽車行業(yè)要繼續(xù)加大數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用深度，通過運用虛擬仿真等先進的數(shù)字化技術(shù)不斷提高汽車的質(zhì)量，從而不斷降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，提高汽車制造企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 數(shù)字化技術(shù)的概念

數(shù)字化技術(shù)在這些年得到了飛速發(fā)展，由于數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化，生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到了顯著提升。數(shù)字化技術(shù)是以計算機系統(tǒng)為核心，通過計算機系統(tǒng)與各種生產(chǎn)系統(tǒng)的配合連接，從而精準(zhǔn)快速地獲取信息、處理信息，并完成產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)等過程。計算機硬件越先進、軟件越優(yōu)秀，計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)的性能就越優(yōu)良，所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量就越高，生產(chǎn)效率也越高。在汽車制造行業(yè)使用的數(shù)字化制造技術(shù)包括了數(shù)據(jù)庫、交互圖形軟件等組成部分，計算能力比較強，能夠?qū)?shù)據(jù)進行高質(zhì)量的分析，從而能夠優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品的產(chǎn)出質(zhì)量。數(shù)字制造技術(shù)是基于計算機操作，是實現(xiàn)具體制造編程、控制、自動化，以最簡單、方便、安全、快速的方式模擬制造的一種方法。它可以實現(xiàn)對整個制造過程中一些制造問題、自動維修漏洞的全面控制，從而實現(xiàn)高效、有利于制造技術(shù)的現(xiàn)代化。數(shù)字制造技術(shù)的利用實現(xiàn)了制造材料和制造資金的合理節(jié)約，提高了制造過程的成功率。

2 數(shù)字化制造技術(shù)的工作流程

2.1 獲得產(chǎn)品數(shù)據(jù)

建立數(shù)字化制造系統(tǒng)以后，可以利用信息系統(tǒng)直接從設(shè)計部門獲得產(chǎn)品的各種關(guān)鍵數(shù)據(jù)，例如裝備組成結(jié)構(gòu)等，甚至獲得3D 產(chǎn)品信息，對3D 流程信息進行同步化。通過數(shù)字化制造系統(tǒng)還可以從相關(guān)配套企業(yè)數(shù)據(jù)庫中獲得重要的資源數(shù)據(jù)，從而為數(shù)字化工廠構(gòu)建各項目的資源庫提供支持。

2.2 工藝規(guī)劃設(shè)計

在得到了一系列數(shù)據(jù)之后，就可以在數(shù)字化制造系統(tǒng)的支持下，在數(shù)字化工廠進行工藝規(guī)劃，設(shè)計圖紙和確定工藝細節(jié)、產(chǎn)品特性、制造明細表等工藝信息的輸出。

2.3 進行中試驗證

完成工藝規(guī)劃的設(shè)計以后，就要利用數(shù)字化數(shù)字系統(tǒng)進行工藝的驗證，以確定工藝規(guī)劃是否具有可行性、是否能夠在完成中試以后直接進行投產(chǎn)，在這一過程中要在數(shù)字化制造技術(shù)的支持下建立仿真制造條件，對實際工藝流程進行模擬，然后對產(chǎn)品的生產(chǎn)結(jié)果進行檢驗。

2.4 產(chǎn)品定型生產(chǎn)

當(dāng)通過中試過程驗證工藝規(guī)劃合格之后，就要依靠系統(tǒng)模式、根據(jù)客戶的拓展要求，在數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)的支持下完成產(chǎn)品的定型、生產(chǎn)。

3 數(shù)字化制造技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化的加速，人們對汽車的應(yīng)用也越來越重視。在這種大量使用的情況下，相關(guān)人員提高對汽車質(zhì)量的監(jiān)督尤為重要。汽車制造過程非常復(fù)雜，中間往往一個小環(huán)節(jié)就會導(dǎo)致使用風(fēng)險和生命安全問題增加，因此汽車質(zhì)量管理相關(guān)人員必須做好汽車質(zhì)量監(jiān)督工作。隨著社會現(xiàn)代化和信息化的不斷推進，監(jiān)管手段也發(fā)生了一些變化，其具體的監(jiān)管過程有以下步驟：

3.1 沖壓

在對沖壓階段的材料流進行分析，對動態(tài)力進行研究的時候，可以通過數(shù)字化汽車制造技術(shù)提高工作質(zhì)量，從而對汽車設(shè)計的科學(xué)水準(zhǔn)進行驗證。因為數(shù)字化制造技術(shù)可實現(xiàn)3D 模擬，因此能夠?qū)ζ嚨脑O(shè)計進行完善，及時發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤，使汽車設(shè)計效果更立體、更直觀，能夠使各部門的溝通更有效。

3.2 白車身

對汽車的主體進行焊裝工作被稱為白車身階段。以往汽車生產(chǎn)工人均是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗等方式完成相關(guān)工作，但是在數(shù)字化制造技術(shù)的支持下，可以自動對焊點進行確定，然后根據(jù)焊接要求自動配置焊槍的規(guī)格，從而使白車身階段的工藝流程完善、工作質(zhì)量較高，還能夠優(yōu)化白車身制造工藝，從而提高產(chǎn)品性能。

3.3 涂裝

在汽車制造的涂裝階段，也可以使用數(shù)字化制造技術(shù)。數(shù)字化制造技術(shù)可以通過可行性分析標(biāo)準(zhǔn)等對涂裝生產(chǎn)線進行仿真，通過模擬過程中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，獲得統(tǒng)計圖以后，可以在此基礎(chǔ)上對涂裝工藝進行優(yōu)化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3.4 總裝

在汽車的總裝階段，也能夠使用數(shù)字制造技術(shù)。通過數(shù)字技術(shù)來合理規(guī)劃生產(chǎn)工藝流程，使汽車配件的裝配次序最優(yōu)化、裝配操作最簡單，進而降低勞動強度和縮短生產(chǎn)周期，從而節(jié)省資源浪費。數(shù)字化制造技術(shù)可以使用三維仿真模擬手段，對裝配期間的各個環(huán)節(jié)要素進行模擬分析，從而確定最佳的總裝工藝方案[1]。

4 數(shù)字化制造技術(shù)在汽車質(zhì)量管理中的應(yīng)用

現(xiàn)在汽車的需求量越來越大，在這種情況下，汽車的生產(chǎn)數(shù)量增加了，但是汽車的質(zhì)量監(jiān)管也變得更為重要，否則就會影響人們的使用體驗，影響交通安全。汽車制造工藝非常復(fù)雜，任何一個關(guān)節(jié)出問題都可能導(dǎo)致汽車的質(zhì)量受到嚴重的影響，因此必須利用現(xiàn)代化的技術(shù)，對汽車生產(chǎn)的質(zhì)量加強管理。無論在哪個階段，都可以利用數(shù)字化技術(shù)對汽車生產(chǎn)的質(zhì)量進行管理。數(shù)字化技術(shù)可以在汽車的設(shè)計、中試、涂裝、總裝階段進行生產(chǎn)控制，從而優(yōu)化工藝流程，縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在數(shù)控機床、坐標(biāo)測量機等數(shù)字化制造設(shè)備已經(jīng)廣泛用于汽車生產(chǎn)之中，汽車生產(chǎn)獲得了精準(zhǔn)的尺寸數(shù)據(jù)，質(zhì)量控制效果極佳。

4.1 汽車設(shè)計階段的應(yīng)用

要想生產(chǎn)出高質(zhì)量的汽車產(chǎn)品，首先要完善設(shè)計工作，只有設(shè)計水平高，汽車的制造工藝才能夠得到提升，汽車的質(zhì)量才能夠得到提升，才能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。設(shè)計是汽車生產(chǎn)制造的第一環(huán)節(jié)，也是決定汽車質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計有問題，其他的功能就不能夠保證正常運行，在進行汽車產(chǎn)品的設(shè)計時，設(shè)計人員必須根據(jù)汽車的消費定位進行生產(chǎn)目標(biāo)的確定，對相關(guān)功能進行設(shè)計，保證汽車在使用期間既能夠保證安全，又能夠保證提升人們的生活體驗，這就要求汽車的功能比較穩(wěn)定，因此汽車的設(shè)計方案必須達到最優(yōu)化的效果，即便完成了設(shè)計方案，也要根據(jù)具體情況進行細節(jié)上的調(diào)整，使設(shè)計方案越來越完善，形成最終的汽車生產(chǎn)方案。要想在汽車設(shè)計階段提升設(shè)計水平，就需要加強質(zhì)量管理工作，使設(shè)計方案與汽車的生產(chǎn)目標(biāo)相一致，這個時候可以運用數(shù)字化制造技術(shù)對設(shè)計工作進行支持，完善設(shè)計流程的監(jiān)管工作和通過數(shù)字化編程模擬汽車設(shè)計生產(chǎn)的整個鏈條。使用數(shù)字化模擬技術(shù)形成的模擬汽車模擬目標(biāo)產(chǎn)品的運行狀態(tài)，通過仿真分析工具，對模擬汽車的運行參數(shù)進行檢測分析，找出錯誤，然后進行完善工作，通過不斷地分析、不斷地調(diào)整，從而使汽車的設(shè)計方案合格[2]。

4.2 汽車制造階段的應(yīng)用

完成了汽車的設(shè)計，還要進行汽車的制造，只有經(jīng)過制造，設(shè)計才能夠形成產(chǎn)品，汽車制造企業(yè)才能夠獲得社會效益和經(jīng)濟效益，因此汽車制造環(huán)節(jié)是汽車產(chǎn)品形成過程的重點環(huán)節(jié)。這個環(huán)節(jié)包括很多工作內(nèi)容，環(huán)節(jié)之間的銜接比較復(fù)雜，因此非常容易出現(xiàn)問題，對汽車的質(zhì)量有很大的影響，因此必須加強質(zhì)量管控工作，避免因為沒有發(fā)現(xiàn)隱患而導(dǎo)致流入市場的汽車影響交通安全，對企業(yè)的信譽造成損失，降低企業(yè)的經(jīng)濟收益。在汽車制造階段，也可以運用數(shù)字化制造技術(shù)對質(zhì)量管控工作進行輔助，從而確保生產(chǎn)正常進行。數(shù)字化制造技術(shù)能夠有效管控汽車制造環(huán)節(jié)的各種生產(chǎn)問題，避免出現(xiàn)質(zhì)量隱患。在汽車制造階段運用數(shù)字化制造技術(shù)進行質(zhì)量管理，主要使用的技術(shù)為CNN，使用的數(shù)控加工設(shè)備為CNC，通過這兩種數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，能夠在離線狀態(tài)下對汽車制造的過程進行編程、在線進行質(zhì)量檢測，從而通過數(shù)字化控制技術(shù)使汽車的質(zhì)量得到保證。

4.3 汽車生產(chǎn)階段的應(yīng)用

數(shù)字化制造技術(shù)的合理使用，對于汽車質(zhì)量管理提高水平具有重要的意義，未來我國的汽車行業(yè)將徹底實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)制造技術(shù)的廣泛、深入的應(yīng)用，從而使我國的汽車制造業(yè)上升至新的臺階。數(shù)字化技術(shù)的變化、發(fā)展日新月異，因此汽車生產(chǎn)的質(zhì)量管理工作也要相應(yīng)變化，需不斷提高技術(shù)水平，滿足市場的需求。在汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以充分利用數(shù)字化制造技術(shù)完善汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，通過數(shù)字化制造技術(shù)監(jiān)測分析各種數(shù)據(jù)信息，從而全面掌控生產(chǎn)過程并解決生產(chǎn)過程中的各種問題，最終進行生產(chǎn)過程的優(yōu)化，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量，確保汽車生產(chǎn)企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益不受到影響[3]。

4.4 建模技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)在汽車行業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)，通過數(shù)字化制造技術(shù)不斷完善生產(chǎn)工藝，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量，使汽車行業(yè)的發(fā)展不斷向前飛躍，但是用數(shù)字化制造技術(shù)輔助汽車產(chǎn)品的質(zhì)量管理，還有很大的提升空間，例如可以運用建模技術(shù)來進一步加強數(shù)字化制造技術(shù)對于汽車產(chǎn)品質(zhì)量的管控工作。建模技術(shù)能夠運用數(shù)學(xué)工具，借助計算機的支持，對汽車整個生產(chǎn)鏈條進行線上模擬，從而發(fā)現(xiàn)整個生產(chǎn)鏈條的問題，在汽車還沒有開始生產(chǎn)前，就消除質(zhì)量隱患，從而顯著降低成本，最大程度地提高產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)然建模技術(shù)對于技術(shù)人員的要求比較高，工作環(huán)節(jié)比較多，需要汽車制造企業(yè)建立一支高素質(zhì)的人才隊伍來從事相關(guān)工作。使用建模技術(shù)提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，首先要做好數(shù)據(jù)的收集工作[4]，在制造汽車配件、完成總裝生產(chǎn)之前，就要收集汽車生產(chǎn)過程所涉及的所有數(shù)據(jù)，然后通過計算機系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進行整理，完成三維建模工作。建立好數(shù)學(xué)模型后，要進行進一步的研究以消除隱患。三維數(shù)學(xué)模型能夠模擬生產(chǎn)的全過程，能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種問題，從而為生產(chǎn)流程的完善提供支撐。完成三維數(shù)學(xué)建模工作以后，就可以根據(jù)三維模型獲得的數(shù)據(jù)，進行汽車的實際設(shè)計和生產(chǎn)。通過三維建模技術(shù)的應(yīng)用，可以使汽車的生產(chǎn)過程得到優(yōu)化，能夠使生產(chǎn)成本降低、質(zhì)量隱患被清除，能夠使汽車的生產(chǎn)效率顯著提高，汽車產(chǎn)品質(zhì)量能夠最優(yōu)化，從而增加相關(guān)產(chǎn)品的市場占有率，保證汽車生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益穩(wěn)定并逐步提高。

5 結(jié)語

數(shù)字化制造技術(shù)就是使用計算機對生產(chǎn)過程進行模擬，包括部分環(huán)節(jié)的模擬和整個生產(chǎn)鏈條的模擬。數(shù)字化制造技術(shù)現(xiàn)在越發(fā)成熟，廣泛而深入地應(yīng)用于汽車制造等各行各業(yè)。運用好數(shù)字化制造技術(shù)，能夠降低生產(chǎn)成本，消除生產(chǎn)安全隱患，提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而保證企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益，所以汽車制造企業(yè)應(yīng)該加大對數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用的研究，使數(shù)字化制造技術(shù)成為汽車生產(chǎn)期間質(zhì)量管理的主要工具，從而使生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)經(jīng)濟效益實現(xiàn)理想的目標(biāo)。在汽車全面生產(chǎn)監(jiān)督的過程中，進行全面數(shù)字化管理，以數(shù)字化的方式解決部分問題，控制整個生產(chǎn)線，同時提高生產(chǎn)效率的質(zhì)量，促進汽車制造業(yè)和品牌的可持續(xù)發(fā)展。它是一種現(xiàn)代、科學(xué)、有效的仿真生產(chǎn)模式，實現(xiàn)了汽車制造商的利益和質(zhì)量控制的利益，應(yīng)被大多數(shù)汽車制造商廣泛使用。本文簡單討論了數(shù)字制造技術(shù)在汽車質(zhì)量管理中的應(yīng)用，形成了對汽車制造過程的改進思路，希望為提高汽車制造效率提供一定的參考。