自動化技術(shù)在汽車機械制造中的應(yīng)用研究

張玉娟

摘要：科技水平的不斷提高，帶動了自動化技術(shù)高速發(fā)展，同時推動了制造業(yè)向更高水平邁進。在當前經(jīng)濟新常態(tài)下，機械工業(yè)面臨的競爭越來越激烈，要想實現(xiàn)長久可持續(xù)發(fā)展就必須依靠科技創(chuàng)新，積極采用先進技術(shù)促進產(chǎn)品進步與市場開拓?，F(xiàn)階段，中國機械工業(yè)規(guī)模日益擴大，對自動化技術(shù)應(yīng)用提出更高需求。針對機械生產(chǎn)工藝流程與自動化關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究，首先剖析了機械制造技術(shù)流水線過程，其次介紹了自動化信息技術(shù)在汽車機械制造技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，最后討論了如何快速提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化技術(shù);汽車機械制造;應(yīng)用研究

中圖分類號：U463.6 收稿日期：2022—03—28

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.05.008

機械自動化技術(shù)在車輛制造產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，有助于提升汽車制造業(yè)的整體發(fā)展效益，有效控制了汽車生產(chǎn)人力中的勞動力和資金，進而優(yōu)化了車輛制造廠的汽車生產(chǎn)效率和質(zhì)量。目前，在車輛制造業(yè)領(lǐng)域中，自動化控制已經(jīng)獲得了普遍的應(yīng)用，大大提升了車輛制造的總體技術(shù)水平，降低了企業(yè)成本投入。隨著社會經(jīng)濟的不斷增長，人們對于汽車的要求越來越高，因此自動化技術(shù)在汽車生產(chǎn)行業(yè)的研發(fā)，可以為中國汽車制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供意見，進一步促進汽車行業(yè)的發(fā)展。

1 機械自動化概念

1.1機械自動化發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國科學技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，各行各業(yè)都得到了較好的創(chuàng)新與發(fā)展。在工業(yè)方面，自動化技術(shù)就是其中一項重要技術(shù)。自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛運用于各個產(chǎn)業(yè)之中，并取得顯著成效，尤其是汽車制造行業(yè)的主要手段3。

各國已經(jīng)將自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造等行業(yè)，國內(nèi)的自動化技術(shù)發(fā)展水平也進一步提高，不僅促進我國機械工業(yè)快速發(fā)展，而且還推動整個社會向信息化方向邁進。因此，本文以自動化技術(shù)為切入點，研究其在汽車制造領(lǐng)域中的具體應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

雖然自動化技術(shù)已在我國各行業(yè)應(yīng)用了很長一段時間，并且取得了不錯效果，在生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量等多方面都獲得顯著提升。但是與國外先進企業(yè)相比，我國在應(yīng)用該技術(shù)時仍存在許多不足之處。為提升自動化技術(shù)在汽車行業(yè)中的運用能力，必須要充分了解自動化技術(shù)特點及其優(yōu)勢，只有這樣才能保證自動化技術(shù)發(fā)揮出最大作用，滿足現(xiàn)代機械制造需求。此外，對于相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方面，我國并沒有足夠的關(guān)注和重視，造成大量高素質(zhì)專業(yè)人才流失。因此，為保障自動化技術(shù)水平得以進一步提升，就需要從人才培養(yǎng)角度入手，制定合理計劃，加大投入力度。

1.2智能制造技術(shù)的應(yīng)用

機械自動化技術(shù)結(jié)合了智能傳感技術(shù)，其主要功能涉及機械傳感、感應(yīng)、信號獲取和分析、數(shù)據(jù)處理等，并通過各種傳感器傳輸信號。因此，該技術(shù)可以包括中央控制、感知和采集數(shù)據(jù)、信息處理和決策支持四個方面。其中，中央控制與感知能力是最為關(guān)鍵的。

傳感技術(shù)廣泛應(yīng)用在車輛檢測與管理活動中，重點是即時監(jiān)測車輛的使用狀況，有效避免經(jīng)濟損失。而信息處理則是對所獲得信息進行加工處理，以達到預期目的。此外，還可根據(jù)需要來設(shè)定相應(yīng)參數(shù)，從而提高汽車使用性能。最后，決策支持模塊為駕駛員提供最基本的服務(wù)。中央控制器具有精度高、檢測速度快的優(yōu)勢，有利于汽車在第一時間報告和處理周邊環(huán)境的安全隱患，保證汽車的安全穩(wěn)定。此外，中央調(diào)控系統(tǒng)也有自己的報警效果，特別是當汽車緊急停車時，可以最大限度地減少對人體的傷害。

1.3汽車控制系統(tǒng)的運作內(nèi)容

汽車各控制器選用適當?shù)倪\行位置，實現(xiàn)整體監(jiān)控與集中管理，便于自動控制更好地充分發(fā)揮自身功能。計算機技術(shù)在控制系統(tǒng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，迅速提高了自動化技術(shù)的發(fā)展水平。在車輛制造工藝中，微機控制的合理運用能夠節(jié)約人力資源，提高生產(chǎn)準確性。由于應(yīng)用軟件主要由計算機系統(tǒng)方式，在應(yīng)用程序完成后得到的反饋信號，通過自動系統(tǒng)技術(shù)處理和分析有關(guān)數(shù)據(jù)，并把信號傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)進行綜合分析與管理。因此，該控制系統(tǒng)可以有效提高整個汽車運行質(zhì)量。該文重點闡述了汽車電氣自動控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用方法，并通過智能機制給出了較好的彌補方法，進一步加強了對汽車實時狀況的監(jiān)督。

2 自動化技術(shù)特點和優(yōu)勢2.1自動化技術(shù)特點

2.1.1生產(chǎn)安全性

自動化設(shè)備能夠完成自動檢測、自動維護、自動報警等功能，大大提高了設(shè)備工作效能和穩(wěn)定性。同時，它還能夠有效減少人力成本投入，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。一旦在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，我們就可以利用自動化功能來解決問題，控制事故發(fā)生的概率，避免因故障而導致的經(jīng)濟損失，幫助自動化技術(shù)安全穩(wěn)定的應(yīng)用。

2.1.2提升生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量

機械人自動化技術(shù)已具備了自主處理與自動控制的功能。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對機械設(shè)備的操作以及運行狀態(tài)的監(jiān)測管理，還能保證設(shè)備處于最佳運轉(zhuǎn)的條件下，使其發(fā)揮出最大作用。利用這一優(yōu)點，能夠在制造流程中進行精細化管理，提升生產(chǎn)品質(zhì)，提高服務(wù)水平，為生產(chǎn)制造業(yè)提供了更加強大的保障。

2.1.3應(yīng)用廣泛性

自動化技術(shù)使機械制造流程變得簡單快捷，技術(shù)人員編程控制程序，使機器設(shè)備根據(jù)編程命令正確運行，確保制造流程標準化，制造效率最優(yōu)化，進而達到公司經(jīng)濟效益最優(yōu)化。與傳統(tǒng)的機械自動化技術(shù)比較，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：減少勞動力成本，提升工作效率;保證加工精度和質(zhì)量，避免安全事故發(fā)生。隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，機械制造行業(yè)也迎來新的挑戰(zhàn)。

2.2自動化技術(shù)優(yōu)勢

2.2.1 自動整改控制系統(tǒng)

生產(chǎn)裝置采用自動化工藝，只需要傳入事先設(shè)定好的代碼和所需數(shù)據(jù)，機械設(shè)備便可以自動執(zhí)行指令，合理地組合使用汽車所需的零部件。這不但能夠提高公司效率，同時也可以改善服務(wù)質(zhì)量，降低人工成本。所以，在機械制造過程中，半自動化技術(shù)獲得了最普遍的運用，通過對數(shù)控加工中心進行改造與創(chuàng)新，實現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)應(yīng)用價值最大化。另外，自動化技術(shù)還能夠在機械控制系統(tǒng)中起到檢查維修的功能，適當運用自動化裝置本身的數(shù)據(jù)來檢測設(shè)備存在的問題，有效地改善設(shè)備的工作速度，從而在一定程度上降低管理人員的工作量。

2.2.2控制人力使用量

許多生產(chǎn)公司在使用自動化技術(shù)時，已經(jīng)替代了大部分的人工作業(yè)崗位，從而降低了人員使用量，使制造流程越來越規(guī)范化，因此自動化技術(shù)已成為汽車生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展中所不能缺少的重要組成部分。自動化控制技術(shù)具有較強優(yōu)越性，它的出現(xiàn)有助于提升汽車制造業(yè)生產(chǎn)循環(huán)的速度，并提高了對人力資源使用量的限制，從而減少了人為因素對汽車制造業(yè)生產(chǎn)的損失和無利可圖的負面影響，進而為各公司獲得了許多效益。

2.2.3避免安全隱患的發(fā)生

自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)行業(yè)，因為一旦在制造流程中機械設(shè)備出現(xiàn)了故障，控制系統(tǒng)會在第一時間偵測到故障，并將故障信號發(fā)送給控制中心，便于工作人員對相關(guān)設(shè)備做出及時的調(diào)整。因此，自動化技術(shù)不但能夠降低工業(yè)安全事故的發(fā)生率，還有助于全面提高機械自動化生產(chǎn)的可靠性與安全性。

3 自動化技術(shù)在汽車機械制造行業(yè)中的應(yīng)用

3.1集成化技術(shù)

隨著我國科技水平的不斷提高，自動化技術(shù)也不斷進步。目前，工業(yè)自動化技術(shù)早已成為了現(xiàn)代社會生產(chǎn)活動中不可或缺的部分，而且已在許多領(lǐng)域中獲得運用。要使自動化技術(shù)的使用有統(tǒng)一的規(guī)范，就必須使用集成技術(shù)，并采用分層管理方法，以建立一種集體管理系統(tǒng)，從而將各種不同類型的自動化技術(shù)整合起來，最終達到提升整個企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的目的。

這一方法就是基于云計算的自動控制技術(shù)。由于運用云技術(shù)對其他控制系統(tǒng)實現(xiàn)高效管理，該技術(shù)有效推動了中國汽車機械工業(yè)的高速發(fā)展。在中國的汽車生產(chǎn)領(lǐng)域，有大量機器不能確定具體的操作規(guī)范，導致相互之間并沒有產(chǎn)生緊密聯(lián)系。隨著生產(chǎn)科學技術(shù)的進一步發(fā)展，汽車生產(chǎn)企業(yè)早已建立了一個共同的體系，運用現(xiàn)代化高新技術(shù)進行生產(chǎn)，采用自動化和集成化方式，制定生產(chǎn)過程規(guī)范化標準，并嚴格按照所制定的標準來執(zhí)行每一步過程。保證生產(chǎn)過程中每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)規(guī)范化，提高生產(chǎn)效率，并保障生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

生產(chǎn)機械過程中，通過數(shù)控技術(shù)的運用，自動控制及技術(shù)控制技術(shù)與計算機的融合，有效提升了機械制造產(chǎn)業(yè)效率和產(chǎn)品制造效率，促進了汽車制造的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)在車輛制造中的科學運用，大大推進了自動化信息技術(shù)在車輛機械各環(huán)節(jié)中的發(fā)展，這也有助于生產(chǎn)過程的質(zhì)量安全保證。隨著我國科技的大力發(fā)展，數(shù)控技術(shù)發(fā)展的逐漸成熟，可以根據(jù)情況自動進行加工處理，因此受到社會各界的廣泛關(guān)注。在汽車行業(yè)中，數(shù)控技術(shù)可以對產(chǎn)品進行全面控制，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量達到標準要求。

此外，數(shù)控技術(shù)具有較高的可靠性、安全性以及穩(wěn)定性等優(yōu)點，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景非常廣闊。但是在實際應(yīng)用過程中，數(shù)控技術(shù)很難與其他相關(guān)技術(shù)進行聯(lián)合應(yīng)用，要使數(shù)控技術(shù)在我國的汽車機械行業(yè)中占有一席之地，就必須要求應(yīng)用技術(shù)人員擁有較高的素質(zhì)。為了滿足自動化作業(yè)規(guī)范的要求，技術(shù)工人要有較高的自動化專業(yè)技能、專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)和高度的責任感。可以說，數(shù)控技術(shù)是一門由各種不同的專業(yè)組成的綜合技術(shù)。

當前，由于國內(nèi)許多國家的先進數(shù)控技術(shù)還處在研發(fā)中，因此數(shù)控技術(shù)在國內(nèi)的運用仍有一定的局限性。目前我國無法大規(guī)模推廣使用數(shù)控技術(shù)，這對今后有關(guān)企業(yè)的發(fā)展是一種嚴峻的考驗。在這些情形下，要想有效地解決上述問題，就必須加大科學研究與開發(fā)，通過對外國前沿科技的掌握，促進國內(nèi)數(shù)控技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展，加快實現(xiàn)其自主技術(shù)水平的快速發(fā)展。

3.3組裝自動化技術(shù)應(yīng)用

在生產(chǎn)過程中，零部件組裝是其重要組成部分。在人工拼裝汽車的過程中，不僅會耗費大量的人力，而且不能保證組裝質(zhì)量，且容易出現(xiàn)安全事故。在把自動化信息技術(shù)運用到車輛裝配的整個流程中，需要設(shè)計全流程裝配流水線，以迅速提升裝配的組裝效率。流水線系統(tǒng)作為生產(chǎn)管道的主體，系統(tǒng)通過已形成的零件作為主要對象，可以自動識別其準確數(shù)量和具體位置，然后手動進行裝配工作，不但能夠減少裝配時間，還能夠避免人工出現(xiàn)問題。同時通過傳感器采集相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，判斷是否需要調(diào)整零部件參數(shù)，確保整體裝配效果達到預期目標。

3.4柔韌自動化技術(shù)的應(yīng)用

柔性自動控制技術(shù)因其獨特的優(yōu)越性而在許多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的運用。它是基于生產(chǎn)資料的自動化技術(shù)，對有關(guān)的資料進行自動分析，使之符合流水作業(yè)的要求，它包括電腦、CNC、IT等技術(shù)。在電腦上，通過將指令作為一個真實的物體來實現(xiàn)輸入和輸出，與機器設(shè)備相配合，可以接受設(shè)備的指示，實現(xiàn)對汽車機器原料的自動化。根據(jù)客戶的要求，再適當?shù)卣{(diào)節(jié)生產(chǎn)的速度。在汽車機床的加工中，采用柔性化的自動工藝可以大大改善產(chǎn)品的加工質(zhì)量。

3.5自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

自動控制系統(tǒng)在自動化機械制造領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。汽車生產(chǎn)是一項復雜的系統(tǒng)性工程，需要各部門協(xié)調(diào)配合才能實現(xiàn)整個項目目標。其中，汽車車身制造屬于重要組成部分，它不僅能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的質(zhì)量，還能提升企業(yè)的綜合效益。一旦車輛在制造過程中遇到?jīng)_壓，系統(tǒng)能夠利用自身的功能對產(chǎn)品做出調(diào)整與改善，有利于生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。另外，該管理系統(tǒng)中設(shè)有應(yīng)急機制，一旦車輛在運行過程中發(fā)生事故，系統(tǒng)通過自身的能力進行告警，及時中止運行，避免惡劣狀態(tài)對系統(tǒng)安全性的威脅。

該系統(tǒng)主要由模糊邏輯控制器和檢測故障系統(tǒng)構(gòu)成，為車輛生產(chǎn)過程提供了有力的保證。一旦在車輛生產(chǎn)過程中發(fā)生問題，人們便能夠利用專家診斷系統(tǒng)來找出問題的具體成因，并把檢測結(jié)果傳送給控制器，在專家的指導下快速解決問題，進一步完善制造流程，減少此類問題發(fā)生概率。

4結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，汽車行業(yè)中大量運用自動化科技，其性能好壞直接影響到人們生活水平提高及社會經(jīng)濟進步等方面，因此需要加大對自動化技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究的力度，促進我國汽車產(chǎn)業(yè)健康長遠發(fā)展。自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅可以提高汽車生產(chǎn)的效率，還可以保障汽車生產(chǎn)質(zhì)量，改善工業(yè)制造行業(yè)的發(fā)展方向，為汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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