自動化技術(shù)在汽車機械制造中的應(yīng)用探析

摘要：汽車制造是我國社會經(jīng)濟與發(fā)展的重要組成部分，自動化技術(shù)的引進有效地降低了企業(yè)各項成本，生產(chǎn)效率得以明顯提升，保障了各零件的規(guī)格與匹配度，為企業(yè)的延續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)?；诖耍紫葘ψ詣踊夹g(shù)進行了概述，然后分析其應(yīng)用的重要性，最后探討了自動化技術(shù)在汽車機械制造中的應(yīng)用，為后期研究提供有效的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；汽車；機械制造；應(yīng)用；探析

中圖分類號：U462 收稿日期：2023-03-09

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.11.018

1 自動化技術(shù)概述

1.1 自動化技術(shù)理念

自動化技術(shù)是一門集人工智能技術(shù)與計算機技術(shù)、液壓技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、機械技術(shù)、電子信息技術(shù)等理論于一體的綜合技術(shù)。該技術(shù)可有效降低機械制造工作人員的勞動強度，它利用計算機技術(shù)、信息技術(shù)等提前編制，使機械制造與生產(chǎn)可以依照相關(guān)設(shè)置進行操控與處理，最大化降低工作人員的負擔(dān)，避免不必要的資源浪費。同時，自動化技術(shù)還可以促進企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模，最大化提升生產(chǎn)效率，其生產(chǎn)質(zhì)量高，出錯率低，對產(chǎn)品生產(chǎn)具有十分重要的影響[1-2]。

1.2 自動化技術(shù)的特點

在機械制造中，自動化技術(shù)具有以下特點：a.操控穩(wěn)定性強；b.具有全過程控制流程；c.操控安全性高。

1.3 自動化技術(shù)的構(gòu)成

在機械自動化技術(shù)中，自動化系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

a.程序單元。該部分是自動化系統(tǒng)的核心，主要決定系統(tǒng)該做什么、如何做。

b.作用單元[3]。該部分屬于系統(tǒng)的定位部分、能源部分，主要是對自動化系統(tǒng)提供位置、動力等。

c.傳感單元。該部分屬于自動化系統(tǒng)的檢測部分，對系統(tǒng)的運行、工作狀態(tài)、性能等進行檢測。

d.制定單元。該部分屬于自動化系統(tǒng)的中樞環(huán)節(jié)，主要用于傳感單位傳送數(shù)據(jù)與信息的分析與加工處理，并制定或發(fā)出信號。

e.控制單元。該部分屬于監(jiān)督體系，對系統(tǒng)的各個O8vAsl7mK5Pg0KA3xnbi3sbLXXqwxEoD90lK3aYYCw0=功能給予適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。

2 自動化技術(shù)在汽車機械制造中的優(yōu)勢

自動化技術(shù)在汽車機械制造中的優(yōu)勢表現(xiàn)為：提高企業(yè)的生產(chǎn)力與產(chǎn)品質(zhì)量；提升機械生產(chǎn)的安全性與可靠性；提升機械設(shè)備的調(diào)整與維修，如圖1所示。

2.1 有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)力與產(chǎn)品質(zhì)量

在汽車生產(chǎn)與制造中，應(yīng)用自動化技術(shù)可以有效代替人工作業(yè)操作，節(jié)約人力資源與成本，從而精準控制整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以此來提升汽車生產(chǎn)的效率與產(chǎn)品質(zhì)量[4]。同時，在汽車制造中應(yīng)用自動化技術(shù)，還需對整個汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有效控制與管理，可通過生產(chǎn)線中的傳感器對相關(guān)數(shù)據(jù)給予收集，在確保精準生產(chǎn)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)整個過程的一體化，從而降低外界因素、操作人員等帶來的干擾與影響，進一步提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。例如，在數(shù)控機床開展加工中，應(yīng)用自動化技術(shù)可有效實現(xiàn)汽車零部件的大批量生產(chǎn)，確保其精度符合生產(chǎn)要求；且最大化地提高汽車零部件生產(chǎn)線的穩(wěn)定性與安全性，從而減少企業(yè)成本資源投入，不斷提升企業(yè)的各項經(jīng)濟收益?？梢?，自動化技術(shù)在在汽車制造中有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)力與產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 有利于提升生產(chǎn)的安全性與可靠性

在汽車制造過程中，應(yīng)用自動化技術(shù)，不僅可以對整個生產(chǎn)過程實施監(jiān)控，還能實現(xiàn)保護、故障診斷、自動報警等功能，從而全方面掌控整個汽車的生產(chǎn)流程，使其可以充分按照相應(yīng)的生產(chǎn)規(guī)范、生產(chǎn)流程來進行操作，一些車間還能實現(xiàn)無人化操作。在汽車制造中，如某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)電氣故障，或者是生產(chǎn)沖突等問題，則可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集，并將問題迅速反饋給維修中心，或者是調(diào)度中心，對其進行規(guī)范化調(diào)整，從而確保汽車生產(chǎn)線可以安全穩(wěn)定的生產(chǎn)，促進汽車機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。

2.3 有利于機械設(shè)備的調(diào)整與維修

在汽車制造中融入自動化技術(shù)，不僅可以最大化提升汽車生產(chǎn)的智能化水平，還能依照不同的要求對其運行環(huán)境進行及時調(diào)整和優(yōu)化，以此來實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，并解決相應(yīng)問題，可見自動化技術(shù)對汽車生產(chǎn)具有非常大的調(diào)整能力。不管是汽車安裝調(diào)試，還是零部件批量生產(chǎn)，都無法離開自動化技術(shù)。將自動化技術(shù)融入生產(chǎn)管理技術(shù)中，可以有效地實現(xiàn)整個企業(yè)的數(shù)據(jù)收集和生產(chǎn)管理，在對產(chǎn)品進行升級、調(diào)試中均可以進行及時的調(diào)整與維修，利用相關(guān)代碼來完成自動化編寫，促進汽車自動化生產(chǎn)[6]。在實踐操作中，自動化技術(shù)還可以依照企業(yè)的品類對其進行自動內(nèi)部識別與檢測，依照不同的類型的故障，給予不同的解決措施，對整個汽車生產(chǎn)過程實施簡化，最大化地提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3 自動化技術(shù)在汽車機械制造中的應(yīng)用

3.1 組裝自動化技術(shù)

汽車主要是通過各種零件共同組裝而完成的，而其組裝操作逐漸從傳統(tǒng)的人工操作邁向自動化方向發(fā)展。目前，隨著國內(nèi)外汽車企業(yè)的迅速發(fā)展與自動化技術(shù)的普及，利用自動化技術(shù)可實現(xiàn)整個汽車企業(yè)生產(chǎn)的流水化作業(yè)，降低大量勞動力的投入，避免因人工操作帶來的誤差，確保汽車零部件實施大批量的穩(wěn)定生產(chǎn)，使企業(yè)的汽車生產(chǎn)更加符合安全制造的規(guī)范與要求[7]。

在先進的自動化組裝技術(shù)中有關(guān)人員僅需提前對相關(guān)流程與工序進行設(shè)置，對整個組裝進行規(guī)范，使其零部件的生產(chǎn)線嚴格按照汽車組裝技術(shù)來工作；同時，因零部件、結(jié)構(gòu)件數(shù)量較多，種類繁雜，為了使汽車機械制造生產(chǎn)線更好地適應(yīng)新技術(shù)，須引進新型自動化組裝技術(shù)，可以有效確保整個汽車產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、安全性、可靠性等，最大化降低風(fēng)險隱患的發(fā)生。圖2所示為機械制造自動化的工作循環(huán)。

3.2 設(shè)備設(shè)施的故障診斷與告警

近年來，伴隨著時代的發(fā)展，汽車的結(jié)構(gòu)也逐漸繁雜，各項新型技術(shù)的應(yīng)用逐漸增加，為了避免汽車結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備發(fā)生問題與故障，就需要利用自動化技術(shù)對設(shè)備實施檢測，從而明確汽車自動化生產(chǎn)中設(shè)備是否發(fā)生故障，并為其制定優(yōu)化措施[8]。同時，隨著自動化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，自動化設(shè)備檢測技術(shù)還可以協(xié)助駕駛?cè)藛T、維修人員等快速識別汽車故障，確保汽車在行駛的過程中更具安全性與穩(wěn)定性，有利于汽車的后期維護與保養(yǎng)。通常會將故障診斷自動化技術(shù)與汽車重要部件實施融合，利用汽車數(shù)據(jù)傳感器監(jiān)管技術(shù)來實現(xiàn)故障診斷，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)某項環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則可以快速將故障區(qū)間鎖定與反饋，以此來對汽車運行進行穩(wěn)定化控制，確保汽車安全駕駛。

3.3 優(yōu)化汽車自動化配電

在汽車機械制造中，其控制系統(tǒng)的功率分配設(shè)計必須具備適用性、可靠性等特性，這主要是為了更好地將事故的發(fā)生概率降至最低。在汽車實際的配電設(shè)置中，應(yīng)高度重視汽車機械設(shè)備的負荷與要求。通常在較小的負荷下，可以利用靜態(tài)補償?shù)姆椒ㄟM一步優(yōu)化配電線路。在負荷較大的前提下可以利用動態(tài)補償方式來優(yōu)化配電線路?；诖耍瑸榱烁玫亟档团潆娋W(wǎng)在汽車運行中的損耗與功耗，減少汽車電網(wǎng)系統(tǒng)的功率負荷情況，在系統(tǒng)全面供電的基礎(chǔ)上選取合適的方式進行電力補償。所以，必須依據(jù)線路的實際情況來科學(xué)合理地進行配電設(shè)計，進一步優(yōu)化優(yōu)化汽車自動化配電系統(tǒng)，從而滿足汽車使用的標準[9]。

3.4 汽車安全系統(tǒng)上的使用

自動化技術(shù)的應(yīng)用對汽車安全系統(tǒng)具有非常重要的作用。由于汽車安全系統(tǒng)可直接影響駕駛?cè)藛T的生命安全與財產(chǎn)安全，因此應(yīng)高度重視自動化控制技術(shù)在汽車安全系統(tǒng)中的應(yīng)用；現(xiàn)階段，汽車安全系統(tǒng)多是對故障采取分類報警處理，對汽車實施動態(tài)化監(jiān)測，一旦發(fā)生故障則會依照汽車的行駛狀態(tài)給予報警，或者是風(fēng)險規(guī)避。在汽車自動化生產(chǎn)中，汽車安全系統(tǒng)的應(yīng)用可對整個生產(chǎn)實施數(shù)據(jù)加密，以此來保護各項數(shù)據(jù)信息，維護企業(yè)信息資料的安全性。另外，EPS汽車穩(wěn)定系統(tǒng)也是自動化技術(shù)常見應(yīng)用的一種，如識別汽車行駛失穩(wěn)則會進行自動化控制與干預(yù)，從而確保汽車行駛的安全性。

3.5 機械制造機器人技術(shù)的應(yīng)用

目前，電氣自動化技術(shù)在汽車機械制造中得到普遍應(yīng)用，且機器人技術(shù)也逐漸廣泛應(yīng)用到汽車制造中。與人工檢測相對比，利用機器人技術(shù)可以使數(shù)據(jù)結(jié)果更為精確，還能降低相關(guān)人員的工作量。同時，機器人不受工作環(huán)境等因素的影響，應(yīng)用率較高。將機器人技術(shù)應(yīng)用到汽車制造中，可以有效地降低汽車制造的成本與后期維修檢修費用，縮短汽車制造的時間，進一步提高汽車的總體價值，使得消費者在體驗上增加舒適感。

3.6 無人自動化生產(chǎn)技術(shù)

在汽車機械制造中，無人自動化生產(chǎn)控制技術(shù)屬于比較常用的一項技術(shù)，隨著該技術(shù)的應(yīng)用，明顯提升了汽車生產(chǎn)中的控制與管理，確保了汽車大批量生產(chǎn)的效率與生產(chǎn)質(zhì)量。以汽車的外殼沖壓生產(chǎn)車間為例，自動化技術(shù)多用于汽車沖壓模具方面，為了確保沖壓模具順利生產(chǎn)，沖壓多采取“高速沖壓”的形式，高速沖壓會為控制系統(tǒng)運行帶來一定難度，再加上汽車的生產(chǎn)線與汽車控制系統(tǒng)逐漸復(fù)雜化，如果采用自動化系統(tǒng)，則有利于智能化控制高速沖壓，從而達到有效減少風(fēng)險的目的。

目前，無人自動化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用主要在于以下方面：

a.急停裝置安裝方面。如在生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)故障，或者是失誤情況，急停裝置則自動啟動，以便對沖壓工藝進行監(jiān)督，必要時對其加以控制，如發(fā)生異常情況也能及時對其進行調(diào)整，進一步提升沖壓工藝的穩(wěn)定性與安全性。

b.安全防護門的設(shè)置。該設(shè)置的主要目的是為了對工作人員進行有效分離，避免出現(xiàn)危險狀況導(dǎo)致工作人員受到傷害。只有在沖壓系統(tǒng)得到控制或者停止后，工作人員方可完成其他工作，這就最大化保障了整個汽車生產(chǎn)的安全性。

4 結(jié)語

在汽車機械制造業(yè)中，自動化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，為了盡快促進企業(yè)完成轉(zhuǎn)型，應(yīng)對自動化技術(shù)進行有效的改革創(chuàng)新。因此，在汽車機械制造過程中應(yīng)用自動化技術(shù)，可以大大地降低汽車機械制造過程中的誤差率，提升企業(yè)生產(chǎn)的效率與產(chǎn)品質(zhì)量，增加企業(yè)的市場核心力與競爭力?，F(xiàn)階段，自動化技術(shù)在汽車制造中主要體現(xiàn)在組裝自動化技術(shù)、設(shè)備設(shè)施的故障診斷與告警、優(yōu)化汽車自動化配電、車安全系統(tǒng)上的使用、機械制造機器人技術(shù)的應(yīng)用、無人自動化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用等方面，極大地確保了汽車制造的安全性與可靠性，減少了企業(yè)成本，為企業(yè)的延續(xù)發(fā)展提供有力的支撐。

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作者簡介：

任磊，男，1987年生，講師，研究方向為機械工程、工程材料。