自動化，汽車制造未來大趨勢

本刊記者/宋慧欣

隨著全球經濟一體化的發展，中國汽車工業進入一個高速發展的階段，對于重型汽車市場亦然如此。國內重型汽車生產廠家都在積極努力地調整產品結構，加快市場占領速度，重型汽車市場競爭呈現愈演愈烈之勢。隨著重卡行業國內市場的不斷擴大和企業的發展，只有在質量品質上立于不敗之地才能贏得客戶和市場，只有擁有足夠強的生產能力才能夠適應當今國內不斷發展的行業要求。由此對于制造企業來說，提高企業生產能力和提高產品質量的要求就顯的尤為突出，中國重汽集團濟南卡車公司車身廠沖壓經理馬兆嶺告訴我們，這正是自動化技術所能為制造業用戶實現的價值。

中國重汽集團濟南卡車公司車身廠沖壓經理 馬兆嶺

《自動化博覽》：自動化技術在汽車制造生產中發揮著怎樣的作用？

馬兆嶺：自動化技術在提高生產能力和產品質量上發揮了巨大的作用，自動化技術已經改變了很多領域的生產工藝，從產品件的沖壓到駕駛室的焊裝，再從駕駛室的涂裝到整車的裝配，整個重型汽車的生產流程和質量已與自動化技術的應用程度緊密的聯系在了一起，自動化技術的應用程度已經成為了一個企業生產能力大小和產品質量優劣的象征。以我廠為例，自動化技術的應用，使企業的制造能力和關鍵工藝裝備達到了國際先進水平，提升了重卡車身生產的效率與質量，實現了車身自動化沖壓、焊裝、涂裝全過程的有序控制，使關鍵工藝裝備全面實現了自動化。自我廠三條新線建成以來，生產能力得到了飛躍式的提高，當前HOWO車型單班最大日產量已達到630輛份，月最大產量已經突破了15000輛份，單人年產量由2002年的21臺提高到2009年的42臺。從2001年產銷重型汽車7800輛，市場占有率不足5%，到2009年全年產銷重型汽車超過12.5萬輛，實現銷售收入超過550億元，中國重汽已發展成為國內重卡行業運行質量最好的企業之一，從產銷規模來講，已進入世界重卡行業的最前列，并在建設國際化企業的道路上邁出了堅實的一步。

由此來看，在提高生產能力方面，自動化生產線的應用具有無可比擬的優勢，有力的支撐了企業產能的提高，促進了企業的發展。

《自動化博覽》：汽車制造沖壓生產有何特點？對于自動化產品及技術有何與其他行業不同的特殊需求？

馬兆嶺：目前國內重型卡車沖壓加工工藝基本處于用手工送料、手工取件等笨重的操作方式，生產效率低、產品質量差，人為因素對產品的生產效率和質量具有很大影響。由于汽車制造業沖壓生產具有工藝復雜、制造工序多、表面質量要求高和生產速度快等特點，所以對自動化控制提出了高可靠性、高控制精度、高安全性的要求。隨著我國重卡行業的發展，傳統沖壓工藝生產已逐漸顯現出在產品質量和生產能力上的不足，而隨著計算機及電子信息技術的快速發展，重型汽車沖壓制造技術迎來了發展機遇，各種設計、制造技術與計算機及電子信息技術緊密結合后，在沖壓設計、加工制造領域得以集成應用，使得沖壓設計、制造技術突破了傳統技術的限制，取得了革命性進步。這代表了沖壓制造技術已成為現實，并成為了今后發展的趨勢，國內重卡行業自動化沖壓工藝發展勢在必行。

目前我國重卡沖壓制造行業中單臺沖壓設備已具備了較為成熟的技術，但多工序連線自動生產對板料清洗設備、位置矯正設備、機器人、廢料打包設備等輔助設備和壓力機的整體自動化控制提出了更高要求， 多設備的順序控制也對自動化技術的應用提出了很高的要求，此外，安全也是沖壓生產的重要組成部分，與安全有關的控制和互鎖信號使沖壓自動化生產變得更為復雜。

《自動化博覽》：當前汽車制造沖壓生產線中主要應用了哪些自動化產品和技術？近年來，在自動化技術應用方面有何創新或突破？

馬兆嶺：當前汽車制造沖壓生產線中已廣泛的應用了PLC控制、可視化的觸摸屏控制、自動清洗涂油系統、沖壓機器人、自動打包系統、安全生產監控系統等一系列的自動控制技術，自動化沖壓生產已經得以實現，通過近幾年的不斷發展和改進，汽車制造沖壓生產線在部分領域取得了一定的突破，進一步完善了控制流程，優化了生產工藝。

在沖壓生產線，近年來在自動化技術應用方面的創新或突破主要包括以下幾個方面：

壓力機

當前沖壓設備已經較為廣泛的采用了一些先進的技術，如PLC觸摸屏控制、可調行程次數、模具傳感器信號接口等。

PLC觸摸屏控制的使用使壓力機的操作更為簡單和直觀，以PLC為核心的控制技術使壓力機具有更高的可靠性和自動控制擴展性，方便實現多設備的自動連線控制，所有參數的設定、操作提示、各種信息，都是通過觸摸屏人機界面進行，方便操作和維護。壓力機行程次數實現可調具有很強的現實意義，由于沖壓速度對產品質量、生產效率具有一定影響，行程次數的調整可以實現質量與生產速度契合，達到最佳的生產狀態。模具傳感器信號接口可以有效的避免雙料的發生，保證模具安全和設備安全，及封閉狀態下自動化連線生產的順利進行。

機器人

沖壓機器人是自動化大沖線“自動化”的體現者，是整個生產線各工序之間的橋梁，其具有承重能力強（最大225kg）、重復定位精度及重復循環精度高（0.05-0.2mm），每軸的工作范圍（3500mm）及轉速大（90度-235度每秒）等特點。當前沖壓機器人已采用了柔性彩色觸摸屏式視教器，可方便的進行中英文切換，同時操作系統采用沖壓領域專用的操作軟件（如Stampware），簡潔明了，淺顯易懂，極大的方便了員工操作和維護。

（1）在線清洗、涂油系統

自動清洗設備，可用于清洗自動化大沖線生產用普通鋼板、無鍍層或鍍鋅鋼板以及鋁板。板料經過清洗機后被清洗干凈且上下表面都會涂有一層很薄的油膜，對于形狀不是復雜的淺拉深件，這層油模可起到拉深潤滑作用，后序的涂油工序就可以跳過不進行，本清洗機也可電動離線，在毛坯料很干凈的情況下，可將清洗機開出，不進行清洗，以降低運行成本。

涂油機實現了可視化操作，噴油模式通過觸摸屏直觀設定，可以設定涂油位置、涂油量的大小，也可以根據特殊的潤滑要求，在板料的雙面設定不同的潤滑點和涂油量。

（2）視覺對中系統

視覺對中系統比傳統的機械對中系統結構簡單、成本低、維護簡單、定位準確（定位誤差±1mm）；克服了機械對中系統結構復雜，成本高，維護麻煩，柔性差，易受擋塊的數量及位置影響，遇到特別復雜形狀的毛坯料時，易發生卡死，不能準確定位等缺陷。

自動化控制系統

通過現場總線實時監測生產線的運行狀態，對機器人、PLC、壓力機等設備出現的異常狀態能夠及時的進行報警并做出相應的診斷。該系統還具有故障遠程診斷功能：當生產線發生無法解決的故障時，使用人員啟動遠程診斷功能，制造商能通過因特網讀取生產線的運行狀態數據，并查看生產線的狀態，判斷故障原因，維修人員根據制造商的建議排除故障。

《自動化博覽》：沖壓車間是汽車制造中較為危險的生產區域，為保障生產安全，安全自動化產品的應用情況如何？

馬兆嶺：為了保證生產在安全的環境中進行，自動沖壓生產線采用了全封閉的生產模式，整個生產線的控制全部基于安全的考慮，特別是安全自動化產品的廣泛應用，整個生產線與安全相關的控制元器件均使用安全性較高的專用器件，如安全PLC、安全鎖、光柵等。在控制程序上也是系統的、周全的考慮了安全因素，保證整條生產線的安全運行。

《自動化博覽》：對于汽車制造沖壓生產線所應用的自動化技術的未來發展您有何見解？

馬兆嶺：自動化技術在汽車沖壓行業的應用將是一個趨勢，整個生產線的自動化程度也會越來越高。隨著我國汽車行業的飛速發展，傳統的手工沖壓工藝已逐漸無法滿足生產的需要，自動化沖壓生產線在提高生產能力、保障產品質量方面的優勢將會越發明顯，這將會影響到企業在整個行業的綜合競爭能力。