數字化制造技術在汽車總裝工藝中的應用研究

李成瑤

汽車制造行業所涉及的學科知識較多，需要消耗的研制成本也較高，是一個十分復雜系統和工程。傳統生產模式已經無法滿足時代發展需求，要對其進行改善。如今信息技術得到了較大程度的發展，通過利用該技術所形成的數字化制造技術對汽車產業的發展能夠產生積極作用，下面筆者就對其進行詳細闡述。

1 汽車領域中數字化制造技術的意義

數字化制造技術是我國制造領域中十分先進的技術，其貫穿在汽車整個制造流程中，對汽車的制造和生產能夠產生積極作用。通過利用該技術不僅能夠有效降低汽車在整個生產流程中所消耗的時間，提高汽車生產效率，而且還能夠提升生產系統的技術水平，滿足用戶對于汽車的個性化需求，不斷簡化汽車整裝生產中的操作程序。此技術的應用還能夠滿足汽車產業未來的發展趨勢，有效改善傳統生產模式本身在產品設計和生產等方面的限制[1]。隨著人們對于汽車的需求越來越高，汽車生產企業不僅要保障汽車的質量，還要加快生產速度，在這種情況下汽車制造企業出現了一種新的管理模式——標準化工廠。該管理模式通過利用數字制造技術來對汽車企業內部各個方面進行管理，不斷完善標準化，進而提高汽車制造企業所獲得的經濟效益。

2 數字化制造技術在汽車總裝工藝中的應用

2.1 虛擬制造

所謂虛擬制造主要是指通過利用計算機所進行的相關活動，如虛擬仿真、虛擬評估等，其主要是指用以替代實際造車過程中所使用的產品驗證和工藝的方法。根據汽車生產和虛擬制造兩者之間本身所具有的關系，能將虛擬制造分為以下3種類型：第一種，基于設計層面的虛擬制造，其主要是為設計人員提供與制造相關的信息，并對產品和設計等方面進行優化[2]；第二種，基于生產層面的虛擬制造，則是通過利用虛擬制造技術來對汽車制造的整個過程進行模擬和仿真；第三種，基于控制層面的虛擬制造，是在生產過程中通過利用模型來進行仿真，以此來實現對實際生產過程的優化。

在汽車總裝工藝中，相關工作人員通過利用計算機來進行模擬操作，從其所產生的作用來看主要表現在以下幾個方面：對各緊固件、零件等方面的位置進行查看，然后確認其本身是否存在遺漏的情況；確認汽車裝配本身是否滿足操作手冊規定；了解在裝配過程中是否和其他零部件之間、輔助設施、工藝設備等存在相互干涉。通過虛擬制造技術的應用能夠大大降低汽車的開發周期，從而降低生產成本。

2.2 數字化工廠

所謂數字化工廠主要是指，通過利用產品在整個生命周期所產生的數據信息，在虛擬環境中對全部生產過程來進行優化與仿真，將其擴展到產品整個生命周期中。從數字化工程所表現出來的具體情況來看，其屬于新型生產方式，也是仿真技術和數字制造技術兩者相結合所形成的產物。而數字化工廠這一理念的出現和應用為我國汽車制造業帶來了更多新鮮血液，在產品制造和設計方面扮演了非常重要的角色[3]。

數字化工廠本身集成了非常多的功能，而通過利用先進的科學技術能夠在一定程度上有效提高產品的生產質量與性能，其主要表現在規劃質量的提高、盈利能力的提升、產品投產時間的降低、知識管理的完善、規劃過程更加標準及技術交流更加透明。

數字化工廠是在數字化制造技術基礎上形成的一種新理念，從狹義角度來講，數字化工廠主要是指以企業為核心的生產虛擬系統；而從廣義角度來講，此種組織方式通常是以服務企業和產品制造兩方面為核心，并由核心企業與相關合作商家共同組織，將所有工作都轉變為數字化。虛擬制造與數字化工廠兩者間本身存在一定關聯性：廣義上所說的數字化工廠是以虛擬制造為核心的部分，而狹義數字化工廠則是將生產線和工藝兩方面的規劃作為核心，并分析組織生產的相關內容。

2.3 三維仿真技術

當生產線變得越來越先進時，其所使用到的工具和理論也應當與之相適應，但企業在建模和使用的方法都是源于數學理論，相對較為抽象，無法充分反映出生產線自身所擁有的特性[4]。仿真技術作為實驗分析和建模所使用到的技術，可將生產線上各個方面的信息進行有效結合，以此來展現整條生產線具體的活動流程。從而替代數學理論自身較為抽象的描述，充分反映生產線本身的特征和實際活動過程，為生產線的整體規劃、設計、管理及運行提供所需要的手段。

生產過程仿真最為主要的目的就是在生產工作開始之前對當前所使用的資源配置進行優化，或是在實際生產系統將有可能發生的變動與投資進行有效分析。生產過程仿真主要是對實際生產過程進行模擬，并將約束條件也進行模擬，從而使仿真模擬所產生的結果與實際生產所產生的結果相近。同時，企業還可以利用該系統所得出的結果對實際生產活動進行指導，從而獲得較為理想的生產效果。

當前，我國國內汽車制造企業在三維仿真上已經獲得了較大程度的進步，不僅能夠通過三維仿真來進行相應的模擬，找出工藝流程本身所存在的瓶頸，及時制定和實施相應的規劃方案，還可以通過三維仿真促使總裝工作滿足工業4.0的要求[5]。但三維模擬仿真技術的應用還存在很多問題，需要對其加以解決。

3 總結

在如今信息化的時代發展背景下，人們需要將信息技術應用在傳統行業中，才能促使制造產業獲得更加良好的發展。數字化制造技術近年來發展并應用在汽車制造行業中的，從其所產生的效果來看較為理想，能夠有效提高汽車企業所獲得的經濟效益。因此，人們應當對該技術進行推廣，促使汽車產業獲得更加良好的發展。

[1]趙巍.數字化制造技術的發展及其在汽車總裝工藝中的應用[J].機械制造,2016,54(7):99-101.

[2]蔣華格.基于數字化制造技術的汽車總裝工藝應用探究[J].魅力中國,2016(46).

[3]張輝.談數字化工廠技術在汽車裝配工藝中的應用[J].智能制造,2009(10):90-92.

[4]王如磊.新時期數字化汽車制造工藝研究[J].工程技術:全文版,2016(11):00285-00285.

[5]王燕萍.數字化制造技術在汽車質量管理中的應用[J].汽車工藝與材料,2012(7):12-16.