自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械制造中的應(yīng)用研究

馬永安，李愛美

（1.青島海青汽車股份有限公司，山東 青島 266300；2.青島武曉集團(tuán)股份有限公司，山東 青島 266300）

近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車機(jī)械制造行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，取得了不錯(cuò)的成績(jī)，受到人們的廣泛關(guān)注，其迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，與此同時(shí)也面臨著一系列的挑戰(zhàn)，想要在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，就必須跟隨時(shí)代發(fā)展需求，不斷地創(chuàng)新汽車機(jī)械制造技術(shù)，充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的作用。在汽車機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，是市場(chǎng)發(fā)展的必然需求，其能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工制造方式，在無人工干預(yù)的情況下，通過在機(jī)械設(shè)備中設(shè)定指令程序，來對(duì)其實(shí)施自動(dòng)化控制，從而提升汽車機(jī)械制造生產(chǎn)效率，促進(jìn)現(xiàn)代汽車機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 機(jī)械自動(dòng)化的概念和特點(diǎn)

所謂機(jī)械自動(dòng)化，指的是在進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)的時(shí)候，充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)，可在無人工干擾的情況下，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化，完成生產(chǎn)加工的各項(xiàng)指定步驟。原料、半成品能夠持續(xù)化生產(chǎn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠大大提升機(jī)械制造生產(chǎn)效率，減少機(jī)械制造生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)管理水平，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的大力發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有以下特點(diǎn)：一是其能夠加大生產(chǎn)力，保障機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)性控制，高效率完成工作任務(wù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量[1]；二是具有較好的安全性。可以通過自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)揮自動(dòng)報(bào)警功能，并且在發(fā)生故障的時(shí)候自動(dòng)實(shí)施保護(hù)措施，這可大大降低機(jī)械制造生產(chǎn)中的安全事故發(fā)生率，避免不必要的損失；三是具有較好的適用性，成本較低。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用安慰非常廣泛，相較于傳統(tǒng)的制造工藝來說，其在操作上更為簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本有所下降。

1.2 自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

自動(dòng)化系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)部分：一是系統(tǒng)的核心之程序單元，其負(fù)責(zé)的是決定系統(tǒng)的做法；二是作用單元，其屬于系統(tǒng)的定位部門，主要功能在于為系統(tǒng)提供動(dòng)力、位置；三是傳感單位元，其屬于系統(tǒng)中的檢測(cè)部門，主要監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作狀況；四是制定單元，其屬于系統(tǒng)中的中樞部門，作用在于加工和分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息；五是控制單元，屬于系統(tǒng)中的監(jiān)督部門，用于調(diào)節(jié)各個(gè)部分的工作，使之相互協(xié)調(diào)配合[2]。

2 汽車機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的必要性

在汽車機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，十分有必要，其具有一定的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，有利于反饋修復(fù)。使用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，能夠模擬調(diào)試各項(xiàng)設(shè)備，在調(diào)試成功，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行，并且符合汽車機(jī)械制造產(chǎn)品生產(chǎn)需求后，再進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。在進(jìn)行模擬調(diào)試的時(shí)候，如若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在問題，則可以通過分析其原因，來調(diào)整設(shè)定好的設(shè)備操作程序，做好修復(fù)更新工作，以減少資源的浪費(fèi)，降低人工操作量，提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率；第二，有利于高度自動(dòng)化生產(chǎn)。汽車機(jī)械制造過程中，無論是設(shè)計(jì)階段，還是生產(chǎn)階段，都必須具有嚴(yán)謹(jǐn)性，而且對(duì)精密度的要求非常高，傳統(tǒng)的人工操作方式，導(dǎo)致工作時(shí)間長(zhǎng)、工作量大，而且難以保障產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，為此應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的餓作用，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來提高產(chǎn)品機(jī)械制造生產(chǎn)水平，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)各階段保證產(chǎn)品的精度，實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械自動(dòng)化，從而保障汽車機(jī)械制造質(zhì)量[3]；第三，有利于簡(jiǎn)化汽車生產(chǎn)操作。引入機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)之后，汽車機(jī)械制造生產(chǎn)在操作方面更為簡(jiǎn)便，相較于傳統(tǒng)的汽車機(jī)械制造工藝來說，自動(dòng)化技術(shù)支持下的生產(chǎn)工藝對(duì)人工操作的需求較少，能夠有效避免操作失誤，提高機(jī)械制造生產(chǎn)的安全性。其只需要在生產(chǎn)之前更具設(shè)計(jì)要求來設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，做好設(shè)備調(diào)試即可，工作人員只需要簡(jiǎn)單操作機(jī)械設(shè)備，便能夠順利進(jìn)行生產(chǎn)工作。如若生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設(shè)備故障等問題，則可通過設(shè)備報(bào)警來進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)也能夠切換成人工操作模式，靈活度更強(qiáng)。

3 自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械制造中的有效應(yīng)用

3.1 汽車機(jī)械制造中的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)屬于自動(dòng)化技術(shù)的一種，其是自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，能夠有效提高汽車機(jī)械制造設(shè)計(jì)水平，保障汽車機(jī)械制造工作效率，使之操作更加便捷。可將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于汽車機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，有利于提高汽車機(jī)械制造的自動(dòng)化水平，為汽車機(jī)械制造工作的開展提供重要保障。相較于其他技術(shù)來說，數(shù)控技術(shù)有著一定的操控難度，為充分發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的餓作用，必須嚴(yán)格按照相關(guān)流程來執(zhí)行作業(yè)，對(duì)操作人員有著較高的要求，其必須具備良好的自動(dòng)化專業(yè)技能，有著較好的綜合素質(zhì)，熟悉數(shù)控操作方式，并且要具有較強(qiáng)的責(zé)任心，以免在實(shí)際操作過程中出現(xiàn)問題，減少誤差率，避免出現(xiàn)瑕疵品[4]。就目前而言，我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平雖然逐年提升，但是汽車機(jī)械制造業(yè)中的數(shù)控技術(shù)精尖端技術(shù)國(guó)外持有比例更大，還需要進(jìn)一步尋求解決途徑，深入研究現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，打破壟斷局面，提高我國(guó)汽車機(jī)械制造水平。

3.2 汽車機(jī)械制造中的智能化應(yīng)用

二十一世紀(jì)是一個(gè)智能化時(shí)代，在此背景下汽車機(jī)械制造業(yè)也開始逐步朝著智能化方向發(fā)展，為跟隨時(shí)代發(fā)展腳步，則必須充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)和信息集成技術(shù)的作用，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的汽車機(jī)械制造模式，打造全新的智能化設(shè)計(jì)制造模式。這種新型模式在技術(shù)方面更有優(yōu)勢(shì)，而且綜合性高，能夠通過人工來操作管控生產(chǎn)信息設(shè)備，提前于機(jī)械制造生產(chǎn)設(shè)備中輸入相關(guān)操作指令，利用機(jī)械制造生產(chǎn)來代替人工生產(chǎn)，大大降低了人工成本，而且安全性更高，有利于提高汽車機(jī)械制造業(yè)的機(jī)械化水平，改善汽車機(jī)械制造生產(chǎn)環(huán)境。可根據(jù)汽車機(jī)械制造的實(shí)際情況，來建立健全的知恩華系統(tǒng)，模擬每一個(gè)階段的生產(chǎn)步驟，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高[5]。其生產(chǎn)步驟如下：先要進(jìn)行沖壓工藝，指的是生產(chǎn)不同車身所需要的沖壓零部件，然后再實(shí)施焊接工藝，將各種車身沖壓部件焊接成完整的車身，接著開展涂裝工藝，其目的在于避免車身銹蝕，為車身打造靚麗外觀，之后再實(shí)施總裝工藝，將車身、底盤和內(nèi)飾各部分組裝在一起，成為完整車輛，最后則必須進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的潛在問題，如若質(zhì)量不合格不能出廠。

對(duì)于現(xiàn)代汽車機(jī)械制造行業(yè)來說，智能化是其未來發(fā)展的重要方向，應(yīng)當(dāng)不斷地升級(jí)智能化系統(tǒng)，提高智能化系統(tǒng)的精確性、時(shí)效性，可從以下兩方面著手優(yōu)化設(shè)計(jì)：一是要提高智能機(jī)器管家的運(yùn)行速度，使之能夠有效操控生產(chǎn)及其，需做好市場(chǎng)調(diào)查工作，根據(jù)當(dāng)前汽車機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展實(shí)況，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來進(jìn)行前景預(yù)測(cè)，進(jìn)行階段性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的多元化發(fā)展，以市場(chǎng)需求為向?qū)В欢且獌?yōu)化升級(jí)人工作操作系統(tǒng)，盡量降低其誤差率，逐步實(shí)現(xiàn)零誤差。可通過模擬、測(cè)試等方式來排除勿擦好，保證汽車機(jī)械制造生產(chǎn)工作的順利開展，規(guī)范其生產(chǎn)流程，避免出現(xiàn)錯(cuò)亂的操作指令，減少資源的浪費(fèi)。

3.3 汽車機(jī)械制造中的柔韌自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

在自動(dòng)化技術(shù)中，柔韌自動(dòng)化技術(shù)屬于基礎(chǔ)操作技術(shù)，其最初研發(fā)于英國(guó)，依賴于產(chǎn)品基本資料信息的采集，需要根據(jù)這些信息數(shù)據(jù)來優(yōu)化產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，使之滿足于不同生產(chǎn)線的需求。在汽車機(jī)械制造中使用柔韌自動(dòng)化技術(shù)，需要有效融合數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)，即要先利用計(jì)算計(jì)技術(shù)，來編寫生產(chǎn)制造所需要的程序，再利用信息技術(shù)和輸出設(shè)備，來連接加工機(jī)床，當(dāng)加工機(jī)床收到程序所發(fā)出的信息指令后，便會(huì)自動(dòng)加工汽車制造生產(chǎn)材料，并根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)整節(jié)奏，大大提升了機(jī)械制造生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本和人工費(fèi)用[6]。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)了解組成技術(shù)的作用，要加強(qiáng)對(duì)汽車機(jī)械制造產(chǎn)品的管理，根據(jù)產(chǎn)品種類來進(jìn)行相應(yīng)的分類，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理流水線。柔韌自動(dòng)化技術(shù)和組成技術(shù)有著較多的相同之處，其核心是數(shù)控技術(shù)。在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)制造的時(shí)候，需要實(shí)施有效的質(zhì)量檢測(cè)工作，可通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)時(shí)跟蹤汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)情況和質(zhì)量，并向相關(guān)負(fù)責(zé)人員反映，上報(bào)各項(xiàng)信息。有效應(yīng)用柔韌自動(dòng)化技術(shù)，還有利于輸送組成元件，做好保管工作，有效操控?cái)?shù)據(jù)機(jī)床，充分發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)備的作用，提高其應(yīng)用效率。柔韌自動(dòng)化技術(shù)可應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造等方面。

3.4 汽車機(jī)械制造中集成化技術(shù)的應(yīng)用

隨著自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的逐步提升，汽車制造領(lǐng)域在發(fā)展過程中，充分應(yīng)用了這兩項(xiàng)技術(shù)，取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。由于當(dāng)前汽車機(jī)械制造中所使用的技術(shù)類別較多，因此需要對(duì)其進(jìn)行同一化管理，這就要充分發(fā)揮集成化技術(shù)的作用，建立健全的集成控制系統(tǒng)，實(shí)施層次化管理。集成控制系統(tǒng)在汽車機(jī)械制造中的應(yīng)用，受到人們的額廣泛關(guān)注。所謂集成化技術(shù)，其指的是在云計(jì)算技術(shù)的支持下，加強(qiáng)對(duì)該空性系統(tǒng)中子系統(tǒng)的管理，需要根據(jù)實(shí)際情況來制定適宜的集成化控制目標(biāo)。傳統(tǒng)的汽車機(jī)械制造行業(yè)中并沒有規(guī)范機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械設(shè)備之間缺乏聯(lián)系，在其不斷地發(fā)展過程中，才逐步統(tǒng)一了行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)了彼此之間的交流和溝通。在自動(dòng)化技術(shù)水平提高的同時(shí)，汽車機(jī)械制造也開始走向集成化發(fā)展。高度集中化的生產(chǎn)方式，以及自動(dòng)化生產(chǎn)模式有利于規(guī)范每一個(gè)生產(chǎn)工序，并將零件生產(chǎn)工序相結(jié)合，形成集成化模式，有利于保障汽車機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)時(shí)間[7]。

3.5 汽車機(jī)械制造中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在汽車機(jī)械制造中使用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，十分有必要，其具有重要的作用，能夠有效控制沖壓操作，完善制造生產(chǎn)線，優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，提高操作水平，保障機(jī)械制造生產(chǎn)的安全性。應(yīng)當(dāng)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中設(shè)置應(yīng)急裝置，一旦在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，或是發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)便會(huì)立刻將相關(guān)信息反饋給負(fù)責(zé)人員，并且停止操作，以免影響工作人員的生命安全。與此同時(shí)，還能夠于控制系統(tǒng)中，通過人機(jī)操作互動(dòng)，來實(shí)施有效的安全防護(hù)措施，結(jié)合應(yīng)用模糊邏輯控制系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、神經(jīng)元控制系統(tǒng)等，來提高汽車機(jī)械制造生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

總而言之，在汽車機(jī)械制造過程中，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的制造工藝，充分發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的作用，將其有效應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)和制造生產(chǎn)中，從而保障汽車機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量。在使用自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)將數(shù)控技術(shù)、集成化技術(shù)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、柔韌自動(dòng)化技術(shù)和智能化應(yīng)用有效結(jié)合，以提高汽車機(jī)械制造生產(chǎn)水平，從而推動(dòng)汽車機(jī)械制造行業(yè)的大力發(fā)展。