機械自動化在汽車制造中的應用

徐永樂

摘要：自動化控制技術模式下，技術人員可借助裝置或機器，通過機械方式實現(xiàn)對相關工作的自動化控制，使其按照預定程序或指令在無人干預的狀態(tài)下自動完成控制或者操作，從而有效提升制造水平。這一先進生產(chǎn)技術在汽車制造過程中的應用優(yōu)勢顯著，是汽車制造領域發(fā)展的重要方向之一。因此，本文對機械自動化在汽車制造中的應用進行分析，以期為各位同行提供一些參考。

Abstract： Under the automatic control technology mode， technicians can mechanically realize the automatic control of relevant work with the help of devices or machines， so that they can automatically complete the control or operation under the state of no intervention according to the predetermined procedures or instructions， so as to effectively improve the manufacturing level. This advanced production technology has significant advantages in the application of automobile manufacturing process， and is one of the important directions in the development of automobile manufacturing field. Therefore， this paper analyzes the application of mechanical automation in automobile manufacturing， in order to provide some references for your peers.

關鍵詞：機械自動化;汽車制造;應用

Key words： mechanical automation;automobile manufacturing;application

中圖分類號：TG519.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0193-03

0 ?引言

雖然機械自動化技術在汽車制造領域的應用優(yōu)勢十分顯著，且得到了相關工作人員的廣泛認可，但是其在汽車制造業(yè)中的應用技術還不夠成熟與完善，需要相關工作人員針對汽車質量與性能的相關要求，加強在該領域的技術研究。下面，筆者對汽車制造領域的機械自動化進行概述，對其應用優(yōu)勢與現(xiàn)狀加以分析，并針對性地提出應用策略。

1 ?汽車制造機械自動化概述

1.1 自動化技術

提前進行程序設置，然后借助特定的機械設備在無人干預狀態(tài)下完成一系列操作的技術被稱為自動化技術。在過去的很長一段時間里，機械設備的運行需要人工進行實時操作，或者半自動化操作，占用了大量的人力資源。隨著信息技術的發(fā)展，越來越多的機械可以實現(xiàn)自動化操作，提升制造工作穩(wěn)定性的同時，降低了人工成本，迅速在各個領域得到廣泛應用。

1.2 汽車制造中的機械自動化技術

就目前而言，機械自動化技術已經(jīng)廣泛應用于汽車制造過程中，機械對人工的替代，保證了相關工序的準確銜接，減少了技術操作誤差，是汽車制造領域的一大技術進步。比如，汽車發(fā)生碰撞時，安全氣囊可以一定程度上保護使用者的安全，是一個重要的安全保護設備。安全氣囊人身保護作用的發(fā)揮，需要以足夠精確的尺寸和定位安裝安置為基礎，通過機械自動化技術對其沖壓設備和內部零件進行安裝，可以更大程度上保證安全氣囊的正常使用，從而有效提升汽車產(chǎn)品質量。如果進行人工安裝，則難免會產(chǎn)生或大或小的誤差，但這種誤差超出規(guī)定范圍，將會影響安全氣囊的使用，為汽車的使用者造成安全隱患。機械自動化技術的應用則很好地解決了這個問題。此外，人們還可以在汽車制造管理工作中，借助機械自動化技術獲取到一些比較具體的數(shù)據(jù)，從而進一步提升技術精度，滿足人們對汽車日益提高的性能與安全需求。

2 ?機械自動化在汽車制造過程的應用優(yōu)勢

2.1 降低汽車制造成本

在粗放式汽車生產(chǎn)模式下，制造技術對資源的消耗量較大，而且生產(chǎn)效率較為低下，需要占用大量人工，所以制造成本相對高昂，對該領域的發(fā)展形成了一定的制約作用。機械自動化技術在汽車制造領域的應用，有效提升了相關工作精度，實現(xiàn)了對生產(chǎn)廢料的統(tǒng)一整理和回收，降低了制造過程對資源的消耗與人工占用量，通過生產(chǎn)成本的降低，達到了提升企業(yè)效益的目的。與此同時，制動化技術對各個制造環(huán)節(jié)的改進與優(yōu)化，促使設備性能與生產(chǎn)材料的契合度得到有效提升，使材料利用率升高。

2.2 提高汽車制造效率

機械自動化技術的應用，有效提升了汽車零部件的制作精度，相關制造工作效率得到顯著提高，直接提高了相關汽車制造企業(yè)的核心競爭力。機械自動化技術對汽車制造流程的優(yōu)化，對傳統(tǒng)制造工藝缺陷的彌補，以保證汽車生產(chǎn)質量為前提，實現(xiàn)了對制造效率的大幅度提升。

2.3 改善機械使用性能

在汽車制造領域應用機械自動化技術，可強化對生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)督，促進生產(chǎn)效率得以提升的同時，對機械的使用性能加以改善。一方面來說，機械自動化技術是信息技術發(fā)展的產(chǎn)物，相關工作人員可以通過計算機技術事先在內部設置好不固定的生產(chǎn)程序，從而實現(xiàn)對設備運行的精準化控制，有效防止操作失誤而造成的機械損壞，延長機械使用年限的同時，降低了設備的維修成本，保證了生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭力和效益。另一方面來說，汽車制造企業(yè)可以通過機械自動化技術對整個生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，繼而可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的不合理之處，通過系統(tǒng)內部分析，找到相關原因，擬定改進措施。生產(chǎn)管理者可以以監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，合理地掌控汽車制造的全過程，保證機械設備一直處于最佳工作狀態(tài)。

3 ?在機械自動化技術汽車制造中的應用現(xiàn)狀

3.1 集成自動化技術得以廣泛應用

相關零部件的生產(chǎn)是汽車質量控制工作的關鍵內容，汽車制造企業(yè)要從零部件生產(chǎn)加工開始加強對生產(chǎn)質量的管理，優(yōu)化消費者的使用體驗。通過集成自動化技術，汽車制造企業(yè)可以借助電子控制設備對汽車零部件的生產(chǎn)標準進行統(tǒng)一設定，從而使各個零部件之間的耦合性增強。此外，集成自動化技術的應用，提升了汽車生產(chǎn)技術和流程的系統(tǒng)性，使零部件的設計、生產(chǎn)、組合都在相應的程序控制之下，實現(xiàn)了對相關制造工作的遠程管理，減少了勞動力需求，從人力資源投入層面保證了企業(yè)經(jīng)濟效益。隨著汽車制造領域的不斷發(fā)展，以及機械自動化技術的不斷升級，汽車制造將進一步走向智能化生產(chǎn)。

3.2 汽車組裝自動化程度有效提升

傳統(tǒng)的汽車組裝工作全部依靠技術人員完成，隨著機械自動化技術的升級和應用，汽車組裝也逐步實現(xiàn)了自動化，一定程度上減少了，極大地方便了組裝技術人員的相關操作。在現(xiàn)代化的汽車組裝車間，技術人員可通過機械自動化技術對組裝程序進行設定，控制組裝工作，按照預期完成，更大程度上保證了技術人員的安全，同時解決了傳統(tǒng)人工組裝工作效率低下的問題。從組裝技術層面而言，人工組裝技術誤差范圍較大，汽車質量難以達到標準化。通過機械自動化技術進行汽車組裝，則更大程度上縮小了誤差范圍，提升了組裝操作的規(guī)范性和準確性，真正意義上實現(xiàn)了流水線作業(yè)，促進了生產(chǎn)效率與質量的極大提升。與此同時，機械自動化技術的應用促進了汽車制造業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，使汽車制造企業(yè)的市場競爭力得到大幅度提升。

3.3 安全自動化系統(tǒng)全面優(yōu)化

汽車零部件的高速沖壓對相關操作人員的安全威脅較大，而且沖壓操作過程也較為復雜。在傳統(tǒng)汽車制造工藝中，這一環(huán)節(jié)極易出現(xiàn)安全事故。通過機械自動化技術，相關操作人員可以對沖壓車間進行遠程控制，有效減少了安全事故的發(fā)生概率。相比于傳統(tǒng)沖壓操作環(huán)境，機械自動化操作為技術人員營造了一個相對安全的工作環(huán)境。通過機械自動化技術可以為操作人員構建安全防護，安全防護門可以在沖壓結束之前對技術人員的人身安全進行有效保證。直到自動程序測定危險環(huán)境解除之后，技術人員才可以進入沖壓車間進行其他操作，有效提升了其操作安全性。

4 ?機械自動化技術在汽車制造過程的具體應用

4.1 集成技術的應用

實現(xiàn)了汽車自動化生產(chǎn)之后，可通過信息技術的集成化優(yōu)勢，對制造流程進行集中管理，實現(xiàn)工作流程的精簡與零部件生產(chǎn)效率的提升。集成化制動技術將人工智能、微電子、通信、計算機等現(xiàn)代化生產(chǎn)技術進行綜合應用，促進了其各自優(yōu)勢領域的發(fā)揮，實現(xiàn)了對汽車制造過程的集中管理。比如，將多種現(xiàn)代化汽車制造技術融合到一起形成柔性制造功能，然后在計算機的輔助下，發(fā)揮機械自動化整體功能優(yōu)勢，對生產(chǎn)設備進行集成管理，使汽車制造活動形成統(tǒng)一性連續(xù)性的功能整體。

4.2 制造過程智能化管理

汽車智能化制造技術是通過計算機技術、軟件編程、網(wǎng)絡技術對其制造過程中的各項工作進行智能化管理，有效節(jié)約了人力資源，實現(xiàn)了汽車制造效率的提升。在汽車制造領域，智能化管理技術將得到更為廣泛的應用。比如，汽車制造企業(yè)可通過智能化管理技術對原有的管理方式進行優(yōu)化，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理。計算機技術、產(chǎn)品制造技術、人工智能技術、自動化技術的結合，促進了汽車制造過程的智能化與科學化。相關技術人員可通過智能化技術對生產(chǎn)設備進行自動檢測，而后對檢測數(shù)據(jù)加以分析，形成書面報告，更大程度上保證汽車產(chǎn)品的性能與質量。與此同時，電子儀器還可替代人力勞動，實現(xiàn)對各個汽車制造環(huán)節(jié)的精準化管理。

4.3 在機械組裝的應用

在傳統(tǒng)的汽車制造過程中，需要依靠人力輔助機械設備完成組裝工作，人員安全事故時有發(fā)生，且組裝效率較低。將機械自動化技術應用于組裝過程，使機械組織按照預先設定的程序自動形成組裝流水線，一定程度上脫離人工直接操作而依靠機械完成機械的運輸、組裝、檢測、調試、驗收等環(huán)節(jié)。機械自動化生產(chǎn)對人工操作的替代，既提升了組裝效率，又降低了組裝過程對技術人員人身安全的威脅。

4.4 在自動檢測的應用

隨著科技的不斷發(fā)展，汽車制造過程中所能使用的新型部件和新型材料數(shù)量日漸增加，相關制作工藝也逐漸精細化，部件質量的檢測不能再像以往那樣依靠技術人員的嚴厲和經(jīng)驗。通過融合了自動化技術的先進檢測儀器，則可以精確測量零件尺寸，有效保證其制作精度的同時，大幅度提升了檢測效率，對于整個汽車的制造質量而言具有積極意義。

4.5 在安全控制系統(tǒng)的應用

自動化技術在汽車制造安全系統(tǒng)的應用主要體現(xiàn)在以下兩個方面。首先，是緊急啟停系統(tǒng)。該裝置可對生產(chǎn)設備的意外起停進行有效控制。傳統(tǒng)安全控制裝置運行過程中，可能會出現(xiàn)操作中發(fā)生松動的現(xiàn)象，若此時找技術人員啟動機器將會對其人身安全造成較大威脅。融入機械自動化技術之后，則可自動設置鎖定功能，使機器在出現(xiàn)故障時自動停止運轉，有效保證了技術人員的安全。其次。是設置安全門對技術人員的人身安全加以保護。壓機安全事故是汽車制造過程中威脅技術人員安全的重要因素。通過機械自動化技術設置安全門對機械進行控制，使其在威脅人員安全操作時自動停止運轉。例如使用開關式和移動式安全防護門，組織技術人員進入壓機生產(chǎn)危險區(qū)域范圍。

4.6 在自動化配電的應用

在汽車配電系統(tǒng)設計工作中，要對其機械配電線路負荷的要求和穩(wěn)定性加以重視，以保證汽車配電系統(tǒng)正常運轉。在小機械負荷條件下，設計人員可選擇合適的靜態(tài)電壓補償法，提升汽車配電系統(tǒng)線路的穩(wěn)定性。在配電線路重載條件下，設計人員則需要選擇通過動態(tài)電壓補償法，提升汽車配電系統(tǒng)線路穩(wěn)定性。當汽車配電系統(tǒng)完全采用直流供電時，為了有效降低汽車配電網(wǎng)的負荷損耗以及線路功耗，對電網(wǎng)系統(tǒng)的線路負荷與功率進行控制，設計人員可采用適宜的直流電力對線路進行補償。也就是說，設計人員需要對汽車配電線路的各種影響因素進行整體分析，并基于此開展設計工作，從而實現(xiàn)對汽車配電系統(tǒng)的優(yōu)化，使其更好地滿足汽車制造標準和要求。

5 ?汽車制造過程的機械自動化技術發(fā)展前景

5.1 有效解決環(huán)保問題

綠色發(fā)展是關系到人類長期發(fā)展與生存的重要問題，汽車制造領域應將環(huán)保工作放在重要位置，在機械自動化技術的應用研究過程中，對這一因素進行充分考慮。汽車制造企業(yè)若想在市場上長期占有優(yōu)勢，就要堅定不移地將綠色節(jié)能環(huán)保理念滲透于汽車自動化生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，通過機械自動化技術減少生產(chǎn)過程對周圍環(huán)境的影響，且會在新能源汽車方面加大研究，電動汽車和其他新能源汽車制造領域的機械自動化技術將會成為重要的發(fā)展方向。如圖1所示。

5.2 強化虛擬化工作環(huán)境應用

虛擬網(wǎng)絡以計算機為基礎，使各項設備之間形成虛擬化的工作環(huán)境，并把感知能力、經(jīng)驗技術、理論知識體系植入到虛擬環(huán)境，使其與其中的對象完成交互。汽車制造企業(yè)發(fā)展網(wǎng)絡虛擬化，既是指進行網(wǎng)絡虛擬化環(huán)境的構建。從汽車制造技術的發(fā)展前景來看，網(wǎng)絡虛擬化可實現(xiàn)，對設備生產(chǎn)流水線的仿真和模擬，繼而達到虛擬化檢測成品的目的。在汽車制造行業(yè)的網(wǎng)絡虛擬化發(fā)展過程中，機械自動化技術的應用前景廣闊，推動了汽車生產(chǎn)流程的優(yōu)化、性能的提升。

5.3 實用性進一步提升

雖然機械自動化技術在我國汽車制造領域的應用如火如荼，其應用基礎和具體實用性仍有所缺失。汽車自動化制造技術的發(fā)展應一步一個腳印、一步一個臺階地向上發(fā)展，從機械生產(chǎn)的實際效益出發(fā)，逐漸擴大其應用范圍、豐富其應用形式。如果將汽車制造技術比作一座大山，那么頂峰則是“應用”。機械制動化技術的應用要以企業(yè)生產(chǎn)技術的提升為基石，探索自動化生產(chǎn)技術與產(chǎn)品質量提升的結合點，使該技術更好地為汽車質量的提升服務，從而形成可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。

5.4 自動化工廠的創(chuàng)建

顧名思義，機械自動化技術是一種自動化生產(chǎn)，在汽車制造領域具備很大的發(fā)展空間。該技術在汽車制造領域的應用促進了工序與工藝之間的有效銜接，推動了新型工作崗位的形成，自動化工廠的創(chuàng)建將成為該制造技術的重要發(fā)展方向。在自動化工程中，人們可以將更多的工作交給機械來完成，實現(xiàn)了對制造流程的智能化控制，機械將更大范圍內代替人工操作，生產(chǎn)效率將得到進一步提升。機械對人工操作的替代，有效降低了人力資源投入，減少了生產(chǎn)過程中空閑時間的浪費，減少了人工操作所帶來的誤差，使工件加工與組裝精度更高，達到了提升企業(yè)效益、降低生產(chǎn)成本的目的。

5.5 設備逐漸趨于微型化

就目前而言，機械自動化技術在汽車制造領域的應用已經(jīng)較為廣泛，但是相關機械自動化設備較為笨重，其重量和體積都比較大，這就造成了機械設備的移動困難，當其出現(xiàn)故障之后，維修工作的開展較為困難。因此，將來機械自動化設備將逐漸趨于微型化，更加便于維修人員進行相關操作。這種微型化發(fā)展主要體現(xiàn)在設備質量的減輕，及其體積的縮小，為維修人員提供便捷的同時，也節(jié)約了占地面積。此外，微電子系統(tǒng)將在機械自動化設備中得到更為廣泛的應用，從而使汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各項檢測與分析工作更為便捷，促使制造活動有序開展，促進企業(yè)效益的進一步提升。

6 ?結束語

綜上所述，機械自動化技術在汽車制造領域的應用推進了產(chǎn)品質量與制造效率的提升，相關企業(yè)可通過其集成化優(yōu)勢與智能化優(yōu)勢的發(fā)揮，進一步提高自身在市場上的競爭力。每輛汽車都需要數(shù)以萬計的部件組合而成，因此汽車零部件的制造與組裝是影響該領域發(fā)展的關鍵因素。機械自動化技術實現(xiàn)了對系統(tǒng)論、電子學、控制論、計算機技術等多項技術的整合應用，是一項綜合性的，具有強大功能的現(xiàn)代化制造技術。各個汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)對機械自動化技術的依賴將逐漸提升，繼而達到提升生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)質量的目的。

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