數字化制造技術在汽車質量管理中的應用

王 攀

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島 266555）

數字化技術應用廣泛，為了提高汽車的市場銷量，企業需要引起重視，必須加強在生產過程中的質量管理。對汽車制造企業質量管理的重要性的意識要重點關注，認真地、仔細地去分析其現狀和存在的問題，并針對目前市場所存在的問題去尋找改進的方法，這樣就可以在一定的程度上促進汽車制造企業的更好發展。在目前的市場經濟環境下，汽車制造企業之間的競爭日益激烈，為了保持自身的發展優勢，我們必須加強質量管理、塑造成為一種品牌效應，擴大社會影響力。所以使用先進的技術是勢在必行的，希望這些技術可以更好地促進本行業的發展，創造更多的效益。

在汽車制造行業應用數字化制造技術輔助汽車質量管理工作，能夠顯著地提升汽車的質量。現在數字化制造技術在各行各業都得到了深入的應用，因此汽車行業要繼續加大數字化制造技術的應用深度，通過運用虛擬仿真等先進的數字化技術不斷提高汽車的質量，從而不斷降低生產成本，縮短生產周期，提高汽車制造企業的經濟效益。

1 數字化技術的概念

數字化技術在這些年得到了飛速發展，由于數字化技術的廣泛應用，人們的生活發生了翻天覆地的變化，生產質量和效率得到了顯著提升。數字化技術是以計算機系統為核心，通過計算機系統與各種生產系統的配合連接，從而精準快速地獲取信息、處理信息，并完成產品的設計、生產等過程。計算機硬件越先進、軟件越優秀，計算機輔助設計系統的性能就越優良，所生產的產品質量就越高，生產效率也越高。在汽車制造行業使用的數字化制造技術包括了數據庫、交互圖形軟件等組成部分，計算能力比較強，能夠對數據進行高質量的分析，從而能夠優化產品設計，提高產品的產出質量。數字制造技術是基于計算機操作，是實現具體制造編程、控制、自動化，以最簡單、方便、安全、快速的方式模擬制造的一種方法。它可以實現對整個制造過程中一些制造問題、自動維修漏洞的全面控制，從而實現高效、有利于制造技術的現代化。數字制造技術的利用實現了制造材料和制造資金的合理節約，提高了制造過程的成功率。

2 數字化制造技術的工作流程

2.1 獲得產品數據

建立數字化制造系統以后，可以利用信息系統直接從設計部門獲得產品的各種關鍵數據，例如裝備組成結構等，甚至獲得3D 產品信息，對3D 流程信息進行同步化。通過數字化制造系統還可以從相關配套企業數據庫中獲得重要的資源數據，從而為數字化工廠構建各項目的資源庫提供支持。

2.2 工藝規劃設計

在得到了一系列數據之后，就可以在數字化制造系統的支持下，在數字化工廠進行工藝規劃，設計圖紙和確定工藝細節、產品特性、制造明細表等工藝信息的輸出。

2.3 進行中試驗證

完成工藝規劃的設計以后，就要利用數字化數字系統進行工藝的驗證，以確定工藝規劃是否具有可行性、是否能夠在完成中試以后直接進行投產，在這一過程中要在數字化制造技術的支持下建立仿真制造條件，對實際工藝流程進行模擬，然后對產品的生產結果進行檢驗。

2.4 產品定型生產

當通過中試過程驗證工藝規劃合格之后，就要依靠系統模式、根據客戶的拓展要求，在數字化生產系統的支持下完成產品的定型、生產。

3 數字化制造技術在汽車制造中的應用

隨著現代化的加速，人們對汽車的應用也越來越重視。在這種大量使用的情況下，相關人員提高對汽車質量的監督尤為重要。汽車制造過程非常復雜，中間往往一個小環節就會導致使用風險和生命安全問題增加，因此汽車質量管理相關人員必須做好汽車質量監督工作。隨著社會現代化和信息化的不斷推進，監管手段也發生了一些變化，其具體的監管過程有以下步驟：

3.1 沖壓

在對沖壓階段的材料流進行分析，對動態力進行研究的時候，可以通過數字化汽車制造技術提高工作質量，從而對汽車設計的科學水準進行驗證。因為數字化制造技術可實現3D 模擬，因此能夠對汽車的設計進行完善，及時發現并糾正錯誤，使汽車設計效果更立體、更直觀，能夠使各部門的溝通更有效。

3.2 白車身

對汽車的主體進行焊裝工作被稱為白車身階段。以往汽車生產工人均是根據生產經驗等方式完成相關工作，但是在數字化制造技術的支持下，可以自動對焊點進行確定，然后根據焊接要求自動配置焊槍的規格，從而使白車身階段的工藝流程完善、工作質量較高，還能夠優化白車身制造工藝，從而提高產品性能。

3.3 涂裝

在汽車制造的涂裝階段，也可以使用數字化制造技術。數字化制造技術可以通過可行性分析標準等對涂裝生產線進行仿真，通過模擬過程中的數據進行統計分析，獲得統計圖以后，可以在此基礎上對涂裝工藝進行優化，從而提高產品質量。

3.4 總裝

在汽車的總裝階段，也能夠使用數字制造技術。通過數字技術來合理規劃生產工藝流程，使汽車配件的裝配次序最優化、裝配操作最簡單，進而降低勞動強度和縮短生產周期，從而節省資源浪費。數字化制造技術可以使用三維仿真模擬手段，對裝配期間的各個環節要素進行模擬分析，從而確定最佳的總裝工藝方案[1]。

4 數字化制造技術在汽車質量管理中的應用

現在汽車的需求量越來越大，在這種情況下，汽車的生產數量增加了，但是汽車的質量監管也變得更為重要，否則就會影響人們的使用體驗，影響交通安全。汽車制造工藝非常復雜，任何一個關節出問題都可能導致汽車的質量受到嚴重的影響，因此必須利用現代化的技術，對汽車生產的質量加強管理。無論在哪個階段，都可以利用數字化技術對汽車生產的質量進行管理。數字化技術可以在汽車的設計、中試、涂裝、總裝階段進行生產控制，從而優化工藝流程，縮短生產周期，提高產品質量。現在數控機床、坐標測量機等數字化制造設備已經廣泛用于汽車生產之中，汽車生產獲得了精準的尺寸數據，質量控制效果極佳。

4.1 汽車設計階段的應用

要想生產出高質量的汽車產品，首先要完善設計工作，只有設計水平高，汽車的制造工藝才能夠得到提升，汽車的質量才能夠得到提升，才能夠提高企業的生產效益。設計是汽車生產制造的第一環節，也是決定汽車質量的重要環節。設計有問題，其他的功能就不能夠保證正常運行，在進行汽車產品的設計時，設計人員必須根據汽車的消費定位進行生產目標的確定，對相關功能進行設計，保證汽車在使用期間既能夠保證安全，又能夠保證提升人們的生活體驗，這就要求汽車的功能比較穩定，因此汽車的設計方案必須達到最優化的效果，即便完成了設計方案，也要根據具體情況進行細節上的調整，使設計方案越來越完善，形成最終的汽車生產方案。要想在汽車設計階段提升設計水平，就需要加強質量管理工作，使設計方案與汽車的生產目標相一致，這個時候可以運用數字化制造技術對設計工作進行支持，完善設計流程的監管工作和通過數字化編程模擬汽車設計生產的整個鏈條。使用數字化模擬技術形成的模擬汽車模擬目標產品的運行狀態，通過仿真分析工具，對模擬汽車的運行參數進行檢測分析，找出錯誤，然后進行完善工作，通過不斷地分析、不斷地調整，從而使汽車的設計方案合格[2]。

4.2 汽車制造階段的應用

完成了汽車的設計，還要進行汽車的制造，只有經過制造，設計才能夠形成產品，汽車制造企業才能夠獲得社會效益和經濟效益，因此汽車制造環節是汽車產品形成過程的重點環節。這個環節包括很多工作內容，環節之間的銜接比較復雜，因此非常容易出現問題，對汽車的質量有很大的影響，因此必須加強質量管控工作，避免因為沒有發現隱患而導致流入市場的汽車影響交通安全，對企業的信譽造成損失，降低企業的經濟收益。在汽車制造階段，也可以運用數字化制造技術對質量管控工作進行輔助，從而確保生產正常進行。數字化制造技術能夠有效管控汽車制造環節的各種生產問題，避免出現質量隱患。在汽車制造階段運用數字化制造技術進行質量管理，主要使用的技術為CNN，使用的數控加工設備為CNC，通過這兩種數字化技術的結合應用，能夠在離線狀態下對汽車制造的過程進行編程、在線進行質量檢測，從而通過數字化控制技術使汽車的質量得到保證。

4.3 汽車生產階段的應用

數字化制造技術的合理使用，對于汽車質量管理提高水平具有重要的意義，未來我國的汽車行業將徹底實現數字化技術制造技術的廣泛、深入的應用，從而使我國的汽車制造業上升至新的臺階。數字化技術的變化、發展日新月異，因此汽車生產的質量管理工作也要相應變化，需不斷提高技術水平，滿足市場的需求。在汽車生產環節，可以充分利用數字化制造技術完善汽車產品的質量，在生產過程中，通過數字化制造技術監測分析各種數據信息，從而全面掌控生產過程并解決生產過程中的各種問題，最終進行生產過程的優化，從而提高產品的質量，確保汽車生產企業的社會效益和經濟效益不受到影響[3]。

4.4 建模技術的應用

現在汽車行業已經廣泛應用數字化制造技術，通過數字化制造技術不斷完善生產工藝，不斷提升產品質量，使汽車行業的發展不斷向前飛躍，但是用數字化制造技術輔助汽車產品的質量管理，還有很大的提升空間，例如可以運用建模技術來進一步加強數字化制造技術對于汽車產品質量的管控工作。建模技術能夠運用數學工具，借助計算機的支持，對汽車整個生產鏈條進行線上模擬，從而發現整個生產鏈條的問題，在汽車還沒有開始生產前，就消除質量隱患，從而顯著降低成本，最大程度地提高產品的質量。當然建模技術對于技術人員的要求比較高，工作環節比較多，需要汽車制造企業建立一支高素質的人才隊伍來從事相關工作。使用建模技術提高汽車產品的質量，首先要做好數據的收集工作[4]，在制造汽車配件、完成總裝生產之前，就要收集汽車生產過程所涉及的所有數據，然后通過計算機系統對這些數據進行整理，完成三維建模工作。建立好數學模型后，要進行進一步的研究以消除隱患。三維數學模型能夠模擬生產的全過程，能夠發現生產環節的各種問題，從而為生產流程的完善提供支撐。完成三維數學建模工作以后，就可以根據三維模型獲得的數據，進行汽車的實際設計和生產。通過三維建模技術的應用，可以使汽車的生產過程得到優化，能夠使生產成本降低、質量隱患被清除，能夠使汽車的生產效率顯著提高，汽車產品質量能夠最優化，從而增加相關產品的市場占有率，保證汽車生產企業的經濟效益穩定并逐步提高。

5 結語

數字化制造技術就是使用計算機對生產過程進行模擬，包括部分環節的模擬和整個生產鏈條的模擬。數字化制造技術現在越發成熟，廣泛而深入地應用于汽車制造等各行各業。運用好數字化制造技術，能夠降低生產成本，消除生產安全隱患，提高產品質量，從而保證企業的社會效益和經濟效益，所以汽車制造企業應該加大對數字化制造技術應用的研究，使數字化制造技術成為汽車生產期間質量管理的主要工具，從而使生產成本、產品質量、企業經濟效益實現理想的目標。在汽車全面生產監督的過程中，進行全面數字化管理，以數字化的方式解決部分問題，控制整個生產線，同時提高生產效率的質量，促進汽車制造業和品牌的可持續發展。它是一種現代、科學、有效的仿真生產模式，實現了汽車制造商的利益和質量控制的利益，應被大多數汽車制造商廣泛使用。本文簡單討論了數字制造技術在汽車質量管理中的應用，形成了對汽車制造過程的改進思路，希望為提高汽車制造效率提供一定的參考。