數字化推動汽車零部件制造業轉型升級

李虎

汽車零部件行業作為汽車工業的發展基礎以及推動汽車工業革命的重要力量，其數字化應用實踐與數字化轉型路徑，將為整體汽車行業的數字化轉型升級提供重要借鑒

近年來，作為我國經濟增長重要推動力的人口紅利漸漸消失，人工費用與原材料費用持續攀升，給制造業帶來了巨大沖擊。由于制造業作為立國之本、強國之基，不僅是國民經濟的支柱產業，也是國家生產力水平的重要體現，所以我國必須全力推動制造業轉型升級，走出發展困境。《中國制造2025》為制造業高質量發展指明了方向，制造業高質量發展需要以創新為驅動，通過加快新一代信息技術與制造業深度融合，促進制造業數字化、自動化、智能化轉型升級。

汽車行業作為我國制造業的重要組成部分，其數字化、自動化、智能化轉型升級對于推動我國制造業高質量發展起著非常重要的作用。如今，信息技術的快速發展與工業科技水平的不斷提高，促使汽車行業加速向數字化時代邁進。在這樣的背景下，許多汽車生產制造企業都通過配置自動化裝配線及自動化生產設備，來提升產品生產效率，降低產品生產成本。未來，隨著信息技術的進一步更新發展，因數字技術重組而產生的技術創新在整個汽車行業的技術創新中，占比將達到70%。屆時，汽車零部件行業作為汽車工業的發展基礎以及推動汽車工業革命的重要力量，其數字化應用實踐與數字化轉型路徑，將為整體汽車行業的數字化轉型升級提供重要借鑒。

數字技術讓產線運行更高效

在生產制造環節，數字技術主要發力于汽車零部件的設計與生產環節，發揮優化設計、提升效率等作用。

在汽車零部件的設計階段，相關設計人員以計算機技術為基礎，利用數字化手段進行產品設計與開發工作，使得傳統汽車零部件設計需要先有實物才能進行試驗的情況得以改變，有效地提高了設計的效率與精度，降低了設計的時間和試驗的成本。通過數字技術的支持，設計人員利用三維圖像、動畫等多種數字技術，不僅可以將汽車零部件的形狀、大小等參數更加形象、直觀地表現出來，還可以根據需要隨時進行修改。在進行汽車零部件試驗時，設計人員可以利用CAE等軟件對設計進行仿真模擬，從而在網絡世界完成對汽車零部件的試驗并獲得相應的結構強度、安全性能等數據，進而對這些數據進行分析，得到可行的汽車零部件設計優化方案，在汽車零部件正式投產前改進其性能。

在汽車零部件的生產階段，相關生產管理人員與技術人員可以在汽車零部件正式投產前，利用數字孿生技術對真實生產環境進行仿真，在虛擬環境中模擬汽車零部件的生產過程，然后對生產效率與生產質量進行分析，找出可以優化改進的部分，進而對真實的生產線進行數字化、自動化改造升級，保障汽車零部件正式投產后的生產效率與生產質量。在汽車零部件正式投產后，生產管理人員與技術人員可以利用數字孿生技術加強對生產線的控制力，并進一步提升對生產線控制的精確性，虛擬仿真模型能夠實時反映汽車零部件的生產狀態，使生產制造過程更加透明地呈現在生產管理人員的面前，有助于生產管理人員與技術人員及時發現生產制造過程中出現的問題，并在第一時間處理相應問題，調整異常設備。此外，通過持續優化汽車零部件的生產制造工藝，以及提高生產線的資源利用率，在進一步降低汽車零部件生產制造成本的同時，保障汽車零部件的生產質量，提高生產合格率。

數字技術讓部件裝配更智能

在汽車零部件的裝配環節，數字技術主要應用在裝配工裝夾具的設計與控制以及裝配產線的自動化、智能化改造升級中，在保障并協調尺寸一致性的同時，提升裝配效率與裝配精度。

在裝配工裝夾具設計方面，由于裝配工裝夾具對汽車零部件裝配的精度、效率起著決定性作用，所以優化裝配工裝夾具設計，提升裝配工裝夾具性能，對提高汽車零部件裝配精度與裝配效率起著至關重要的作用。相關設計人員利用基于數字技術的CAD、CAM、CAE等軟件作為工具平臺，對裝配工裝夾具進行三維實體設計，不僅能夠減少傳統裝配工裝夾具設計在資料檢索、分析計算、繪制圖紙、編制技術文件等環節投入的人力與時間成本，還能夠提高裝配工裝夾具的設計精度、質量及效率，縮短開發周期，節省開發成本。作為現代化制造系統實現全面質量管理和提高生產效率的重要手段，裝配工裝夾具將為汽車零部件自動化、智能化裝配提供強有力的支撐，保障汽車零部件的裝配質量與裝配效率。

在裝配產線自動化、智能化改造方面，相關裝配管理人員與技術人員可以通過對汽車零部件裝配產線進行機械、電氣及數字化架構設計，實現產線的智能化改造升級，使其能夠滿足靈活多變的裝配需求。經過數字化改造升級的汽車零部件裝配產線以數據為驅動，能夠自動采集、識別、分析裝配產線運行過程中產生的數據、信息，從而自動判斷兩個零部件之間的裝配關系，并根據對應的裝配工藝完成汽車零部件的裝配，從源頭避免或消除汽車零部件裝配產生的誤差。當裝配產線出現異常時，也能夠快速且準確地定位到問題所在，在大數據技術與人工智能技術的支撐下，為裝配產線的管理人員與技術人員提供可視化的故障報表，提高管理人員的管理效率與技術人員的檢修效率，從而使汽車零部件裝配產線的裝配效率、合格率、計劃完成率以及設備利用率都得到大幅提升。

未來，隨著社會經濟的進一步發展以及工藝水平的持續提高，國民對于汽車零部件的質量與性能要求將會越來越高，而人口紅利的加速消失以及全球制造業競爭的日益加劇都將給我國的制造業帶來更大的挑戰。面對日益嚴峻的發展形勢，我國制造業必須順應數字化發展趨勢，堅定數字化發展道路，通過推動各個行業應用數字化技術，總結可行的數字化轉型路徑，進而以數字化作為新動能實現高質量發展。汽車零部件行業作為制造業中不容忽視的重要環節，其數字化轉型升級將在推動汽車行業整體數字化轉型升級中發揮出重要的支撐作用。

（作者單位：萬向錢潮傳動軸有限公司）