自動化技術在汽車機械制造中的應用探析

摘要：汽車制造是我國社會經濟與發展的重要組成部分，自動化技術的引進有效地降低了企業各項成本，生產效率得以明顯提升，保障了各零件的規格與匹配度，為企業的延續發展奠定了良好的基礎。基于此，首先對自動化技術進行了概述，然后分析其應用的重要性，最后探討了自動化技術在汽車機械制造中的應用，為后期研究提供有效的參考依據。

關鍵詞：自動化技術；汽車；機械制造；應用；探析

中圖分類號：U462 收稿日期：2023-03-09

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.11.018

1 自動化技術概述

1.1 自動化技術理念

自動化技術是一門集人工智能技術與計算機技術、液壓技術、系統工程技術、機械技術、電子信息技術等理論于一體的綜合技術。該技術可有效降低機械制造工作人員的勞動強度，它利用計算機技術、信息技術等提前編制，使機械制造與生產可以依照相關設置進行操控與處理，最大化降低工作人員的負擔，避免不必要的資源浪費。同時，自動化技術還可以促進企業擴大生產規模，最大化提升生產效率，其生產質量高，出錯率低，對產品生產具有十分重要的影響[1-2]。

1.2 自動化技術的特點

在機械制造中，自動化技術具有以下特點：a.操控穩定性強；b.具有全過程控制流程；c.操控安全性高。

1.3 自動化技術的構成

在機械自動化技術中，自動化系統主要由以下幾部分組成：

a.程序單元。該部分是自動化系統的核心，主要決定系統該做什么、如何做。

b.作用單元[3]。該部分屬于系統的定位部分、能源部分，主要是對自動化系統提供位置、動力等。

c.傳感單元。該部分屬于自動化系統的檢測部分，對系統的運行、工作狀態、性能等進行檢測。

d.制定單元。該部分屬于自動化系統的中樞環節，主要用于傳感單位傳送數據與信息的分析與加工處理，并制定或發出信號。

e.控制單元。該部分屬于監督體系，對系統的各個O8vAsl7mK5Pg0KA3xnbi3sbLXXqwxEoD90lK3aYYCw0=功能給予適當的調節。

2 自動化技術在汽車機械制造中的優勢

自動化技術在汽車機械制造中的優勢表現為：提高企業的生產力與產品質量；提升機械生產的安全性與可靠性；提升機械設備的調整與維修，如圖1所示。

2.1 有利于提高企業的生產力與產品質量

在汽車生產與制造中，應用自動化技術可以有效代替人工作業操作，節約人力資源與成本，從而精準控制整個生產環節，以此來提升汽車生產的效率與產品質量[4]。同時，在汽車制造中應用自動化技術，還需對整個汽車生產環節進行有效控制與管理，可通過生產線中的傳感器對相關數據給予收集，在確保精準生產的基礎上實現整個過程的一體化，從而降低外界因素、操作人員等帶來的干擾與影響，進一步提升企業的產品質量。例如，在數控機床開展加工中，應用自動化技術可有效實現汽車零部件的大批量生產，確保其精度符合生產要求；且最大化地提高汽車零部件生產線的穩定性與安全性，從而減少企業成本資源投入，不斷提升企業的各項經濟收益。可見，自動化技術在在汽車制造中有利于提高企業的生產力與產品質量。

2.2 有利于提升生產的安全性與可靠性

在汽車制造過程中，應用自動化技術，不僅可以對整個生產過程實施監控，還能實現保護、故障診斷、自動報警等功能，從而全方面掌控整個汽車的生產流程，使其可以充分按照相應的生產規范、生產流程來進行操作，一些車間還能實現無人化操作。在汽車制造中，如某一個環節出現電氣故障，或者是生產沖突等問題，則可以對相關數據進行收集，并將問題迅速反饋給維修中心，或者是調度中心，對其進行規范化調整，從而確保汽車生產線可以安全穩定的生產，促進汽車機械制造業的可持續發展[5]。

2.3 有利于機械設備的調整與維修

在汽車制造中融入自動化技術，不僅可以最大化提升汽車生產的智能化水平，還能依照不同的要求對其運行環境進行及時調整和優化，以此來實現產品的創新，并解決相應問題，可見自動化技術對汽車生產具有非常大的調整能力。不管是汽車安裝調試，還是零部件批量生產，都無法離開自動化技術。將自動化技術融入生產管理技術中，可以有效地實現整個企業的數據收集和生產管理，在對產品進行升級、調試中均可以進行及時的調整與維修，利用相關代碼來完成自動化編寫，促進汽車自動化生產[6]。在實踐操作中，自動化技術還可以依照企業的品類對其進行自動內部識別與檢測，依照不同的類型的故障，給予不同的解決措施，對整個汽車生產過程實施簡化，最大化地提升企業的生產效率與生產安全，提高產品質量。

3 自動化技術在汽車機械制造中的應用

3.1 組裝自動化技術

汽車主要是通過各種零件共同組裝而完成的，而其組裝操作逐漸從傳統的人工操作邁向自動化方向發展。目前，隨著國內外汽車企業的迅速發展與自動化技術的普及，利用自動化技術可實現整個汽車企業生產的流水化作業，降低大量勞動力的投入，避免因人工操作帶來的誤差，確保汽車零部件實施大批量的穩定生產，使企業的汽車生產更加符合安全制造的規范與要求[7]。

在先進的自動化組裝技術中有關人員僅需提前對相關流程與工序進行設置，對整個組裝進行規范，使其零部件的生產線嚴格按照汽車組裝技術來工作；同時，因零部件、結構件數量較多，種類繁雜，為了使汽車機械制造生產線更好地適應新技術，須引進新型自動化組裝技術，可以有效確保整個汽車產品生產質量、安全性、可靠性等，最大化降低風險隱患的發生。圖2所示為機械制造自動化的工作循環。

3.2 設備設施的故障診斷與告警

近年來，伴隨著時代的發展，汽車的結構也逐漸繁雜，各項新型技術的應用逐漸增加，為了避免汽車結構和電氣設備發生問題與故障，就需要利用自動化技術對設備實施檢測，從而明確汽車自動化生產中設備是否發生故障，并為其制定優化措施[8]。同時，隨著自動化系統的廣泛應用，自動化設備檢測技術還可以協助駕駛人員、維修人員等快速識別汽車故障，確保汽車在行駛的過程中更具安全性與穩定性，有利于汽車的后期維護與保養。通常會將故障診斷自動化技術與汽車重要部件實施融合，利用汽車數據傳感器監管技術來實現故障診斷，一經發現某項環節出現問題，則可以快速將故障區間鎖定與反饋，以此來對汽車運行進行穩定化控制，確保汽車安全駕駛。

3.3 優化汽車自動化配電

在汽車機械制造中，其控制系統的功率分配設計必須具備適用性、可靠性等特性，這主要是為了更好地將事故的發生概率降至最低。在汽車實際的配電設置中，應高度重視汽車機械設備的負荷與要求。通常在較小的負荷下，可以利用靜態補償的方法進一步優化配電線路。在負荷較大的前提下可以利用動態補償方式來優化配電線路。基于此，為了更好地降低配電網在汽車運行中的損耗與功耗，減少汽車電網系統的功率負荷情況，在系統全面供電的基礎上選取合適的方式進行電力補償。所以，必須依據線路的實際情況來科學合理地進行配電設計，進一步優化優化汽車自動化配電系統，從而滿足汽車使用的標準[9]。

3.4 汽車安全系統上的使用

自動化技術的應用對汽車安全系統具有非常重要的作用。由于汽車安全系統可直接影響駕駛人員的生命安全與財產安全，因此應高度重視自動化控制技術在汽車安全系統中的應用；現階段，汽車安全系統多是對故障采取分類報警處理，對汽車實施動態化監測，一旦發生故障則會依照汽車的行駛狀態給予報警，或者是風險規避。在汽車自動化生產中，汽車安全系統的應用可對整個生產實施數據加密，以此來保護各項數據信息，維護企業信息資料的安全性。另外，EPS汽車穩定系統也是自動化技術常見應用的一種，如識別汽車行駛失穩則會進行自動化控制與干預，從而確保汽車行駛的安全性。

3.5 機械制造機器人技術的應用

目前，電氣自動化技術在汽車機械制造中得到普遍應用，且機器人技術也逐漸廣泛應用到汽車制造中。與人工檢測相對比，利用機器人技術可以使數據結果更為精確，還能降低相關人員的工作量。同時，機器人不受工作環境等因素的影響，應用率較高。將機器人技術應用到汽車制造中，可以有效地降低汽車制造的成本與后期維修檢修費用，縮短汽車制造的時間，進一步提高汽車的總體價值，使得消費者在體驗上增加舒適感。

3.6 無人自動化生產技術

在汽車機械制造中，無人自動化生產控制技術屬于比較常用的一項技術，隨著該技術的應用，明顯提升了汽車生產中的控制與管理，確保了汽車大批量生產的效率與生產質量。以汽車的外殼沖壓生產車間為例，自動化技術多用于汽車沖壓模具方面，為了確保沖壓模具順利生產，沖壓多采取“高速沖壓”的形式，高速沖壓會為控制系統運行帶來一定難度，再加上汽車的生產線與汽車控制系統逐漸復雜化，如果采用自動化系統，則有利于智能化控制高速沖壓，從而達到有效減少風險的目的。

目前，無人自動化生產技術的應用主要在于以下方面：

a.急停裝置安裝方面。如在生產過程中，一旦出現故障，或者是失誤情況，急停裝置則自動啟動，以便對沖壓工藝進行監督，必要時對其加以控制，如發生異常情況也能及時對其進行調整，進一步提升沖壓工藝的穩定性與安全性。

b.安全防護門的設置。該設置的主要目的是為了對工作人員進行有效分離，避免出現危險狀況導致工作人員受到傷害。只有在沖壓系統得到控制或者停止后，工作人員方可完成其他工作，這就最大化保障了整個汽車生產的安全性。

4 結語

在汽車機械制造業中，自動化技術得到了廣泛的應用，為了盡快促進企業完成轉型，應對自動化技術進行有效的改革創新。因此，在汽車機械制造過程中應用自動化技術，可以大大地降低汽車機械制造過程中的誤差率，提升企業生產的效率與產品質量，增加企業的市場核心力與競爭力。現階段，自動化技術在汽車制造中主要體現在組裝自動化技術、設備設施的故障診斷與告警、優化汽車自動化配電、車安全系統上的使用、機械制造機器人技術的應用、無人自動化生產技術應用等方面，極大地確保了汽車制造的安全性與可靠性，減少了企業成本，為企業的延續發展提供有力的支撐。

參考文獻：

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作者簡介：

任磊，男，1987年生，講師，研究方向為機械工程、工程材料。