自動化技術(shù)在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用分析

（華晨汽車集團控股有限公司，沈陽 110141）

0 引言

自動化技術(shù)的應(yīng)用促進了我國汽車制造行業(yè)的進步，不斷推動著我國汽車行業(yè)的發(fā)展。在汽車的制造當(dāng)中，主要包含了4大工藝和關(guān)鍵零件的生產(chǎn)，這些部件的制造都離不開自動化技術(shù)，并且在對汽車車身進行生產(chǎn)的時候，會涉及到很多的壓鑄、沖壓、檢測等，在我國目前的生產(chǎn)中，大部分都是由機器人實施的，這也是自動化技術(shù)的展現(xiàn)手段之一。

1 汽車自動化技術(shù)的概述

在我國的汽車制造行業(yè)當(dāng)中，對于自動化技術(shù)的體現(xiàn)主要是機器人生產(chǎn)中，我國汽車制造中大部分的作業(yè)是由機器人實施并完成的。隨著我國汽車市場的不斷壯大，國內(nèi)的汽車生產(chǎn)已經(jīng)進入了一個新的時期，其中汽車制造會涉及到改革和創(chuàng)新，而目前汽車制造行業(yè)所應(yīng)用的自動化技術(shù)主要有6種。第1種是可編程邏輯控制技術(shù)，對于這種技術(shù)而言，90%的汽車生產(chǎn)設(shè)備都有應(yīng)用。第2種是變頻技術(shù)，我國的大部分工業(yè)化和機械化行業(yè)都有使用變頻技術(shù)，其主要體現(xiàn)在變速和軟啟動這兩方面[1]。第3種是機器人技術(shù)，這也是我國汽車制造行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的一種自動化技術(shù)，尤其是在制造車間當(dāng)中非常常見。第4種自動化是網(wǎng)絡(luò)通訊化辦公技術(shù)，其主要是為了實現(xiàn)在汽車制造過程中的信息實時共享及其傳輸功能，這樣可以在很大范圍上提升生產(chǎn)的速度和質(zhì)量。第5種技術(shù)是識別生產(chǎn)技術(shù)，這種技術(shù)將小批量、多品種生產(chǎn)合二為一，在實現(xiàn)小批量的同時，還滿足了多品種。最后一種技術(shù)是CNC加工設(shè)備，如果在汽車制造過程中使用多臺CNC加工設(shè)備，就會給汽車制造帶來非同凡響的效果，其可以滿足多種不同型號的柔性生產(chǎn)。

2 汽車制造智能自動化分析

2.1 精益智能化

汽車在制造過程中，要想實現(xiàn)智能自動化，就必須要將SAPERP系統(tǒng)作為基礎(chǔ)進行，并同時將MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)作為制造過程的紐帶，這樣做的目的是為了實現(xiàn)智能設(shè)備的共同聯(lián)網(wǎng)。并且，在汽車制造的過程當(dāng)中，還可以添加進一些實時性的控制系統(tǒng)，例如監(jiān)控系統(tǒng)，只要系統(tǒng)把監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上，工作人員不用進入車間，也可以對整個制造過程進行控制和管理。此外，還可以采用大量的焊接機器人和自動化涂裝線設(shè)備，這樣一來，就實現(xiàn)了汽車生產(chǎn)的全自動化，同時，還實現(xiàn)了生產(chǎn)車間的協(xié)同性，整個制造過程都使用數(shù)字化和智能化代替，一方面降低了工作人員的工作量，讓他們有更多的時間和精力去做其他的工作，另一方面，也大大提升了汽車生產(chǎn)的科學(xué)性和靈活性以及安全穩(wěn)定性，為我國汽車制造行業(yè)的大規(guī)模制造進行了完善的鋪墊[2]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)

使用SAP的解決方案，通過對價格、訂單、合同及其排程進行管理，可以快速的對市場上的反響做出回饋，從而讓汽車供應(yīng)商對市場上的情況掌握的一清二楚。與此同時，也可以構(gòu)建一個全球的物聯(lián)網(wǎng)平臺，逐漸實現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和工作人員之間的互通，這樣可以對服務(wù)平臺上面的一些資源進行整合，也因此滿足了全球網(wǎng)上購物的愿望，讓我國的汽車產(chǎn)品可以進入國際，極大程度上提高了國內(nèi)汽車的運行質(zhì)量和效率。

3 在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用

3.1 噴涂自動化技術(shù)

在汽車制造行業(yè)當(dāng)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以在噴涂作業(yè)中體現(xiàn)出來，在進行噴涂的時候，首先需要的是比較先進的薄膜前處理工藝。使用鋯氟酸當(dāng)成反應(yīng)介質(zhì)進行預(yù)處理，在預(yù)處理之后，再將其和原本傳統(tǒng)的鋅系磷化工藝進行比較，通常情況下，在經(jīng)過預(yù)處理之后介質(zhì)都會符合無酸、無重金屬、無污染、環(huán)保的特點[3]。在對車間進行噴涂處理的時候，大部分都是使用機器人進行施工的，其中，只是開門開蓋機器人就需要100多臺，這些機器人的自動化率高達85%，效率相對比較高。噴涂車間的主要亮點集中在鋯系薄膜和高泳透力電泳以及3-WET噴涂等較為先進的制造工藝之上，在對車身進行噴涂的時候，一定要注意其噴涂的順序，首先是預(yù)處理，預(yù)處理由脫脂和水洗以及薄膜3個步驟組成。車身從焊接車間返回噴涂車間之后，首先要做的就是脫脂，然后再進行水洗，直至將脂液全部清洗干凈，然后就是薄膜，再是噴涂。噴涂這個環(huán)節(jié)也需要注意施工步驟，分別是噴涂電泳漆、密封、色漆、清漆等順序，等到以上步驟都完成之后，最后一個步驟才是烘干。在進行烘干的時候，要把握好溫度，溫度基本上都是控制在135 ℃，烘干時間在25 min左右，太長太短都不行。

3.2 PLC控制器

在進行涂裝車間的時候，先要經(jīng)過電泳和烘干，之后再對其吊具進行更換，隨后緊接著就是將滑撬換回來將其傳輸進系統(tǒng)當(dāng)中，進行面漆和打蠟等操作，之后再換撬進入總裝結(jié)束。要想讓整個環(huán)節(jié)都做到安全穩(wěn)定運行，需要工作人員在每一個工藝鏈的出口和入口都設(shè)置一個緊急按鈕，人在面漆的時候，需要使用防爆隔離柵，防止易燃易爆物。在底層需要設(shè)置一個程序，預(yù)防工作人員在處理設(shè)備的時候不具備安全保障。運行系統(tǒng)和機器人的車型信息可以實現(xiàn)共享，將車型的順序和返修路徑實施修改，這是汽車制造過程當(dāng)中應(yīng)用自動化技術(shù)的關(guān)鍵所在，為了可以讓每個控制系統(tǒng)的負(fù)荷都處于可承受范圍內(nèi)，設(shè)置一個電力和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的系統(tǒng)（如圖1所示）。這個系統(tǒng)分成很多個部分，每個部分都有一個MCP，并且都會各自配備一臺PLC，MCP只要通過光纖系統(tǒng)就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通，這樣不僅保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，還保障了整條汽車制造生產(chǎn)線的穩(wěn)定。

圖1 汽車制造系統(tǒng)電力與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

我國的汽車制造行業(yè)還需在自動化方面加強研究力度，這樣才能為我國汽車制造過程做出有力的保障，從而為汽車行業(yè)的國際化發(fā)展奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。