淺談我國汽車先進制造技術現狀及發展趨勢

曹暉 王睿

摘 要：自上世紀 80 年代以來，以互聯網為基礎的計算機產業快速發展，短短幾年的時間就達到了普及的程度，對人類的工作、生活的質量帶來了前所未有的提高，使人們生活更加豐富、多樣化。信息時代的到來和對傳統行業的沖擊，迫使制造業的環境也不斷改變，與時俱進，人們的需求越來越高，使汽車制造企業為了應對這種需求，應對市場競爭壓力以及市場帶來的風險，創新研發汽車先進制造技術，以先進技術和優質服務在激烈的市場競爭中謀生存、謀發展。

關鍵詞：汽車；先進；制造技術；現狀；發展趨勢

1標準資源數據庫建立

在項目開展初期，首先需要收集一個完整工廠所有的設備資源數據并進行分類整理，包括ABB/KUKA/FANUC等廠家的機器人本體資源、機器人底座資源、機器人管線包和機器人控制柜資源，ARO/Nimak/Obara等廠家的焊槍庫資源、螺柱焊槍資源、CO 2 焊槍資源、涂膠槍資源、工具資源、轉臺資源、轉轂資源、EMS/FDS吊具資源、輥床資源、滑橇資源、升降機資源、移行機資源、90°轉臺資源、各工位的簡易夾具資源、抓手資源和修模器等。

在項目開展過程中，所用的資源可直接從資源庫中調用，以保證數據源的一致性。對于某個特定項目專用的資源，可以在該項目下建立項目資源庫。數據庫的搭建只是數據管理的一個開端，將數據與業務結合起來，即建立業務數據庫是建立數據庫的初衷，與業務部門一起建立基于業務基礎數據庫，將制造資源應用于產品設計評估和工藝開發，真正發揮制造資源數據的作用。設立專人對平臺數據進行管理、實時更新，以保證制造資源數據的有效性。通過搭建一系列數據資源庫，使工藝資源、設備資源等模塊化，提高重復利用率和標準化；建立數據管理模式，所有數據流程化、標準化，確保現場數據與云數據的一致性；建立一級、二級設備供應商庫，標準產品統一化，降低采購成本。

2現代汽車制造機械加工技術分析

2.1機床技術

機床技術在汽車機械加工中具有非常重要的作用，機床技術的應用直接決定汽車機械加工的質量。因此，為了有效地提升機床技術的應用效率，我國技術人員根據市場的發展和需求對機床技術進行不斷的優化和改進，并形成柔性生產線、柔性制造單元等，進而有效地提升了機床技術應用的實用性和有效性。

2.2切削技術

汽車制造機械加工中切削技術的應用直接影響汽車生產的技術標準和生產能力。切削技術應用的有效性也決定于刀具的材料以及結構的合理性。從國外的切削刀具使用情況來看，刀具的主要材料為聚集金剛石、陶瓷等。我國在刀具的材料方面也一直在學習國外的經驗，積極地利用這些材料進行研發。從刀具的結構情況來看，為了能夠有效地提升刀具的切削速度，還需要對影響刀具運行速度的因素進行分析，包括刀具的材質、制定的技術指標等，使刀具結構更加合理。我國在這方面的研究也取得了一定的進步，比如高速鋼材質刀具，為了有效地提升刀具的運行速度，在刀具的制造中加入了一些合金件元素，進而提升刀具的切削速度。還有一些刀具上添加了涂刷層技術，利用氮化鈦以及碳化物涂層為涂刷原料，不僅有效地提升了刀具的切削速度，同時也延長了刀具的使用壽命，因此從機械加工的切削技術來看，我國的技術水平也獲得了很大的提升。

2.3數字化技術的應用

數字化制造技術的數據管理是基于當前生產的機械及工藝數據，建立了完整的產品及制造數據管理平臺。其實現對產品與制造數據的系統集成，直接在線進行三維的數字化工藝路線規劃；利用數字化評審工作室進行虛擬評審，讓 BIR 問題提前發現解決；通過仿真分析，實現實體工廠建模、在線設備共線及制造可行性驗證分析、生產線布局規劃動態仿真模擬等；利用 TCM 進行動態模擬，單工序到實體工廠工位進行模擬；最終結合零部件實物掃描數據的虛擬評審及試制部的兩輪零部件的試裝驗證，試制實物裝配前，利用掃描對典型零部件進行掃描，利用數字化工作室進行裝配分析驗證。“數字化工廠”技術與系統作為新型的制造系統，為制造商及其供應商提供了一個制造工藝信息平臺，使企業能夠對整個制造過程進行設計規劃，模擬仿真和管理，并將制造信息及時地與相關部門、供應商共享，從而實現虛擬制造和并行工程，保障生產的順利進行。在汽車行業，數字化工廠更是發揮了重要的作用。從產品設計到制造開始的工作轉換是汽車開發過程中最關鍵的步驟之一，“數字化工廠”規劃系統可以通過詳細的規劃設計和驗證預見所有的制造任務，在提高質量的同時減少設計時間，從而加速汽車開發周期。同時，它還可以消除浪費，減少為了完成某項任務所需的資源數量等。此外，“數字化工廠”規劃系統通過統一的數據平臺，實現主機廠內部、生產線供應商、工裝夾具供應商等的并行工程。

2.4夾具技術

汽車制造機械加工中夾具的應用，能夠使汽車各零件以及設備能夠連接的更堅固，從而保證各個零件加工的精準度和密度。夾具的原材料以及結構也會對其應用性能造成一定的影響，所以我國在夾具技術的應用中也一直都很重視。在夾具結構的研究中，需要保證夾具的系列性和通用性，這樣不僅能夠保證夾具的應用效果，同時也擴大了夾具的使用范圍。此外，由于夾具在汽車制造中的重要作用，在夾具的制作過程中還需要對其厚度設計的合理性等進行明確，必要時可以運用CO 2 等氣體，對夾具自身形成保護，進而提升夾具的質量。

3汽車先進制造技術的發展趨勢

隨著互聯網的發展，計算機的普及，信息時代已經到來，人們對汽車系統的智能化需求也越來越高，總體來看，汽車行業的發展趨勢就是向現代化、全球化、虛擬智能化發展，汽車制造技術的發展也要向著精細化、輕量化、智能化、網絡化以及創新管理等方向發展和進步。具體來看，汽車設計技術的發展方向首先是設計方法和思想的創新，不斷開發設計新的汽車制造系統，應對市場需求，例如現在用的并行設計、反求工程技術等，都證明了在汽車制造行業也需要創新，需要拓展新思維，新方向； 其次是在汽車的設計過程中，從過去單純考慮技術的因素，轉變成綜合考慮技術、經濟和社會環境等其他影響因素，突破汽車制造的技術也許不難，總會實現，但要綜合衡量汽車的整個設計生產過程，還有很長的路要走。

新世紀，新發展，短短十多年，汽車制造的工藝已經突飛猛進，毛坯零件形狀的生產逐步向精密成形，即純凈型的方向發展。部件的加工也實現了亞微米級加工，并向著納米級加工研發和制造，材料從過去的金屬拓展到非金屬材料加工，并努力對工件的相關性能進行提升。現在在汽車制造行業還有一種急需發展的技術，即敏捷制造技術。敏捷制造技術旨在應對變幻莫測的國際市場，精準抓住客戶的生活需求，以及對汽車性能的期待。敏捷制造技術是未來汽車制造業的必然發展趨勢，它還有很大的潛力需要我們去挖掘，實際應用方面也有待我們進一步探索和研究。未來的日子，在汽車制造產品方面，需要更加重視人性化的設計，設計的宗旨要以人為本，體現為人服務的原則，讓人們的生活更加方便、快捷； 還需要不斷改進汽車的機動性，降低油耗水平，開發新型省油發動機、利用電動技術等。

結語

綜上所述，通過對我國汽車制造機械加工工藝的分析可見，我國在機械加工技術上雖然與國際先進的技術水平相比還存在一定的差距，通過對國外技術的學習以及我國自身經驗的積累，也不斷地實現技術上的突破。但是在未來的發展中，還需要全面考慮汽車制造的情況，保證機械加工技術的合理性，提升汽車制造的技術水平，使我國的汽車制造機械加工技術也能夠達到世界的頂尖水平，提升我國汽車產業的國際競爭力。

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