談數(shù)字化工廠技術在汽車裝配工藝中的應用

楊瀟男 鄧宇 賈賓

【摘 要】 隨著科學技術水平的提高，汽車裝配工藝也朝著智能化、自動化等方向發(fā)展，其中數(shù)字化工廠技術在一定程度上提高了汽車裝配工藝的整體水平。下面文章以此為基礎對數(shù)字化工廠技術的應用展開探討。

【關鍵詞】 數(shù)字化工廠 汽車裝配 裝配工藝

引 言

在當今競爭激烈的社會中，要使汽車產(chǎn)品在消費人群中站穩(wěn)腳步，就須在設計和性能方面不斷更新，將產(chǎn)品使用者最感興趣的元素隨時加入設計之中。而要在短時間推出大量新產(chǎn)品進入市場，那么汽車的裝配工藝將是比較重要的環(huán)節(jié)。將裝配工藝規(guī)劃運用好，不僅可以使汽車整體生產(chǎn)工藝高效率、高質量的完成，甚者可帶來新型車輛上市所需時間的減少。但現(xiàn)代的汽車經(jīng)過一系列演變之后，其裝配工藝越來越復雜，所以，對車輛裝配工藝規(guī)劃的要求也越來越高。

1汽車裝配工藝的現(xiàn)狀

首先是現(xiàn)代汽車裝配水平的現(xiàn)狀分析，雖然近年來中國汽車裝配工藝的技術水平有所提高，但與國際汽車相比仍處在發(fā)展階段。由于汽車裝配技術與汽車實際制造質量之間有著密不可分的聯(lián)系，因此就需要不斷提高汽車裝配工藝的水平，確保中國汽車實際制造質量能夠為國人出行提供良好的安全保障。其次是汽車裝配工藝設備，傳輸設備在汽車裝配工藝設備中占據(jù)了較為重要的位置，主要包括裝配線及分裝線運輸零件與半成品所應用的設備，同時包括線體裝配工作過程中必不可缺的輔助設備，此外分總成設備主要包括對于汽車發(fā)動機、懸架、前端框架等進行組裝后進行的整體式裝配，不僅可為汽車裝配工藝提供保障還可為汽車制造質量起到良好的基礎保障。通常情況下，汽車裝配工藝所使用的設備形式為懸掛式設備，普通懸掛運輸設備較為常見的選擇方式同時也是較為安全可靠的運輸設備，其能夠為汽車裝配工藝提供良好的基礎保障[1]。

2數(shù)字化工廠技術在汽車裝配工藝中的應用分析

2.1提高裝配產(chǎn)業(yè)設計水平

汽車行業(yè)的人才都比較年輕化，所以研制的汽車無論是外觀還是性能，都比較符合這個特點。為了能夠讓我國汽車制造業(yè)的發(fā)展更上一層樓，就須要提高汽車裝配工藝技術的設計水平，將設計人員和制造人員緊密連接起來。讓設計人員積極深入到生產(chǎn)車間，了解生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場狀況，掌握相關的裝配工藝，認真關注制造人員對生產(chǎn)設備提出的反饋意見，根據(jù)一線工人提出的建議進行裝配工藝設計，即面向制造和裝配的設計（DFMA）。這樣才能將裝配工藝設計和裝配實際情況相結合起來， 把防范工作做實，使汽車裝配工藝可行性進行的更快捷、順利。

2.2自動化技術

在人力成本以及市場經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，汽車自動化的需求量也逐漸增加。在汽車總裝工藝中投入自動化技術，不僅能夠降低勞動強度，同時也能夠在一定程度上避免物力資源的浪費。在保障產(chǎn)品質量的基礎上節(jié)約產(chǎn)品成本，可以實現(xiàn)成品結構的優(yōu)化以及性能提升。如將機器設備用在前后擋風及全景天窗中，是自動化發(fā)展的必然趨勢，同時，還可有效避免由于人工操作不當而引發(fā)的斷膠現(xiàn)象，確保涂膠的穩(wěn)定性及其品質，使汽車的密封性良好，進而夠保障汽車的工作效率。除此之外，自動化機械手裝配。使用何種輔助設備來開展汽車裝配工作，能夠保障汽車裝配工藝的工藝化。自動化機械手能夠確保汽車裝配中各項工作的順利開展，還能夠確保人工滿足高強度作業(yè)，無論是在定位還是在測量方面，能夠實現(xiàn)精細化作業(yè)，并且還可以充分發(fā)揮出設備的性能，以保障汽車裝配工作的品質[2]。

2.3計算機輔助技術

計算機技術的發(fā)展，各行各業(yè)都受到了計算機輔助技術的影響。以計算機技術為載體的虛擬裝配技術的出現(xiàn)，給國內很多汽車制造企業(yè)帶來了機遇。現(xiàn)在使用比較普及的就是CATIA軟件，具體操作方法則是運用計算機軟件建立三維模型，再給模型附上各種不同的材質，然后進行模擬裝配設計和工藝SE同步分析，在虛擬裝配的環(huán)境中，模型可自由翻轉、平移，可直觀的看到三維模型的裝配定位及零件之間的關系，CATIA軟件在創(chuàng)建的過程中，各種所需零件的清單都會在軟件中列出。軟件自身所帶的錄像功能還可以對后期所需的拆卸過程進行錄制，生成AVI文件，進一步驗證和改進裝配過程。

2.4數(shù)字化和數(shù)字化工廠技術

在當今制造業(yè)中數(shù)字化技術的運用在車輛裝配工藝中仍較薄弱，汽車零部件技術參數(shù)可以運用專業(yè)的計算機軟件系統(tǒng)，對數(shù)字化的技術參數(shù)來進行驗證和分析，使其可行性更進一步能夠達到產(chǎn)品設計的技術標準。另外，在汽車零部件安裝過程中，運用數(shù)字化技術能提高在操作過程中的精確度，確保裝配工藝產(chǎn)品在執(zhí)行上更加規(guī)范化;同時數(shù)字化工廠技術實現(xiàn)了對真實工業(yè)生產(chǎn)的虛擬規(guī)劃和仿真優(yōu)化，在數(shù)字化工廠中DELMIA將數(shù)字化制造分為工藝規(guī)劃、資源建模和模擬、數(shù)字化制造過程三個不同的領域。工藝規(guī)劃包括布局規(guī)劃、工藝與資源規(guī)劃、工時、成本分析及產(chǎn)品評估;資源建模和模擬主要是利用虛擬人員、工具建模、設備、工作場所等進行工廠流程的模擬裝配、監(jiān)測及人機工程分析;數(shù)字化制造過程則涉及到產(chǎn)品、制造流程和資源數(shù)據(jù)在生產(chǎn)流中能實現(xiàn)交叉作業(yè)。DELMIA對此三大領域均有子模塊的輔助設計和實施，從而在3D數(shù)字環(huán)境中完成了一個整體式的虛擬制造工藝過程，所以實現(xiàn)數(shù)字化工廠是未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢：①數(shù)字化工廠中會不斷投入現(xiàn)場總裝的應用;②數(shù)字化工廠應用網(wǎng)絡技術擴展網(wǎng)絡互聯(lián)能力;③真正意義上實現(xiàn)了虛擬仿真與企業(yè)真實生產(chǎn)在數(shù)字化工廠中的結合[3]。

結 語

綜上所述，汽車制造水平與汽車裝配工藝密不可分，在汽車進行裝配的同時也要結合實際情況，進行科學、合理的工藝改進和提升，不斷結合虛擬仿真新型裝配技術和現(xiàn)場規(guī)劃布置工藝的融合，讓汽車行業(yè)穩(wěn)步前進。同時也要根據(jù)相應的情況給予資金和科技的支持，數(shù)字化工廠技術更好的發(fā)展。

【參考文獻】

[1] 叢曙光.淺談汽車裝配工藝現(xiàn)狀及改進措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（25）：56-57.

[2] 劉巖.汽車裝配先進工藝及調試技術研究[J].工程技術：引文版，2017（3）：00264-00264.

[3]黃騰輝.DELMIA軟件在數(shù)字化工廠中的應用[J].機械工程與自動化，2015，03-0220-02