智能化汽車(chē)焊接生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

劉廣寶

摘要：隨著社會(huì)現(xiàn)代化水平的日益提高，智能化汽車(chē)焊接生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在一定的基礎(chǔ)上被更多的人重視。本文主要從智能化汽車(chē)焊接生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)地分析和研究，并對(duì)此提出相關(guān)的總結(jié)和思考，希望能為智能化汽車(chē)焊接生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題提供一定的理論基礎(chǔ)，也希望能夠給相關(guān)的工作人員提供一定的理論性支持和實(shí)踐思考。

關(guān)鍵詞：智能化汽車(chē);焊接生產(chǎn)線;設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)探討;總結(jié)

0? 引言

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在一定的基礎(chǔ)上能夠促進(jìn)汽車(chē)的發(fā)展和進(jìn)步，汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)不斷創(chuàng)造新的奇跡，汽車(chē)生產(chǎn)的企業(yè)的產(chǎn)能需求隨著時(shí)代的發(fā)展不斷地被提升，同時(shí)在這樣的背景下，汽車(chē)制造生產(chǎn)線的產(chǎn)能和質(zhì)量方面還是存在一定的問(wèn)題，這些問(wèn)題的產(chǎn)生使得此行業(yè)的發(fā)展面臨著越來(lái)越多的要求和挑戰(zhàn)。焊接生產(chǎn)線在汽車(chē)制造的生產(chǎn)線中占據(jù)十分重要的地位，同時(shí)也是十分重要的一部分工作，其智能化的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)在一定程度上可以提高汽車(chē)制造生產(chǎn)線的產(chǎn)能，同時(shí)對(duì)質(zhì)量方面也會(huì)奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)，對(duì)于消費(fèi)者的消費(fèi)理念和相關(guān)的需求可以達(dá)到一定的滿足，對(duì)汽車(chē)的銷(xiāo)售來(lái)說(shuō)，起到十分積極的促進(jìn)作用。此外，汽車(chē)制造業(yè)也是在制造業(yè)中占據(jù)十分重要的地位，如何實(shí)現(xiàn)智能化的制造和未來(lái)的發(fā)展有著十分密切的聯(lián)系。因此對(duì)智能化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)地分析是一項(xiàng)具有重要意義的工作，在一定程度上可以促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

1? 對(duì)目前我國(guó)汽車(chē)焊接生產(chǎn)線的發(fā)展情況詳細(xì)分析

在制造業(yè)實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)和其他制造產(chǎn)業(yè)相比較而言，汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)是比較發(fā)達(dá)的。很多的企業(yè)己經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)的具體應(yīng)用，更重要的是有一部分發(fā)展比較快的企業(yè)逐步開(kāi)始推進(jìn)智能化生產(chǎn)線的應(yīng)用，嘗試通過(guò)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)支持進(jìn)行相應(yīng)的研發(fā)、生產(chǎn)和大規(guī)模銷(xiāo)售等，在一定程度上可以降低生產(chǎn)的費(fèi)用，同時(shí)還能夠提高生產(chǎn)的速度。在早期發(fā)展的過(guò)程中，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)焊接生產(chǎn)的模式比較傳統(tǒng)，一般主要采用的是分平臺(tái)生產(chǎn)線的方案進(jìn)行相關(guān)操作，不同的車(chē)型都有不同的同時(shí)單獨(dú)運(yùn)行的生產(chǎn)線，生產(chǎn)車(chē)間的面積往往比較大，當(dāng)車(chē)型做出相關(guān)的調(diào)整時(shí)，改造生產(chǎn)線是一項(xiàng)必須的工作，同時(shí)也是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作。設(shè)備改造的次數(shù)比較多、生產(chǎn)線非自動(dòng)化等問(wèn)題，在一定的程度上對(duì)生產(chǎn)效率的提升產(chǎn)生阻礙作用，而且，部分工作還是需要大量的人工操作，質(zhì)量方面缺乏保證。目前，汽車(chē)焊裝車(chē)間對(duì)于生產(chǎn)線設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始采用柔性化管理的方式進(jìn)行操作，使得共線生產(chǎn)成為一種可能，但對(duì)于某些特殊的轎車(chē)來(lái)說(shuō)，或者差異比較大的平臺(tái)產(chǎn)品做到共線生產(chǎn)仍然存在很大的難度。與此同時(shí)，生產(chǎn)線存在一定的弊端，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，其只可以在水平方向上進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)，屬于一種單一的輸送線。這種弊端的存在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)，定位功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，對(duì)生產(chǎn)效率的提升產(chǎn)生抑制作用。

2? 智能化汽車(chē)焊接生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

智能化汽車(chē)焊裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，其主要是為了對(duì)汽車(chē)制造的效率和質(zhì)量方面做出相應(yīng)的改進(jìn)工作，使得信息化在其中能夠得到相應(yīng)的應(yīng)用，形成一個(gè)全新的智能化的生產(chǎn)鏈接，同時(shí)重點(diǎn)是能夠提高經(jīng)濟(jì)效益。智能化汽車(chē)焊接生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)的主要表現(xiàn)總結(jié)為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

2.1 信息化的具體應(yīng)用

智能制造的發(fā)展和進(jìn)步對(duì)信息化的發(fā)展產(chǎn)生具體的要求，重點(diǎn)是信息可以做到實(shí)時(shí)共享，在信息可以實(shí)時(shí)共享的前提下，對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地分析，加上對(duì)當(dāng)前的狀況進(jìn)行一定的結(jié)合和分析，對(duì)需要制造的車(chē)輛以及需要用到的原材料進(jìn)行自動(dòng)的配置。通過(guò)建立信息相互聯(lián)系的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息、物料需求等方面的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)物料信息進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整和分析、跟蹤車(chē)輛制造狀況，確保相應(yīng)的安全，從而可以實(shí)現(xiàn)智能制造，促進(jìn)生產(chǎn)力的最大化發(fā)展。信息化的具體應(yīng)用其主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

2.1.1 物料供應(yīng)系統(tǒng)

在生產(chǎn)線運(yùn)行的過(guò)程中，物料供應(yīng)系統(tǒng)占據(jù)十分重要的地位，其發(fā)揮的作用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大。此系統(tǒng)的出現(xiàn)在一定的基礎(chǔ)上可以使整個(gè)生產(chǎn)線能夠穩(wěn)定地運(yùn)行，使物料能夠及時(shí)地被供應(yīng)。一方面能隨時(shí)滿足生產(chǎn)線的需求，另一方面還能減少庫(kù)存浪費(fèi)的現(xiàn)象。在制造業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng)是暗燈系統(tǒng)，它能夠在物料不足時(shí)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的提醒，使人工及時(shí)地能夠傳輸物料。然而人工運(yùn)輸物料并不是絕對(duì)的安全，在庫(kù)存不足時(shí)人工進(jìn)行運(yùn)輸容易出現(xiàn)不及時(shí)的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)一定問(wèn)題。在實(shí)際的操作過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的物料能夠得到供應(yīng)。其中建立實(shí)時(shí)的信息共享的數(shù)據(jù)系統(tǒng)具有十分重要的意義。

2.1.2 識(shí)別的方法

對(duì)物料的數(shù)量以及相應(yīng)的使用順序方面進(jìn)行有效地的跟蹤，將物料配送過(guò)程提前已知，避免在其中出現(xiàn)被動(dòng)的現(xiàn)象。同時(shí)，建立物料配送的系統(tǒng)也是十分重要的，人工配送的形式盡量減少。實(shí)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性分析，對(duì)配送物流的種類(lèi)和數(shù)量問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整和改善。

2.1.3 對(duì)車(chē)輛信息的有效讀取和傳遞

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，汽車(chē)逐漸地更新?lián)Q代，車(chē)輛的種類(lèi)、型號(hào)必然會(huì)逐漸地增加，同時(shí)差異化越來(lái)越明顯，針對(duì)多種尺寸的車(chē)輛進(jìn)行共線的生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，需要在進(jìn)行施工的前期需要對(duì)車(chē)輛的類(lèi)型進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的識(shí)別車(chē)輛類(lèi)型的辦法識(shí)別準(zhǔn)確度方面確實(shí)是挺高，但調(diào)試的過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較麻煩，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的變化，相應(yīng)識(shí)別方法的結(jié)構(gòu)就要做出改變，因此，新的車(chē)輛運(yùn)行跟蹤系統(tǒng)的建立是一項(xiàng)十分重要的工作，也具有很高的價(jià)值，在生產(chǎn)線剛開(kāi)始的位置，對(duì)車(chē)輛制造的信息進(jìn)行一定的提取和應(yīng)用，從而進(jìn)行各種類(lèi)型的施工，來(lái)進(jìn)一步為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的智能化奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。

2.2 輸送系統(tǒng)智能化的發(fā)展

智能化的生產(chǎn)線和智能機(jī)器人的使用在汽車(chē)制造業(yè)應(yīng)用的比較突出，對(duì)智能制造的發(fā)展起到助推作用，同時(shí)這也是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的要素。可以說(shuō)，快速穩(wěn)定的生產(chǎn)線保證運(yùn)行的安全;工裝的快速自動(dòng)切換在一定的基礎(chǔ)上可以提高工作的效率;而智能機(jī)器人的使用對(duì)輸送系統(tǒng)智能化的發(fā)展奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)，促進(jìn)智能制造的發(fā)展和應(yīng)用。

2.2.1 輸送系統(tǒng)的全自動(dòng)化發(fā)展

生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要想達(dá)到一定的發(fā)展和需求，需要采用全部自動(dòng)控制的形式進(jìn)行相應(yīng)的操作，高速滾床輸送方式是可以被推薦的，在一定程度上它可以對(duì)輸送等待的時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的控制;采用先進(jìn)的控制方式，精確定位。輸送線內(nèi)各種狀態(tài)信息能夠更加有效的進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地分析使其可以提前對(duì)故障進(jìn)行相應(yīng)的判斷，在一定的程度上可以對(duì)設(shè)備維護(hù)的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確控制。實(shí)現(xiàn)輸送系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定，減少出現(xiàn)故障的次數(shù)。

2.2.2 對(duì)機(jī)器人的功能問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)展和應(yīng)用

在前期的生產(chǎn)的過(guò)程中，每臺(tái)機(jī)器人在實(shí)際的工作過(guò)程中對(duì)于車(chē)型的制造工作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較固定，致使輸送線工作在運(yùn)行中容易產(chǎn)生一定的問(wèn)題，效率不能得到相應(yīng)的提升。要實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的形式，對(duì)平面式生產(chǎn)線進(jìn)行一定的改進(jìn)是一項(xiàng)十分重要的工作，拓展新思路，通過(guò)對(duì)機(jī)器人的工位進(jìn)行密集布置、對(duì)相同的機(jī)器人進(jìn)行不同的操作進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的車(chē)輛制造，以減少機(jī)器人制造的數(shù)量，同時(shí)間接性節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，還可以縮短生產(chǎn)線的長(zhǎng)度。機(jī)器人功能在焊接生產(chǎn)線中占據(jù)十分重要的地位，也是汽車(chē)制造業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化制造的表現(xiàn)。

2.2.3 工裝需要滿足快速切換的條件

工裝的快速切換和車(chē)輛拼裝焊接工作之間存在密切的聯(lián)系，智能化的汽車(chē)焊接生產(chǎn)線要想能夠得到一定的認(rèn)可和支出，關(guān)鍵是要滿足多車(chē)型的柔性化生產(chǎn)就要求工裝切換與車(chē)輛進(jìn)出工位同步進(jìn)行，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)快速切換的狀態(tài)。此外，在實(shí)際的操作過(guò)程中，工裝要對(duì)焊點(diǎn)的定位需求需要進(jìn)一步滿足，并對(duì)其進(jìn)行邏輯控制。

2.3 操作的安全問(wèn)題

在焊裝進(jìn)行操作的過(guò)程中，車(chē)間中往往會(huì)存在大量的機(jī)器人、輸送設(shè)備等相關(guān)的物件，為了使更多的技術(shù)人員和設(shè)備在一定程度上可以更加地安全，整個(gè)控制系統(tǒng)需要對(duì)其嚴(yán)格的規(guī)范、監(jiān)督和控制。其中主要是包含眾多的安全設(shè)備。將常規(guī)的設(shè)備控制與安全的控制進(jìn)行相應(yīng)地結(jié)合，減少現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)系統(tǒng)整體的安全性方面可以進(jìn)一步保證，保障操作人員和設(shè)備不受到相應(yīng)的影響。

2.4 汽車(chē)焊接新技術(shù)的應(yīng)用

從目前看來(lái)，汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向重點(diǎn)是智能、節(jié)能和環(huán)保。先進(jìn)的焊接技術(shù)的廣泛的應(yīng)用空間對(duì)智能生產(chǎn)線的發(fā)展提供一定的基礎(chǔ)。汽車(chē)工業(yè)中的先進(jìn)的焊接技術(shù)的種類(lèi)比較豐富。拿電阻焊的節(jié)能及控制技術(shù)來(lái)講：

2.4.1 點(diǎn)焊機(jī)

點(diǎn)焊機(jī)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，同時(shí)應(yīng)用的比較多的是懸掛式的點(diǎn)焊機(jī)，一個(gè)車(chē)間往往是會(huì)設(shè)定很多的此類(lèi)電焊機(jī)，其容量往往是十分大的。一般是在100kVA以上，在汽車(chē)薄板的焊接中應(yīng)用的比較多。

2.4.2 電阻焊機(jī)

目前電阻焊機(jī)往往會(huì)用交流50Hz的單相交流電源進(jìn)行相應(yīng)的工作，容量往往比較大、功率因數(shù)并不是很高。三相低頻電阻焊機(jī)、三相次級(jí)整流接觸焊機(jī)縫焊機(jī)的發(fā)展范圍逐漸地拓展。對(duì)電網(wǎng)不平衡問(wèn)題進(jìn)一步解決，同時(shí)還可以提高功率。

3? 結(jié)語(yǔ)

在目前快速發(fā)展的時(shí)代背景下，人們的需求品質(zhì)逐漸地增強(qiáng)，對(duì)于車(chē)輛的需求提出相關(guān)的要求，汽車(chē)制造是制造業(yè)中十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容。汽車(chē)制造業(yè)智能化發(fā)展的方向變得越來(lái)越明確。世界上不少的發(fā)達(dá)國(guó)家在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，規(guī)模較大的同時(shí)具備專(zhuān)業(yè)的開(kāi)發(fā)能力的焊接裝備生產(chǎn)的企業(yè)是真實(shí)存在的。目前的發(fā)展情況看來(lái)，我國(guó)的汽車(chē)的市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)比較明顯，同時(shí)各個(gè)企業(yè)之間的壓力也挺大，基于消費(fèi)者的消費(fèi)理念和需求隨著社會(huì)的進(jìn)一步要求變得越來(lái)越嚴(yán)格，使得各個(gè)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展面臨很多的挑戰(zhàn)，同時(shí)在新時(shí)代的發(fā)展下，對(duì)技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的研究同樣十分重要，找到出現(xiàn)的問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行解決和改善，在實(shí)際的智能生產(chǎn)時(shí)，只有對(duì)設(shè)計(jì)不斷地優(yōu)化和完善，才能進(jìn)一步促進(jìn)智能化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曙.工業(yè)4.0和智能制造[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2014（8）：1-5.

[2]朱敏慧.《中國(guó)制造2025》與“工業(yè)4.0”[J].汽車(chē)與配件，2015（21）：36-39.

[3]高穎閣，蔡小平，李飛，等.巧談柔性車(chē)身生產(chǎn)線的改造開(kāi)發(fā)——裝備制造技術(shù)，2012（2）：128-130.