機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中應(yīng)用

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摘要：機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中應(yīng)用在優(yōu)化與調(diào)整汽車制造流水工序合理化、科學(xué)化的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步保障汽車制造的安全性與穩(wěn)定性。本文以機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用為討論方向，首先對(duì)機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，繼而論述了機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的具體應(yīng)用。研究中，以汽車制造中的自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)組裝技術(shù)、集成技術(shù)與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)四個(gè)方面來揭示機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)促進(jìn)我國汽車制造業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；汽車制造；應(yīng)用與分析

0引言

在汽車制造生產(chǎn)的時(shí)候，運(yùn)用自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化可以顯著提升生產(chǎn)質(zhì)量與效率，在提升企業(yè)實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，保障汽車制作不斷創(chuàng)新。汽車制造中依托機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備可以助力技術(shù)生產(chǎn)人員可以全面的了解到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，節(jié)約生產(chǎn)工作時(shí)間的同時(shí)，提升技術(shù)生產(chǎn)人員工作質(zhì)量與效率。降低技術(shù)生產(chǎn)人員工作壓力顯著降低的同時(shí)，確保設(shè)備工作量與速度。加之，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)化特征可以給生產(chǎn)技術(shù)人員提供出更為精準(zhǔn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。在確保企業(yè)單位經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)上，降低資源浪費(fèi)狀況。對(duì)企業(yè)內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)人員來講，通過不斷對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，可以降低人力資源損耗，提升汽車制造質(zhì)量與效率保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展[1]。

1機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)分析

機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如下：

1.1提供科學(xué)制造方案

隨著我國社會(huì)信息技術(shù)的跨越式發(fā)展與變革，現(xiàn)階段機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備逐漸將朝向智能化方向發(fā)展，運(yùn)用合理化智能計(jì)劃成為汽車制造業(yè)高效化發(fā)展的重要因素。智能化優(yōu)化主要以降低人力資源投入力度，將機(jī)械設(shè)備替代人力資源，降低企業(yè)人力資源成本投入，提升企業(yè)單位經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)智能化優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行制定的時(shí)候，技術(shù)生產(chǎn)人員要依照企業(yè)單位經(jīng)營(yíng)狀況，對(duì)先進(jìn)化機(jī)械自動(dòng)化引入其中，降低資源出現(xiàn)浪費(fèi)狀況。與此同時(shí)，技術(shù)生產(chǎn)人員需要依照設(shè)備實(shí)際應(yīng)用實(shí)際狀況構(gòu)建出優(yōu)質(zhì)的通信系統(tǒng)，確保設(shè)備內(nèi)各類運(yùn)行數(shù)據(jù)可以被有效運(yùn)用，提升生產(chǎn)系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。運(yùn)用合理性智能優(yōu)化計(jì)劃，不但可以保障設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息運(yùn)用效率可以顯著提升，還可以保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。選取出合理性與科學(xué)性的智能化優(yōu)化計(jì)劃，可以保障設(shè)備內(nèi)每個(gè)子系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)可以獲得較好的收集速度，保障設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率。在一般狀況下，為了可以保障機(jī)械系統(tǒng)可以最佳運(yùn)行，需要技術(shù)生產(chǎn)人員全面的了解設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況[2]。

1.2依托數(shù)據(jù)模型，提高企業(yè)效益

技術(shù)生產(chǎn)人員通過對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行周期和配置函數(shù)的了解做好相關(guān)的分析統(tǒng)計(jì)工序。依照機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行實(shí)際狀況合理化處理的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，繼而與數(shù)據(jù)信息處理狀況相結(jié)合構(gòu)建出有關(guān)數(shù)據(jù)信息模型，依托數(shù)據(jù)模型優(yōu)化與動(dòng)態(tài)化調(diào)整汽車制造流水線及具體安裝，在優(yōu)化工作流程及效率的同時(shí)，可提高企業(yè)汽車制造產(chǎn)量。此外，依托數(shù)據(jù)模型可將汽車制造中的直接成本與間接成本直觀展示，汽車制造成本是企業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，傳統(tǒng)成本計(jì)算與統(tǒng)計(jì)多數(shù)以人員調(diào)查與相關(guān)數(shù)據(jù)分析，成本預(yù)算與實(shí)際仍存在一定差異，如通過自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)，對(duì)材料費(fèi)用、設(shè)備折損等費(fèi)用一目了然，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有實(shí)質(zhì)意義[3]。

2機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的具體應(yīng)用

2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)是機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造生產(chǎn)中較為關(guān)鍵的系統(tǒng)，完善與優(yōu)化汽車生產(chǎn)線的同時(shí)，保障了汽車制造工序有序進(jìn)行，對(duì)促進(jìn)汽車制造生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性具有實(shí)質(zhì)意義[4]。以焊鉗為例，汽車自動(dòng)焊鉗控制系統(tǒng)主要以氣控、電控兩大模塊組成，電控依托PLC程序控制器與焊接控制箱組成，在焊接過程中PLC接受檢測(cè)信號(hào)與焊接控制箱通信，在經(jīng)過程序后控制啟動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥動(dòng)作。自動(dòng)焊鉗加壓氣缸與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作都是由電池閥控制氣缸內(nèi)壓縮空氣流向?qū)崿F(xiàn)，焊鉗動(dòng)作有行程開關(guān)檢測(cè)繼而發(fā)出信號(hào)，由主控制系統(tǒng)PLC控制電池閥換位，繼而協(xié)調(diào)焊鉗工作[5]。此外，該自動(dòng)控制系統(tǒng)中配備了應(yīng)急控制系統(tǒng)，為我國汽車制造安全發(fā)展提供有力支撐，如汽車制造生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障及問題，系統(tǒng)根據(jù)流水線情況開啟報(bào)警模式并強(qiáng)行停止與終端生產(chǎn)作業(yè)行為，同時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)具有信息采集、收集、整理、建模、規(guī)劃等功能，將故障類型、故障生成因素上傳控制中心，控制中心通過數(shù)據(jù)收集下發(fā)指令，將神經(jīng)元系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)及模糊邏輯系統(tǒng)融合，繼而優(yōu)化生產(chǎn)流程。

2.2自動(dòng)組裝技術(shù)

汽車制作流水中汽車組裝與緊固件是汽車制造的核心工藝環(huán)節(jié)，過去汽車組裝主要依靠人工完成不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力同時(shí)難以保證組裝質(zhì)量。而自動(dòng)組裝技術(shù)的應(yīng)用可以提高汽車制造的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度，例如，作為機(jī)械基礎(chǔ)件之一的緊固件，其技術(shù)先進(jìn)程度是設(shè)備制造業(yè)中保證技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。PLC自動(dòng)組裝設(shè)備控制系統(tǒng)，由PLC控制器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、頂針、伺服驅(qū)動(dòng)器、編碼器、伺服電機(jī)、取料組裝盤、氣動(dòng)電磁閥、氣動(dòng)壓輪、升降氣缸、壓輪開/合位置（彈墊、平墊、套管）限位開關(guān)[6]。其中PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，通過控制壓輪的上下升降、伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制頂針的伸縮來實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的動(dòng)作。由于伺服電機(jī)是一種自帶編碼器的閉環(huán)作動(dòng)器，因此，通過驅(qū)動(dòng)進(jìn)料組合驅(qū)動(dòng)頂針，實(shí)現(xiàn)工件的運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)進(jìn)料組裝完成裝夾后，工件的運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)具有較高的定位精度，滿足了設(shè)備對(duì)平移位置精度的要求。通過氣動(dòng)電磁閥，實(shí)現(xiàn)壓輪下壓、上抬和缸體的伸縮控制，限位開關(guān)可將壓輪上、下油缸的伸縮狀態(tài)反饋給PLC保證設(shè)備正常運(yùn)行。據(jù)此，自動(dòng)組織技術(shù)應(yīng)用于汽車組成與緊固件中，依托自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)組裝自動(dòng)化，解放人力的同時(shí)，對(duì)提高汽車組裝穩(wěn)定性具有實(shí)質(zhì)意義。此外，依托自動(dòng)組織技術(shù)，員工的主要任務(wù)是設(shè)定組裝流程，配件按照流程自動(dòng)組裝。生產(chǎn)線在組裝過程中該系統(tǒng)采取安全防護(hù)措施，避免生產(chǎn)過程中各種危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

2.3集成技術(shù)

機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造業(yè)的應(yīng)用中集成技術(shù)較為關(guān)鍵。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)跨越式發(fā)展集成技術(shù)為諸多領(lǐng)域提供了有力支撐，集成技術(shù)泛指將多元單元系統(tǒng)整合以此形成完整系統(tǒng)。傳統(tǒng)汽車制造業(yè)系統(tǒng)相對(duì)分散，各工序各作業(yè)整體存在嚴(yán)重的孤島化現(xiàn)象，依托機(jī)械自動(dòng)化集成技術(shù)對(duì)各生產(chǎn)流程整合的同時(shí)，便于提高整體制造水平[7]。例如：將通信、數(shù)據(jù)庫、集成技術(shù)融合，促進(jìn)整體汽車生產(chǎn)過程靈活且開發(fā)，管理人員可對(duì)生產(chǎn)制造流程動(dòng)態(tài)化分析的同時(shí)，提高汽車生產(chǎn)智能化與自動(dòng)化程度?，F(xiàn)階段我國集成技術(shù)在汽車制造中較常見的應(yīng)用技術(shù)為依托物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建汽車制造系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)云平臺(tái)。借助云平臺(tái)共享設(shè)計(jì)知識(shí)庫，可方便地在云平臺(tái)上調(diào)用專家設(shè)計(jì)知識(shí)、技術(shù)方案、可用的功能模塊及其規(guī)格，以及設(shè)計(jì)手冊(cè)、數(shù)據(jù)表、設(shè)計(jì)方法、聯(lián)機(jī)監(jiān)測(cè)信息（系統(tǒng)性能、機(jī)器故障、維修記錄、剩余使用壽命），形成基于云計(jì)算的設(shè)計(jì)知識(shí)庫。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，挖掘機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、新技術(shù)方法和新模塊開發(fā)更新知識(shí)庫，實(shí)現(xiàn)汽車制造系統(tǒng)不同站點(diǎn)的設(shè)計(jì)知識(shí)庫，通過實(shí)時(shí)訪問知識(shí)庫促進(jìn)協(xié)同設(shè)計(jì)。

2.4自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下，我國汽車制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度不斷加劇，汽車企業(yè)為了保障自身效益最大化及在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)，都積極探索與革新汽車制造工藝，依托產(chǎn)品精細(xì)化發(fā)展保障汽車質(zhì)量不斷提升，其中自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)為汽車企業(yè)與汽車制造檢測(cè)環(huán)節(jié)變革提供有力支撐。傳統(tǒng)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)無法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)為產(chǎn)品制造檢測(cè)提供技術(shù)支持，規(guī)避傳統(tǒng)因人工檢測(cè)遺漏出現(xiàn)質(zhì)量問題的同時(shí)，進(jìn)一步提高檢測(cè)效率與質(zhì)量。此外，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)與儀器有了全新突破，依托物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)信息對(duì)系統(tǒng)硬件條件，通過追蹤系統(tǒng)硬件元件結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)操作空間，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)感知圖，實(shí)現(xiàn)制造質(zhì)量可視化。檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置了不同的數(shù)據(jù)處理模塊，提高了整個(gè)硬件設(shè)計(jì)的有效性。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模塊由監(jiān)測(cè)模塊構(gòu)成，通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊和信號(hào)檢測(cè)模塊。其中，數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊選用工業(yè)數(shù)碼攝像機(jī)，連接到攝像機(jī)狀態(tài)，接收精度高，抗干擾能力強(qiáng)，具有ISM多波段、不需申請(qǐng)頻率自由使用、多頻率可選、多種傳輸速率等特點(diǎn)，可方便嵌入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)ISSI通道偵測(cè)功能的基礎(chǔ)上具有較強(qiáng)的監(jiān)測(cè)性能。

3結(jié)論

綜上所述，本文以機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中的應(yīng)用為討論方向，研究中可以得出，機(jī)械自動(dòng)化在汽車制造中應(yīng)用不僅完善了傳統(tǒng)汽車制造流程中存在的不足，同時(shí)可進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，對(duì)促進(jìn)我國汽車制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化與可持續(xù)化發(fā)展而言具有現(xiàn)實(shí)意義。

作者:雷云進(jìn) 單位:郴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院