李炎粉

（黃河交通學院汽車工程學院，河南 焦作 454950）

淺談機械自動化在汽車制造中的應用

李炎粉

（黃河交通學院汽車工程學院，河南 焦作 454950）

將機械自動化技術(shù)應用于汽車制造，能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，本文首先分析了機械自動化應用于汽車制造的優(yōu)勢，然后對機械自動化在汽車制造中的幾個應用方向進行了研究，對機械自動化在汽車制造中的應用研究具有一定的參考意義。

機械自動化；汽車制造；機械制造

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，機械制造的水平和工藝越來越成熟，自動化技術(shù)作為隨著科技發(fā)展而產(chǎn)生并成熟的一門科學，在制造業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應用。自動化顧名思義，就是指機器或裝置在不需人為干預的情況下，按照預設(shè)的指令或者程序進行自動的操作或者控制的過程，而機械自動化就是機器或者通過機械方式完成自動化操作的過程。汽車制造是我國的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在我國的工業(yè)領(lǐng)域具有特殊和重要的作用，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，人們對汽車整車質(zhì)量的要求逐步提高，汽車制造企業(yè)對制造效率的要求也隨之提高，這就促使汽車制造企業(yè)運用更加先進和完善的自動化技術(shù)進行車輛的生產(chǎn)和制造，機械自動化技術(shù)的應用能夠有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本和工人的勞動強度，同時能夠提升生產(chǎn)質(zhì)量。加強機械自動化在汽車制造中應用研究，對提升我國汽車工業(yè)的整體制造能力具有重要的現(xiàn)實意義。

1　機械自動化應用于汽車制造過程的優(yōu)勢

（1）提高設(shè)備和系統(tǒng)的維修效率。自動化技術(shù)與計算機計算的結(jié)合，可以使機械自動化設(shè)備和系統(tǒng)能夠根據(jù)控制程序生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，同時可以對產(chǎn)品進行個性化的定制和針對性地調(diào)試。計算機技術(shù)的應用，特別是計算機編程技術(shù)的應用使得機械自動化設(shè)備能夠?qū)刂瞥绦蛑械膯栴}進行自動的修復而不必對設(shè)備進行拆解。自動化程序根據(jù)系統(tǒng)預置的錯誤和故障數(shù)據(jù)庫，對設(shè)備和程序的故障進行自動比對并進行判斷，做出相應的修復決策，這就在大大節(jié)省設(shè)備維護成本的同時，降低了人工勞動強度，提高了生產(chǎn)的效率。

（2）自動提高加工和控制的品質(zhì)。將機械自動化系統(tǒng)引入汽車制造企業(yè)，可以有效提高汽車制造過程中的信息整合及精度控制，機械自動化設(shè)備的加工精度和控制能力相比傳統(tǒng)的人工制造設(shè)備具有質(zhì)的飛躍，將機械自動化設(shè)備進行深入的擴展和應用，可以大大提高產(chǎn)品的性能可靠度，避免人工因素導致的誤差和效率的下降，提高汽車制造中的加工和控制品質(zhì)［1］。

（3）提高汽車制造過程的安全性。汽車制造中的安全包括人員的安全和設(shè)備的安全，安全性對于汽車制造企業(yè)至關(guān)重要。機械自動化在汽車制造領(lǐng)域的應用可以顯著提高汽車制造過程中的安全性：一是自動化系統(tǒng)的自動報警功能能夠有效避免安全事故的發(fā)生。通過對自動化設(shè)備預設(shè)安全報警程序，利用各種傳感器的感應，可以對生產(chǎn)中的故障和安全隱患進行實時的監(jiān)控和判斷，及時發(fā)出預警信號，避免停工停產(chǎn)情況的發(fā)生。二是機械自動化設(shè)備可有效替代部分可動構(gòu)件，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障率，提高設(shè)備的可靠性，提高生產(chǎn)效率。三是自動化設(shè)備可以代替人工進行危險環(huán)境和危險工序中的工作，有效減少潛在的安全事故［2］。

2　機械自動化在汽車制造中的應用

（1）柔性自動化技術(shù)的應用。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)簡稱柔性制造技術(shù)，其核心是數(shù)控技術(shù)，是指以工藝設(shè)計為基礎(chǔ)，自動化地完成制造企業(yè)中多品種、多批量地生產(chǎn)的先進制造技術(shù)。在汽車制造中，主要用來進行成批量、多車型、多顏色混線的汽車加工、制造、裝配、檢測等過程。汽車制造中的柔性生產(chǎn)線是對多臺數(shù)控機床的整合和集成，具有高度的自動化和信息化水平，能夠通過計算機進行管理和控制，并可設(shè)定多種生產(chǎn)模式，不但有效節(jié)省了生產(chǎn)成本，而且能夠明顯提高生產(chǎn)效率。

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)是先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，也是汽車制造企業(yè)適應市場動態(tài)需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，實踐證明，應用柔性化生產(chǎn)技術(shù)的汽車制造企業(yè)，其制造系統(tǒng)的效率可提高1～4倍，新產(chǎn)品試制周期和費用可相應減少1/3～1/2，這就縮短了汽車制造周期，提高了產(chǎn)品更新?lián)Q代能力，進而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。汽車裝配柔性生產(chǎn)線的基本組成主要有自動加工、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等幾部分。柔性生產(chǎn)線主要優(yōu)點有以下幾個方面：一是產(chǎn)能穩(wěn)定。加入柔性生產(chǎn)機床在同時工作時出現(xiàn)故障的情況下，能夠自主調(diào)整降級運轉(zhuǎn)，物料傳送系統(tǒng)可以繞過故障機床，保持生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù)。二是加工精度高。柔性系統(tǒng)中的機床，其零件結(jié)構(gòu)過程中的裝卸可一次完成，這不但能夠提高加工精度，而且保證了加工形式的穩(wěn)定性。三是靈活地自動化技術(shù)。柔性自動化技術(shù)能夠靈活的對生產(chǎn)目標進行智能化管理，在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上科學有效地改善機械設(shè)備性能。

（2）機械組裝自動化技術(shù)的應用。傳統(tǒng)汽車制造過程中，汽車機械設(shè)備總裝都是由人工借助設(shè)備和工具完成。

這種組裝方式不但容易出現(xiàn)人為原因?qū)е碌氖д`，出現(xiàn)機械傷害事故，而且工作效率低，組裝質(zhì)量不夠穩(wěn)定和可靠。機械組裝自動化通過將組裝機械進行技術(shù)設(shè)計，通過模擬各組裝步驟，形成搬運、組裝、調(diào)試、驗收的自動化組裝流水線，不但提高了生產(chǎn)效率，而且保證了組裝的質(zhì)量，同時保證人員安全。機械組裝主要采用數(shù)控系統(tǒng)來完成，典型的數(shù)控系統(tǒng)主要包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備兩部分［3］。當前我國的汽車總裝自動化制造線，是由各種自動化輸送裝備系統(tǒng)及專用設(shè)備按照需求組合而成的有機整體，在自動化輸送裝備系統(tǒng)中，鏈式輸送系統(tǒng)、摩擦輸送系統(tǒng)、自行小車輸送系統(tǒng)是三類典型的自動化設(shè)備，在汽車總裝自動化制造線中有著廣泛的應用。

（3）安全自動化技術(shù)的應用。在汽車制造業(yè)的各個制造工序中，沖壓是危險程度最高的，沖壓是指壓力機通過模具對對板材、型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或者分離，從而獲得所需的形狀和尺寸的成形加工方法。由于沖壓工藝的特性，造成了操作者安全事故時有發(fā)生。由于汽車制造業(yè)中沖壓過程都是高速沖壓，所以需要在保證工藝功能基礎(chǔ)上，通過安全自動化技術(shù)為生產(chǎn)設(shè)備和工作人員提高安全保障。目前，在沖壓階段的安全自動化控制系統(tǒng)主要包括兩種：一是緊急停止裝置。在傳統(tǒng)的控制裝置中，因為沒有設(shè)計啟動的安全檢測程序，所以在不符合啟動條件下進行啟動容易造成危險的后果，比如當操作頭松動時，如果重新啟動就會造成人員傷害，緊急停止裝置通過預設(shè)安全啟動檢測裝置，能夠有效避免這種情況的發(fā)生，只要沒有鎖定，緊急停止裝置的安全觸點就不會保持斷開。二是防護安全門設(shè)備。目前，防護安全門是應用最為普遍的安全自動化技術(shù)，在沖壓機器的危險動作停止前，工作人員被禁止進入危險區(qū)域，安全防護門通過各個安全感應器和傳感器，科學可靠地判斷沖壓機器危險動作，通過控制開關(guān)監(jiān)督和控制防護門的開合和移動，能夠有效避免人員傷害。

3　結(jié)語

我國的汽車制造業(yè)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，目前面臨的轉(zhuǎn)型升級任務迫在眉睫，將機械自動化技術(shù)大規(guī)模引入汽車制造業(yè)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，是重要的突破口和著力點，相信隨著機械自動化技術(shù)在汽車制造中的應用越來越深入和廣泛，我國的汽車制造工業(yè)能夠得到更好更快的發(fā)展。

［1］ 王紅星.基于低碳經(jīng)濟的汽車產(chǎn)業(yè)自動化研究［J］.中國經(jīng)貿(mào)導刊，2009（24）.

［2］ 崔華麗，李炎粉.汽車焊接技術(shù)自動化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.科協(xié)論壇（下半月），2009（12）.

［3］ 陳文弟，金明新，劉家聲.客車制造工藝技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2012，2～5.

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1671-0711（2016）08（下）-0067-02