曹暉 王睿

摘 要：自上世紀(jì) 80 年代以來(lái)，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，短短幾年的時(shí)間就達(dá)到了普及的程度，對(duì)人類的工作、生活的質(zhì)量帶來(lái)了前所未有的提高，使人們生活更加豐富、多樣化。信息時(shí)代的到來(lái)和對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的沖擊，迫使制造業(yè)的環(huán)境也不斷改變，與時(shí)俱進(jìn)，人們的需求越來(lái)越高，使汽車制造企業(yè)為了應(yīng)對(duì)這種需求，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力以及市場(chǎng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，創(chuàng)新研發(fā)汽車先進(jìn)制造技術(shù)，以先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中謀生存、謀發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車；先進(jìn)；制造技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1標(biāo)準(zhǔn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建立

在項(xiàng)目開(kāi)展初期，首先需要收集一個(gè)完整工廠所有的設(shè)備資源數(shù)據(jù)并進(jìn)行分類整理，包括ABB/KUKA/FANUC等廠家的機(jī)器人本體資源、機(jī)器人底座資源、機(jī)器人管線包和機(jī)器人控制柜資源，ARO/Nimak/Obara等廠家的焊槍庫(kù)資源、螺柱焊槍資源、CO 2 焊槍資源、涂膠槍資源、工具資源、轉(zhuǎn)臺(tái)資源、轉(zhuǎn)轂資源、EMS/FDS吊具資源、輥床資源、滑橇資源、升降機(jī)資源、移行機(jī)資源、90°轉(zhuǎn)臺(tái)資源、各工位的簡(jiǎn)易夾具資源、抓手資源和修模器等。

在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，所用的資源可直接從資源庫(kù)中調(diào)用，以保證數(shù)據(jù)源的一致性。對(duì)于某個(gè)特定項(xiàng)目專用的資源，可以在該項(xiàng)目下建立項(xiàng)目資源庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建只是數(shù)據(jù)管理的一個(gè)開(kāi)端，將數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)結(jié)合起來(lái)，即建立業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)是建立數(shù)據(jù)庫(kù)的初衷，與業(yè)務(wù)部門(mén)一起建立基于業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，將制造資源應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估和工藝開(kāi)發(fā)，真正發(fā)揮制造資源數(shù)據(jù)的作用。設(shè)立專人對(duì)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、實(shí)時(shí)更新，以保證制造資源數(shù)據(jù)的有效性。通過(guò)搭建一系列數(shù)據(jù)資源庫(kù)，使工藝資源、設(shè)備資源等模塊化，提高重復(fù)利用率和標(biāo)準(zhǔn)化；建立數(shù)據(jù)管理模式，所有數(shù)據(jù)流程化、標(biāo)準(zhǔn)化，確?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與云數(shù)據(jù)的一致性；建立一級(jí)、二級(jí)設(shè)備供應(yīng)商庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品統(tǒng)一化，降低采購(gòu)成本。

2現(xiàn)代汽車制造機(jī)械加工技術(shù)分析

2.1機(jī)床技術(shù)

機(jī)床技術(shù)在汽車機(jī)械加工中具有非常重要的作用，機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用直接決定汽車機(jī)械加工的質(zhì)量。因此，為了有效地提升機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用效率，我國(guó)技術(shù)人員根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展和需求對(duì)機(jī)床技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，并形成柔性生產(chǎn)線、柔性制造單元等，進(jìn)而有效地提升了機(jī)床技術(shù)應(yīng)用的實(shí)用性和有效性。

2.2切削技術(shù)

汽車制造機(jī)械加工中切削技術(shù)的應(yīng)用直接影響汽車生產(chǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)能力。切削技術(shù)應(yīng)用的有效性也決定于刀具的材料以及結(jié)構(gòu)的合理性。從國(guó)外的切削刀具使用情況來(lái)看，刀具的主要材料為聚集金剛石、陶瓷等。我國(guó)在刀具的材料方面也一直在學(xué)習(xí)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，積極地利用這些材料進(jìn)行研發(fā)。從刀具的結(jié)構(gòu)情況來(lái)看，為了能夠有效地提升刀具的切削速度，還需要對(duì)影響刀具運(yùn)行速度的因素進(jìn)行分析，包括刀具的材質(zhì)、制定的技術(shù)指標(biāo)等，使刀具結(jié)構(gòu)更加合理。我國(guó)在這方面的研究也取得了一定的進(jìn)步，比如高速鋼材質(zhì)刀具，為了有效地提升刀具的運(yùn)行速度，在刀具的制造中加入了一些合金件元素，進(jìn)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(shù)，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(shí)也延長(zhǎng)了刀具的使用壽命，因此從機(jī)械加工的切削技術(shù)來(lái)看，我國(guó)的技術(shù)水平也獲得了很大的提升。

2.3數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化制造技術(shù)的數(shù)據(jù)管理是基于當(dāng)前生產(chǎn)的機(jī)械及工藝數(shù)據(jù)，建立了完整的產(chǎn)品及制造數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。其實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品與制造數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成，直接在線進(jìn)行三維的數(shù)字化工藝路線規(guī)劃；利用數(shù)字化評(píng)審工作室進(jìn)行虛擬評(píng)審，讓 BIR 問(wèn)題提前發(fā)現(xiàn)解決；通過(guò)仿真分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)體工廠建模、在線設(shè)備共線及制造可行性驗(yàn)證分析、生產(chǎn)線布局規(guī)劃動(dòng)態(tài)仿真模擬等；利用 TCM 進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，單工序到實(shí)體工廠工位進(jìn)行模擬；最終結(jié)合零部件實(shí)物掃描數(shù)據(jù)的虛擬評(píng)審及試制部的兩輪零部件的試裝驗(yàn)證，試制實(shí)物裝配前，利用掃描對(duì)典型零部件進(jìn)行掃描，利用數(shù)字化工作室進(jìn)行裝配分析驗(yàn)證。“數(shù)字化工廠”技術(shù)與系統(tǒng)作為新型的制造系統(tǒng)，為制造商及其供應(yīng)商提供了一個(gè)制造工藝信息平臺(tái)，使企業(yè)能夠?qū)φ麄€(gè)制造過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，模擬仿真和管理，并將制造信息及時(shí)地與相關(guān)部門(mén)、供應(yīng)商共享，從而實(shí)現(xiàn)虛擬制造和并行工程，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。在汽車行業(yè)，數(shù)字化工廠更是發(fā)揮了重要的作用。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造開(kāi)始的工作轉(zhuǎn)換是汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中最關(guān)鍵的步驟之一，“數(shù)字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)可以通過(guò)詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和驗(yàn)證預(yù)見(jiàn)所有的制造任務(wù)，在提高質(zhì)量的同時(shí)減少設(shè)計(jì)時(shí)間，從而加速汽車開(kāi)發(fā)周期。同時(shí)，它還可以消除浪費(fèi)，減少為了完成某項(xiàng)任務(wù)所需的資源數(shù)量等。此外，“數(shù)字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)廠內(nèi)部、生產(chǎn)線供應(yīng)商、工裝夾具供應(yīng)商等的并行工程。

2.4夾具技術(shù)

汽車制造機(jī)械加工中夾具的應(yīng)用，能夠使汽車各零件以及設(shè)備能夠連接的更堅(jiān)固，從而保證各個(gè)零件加工的精準(zhǔn)度和密度。夾具的原材料以及結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)其應(yīng)用性能造成一定的影響，所以我國(guó)在夾具技術(shù)的應(yīng)用中也一直都很重視。在夾具結(jié)構(gòu)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(yīng)用效果，同時(shí)也擴(kuò)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(guò)程中還需要對(duì)其厚度設(shè)計(jì)的合理性等進(jìn)行明確，必要時(shí)可以運(yùn)用CO 2 等氣體，對(duì)夾具自身形成保護(hù)，進(jìn)而提升夾具的質(zhì)量。

3汽車先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的普及，信息時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，人們對(duì)汽車系統(tǒng)的智能化需求也越來(lái)越高，總體來(lái)看，汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)就是向現(xiàn)代化、全球化、虛擬智能化發(fā)展，汽車制造技術(shù)的發(fā)展也要向著精細(xì)化、輕量化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及創(chuàng)新管理等方向發(fā)展和進(jìn)步。具體來(lái)看，汽車設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向首先是設(shè)計(jì)方法和思想的創(chuàng)新，不斷開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新的汽車制造系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求，例如現(xiàn)在用的并行設(shè)計(jì)、反求工程技術(shù)等，都證明了在汽車制造行業(yè)也需要?jiǎng)?chuàng)新，需要拓展新思維，新方向； 其次是在汽車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，從過(guò)去單純考慮技術(shù)的因素，轉(zhuǎn)變成綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境等其他影響因素，突破汽車制造的技術(shù)也許不難，總會(huì)實(shí)現(xiàn)，但要綜合衡量汽車的整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程，還有很長(zhǎng)的路要走。

新世紀(jì)，新發(fā)展，短短十多年，汽車制造的工藝已經(jīng)突飛猛進(jìn)，毛坯零件形狀的生產(chǎn)逐步向精密成形，即純凈型的方向發(fā)展。部件的加工也實(shí)現(xiàn)了亞微米級(jí)加工，并向著納米級(jí)加工研發(fā)和制造，材料從過(guò)去的金屬拓展到非金屬材料加工，并努力對(duì)工件的相關(guān)性能進(jìn)行提升。現(xiàn)在在汽車制造行業(yè)還有一種急需發(fā)展的技術(shù)，即敏捷制造技術(shù)。敏捷制造技術(shù)旨在應(yīng)對(duì)變幻莫測(cè)的國(guó)際市場(chǎng)，精準(zhǔn)抓住客戶的生活需求，以及對(duì)汽車性能的期待。敏捷制造技術(shù)是未來(lái)汽車制造業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)，它還有很大的潛力需要我們?nèi)ネ诰颍瑢?shí)際應(yīng)用方面也有待我們進(jìn)一步探索和研究。未來(lái)的日子，在汽車制造產(chǎn)品方面，需要更加重視人性化的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的宗旨要以人為本，體現(xiàn)為人服務(wù)的原則，讓人們的生活更加方便、快捷； 還需要不斷改進(jìn)汽車的機(jī)動(dòng)性，降低油耗水平，開(kāi)發(fā)新型省油發(fā)動(dòng)機(jī)、利用電動(dòng)技術(shù)等。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)我國(guó)汽車制造機(jī)械加工工藝的分析可見(jiàn)，我國(guó)在機(jī)械加工技術(shù)上雖然與國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)水平相比還存在一定的差距，通過(guò)對(duì)國(guó)外技術(shù)的學(xué)習(xí)以及我國(guó)自身經(jīng)驗(yàn)的積累，也不斷地實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破。但是在未來(lái)的發(fā)展中，還需要全面考慮汽車制造的情況，保證機(jī)械加工技術(shù)的合理性，提升汽車制造的技術(shù)水平，使我國(guó)的汽車制造機(jī)械加工技術(shù)也能夠達(dá)到世界的頂尖水平，提升我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

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