摘 要：機械自動化在汽車制造中的應(yīng)用，可以提高汽車制造的效率和質(zhì)量，提升精細(xì)化管理能力，保證調(diào)整和維修過程中的精確度，同時確保工人在操作時的安全。本文深入分析了機械自動化在汽車制造中應(yīng)用的技術(shù)、機械自動化在汽車制造中的優(yōu)勢以及未來發(fā)展趨勢，希望對我國的汽車制造企業(yè)有積極的影響。

關(guān)鍵詞：機械自動化技術(shù) 汽車制造 活塞環(huán)

Abstract：The application of mechanical automation in automobile manufacturing can improve the efficiency and quality of automobile manufacturing， improve the ability of refined management， ensure the accuracy of adjustment and maintenance process， and ensure the safety of workers during operation. This paper deeply analyzes the technology applied by mechanical automation in automobile manufacturing， the advantages of mechanical automation in automobile manufacturing and the future development trend， hoping to have a positive impact on China's automobile manufacturing enterprises.

Key words：mechanical automation technology， automobile manufacturing， piston rings

1 引言

汽車制造的過程非常復(fù)雜，而且對各項操作技術(shù)的要求較高，應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以保證汽車制造中各項技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)合理，提高制造的效率和質(zhì)量。將機械自動化技術(shù)應(yīng)用于汽車制造，可以利用機械代替人工，提高制造過程中各項數(shù)據(jù)的精確性和科學(xué)性，提高汽車的性能，促進(jìn)汽車制造業(yè)的發(fā)展。

2 機械自動化在汽車制造中應(yīng)用的技術(shù)

機械自動化技術(shù)就是利用計算機技術(shù)提前設(shè)置好工作的相關(guān)程序，再應(yīng)用相應(yīng)的機械設(shè)備，完成一系列操作，從而使制造和生產(chǎn)的過程不再需要人工的參與，而是利用自動化的方式將工作全部做好[1]。在以前的產(chǎn)品制造和生產(chǎn)過程中是需要人工進(jìn)行操作的，或者由人工進(jìn)行干預(yù)，實現(xiàn)半自動化的生產(chǎn)，但是這兩種形式對人工的要求很高，不僅對人工的數(shù)量有要求，而且對人工操作的質(zhì)量也有很高的要求。在實際的操作過程中，由于工人的精力有限，長期操作可能會出現(xiàn)疲憊的現(xiàn)象，或者工人的責(zé)任心不強，就會導(dǎo)致在操作過程中出現(xiàn)問題。汽車制造業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，如今已經(jīng)實現(xiàn)了機械自動化的生產(chǎn)模式，降低了人工的投入，保證了制造過程中操作的穩(wěn)定性，使各項工序能夠有序銜接，減小制造中的各項誤差。例如，在活塞環(huán)的制造中，為了保證活塞環(huán)的氣密性，需要控制活塞環(huán)嵌入活塞槽的精準(zhǔn)度，如果出現(xiàn)誤差就會導(dǎo)致發(fā)動機漏氣，引起活塞與氣缸或者活塞環(huán)與氣缸之間咬死，影響汽車的性能。

3 機械自動化在汽車制造中的優(yōu)勢

3.1 節(jié)約成本，提高效率

機械自動化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用，可以改變傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)模式，使一部分由人工進(jìn)行操作的工序轉(zhuǎn)變成由機械自動化進(jìn)行操作，從而提高汽車生產(chǎn)與制造的效率，而且由于人工應(yīng)用的減少，人工成本降低的同時還能降低由于人工操作失誤造成的損失，有利于汽車制造企業(yè)節(jié)約成本、提高整體的經(jīng)濟效益。在汽車制造與生產(chǎn)過程中應(yīng)用機械自動化技術(shù)，可以用機械代替人工，能夠減少人工的投入，只需要最少的人員掌握操作的技術(shù)就可以完成整個生產(chǎn)過程，并對機械操作進(jìn)行監(jiān)督，這樣不僅可以節(jié)省大量的人工成本，還有利于降低以前由于人工操作失誤導(dǎo)致的一系列損失，使企業(yè)的成本投入大大降低。同時，機械自動化技術(shù)在應(yīng)用時只需要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行程序設(shè)置，利用穩(wěn)定的電源給設(shè)備提供動力，就能對原材料進(jìn)行加工和處理，因此只需要有設(shè)備、電源以及原材料就可以實現(xiàn)源源不斷的產(chǎn)品加工和制造，而且不受到時間的影響，可以晝夜不停地生產(chǎn)，有利于提高制造效率，加快生產(chǎn)的步伐[2]。例如，在進(jìn)行活塞環(huán)的安裝時，如果使用人工進(jìn)行安裝，就需要使用卡鉗以及擴張器將活塞環(huán)安裝到活塞環(huán)槽上，從最底下的油環(huán)開始，按照第三道氣環(huán)、第二道氣環(huán)、第一道氣環(huán)的順序進(jìn)行安裝，在安裝時還要注意活塞環(huán)的朝向以及安裝的標(biāo)準(zhǔn)，工作效率極低。應(yīng)用自動化設(shè)備進(jìn)行安裝時，就可以按照事先設(shè)置好的程序以及安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，不必經(jīng)過檢查和調(diào)試的過程，就可以保證安裝的準(zhǔn)確性，大大提高了活塞環(huán)安裝的效率。

3.2 提高精細(xì)化管理能力

由于汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在制造的過程中需要將各種系統(tǒng)設(shè)備都配備齊全，因此涉及到的零件非常多，在制造時工序步驟也非常多、非常復(fù)雜，在管理的過程中會遇到很多問題，容易出現(xiàn)錯誤。如果工人在制造和管理的過程中沒有合理安排零件和工序，導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤，哪怕是缺少一個小零件或者是某一個小步驟出現(xiàn)了錯誤，就會給汽車制造造成巨大的問題，甚至?xí)绊懗善返馁|(zhì)量。應(yīng)用自動化技術(shù)之后，汽車制造就可以實現(xiàn)對零件和工序步驟的精細(xì)化管理，將工作模塊劃分細(xì)致，制定精準(zhǔn)的操作計劃并嚴(yán)格執(zhí)行，就可以對整個制造過程進(jìn)行精細(xì)化的管控，從而保證各項工序有序進(jìn)行，各個零部件的安裝符合標(biāo)準(zhǔn)，確保汽車制造成品的質(zhì)量，提高其性能。同時，機械自動化技術(shù)還可以對汽車制造的生產(chǎn)計劃進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)企業(yè)實際的生產(chǎn)能力，合理安排生產(chǎn)任務(wù)，保證汽車生產(chǎn)的效率，從而實現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)管理。例如，汽車的發(fā)動機在制作是要經(jīng)過粗加工和精加工兩個部分，粗加工是大幅度地清除多余材料，而精加工則是對制作材料進(jìn)行科學(xué)打磨的過程。在缸蓋經(jīng)過鏜孔這一工序時，需要保證設(shè)計的精度，在切削機加工工序之后，需要進(jìn)行清洗以保證沒有異物，如果各個步驟的精細(xì)化管理不到位，就會導(dǎo)致發(fā)動機的制造出現(xiàn)問題。因此，為了確保發(fā)動機制作的規(guī)范性，需要對制作工序進(jìn)行精細(xì)化管理，確保設(shè)備加工的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。

3.3 提升制造環(huán)節(jié)的安全性

在汽車制造過程中，安全生產(chǎn)是一件非常重要的內(nèi)容，不論是制造人員的安全，還是制造設(shè)備的安全，都會對整體的制造效率產(chǎn)生一定程度的影響[3]。應(yīng)用機械自動化技術(shù)降低汽車制造過程中的人工占比，可以降低由于人工操作不當(dāng)造成的安全事故的發(fā)生，提高汽車制造環(huán)節(jié)的安全性。因此，很多汽車制造企業(yè)都引進(jìn)了機械自動化技術(shù)，在危險系數(shù)較高的制造環(huán)節(jié)更是做到了自動化技術(shù)的普及，這樣對保障工人的安全有重要的意義。無論在什么行業(yè)，安全問題都是人們關(guān)心的重點問題，汽車制造企業(yè)如果能夠解決生產(chǎn)制造過程中存在的安全隱患，提高員工的安全保障，就會大量吸引相關(guān)技術(shù)人員到企業(yè)中任職，提高制造隊伍的水平，為汽車制造業(yè)的發(fā)展提供幫助。而且員工的安全和企業(yè)的運營成本有很大的關(guān)系，如果企業(yè)對員工的安全保障措施做不好，員工經(jīng)常發(fā)生安全事故，就會導(dǎo)致企業(yè)面臨大量的賠償，而且還會對企業(yè)的聲譽造成影響，不利于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，在汽車制造企業(yè)的發(fā)展過程中，采取有效的措施保障員工的生產(chǎn)安全是非常重要的問題。實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)以后，可以降低工人的安全風(fēng)險。例如，在傳統(tǒng)的汽車制造模式中，由人工進(jìn)行汽車零部件的焊接，不僅會產(chǎn)生大量的噪聲污染，還會制造大量的飛屑，給操作人員的身體健康留下隱患。使用機械自動化技術(shù)進(jìn)行汽車制造以后，可以實現(xiàn)從鑄造、鍛造、焊接、熱處理到裝配的自動化處理，降低了生產(chǎn)過程中的安全隱患。

3.4 保障調(diào)整和維修的精確性

在汽車制造的過程中，如果沒有應(yīng)用機械自動化技術(shù)，那么機械設(shè)備的檢查和維修就需要由人工進(jìn)行，但是由于每個員工的技術(shù)水平和對工作的態(tài)度不同，就會導(dǎo)致在檢查和維修時出現(xiàn)能力不足或檢查不仔細(xì)的情況，給汽車制造企業(yè)造成巨大的損失。應(yīng)用機械自動化技術(shù)以后，汽車制造過程中出現(xiàn)的設(shè)備故障都可以應(yīng)用外部設(shè)備進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的各項問題。機械自動化技術(shù)可以對運行中的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和檢查，在發(fā)現(xiàn)問題時及時發(fā)出警報信號，相關(guān)的責(zé)任人只需要根據(jù)警報信號找出故障的原因，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S修。及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題并維修可以減少由于故障問題造成的設(shè)備損耗，同時也可以保障員工的安全，避免由于設(shè)備故障發(fā)生的事故，提高汽車制造的效率和質(zhì)量。應(yīng)用機械自動化技術(shù)進(jìn)行汽車制造應(yīng)時刻注意機械設(shè)備的運行情況，定期對設(shè)備進(jìn)行檢查，及時解決設(shè)備運行過程中的問題，保證機械設(shè)備的性能良好，處于最佳的運行狀態(tài)，延長機械設(shè)備的壽命，一方面為企業(yè)的安全生產(chǎn)增加保障，另一方面降低企業(yè)的運營成本。

4 機械自動化在汽車制造中的未來發(fā)展趨勢

4.1 生產(chǎn)制造的智能化

在汽車制造過程中，由于應(yīng)用到的零件種類和數(shù)量繁多，應(yīng)用的工藝和工序較為復(fù)雜，所以在對汽車制造過程進(jìn)行管理的難度較大。汽車制造企業(yè)為了保證整體的經(jīng)濟效益，就需要確保汽車制造的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時不斷提升汽車制造的效率，因此對機械自動化技術(shù)提出了更高的要求，需要在保證原有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升機械自動化技術(shù)的智能化水平，提高對汽車制造設(shè)備的控制力度[4]。在機械自動化的發(fā)展背景下，智能化發(fā)展是大勢所趨，是汽車制造企業(yè)提升經(jīng)濟效益的有效途徑，也是未來的發(fā)展方向。隨著汽車制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展以及機械自動化技術(shù)在汽車制造行業(yè)的不斷應(yīng)用，在高精度和高安全性方面對這一技術(shù)有了更高的要求，提升自動化技術(shù)的智能化水平，解決生產(chǎn)制造過程中的一系列難題，可以促進(jìn)汽車制造水平的提升。我國目前已經(jīng)加快了對汽車智能化制造的探索，全國各地形成了多個汽車智能化制造產(chǎn)業(yè)園，汽車制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型已經(jīng)具備了初步的規(guī)模。例如，懷柔區(qū)打造了以汽車智能化制造為特色的產(chǎn)業(yè)園，2022年2月其第一批智能化汽車制造產(chǎn)品已經(jīng)下線，為我國的汽車智能化制造的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，目前產(chǎn)業(yè)園中已經(jīng)有三十多家企業(yè)入駐，對智能化制造技術(shù)的探索進(jìn)一步進(jìn)一步加強，有望打造汽車制造智能化創(chuàng)新高地。

4.2 生產(chǎn)制造環(huán)?；?/p>

隨著我國汽車用戶的逐年增長，我國已經(jīng)成為全球最大的汽車消費國之一，在汽車制造行業(yè)一派繁榮發(fā)展景象的背后，是由于汽車尾氣排放與制造垃圾不斷產(chǎn)生的環(huán)境保護(hù)問題。同時，在世界范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境破壞問題愈演愈烈，綠色環(huán)保已經(jīng)成為全世界人民共同關(guān)心的話題，在未來的發(fā)展過程中，環(huán)保必然是最重要的問題。在汽車制造過程中，沖壓技術(shù)會造成嚴(yán)重的噪音污染、焊裝工藝會導(dǎo)致粉塵危害、涂裝工藝會產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)、發(fā)動機的鑄造會產(chǎn)生矽塵危害，這些污染物如果不加以控制就會對人體和生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞，而環(huán)保是未來社會人們最為關(guān)心的話題，因此在汽車制造過程中制造企業(yè)應(yīng)對污染物進(jìn)行合理的管控，降低汽車制造中的污染物產(chǎn)生，提高人們的生活質(zhì)量。在未來，隨著機械自動化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用，一定會涉及到環(huán)保問題。在汽車制造的過程中，由于制造工藝較多，產(chǎn)生的噪音、廢氣、廢料等會對環(huán)境造成極大的破壞，需要企業(yè)對此進(jìn)行控制，采取有效的處理措施，解決各種污染源。例如，在機械自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以適當(dāng)增加自動化處理噪音、廢氣、廢料的程序和設(shè)備，對生產(chǎn)過程中的污染物進(jìn)行有效的處理，從而減少對環(huán)境的影響，提高環(huán)保效益。

4.3 自動化工廠的建設(shè)

在汽車制造中應(yīng)用機械自動化技術(shù)，也就是實現(xiàn)了汽車的自動化生產(chǎn)，但是這一切都是在人工設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，機械設(shè)備如何精確、安全，都需要人工對其操作程序進(jìn)行設(shè)計，對各項工藝和工序的銜接過程進(jìn)行科學(xué)的安排，同時還需要人工對其進(jìn)行管理。由此看來，機械自動化技術(shù)的發(fā)展空間還很大，在未來的發(fā)展中更加趨向于建立自動化的汽車制造工程，原本由人工進(jìn)行操作的各項工作全都由機械進(jìn)行，實現(xiàn)機械對人工的完全替代，進(jìn)而達(dá)到整個制造和生產(chǎn)過程的完全自動化操作，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率，促進(jìn)汽車制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。汽車制造企業(yè)建立起汽車制造的自動化工廠，并通過對自動化工廠的應(yīng)用，實現(xiàn)汽車制造生產(chǎn)的全線自動化作業(yè)，整個過程幾乎沒有人工的參與，能夠最大程度地降低人工成本、減少人為原因造成的損耗，將機械自動化技術(shù)貫穿到汽車制造的全過程和整個生產(chǎn)線，提高資源的利用效率，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，為企業(yè)贏得更多的經(jīng)濟效益[5]。例如，目前特斯拉“超級工廠”的建立，利用數(shù)字化技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，形成了一體化的生產(chǎn)制造平臺，集研發(fā)、生產(chǎn)和物流于一體，使新品的開發(fā)得到快速的銜接，從實驗室到車間再到測試場地，一站式的研發(fā)與制造基地加快了汽車研發(fā)與制造的速度，提升了汽車制造的效率。

4.4 制造設(shè)備的微型化

經(jīng)過一段時間的發(fā)展，我國的機械自動化技術(shù)水平得到不斷的提升，應(yīng)用機械自動化技術(shù)進(jìn)行汽車制造也取得了一定的成果，對我國的汽車制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。但是由于大多數(shù)的機械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了確保其使用性能以及運行的穩(wěn)定性，其體積一般較為龐大，尤其是在汽車生產(chǎn)車間中，較大的機械設(shè)備不方便移動，給機械設(shè)備的檢查和維修造成了困難，不利于機械自動化技術(shù)的推廣和應(yīng)用。為了促進(jìn)機械自動化技術(shù)在汽車制造行業(yè)的發(fā)展，有效發(fā)揮機械自動化的巨大作用，就需要在不影響其性能的情況下，不斷縮小機械設(shè)備的體積。這就意味著在未來的地發(fā)展過程中，機械設(shè)備會朝著微型化的方向發(fā)展，在以后的汽車制造過程中，機械設(shè)備可以根據(jù)實際的需要進(jìn)行移動，實現(xiàn)對設(shè)備的快速檢查和維修，從而保證生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。而且，有些汽車制造步驟需要使用小型的機器設(shè)備進(jìn)行操作，才能保證操作的規(guī)范性。由此可見，微型化的生產(chǎn)設(shè)備對于汽車制造行業(yè)來說是非常有必要的，可以實現(xiàn)微型自動化的生產(chǎn)和操作，進(jìn)而為汽車制造提供便利，保障汽車制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如，用于安裝活塞環(huán)的設(shè)備如果出現(xiàn)了故障，如果其體積較大，就不容易對其進(jìn)行檢查，也不便于進(jìn)行維修，就會影響活塞環(huán)安裝的效率，從而對整個汽車制造的效率造成不良影響，從而降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4.5 制造信息的全球化

目前世界呈現(xiàn)出全球化的發(fā)展趨勢，國家之間的交流日益密切，各個國家的企業(yè)交流也逐漸增多，世界各地建立了大量的跨國公司，這一切的發(fā)展都推動著信息全球化的發(fā)展。在汽車制造行業(yè)，信息全球化的趨勢也非常明顯，同樣的機械自動化技術(shù)也在向著全球化的方向邁進(jìn)，從而實現(xiàn)各種零件和設(shè)備在全球采購，通過比較各國產(chǎn)品的功能和價格，選擇最合適的產(chǎn)品完成汽車制造。這就意味著汽車制造不再是單一國家和企業(yè)的行為，而是集全世界各國的優(yōu)勢，將汽車制造的零件和工序分配到各個國家，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的汽車生產(chǎn)。隨著全球經(jīng)濟一體化的深入發(fā)展以及信息技術(shù)的進(jìn)一步提升，汽車制造業(yè)必將會實現(xiàn)全球設(shè)計的要求。例如，對于活塞環(huán)來說，目前大家比較認(rèn)可的德國品牌GOETZE活塞環(huán)，以其精湛的工藝和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在國際市場上久負(fù)盛名。我國國內(nèi)市場上最有名的活塞環(huán)廠家是安慶帝伯格茨活塞環(huán)有限公司。帝伯格茨活塞環(huán)有限公司擁有世界上最大的活塞環(huán)生產(chǎn)基地，其汽車環(huán)的銷量在我國是第一名。目前我國汽車制造企業(yè)在選擇活塞環(huán)時很多都會選擇這兩種活塞環(huán)。實現(xiàn)制造信息的全球化以后，汽車制造企業(yè)就可以對各種活塞環(huán)的質(zhì)量和價格進(jìn)行比較，從而選擇最適合自己企業(yè)的活塞環(huán)品牌，從而為企業(yè)節(jié)約成本，提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量。

5 結(jié)語

總之，汽車制造企業(yè)在發(fā)展的過程中需要提高機械自動化技術(shù)的應(yīng)用水平和應(yīng)用能力，促進(jìn)自動化技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的普及，建立自動化的生產(chǎn)工廠，推動汽車制造的微型化、環(huán)保化、智能化、信息化發(fā)展進(jìn)程，保證汽車產(chǎn)品的品質(zhì)，提升汽車企業(yè)的核心競爭力，促進(jìn)汽車行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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作者簡介

徐國旺：男，漢族，安徽安慶人，本科，中級工程師。研究方向：機械制造。