機械自動化在汽車制造中應用

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摘要：機械自動化在汽車制造中應用在優(yōu)化與調(diào)整汽車制造流水工序合理化、科學化的基礎上，可進一步保障汽車制造的安全性與穩(wěn)定性。本文以機械自動化在汽車制造中的應用為討論方向，首先對機械自動化在汽車制造中的應用價值與優(yōu)勢進行分析，繼而論述了機械自動化在汽車制造中的具體應用。研究中，以汽車制造中的自動控制系統(tǒng)、自動組裝技術(shù)、集成技術(shù)與自動檢測技術(shù)四個方面來揭示機械自動化在汽車制造中的應用價值，對促進我國汽車制造業(yè)發(fā)展具有深遠影響。

關(guān)鍵詞：機械自動化；汽車制造；應用與分析

0引言

在汽車制造生產(chǎn)的時候，運用自動化機械設備進行生產(chǎn)模式進行優(yōu)化可以顯著提升生產(chǎn)質(zhì)量與效率，在提升企業(yè)實際經(jīng)濟效益的基礎上，保障汽車制作不斷創(chuàng)新。汽車制造中依托機械自動化設備可以助力技術(shù)生產(chǎn)人員可以全面的了解到設備運轉(zhuǎn)狀況，節(jié)約生產(chǎn)工作時間的同時，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，確保設備工作量與速度。加之，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中機械自動化設備優(yōu)化特征可以給生產(chǎn)技術(shù)人員提供出更為精準的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。在確保企業(yè)單位經(jīng)濟效益基礎上，降低資源浪費狀況。對企業(yè)內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)人員來講，通過不斷對機械自動化設備進行優(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)濟穩(wěn)定發(fā)展[1]。

1機械自動化在汽車制造中的應用價值與優(yōu)勢分析

機械自動化在汽車制造中的應用優(yōu)勢如下：

1.1提供科學制造方案

隨著我國社會信息技術(shù)的跨越式發(fā)展與變革，現(xiàn)階段機械自動化設備逐漸將朝向智能化方向發(fā)展，運用合理化智能計劃成為汽車制造業(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，將機械設備替代人力資源，降低企業(yè)人力資源成本投入，提升企業(yè)單位經(jīng)濟效益。在對智能化優(yōu)化技術(shù)進行制定的時候，技術(shù)生產(chǎn)人員要依照企業(yè)單位經(jīng)營狀況，對先進化機械自動化引入其中，降低資源出現(xiàn)浪費狀況。與此同時，技術(shù)生產(chǎn)人員需要依照設備實際應用實際狀況構(gòu)建出優(yōu)質(zhì)的通信系統(tǒng)，確保設備內(nèi)各類運行數(shù)據(jù)可以被有效運用，提升生產(chǎn)系統(tǒng)整體運行效率。運用合理性智能優(yōu)化計劃，不但可以保障設備運行數(shù)據(jù)信息運用效率可以顯著提升，還可以保障企業(yè)經(jīng)濟效益。選取出合理性與科學性的智能化優(yōu)化計劃，可以保障設備內(nèi)每個子系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)可以獲得較好的收集速度，保障設備運轉(zhuǎn)效率。在一般狀況下，為了可以保障機械系統(tǒng)可以最佳運行，需要技術(shù)生產(chǎn)人員全面的了解設備運轉(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)人員通過對機械自動化設備運行周期和配置函數(shù)的了解做好相關(guān)的分析統(tǒng)計工序。依照機械自動化設備運行實際狀況合理化處理的對數(shù)據(jù)信息進行處理，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，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)成本計算與統(tǒng)計多數(shù)以人員調(diào)查與相關(guān)數(shù)據(jù)分析，成本預算與實際仍存在一定差異，如通過自動化機械設備生產(chǎn)，對材料費用、設備折損等費用一目了然，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有實質(zhì)意義[3]。

2機械自動化在汽車制造中的具體應用

2.1自動控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)是機械自動化在汽車制造生產(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，保障了汽車制造工序有序進行，對促進汽車制造生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性具有實質(zhì)意義[4]。以焊鉗為例，汽車自動焊鉗控制系統(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接受檢測信號與焊接控制箱通信，在經(jīng)過程序后控制啟動系統(tǒng)的電磁閥動作。自動焊鉗加壓氣缸與運動機構(gòu)驅(qū)動氣缸動作都是由電池閥控制氣缸內(nèi)壓縮空氣流向?qū)崿F(xiàn)，焊鉗動作有行程開關(guān)檢測繼而發(fā)出信號，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，該自動控制系統(tǒng)中配備了應急控制系統(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)流水線情況開啟報警模式并強行停止與終端生產(chǎn)作業(yè)行為，同時自動控制系統(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時費力同時難以保證組裝質(zhì)量。而自動組裝技術(shù)的應用可以提高汽車制造的生產(chǎn)效率和自動化程度，例如，作為機械基礎件之一的緊固件，其技術(shù)先進程度是設備制造業(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自動組裝設備控制系統(tǒng)，由PLC控制器、旋轉(zhuǎn)電機、頂針、伺服驅(qū)動器、編碼器、伺服電機、取料組裝盤、氣動電磁閥、氣動壓輪、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是整個控制系統(tǒng)的核心，通過控制壓輪的上下升降、伺服電機的轉(zhuǎn)動以及旋轉(zhuǎn)電機控制頂針的伸縮來實現(xiàn)整個設備的動作。由于伺服電機是一種自帶編碼器的閉環(huán)作動器，因此，通過驅(qū)動進料組合驅(qū)動頂針，實現(xiàn)工件的運動，伺服電機通過驅(qū)動進料組裝完成裝夾后，工件的運動，伺服電機具有較高的定位精度，滿足了設備對平移位置精度的要求。通過氣動電磁閥，實現(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保證設備正常運行。據(jù)此，自動組織技術(shù)應用于汽車組成與緊固件中，依托自動化機械設備實現(xiàn)組裝自動化，解放人力的同時，對提高汽車組裝穩(wěn)定性具有實質(zhì)意義。此外，依托自動組織技術(shù)，員工的主要任務是設定組裝流程，配件按照流程自動組裝。生產(chǎn)線在組裝過程中該系統(tǒng)采取安全防護措施，避免生產(chǎn)過程中各種危險事故的發(fā)生。

2.3集成技術(shù)

機械自動化在汽車制造業(yè)的應用中集成技術(shù)較為關(guān)鍵。機械自動化技術(shù)跨越式發(fā)展集成技術(shù)為諸多領域提供了有力支撐，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)相對分散，各工序各作業(yè)整體存在嚴重的孤島化現(xiàn)象，依托機械自動化集成技術(shù)對各生產(chǎn)流程整合的同時，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，促進整體汽車生產(chǎn)過程靈活且開發(fā)，管理人員可對生產(chǎn)制造流程動態(tài)化分析的同時，提高汽車生產(chǎn)智能化與自動化程度?，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)集成設計云平臺。借助云平臺共享設計知識庫，可方便地在云平臺上調(diào)用專家設計知識、技術(shù)方案、可用的功能模塊及其規(guī)格，以及設計手冊、數(shù)據(jù)表、設計方法、聯(lián)機監(jiān)測信息（系統(tǒng)性能、機器故障、維修記錄、剩余使用壽命），形成基于云計算的設計知識庫。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，挖掘機械狀態(tài)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合專家的經(jīng)驗知識、新技術(shù)方法和新模塊開發(fā)更新知識庫，實現(xiàn)汽車制造系統(tǒng)不同站點的設計知識庫，通過實時訪問知識庫促進協(xié)同設計。

2.4自動檢測技術(shù)

現(xiàn)代化社會發(fā)展趨勢下，我國汽車制造行業(yè)競爭程度不斷加劇，汽車企業(yè)為了保障自身效益最大化及在市場競爭中占據(jù)先機，都積極探索與革新汽車制造工藝，依托產(chǎn)品精細化發(fā)展保障汽車質(zhì)量不斷提升，其中自動檢測技術(shù)為汽車企業(yè)與汽車制造檢測環(huán)節(jié)變革提供有力支撐。傳統(tǒng)質(zhì)量檢測技術(shù)無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求的基礎上，自動化檢測技術(shù)為產(chǎn)品制造檢測提供技術(shù)支持，規(guī)避傳統(tǒng)因人工檢測遺漏出現(xiàn)質(zhì)量問題的同時，進一步提高檢測效率與質(zhì)量。此外，隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，自動化檢測技術(shù)與儀器有了全新突破，依托物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點信息對系統(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)絡節(jié)點感知圖，實現(xiàn)制造質(zhì)量可視化。檢測系統(tǒng)中設置了不同的數(shù)據(jù)處理模塊，提高了整個硬件設計的有效性。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模塊由監(jiān)測模塊構(gòu)成，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)模塊實現(xiàn)自動檢測，數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊包括數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊和信號檢測模塊。其中，數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊選用工業(yè)數(shù)碼攝像機，連接到攝像機狀態(tài)，接收精度高，抗干擾能力強，具有ISM多波段、不需申請頻率自由使用、多頻率可選、多種傳輸速率等特點，可方便嵌入系統(tǒng)中實現(xiàn)ISSI通道偵測功能的基礎上具有較強的監(jiān)測性能。

3結(jié)論

綜上所述，本文以機械自動化在汽車制造中的應用為討論方向，研究中可以得出，機械自動化在汽車制造中應用不僅完善了傳統(tǒng)汽車制造流程中存在的不足，同時可進一步提高生產(chǎn)效率，對促進我國汽車制造企業(yè)經(jīng)濟效益最大化與可持續(xù)化發(fā)展而言具有現(xiàn)實意義。

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作者:雷云進 單位:郴州職業(yè)技術(shù)學院