“智能制造”在南充汽车及配件制造业发展中的作用

张艳琴 金雨 刘光清 廖春丽 杜子文

【摘 要】随着当今世界经济的发展，我国的汽车工业也得到了飞速的发展，而工业机器人在其中的应用越来越广泛。工业机器人能够利用自身动力，借助灵活自动的控制力，完成各项汽车产业中的各个步骤。本文通过对南充市汽车制造行业的调查研究，对工业机器人在汽车智能制造中的应用进行了简单介绍和学院大力发展智能制造技术提供依据。

【关键词】工业机器人；南充；汽车行业；智能制造

一、前言

现代汽车及配件制造业是高度集约化经营的产业，是以资源综合利用和节约为原则的生产率大幅度提高的高产、优质、高效、环保型产业，也是通过劳动积累向资本积累到技术积累为过程的知识密集型产业。制造业智能化是工业产品生产条件和手段的现代化。大面积推广制造业新技术、节约制造成本、增加经济效益都离不开智能化的发展。智能制造提高了工业劳动生产率和从业人员收益，为加快提高劳动人员收入和全面建设小康社会起着巨大的作用。大力推广智能制造技术是在南充发展的基本前提条件下，符合当下南充工业生产的具体情况，也是制造业可持续发展的必然要求。

二、南充汽车汽配企业经营状况及人才需求调研数据统计

三、调研分析

1、南充本地汽车汽配企业规模小，10家企业总人数1811人，总产值6.7亿元，上交利税0.5亿元。平均每家企业约181.1人，平均年产值6700万元，上交利税500万元。

2、南充本地的汽车制造与装配类企业员工的学历结构及职称结构均不太合理，调研的10家企业，本科以上3.3%，专科10.4%，中专及以下86.3%；工程师以上7.6%，高级工及中级工29.2%。由此看出南充本地汽车汽配制造业专科以上人员比例太少，工程师比例也太低，据企业调研分析和问卷调查，南充企业人员专科以上学历的员工基本上都不是生产工艺技术类的，导致在产品的改型、换代、升级上缺乏技术支撑。

3、各企业均希望本专业毕业的大专生来企业工作，中专生（本地的）也可以，但由于工资待遇一般（企业员工平均工作3150元，中层管理者4050元，实习生2030元，转正后平均2750元），加之部分企业领导对刚毕业的学生缺乏理解包容、带有一定的偏见，导致企业留不住人才。

4、调研访谈中，各企业均表达了愿意与南充吉利汽车有限公司在汽车配件的配套生产上合作，并愿意为学生提供就业及实习岗位，愿意参与我院教学改革，为培养符合企业需求的人才出力。

5、有企业愿意出资与我院共同进行技术研发，开发新产品。

四、汽车智能制造机器人描述

工业机器人（industrial robot，IR）的使用主要是在工业领域中，并且其本身具有自动的执行能力，能够借助自身的动力与控制力，来完成各种功能或工作，是一种具有自主性、自由性、多轴联动性且具有多个关节操作机械手的现代制造业的自动化设备。

4.1 技术方面

（1）具有编程性，随着工作环境的变化，工业机器人能够随之进行编程工作，并依据产品的特征进行编程工作的调整，在品种多、批量小的柔性制造过程中发挥良好的作用；（2）拟人化特性，工业机器人的机械结构具有人类相似性的特征，具有行走、转腰、大小手臂、手腕、手爪各个部分，配备特殊的终端驱动结构，完成编程后，即可完成各种不同的操作；（3）具有通用性，工业机器人在完成各项不同的任务时，通用性较好，只需要对其手爪与工具等末端的细致工作；（4）临床应用价值，在进行复杂连贯的动作时，能够快速精确有效自动完成工作。

4.2 应用前景的描述

目前工业机器人在汽车制造业中的使用比例较高，可达61%。（1）点焊作业，据研究统计数据显示，每辆汽车车身上的焊接点大约有4000 个。应用点焊机器人的优点主要为在处理安装面积小、作业环境宽阔、焊接火花高温的工作时，人力不能对其进行良好的处理，而机器人能够完成，从而提高焊接速度与质量；（2）装配工作，汽车零配件的装配过程中，装配机器人能够大大提高工作效率，大大降低人工的劳动强度。（3）喷涂工作，喷涂机器人能够在大空间内进行复杂的轨迹，也可以进行灵活的小孔插入内部行为。在完成车体表面的喷漆工作中，机器人能够提高喷涂质量与材料的使用效率，并且有利于操作和维护；（4）弧焊工作，弧焊机器人能够在有熔化极焊接工作于非熔化极焊接工作两种类型中进行工作，并且可以完成自动化的送丝，能够对焊接进行保护性工作，大大提高焊接的稳定性与效率。

五、吉利汽车智能制造案例

为保证产品质量、提高作业效率、降低员工劳动强度和提高职业健康水平，吉利汽车公司在新工厂规划建设或已建工厂技术改造中大力采用自动化装备和智能制造技术，不断提高汽车制造的自动化、智能化水平。下面以新能源汽车工厂为例，分别介绍焊装、涂装和总装车间的智能制造技术应用。

5.1.焊装工艺

全线采用包括点焊、弧焊、包边机器人，实现全自动化、无人化白车身生产。配置柔性高速台车，可实现4平台6车型柔性共线生产，其自动化程度居国内汽车行业领先水平。全数字化的设计和虚拟仿真技术的应用也大大缩短了该生产线的设计、制造、安装调试的周期。以前往往需要大半年时间，而该焊装生产线的安装调试只用了一个多月的就实现了全部连线投产，大大提高了一次成功率。

5.2.涂装工艺

第三工厂涂装车间是国内自主品牌第一条绿色涂装工厂。全过程的数字化仿真模拟，合理的工业流程和装备布局，使物流和设备高效衔接。

（1）高节拍、高柔性、高自动化的前处理电泳输送设备。摆杆链生产线节拍50s/台，属国内节拍最高，全自动控制，可实现多平台车型高柔性化生产，先进的控制系统可随时跟踪车身位置及状态，保证车身内外腔最佳的电泳效果。（2）自動喷涂机器人。采用自动擦净机器人、喷涂机器人和旋杯喷涂机器人，自动化效率及品质大幅提升。（3）涂胶机器人。采用免遮蔽涂胶机器人，大幅度提高自动化效率和产品品质，降低工人劳动强度。

5.3.总装工艺

在总装车间的整个输送系统，包括动力总成转接系统、AGV系统、轮胎装配系统等都可以应用自动化。AGV自动导航系统配送动力总成及SPS，使生产现场行云流水；轮胎、风窗玻璃机器人涂胶和安装辅助系统使员工操作得心应手。在关键的工序环节，特别有扭矩要求的电控设备、在线数据检测设备，均是自动采集数据。总装真正的技术在信息化为基础，在多品种、大批量生产模式下，要有高效、先进的管理信息系统，包括ERP、MES、质量管理系统以及供应商管理系统等使得计划科学、物料配送精准，实现了整个生产过程管理的精益、有序。采用先进的EOL诊断系统和现场数据采集系统，实现了全部关键工位数据的自动采集和存储，确保整车产品质量处于受控状态并可追溯。第三工厂物料配送采用先进的SPS+防错系统，使员工专注于装配质量本身，提高装配效率，保证整车装配质量。

六、结束语

当前，我国的汽车业发展迅速，而工业机器人的应用也越来越广泛，而其发展趋势主要为：研发各类新型结构机器人，应用于不同的领域中，加强机器人多关节与自由度的开发，提高操作的准确性和精确度，减轻重量与占用的空间，并对机器人的各个部件进行标准化与模块化的调整，进行各种模式识别与状态检测装置，提供其可控性。南充汽车销售维修企业和汽车汽配生产企业技术人才都很短缺。每年员工需求量为1000多人，作为本地高职学院，应加大汽车后市场和汽车制造人才的培养，引导学生为南充本地企业服务，为本地大量培养高技能人才，是我们办学的责任和义务。结合“成渝城市群发展规划”和“南充155发展战略构想”，依靠重庆华数机器人有限公司等企业参与，向智能制造、工业机器人、工厂自动化生产线方向培养人才，在学院建立机器人及智能制造培训中心，打造职业院校工业机器人及智能制造培训高地，使我院成为川东北工业机器人及智能制造中心，为川渝城市群经济发展培养人才做出贡献。

【参考文献】

[1] 杨帆、潘云峰、杨斌 . 浅谈机器人在汽车智能制造中的应用[J]. 信息记录材料，2017（9）

[2] 李世航. 智能制造在汽车行业的应用与展望[J].汽车工艺师.2015（9）