机械自动化在汽车制造中的应用

雷云进

摘要：机械自动化在汽车制造中应用在优化与调整汽车制造流水工序合理化、科学化的基础上，可进一步保障汽车制造的安全性与稳定性。本文以机械自动化在汽车制造中的应用为讨论方向，首先对机械自动化在汽车制造中的应用价值与优势进行分析，继而论述了机械自动化在汽车制造中的具体应用。研究中，以汽车制造中的自动控制系统、自动组装技术、集成技术与自动检测技术四个方面来揭示机械自动化在汽车制造中的应用价值，对促进我国汽车制造业发展具有深远影响。

Abstract： The application of mechanical automation in automobile manufacturing can further guarantee the safety and stability of automobile manufacturing on the basis of optimizing and adjusting the flow process of automobile manufacturing to be rationalized and scientific. This article takes the application of mechanical automation in automobile manufacturing as the direction of discussion. First， it analyzes the application value and advantages of mechanical automation in automobile manufacturing， and then discusses the specific application of mechanical automation in automobile manufacturing. In the research， four aspects of automatic control system， automatic assembly technology， integration technology and automatic detection technology in automobile manufacturing are used to reveal the application value of mechanical automation in automobile manufacturing， which has a profound impact on promoting the development of my country's automobile manufacturing industry.

關键词：机械自动化;汽车制造;应用与分析

Key words： mechanical automation;automobile manufacturing;application and analysis

中图分类号：U472.43                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0204-02

0  引言

在汽车制造生产的时候，运用自动化机械设备进行生产模式进行优化可以显著提升生产质量与效率，在提升企业实际经济效益的基础上，保障汽车制作不断创新。汽车制造中依托机械自动化设备可以助力技术生产人员可以全面的了解到设备运转状况，节约生产工作时间的同时，提升技术生产人员工作质量与效率。降低技术生产人员工作压力显著降低的同时，确保设备工作量与速度。加之，对生产环节中机械自动化设备优化特征可以给生产技术人员提供出更为精准的生产数据信息。在确保企业单位经济效益基础上，降低资源浪费状况。对企业内技术生产人员来讲，通过不断对机械自动化设备进行优化，可以降低人力资源损耗，提升汽车制造质量与效率保障企业经济稳定发展[1]。

1  机械自动化在汽车制造中的应用价值与优势分析

机械自动化在汽车制造中的应用优势如下：

1.1 提供科学制造方案

随着我国社会信息技术的跨越式发展与变革，现阶段机械自动化设备逐渐将朝向智能化方向发展，运用合理化智能计划成为汽车制造业高效化发展的重要因素。智能化优化主要以降低人力资源投入力度，将机械设备替代人力资源，降低企业人力资源成本投入，提升企业单位经济效益。在对智能化优化技术进行制定的时候，技术生产人员要依照企业单位经营状况，对先进化机械自动化引入其中，降低资源出现浪费状况。与此同时，技术生产人员需要依照设备实际应用实际状况构建出优质的通信系统，确保设备内各类运行数据可以被有效运用，提升生产系统整体运行效率。运用合理性智能优化计划，不但可以保障设备运行数据信息运用效率可以显著提升，还可以保障企业经济效益。选取出合理性与科学性的智能化优化计划，可以保障设备内每个子系统中信息数据可以获得较好的收集速度，保障设备运转效率。在一般状况下，为了可以保障机械系统可以最佳运行，需要技术生产人员全面的了解设备运转状况[2]。

1.2 依托数据模型，提高企业效益

技术生产人员通过对机械自动化设备运行周期和配置函数的了解做好相关的分析统计工序。依照机械自动化设备运行实际状况合理化处理的对数据信息进行处理，继而与数据信息处理状况相结合构建出有关数据信息模型，依托数据模型优化与动态化调整汽车制造流水线及具体安装，在优化工作流程及效率的同时，可提高企业汽车制造产量。此外，依托数据模型可将汽车制造中的直接成本与间接成本直观展示，汽车制造成本是企业生产中的重要组成部分，传统成本计算与统计多数以人员调查与相关数据分析，成本预算与实际仍存在一定差异，如通过自动化机械设备生产，对材料费用、设备折损等费用一目了然，对提高企业经济效益具有实质意义[3]。

2  机械自动化在汽车制造中的具体应用

2.1 自动控制系统

自动控制系统是机械自动化在汽车制造生产中较为关键的系统，完善与优化汽车生产线的同时，保障了汽车制造工序有序进行，对促进汽车制造生产安全性与稳定性具有实质意义[4]。以焊钳为例，汽车自动焊钳控制系统主要以气控、电控两大模块组成，电控依托PLC程序控制器与焊接控制箱组成，在焊接过程中PLC接受检测信号与焊接控制箱通信，在经过程序后控制启动系统的电磁阀动作。自动焊钳加压气缸与运动机构驱动气缸动作都是由电池阀控制气缸内压缩空气流向实现，焊钳动作有行程开关检测继而发出信号，由主控制系统PLC控制电池阀换位，继而协调焊钳工作[5]。

此外，该自动控制系统中配备了应急控制系统，为我国汽车制造安全发展提供有力支撑，如汽车制造生产过程中出现故障及问题，系统根据流水线情况开启报警模式并强行停止与终端生产作业行为，同时自动控制系统具有信息采集、收集、整理、建模、规划等功能，将故障类型、故障生成因素上传控制中心，控制中心通過数据收集下发指令，将神经元系统、故障诊断系统及模糊逻辑系统融合，继而优化生产流程。

2.2 自动组装技术

汽车制作流水中汽车组装与紧固件是汽车制造的核心工艺环节，过去汽车组装主要依靠人工完成不仅费时费力同时难以保证组装质量。而自动组装技术的应用可以提高汽车制造的生产效率和自动化程度，例如，作为机械基础件之一的紧固件，其技术先进程度是设备制造业中保证技术水平和产品质量的关键环节。PLC自动组装设备控制系统，由PLC控制器、旋转电机、顶针、伺服驱动器、编码器、伺服电机、取料组装盘、气动电磁阀、气动压轮、升降气缸、压轮开/合位置（弹垫、平垫、套管）限位开关[6]。其中 PLC是整个控制系统的核心，通过控制压轮的上下升降、伺服电机的转动以及旋转电机控制顶针的伸缩来实现整个设备的动作。由于伺服电机是一种自带编码器的闭环作动器，因此，通过驱动进料组合驱动顶针，实现工件的运动，伺服电机通过驱动进料组装完成装夹后，工件的运动，伺服电机具有较高的定位精度，满足了设备对平移位置精度的要求。通过气动电磁阀，实现压轮下压、上抬和缸体的伸缩控制，限位开关可将压轮上、下油缸的伸缩状态反馈给 PLC保证设备正常运行。据此，自动组织技术应用于汽车组成与紧固件中，依托自动化机械设备实现组装自动化，解放人力的同时，对提高汽车组装稳定性具有实质意义。此外，依托自动组织技术，员工的主要任务是设定组装流程，配件按照流程自动组装。生产线在组装过程中该系统采取安全防护措施，避免生产过程中各种危险事故的发生。

2.3 集成技术

机械自动化在汽车制造业的应用中集成技术较为关键。机械自动化技术跨越式发展集成技术为诸多领域提供了有力支撑，集成技术泛指将多元单元系统整合以此形成完整系统。传统汽车制造业系统相对分散，各工序各作业整体存在严重的孤岛化现象，依托机械自动化集成技术对各生产流程整合的同时，便于提高整体制造水平[7]。例如：将通信、数据库、集成技术融合，促进整体汽车生产过程灵活且开发，管理人员可对生产制造流程动态化分析的同时，提高汽车生产智能化与自动化程度。现阶段我国集成技术在汽车制造中较常见的应用技术为依托物联网构建汽车制造系统集成设计云平台。

借助云平台共享设计知识库，可方便地在云平台上调用专家设计知识、技术方案、可用的功能模块及其规格，以及设计手册、数据表、设计方法、联机监测信息（系统性能、机器故障、维修记录、剩余使用寿命），形成基于云计算的设计知识库。利用物联网技术，挖掘机械状态在线监测数据，结合专家的经验知识、新技术方法和新模块开发更新知识库，实现汽车制造系统不同站点的设计知识库，通过实时访问知识库促进协同设计。

2.4 自动检测技术

现代化社会发展趋势下，我国汽车制造行业竞争程度不断加剧，汽车企业为了保障自身效益最大化及在市场竞争中占据先机，都积极探索与革新汽车制造工艺，依托产品精细化发展保障汽车质量不断提升，其中自动检测技术为汽车企业与汽车制造检测环节变革提供有力支撑。传统质量检测技术无法满足现代社会发展需求的基础上，自动化检测技术为产品制造检测提供技术支持，规避传统因人工检测遗漏出现质量问题的同时，进一步提高检测效率与质量。此外，随着自动化技术的不断发展与革新，自动化检测技术与仪器有了全新突破，依托物联网感知节点信息对系统硬件条件，通过追踪系统硬件元件结构中的数据操作空间，构建网络节点感知图，实现制造质量可视化。

检测系统中设置了不同的数据处理模块，提高了整个硬件设计的有效性。该系统的数据模块由监测模块构成，通过监测数据模块实现自动检测，数据监测模块包括数据监测模块和信号检测模块。其中，数据监控模块选用工业数码摄像机，连接到摄像机状态，接收精度高，抗干扰能力强，具有ISM多波段、不需申请频率自由使用、多频率可选、多种传输速率等特点，可方便嵌入系统中实现ISSI通道侦测功能的基础上具有较强的监测性能。

3  结论

综上所述，本文以机械自动化在汽车制造中的应用为讨论方向，研究中可以得出，机械自动化在汽车制造中应用不仅完善了传统汽车制造流程中存在的不足，同时可进一步提高生产效率，对促进我国汽车制造企业经济效益最大化与可持续化发展而言具有现实意义。

参考文献：

[1]王晓健.自动化技术在汽车机械制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2021（14）：220-221.

[2]曹扬炯.浅谈机械设备自动化安装及控制领域应用研究[J].中国设备工程，2021（13）：198-199.

[3]谷德鑫，王本义.关于机械自动化在汽车制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（03）：192-193.

[4]张生洋，杨双江.自动化技术在汽车机械制造中的应用研究[J].内燃机与配件，2020（23）：177-178.

[5]尹华龙，尚艳霞.浅析机械自动化在汽车制造中的应用优势与发展趋势[J].科技风，2020（26）：129-130.

[6]李兆基，姜思旭，刘宇奇，尚哲.汽车制造中的机械自动化技术应用[J].中国新技术新产品，2020（15）：56-57.

[7]朱向东，韩涛，华秀萍，蒋伟文，王盼.机械自动化在汽车制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2020（09）：145-146.