机械自动化在汽车制造中的应用

徐永乐

摘要：自动化控制技术模式下，技术人员可借助装置或机器，通过机械方式实现对相关工作的自动化控制，使其按照预定程序或指令在无人干预的状态下自动完成控制或者操作，从而有效提升制造水平。这一先进生产技术在汽车制造过程中的应用优势显著，是汽车制造领域发展的重要方向之一。因此，本文对机械自动化在汽车制造中的应用进行分析，以期为各位同行提供一些参考。

Abstract： Under the automatic control technology mode， technicians can mechanically realize the automatic control of relevant work with the help of devices or machines， so that they can automatically complete the control or operation under the state of no intervention according to the predetermined procedures or instructions， so as to effectively improve the manufacturing level. This advanced production technology has significant advantages in the application of automobile manufacturing process， and is one of the important directions in the development of automobile manufacturing field. Therefore， this paper analyzes the application of mechanical automation in automobile manufacturing， in order to provide some references for your peers.

关键词：机械自动化;汽车制造;应用

Key words： mechanical automation;automobile manufacturing;application

中图分类号：TG519.1                                  文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）03-0193-03

0  引言

虽然机械自动化技术在汽车制造领域的应用优势十分显著，且得到了相关工作人员的广泛认可，但是其在汽车制造业中的应用技术还不够成熟与完善，需要相关工作人员针对汽车质量与性能的相关要求，加强在该领域的技术研究。下面，笔者对汽车制造领域的机械自动化进行概述，对其应用优势与现状加以分析，并针对性地提出应用策略。

1  汽车制造机械自动化概述

1.1 自动化技术

提前进行程序设置，然后借助特定的机械设备在无人干预状态下完成一系列操作的技术被称为自动化技术。在过去的很长一段时间里，机械设备的运行需要人工进行实时操作，或者半自动化操作，占用了大量的人力资源。随着信息技术的发展，越来越多的机械可以实现自动化操作，提升制造工作稳定性的同时，降低了人工成本，迅速在各个领域得到广泛应用。

1.2 汽车制造中的机械自动化技术

就目前而言，机械自动化技术已经广泛应用于汽车制造过程中，机械对人工的替代，保证了相关工序的准确衔接，减少了技术操作误差，是汽车制造领域的一大技术进步。比如，汽车发生碰撞时，安全气囊可以一定程度上保护使用者的安全，是一个重要的安全保护设备。安全气囊人身保护作用的发挥，需要以足够精确的尺寸和定位安装安置为基础，通过机械自动化技术对其冲压设备和内部零件进行安装，可以更大程度上保证安全气囊的正常使用，从而有效提升汽车产品质量。如果进行人工安装，则难免会产生或大或小的误差，但这种误差超出规定范围，将会影响安全气囊的使用，为汽车的使用者造成安全隐患。机械自动化技术的应用则很好地解决了这个问题。此外，人们还可以在汽车制造管理工作中，借助机械自动化技术获取到一些比较具体的数据，从而进一步提升技术精度，满足人们对汽车日益提高的性能与安全需求。

2  机械自动化在汽车制造过程的应用优势

2.1 降低汽车制造成本

在粗放式汽车生产模式下，制造技术对资源的消耗量较大，而且生产效率较为低下，需要占用大量人工，所以制造成本相对高昂，对该领域的发展形成了一定的制约作用。机械自动化技术在汽车制造领域的应用，有效提升了相关工作精度，实现了对生产废料的统一整理和回收，降低了制造过程对资源的消耗与人工占用量，通过生产成本的降低，达到了提升企业效益的目的。与此同时，制动化技术对各个制造环节的改进与优化，促使设备性能与生产材料的契合度得到有效提升，使材料利用率升高。

2.2 提高汽车制造效率

机械自动化技术的应用，有效提升了汽车零部件的制作精度，相关制造工作效率得到顯著提高，直接提高了相关汽车制造企业的核心竞争力。机械自动化技术对汽车制造流程的优化，对传统制造工艺缺陷的弥补，以保证汽车生产质量为前提，实现了对制造效率的大幅度提升。

2.3 改善机械使用性能

在汽车制造领域应用机械自动化技术，可强化对生产过程的管理与监督，促进生产效率得以提升的同时，对机械的使用性能加以改善。一方面来说，机械自动化技术是信息技术发展的产物，相关工作人员可以通过计算机技术事先在内部设置好不固定的生产程序，从而实现对设备运行的精准化控制，有效防止操作失误而造成的机械损坏，延长机械使用年限的同时，降低了设备的维修成本，保证了生产企业的市场竞争力和效益。另一方面来说，汽车制造企业可以通过机械自动化技术对整个生产过程进行实时监控，继而可以及时发现生产过程中的不合理之处，通过系统内部分析，找到相关原因，拟定改进措施。生产管理者可以以监测数据为依据，合理地掌控汽车制造的全过程，保证机械设备一直处于最佳工作状态。

3  在机械自动化技术汽车制造中的应用现状

3.1 集成自动化技术得以广泛应用

相关零部件的生产是汽车质量控制工作的关键内容，汽车制造企业要从零部件生产加工开始加强对生产质量的管理，优化消费者的使用体验。通过集成自动化技术，汽车制造企业可以借助电子控制设备对汽车零部件的生产标准进行统一设定，从而使各个零部件之间的耦合性增强。此外，集成自动化技术的应用，提升了汽车生产技术和流程的系统性，使零部件的设计、生产、组合都在相应的程序控制之下，实现了对相关制造工作的远程管理，减少了劳动力需求，从人力资源投入层面保证了企业经济效益。随着汽车制造领域的不断发展，以及机械自动化技术的不断升级，汽车制造将进一步走向智能化生产。

3.2 汽车组装自动化程度有效提升

传统的汽车组装工作全部依靠技术人员完成，随着机械自动化技术的升级和应用，汽车组装也逐步实现了自动化，一定程度上减少了，极大地方便了组装技术人员的相关操作。在现代化的汽车组装车间，技术人员可通过机械自动化技术对组装程序进行设定，控制组装工作，按照预期完成，更大程度上保证了技术人员的安全，同時解决了传统人工组装工作效率低下的问题。从组装技术层面而言，人工组装技术误差范围较大，汽车质量难以达到标准化。通过机械自动化技术进行汽车组装，则更大程度上缩小了误差范围，提升了组装操作的规范性和准确性，真正意义上实现了流水线作业，促进了生产效率与质量的极大提升。与此同时，机械自动化技术的应用促进了汽车制造业的大规模发展，使汽车制造企业的市场竞争力得到大幅度提升。

3.3 安全自动化系统全面优化

汽车零部件的高速冲压对相关操作人员的安全威胁较大，而且冲压操作过程也较为复杂。在传统汽车制造工艺中，这一环节极易出现安全事故。通过机械自动化技术，相关操作人员可以对冲压车间进行远程控制，有效减少了安全事故的发生概率。相比于传统冲压操作环境，机械自动化操作为技术人员营造了一个相对安全的工作环境。通过机械自动化技术可以为操作人员构建安全防护，安全防护门可以在冲压结束之前对技术人员的人身安全进行有效保证。直到自动程序测定危险环境解除之后，技术人员才可以进入冲压车间进行其他操作，有效提升了其操作安全性。

4  机械自动化技术在汽车制造过程的具体应用

4.1 集成技术的应用

实现了汽车自动化生产之后，可通过信息技术的集成化优势，对制造流程进行集中管理，实现工作流程的精简与零部件生产效率的提升。集成化制动技术将人工智能、微电子、通信、计算机等现代化生产技术进行综合应用，促进了其各自优势领域的发挥，实现了对汽车制造过程的集中管理。比如，将多种现代化汽车制造技术融合到一起形成柔性制造功能，然后在计算机的辅助下，发挥机械自动化整体功能优势，对生产设备进行集成管理，使汽车制造活动形成统一性连续性的功能整体。

4.2 制造过程智能化管理

汽车智能化制造技术是通过计算机技术、软件编程、网络技术对其制造过程中的各项工作进行智能化管理，有效节约了人力资源，实现了汽车制造效率的提升。在汽车制造领域，智能化管理技术将得到更为广泛的应用。比如，汽车制造企业可通过智能化管理技术对原有的管理方式进行优化，实现对生产过程的统一管理。计算机技术、产品制造技术、人工智能技术、自动化技术的结合，促进了汽车制造过程的智能化与科学化。相关技术人员可通过智能化技术对生产设备进行自动检测，而后对检测数据加以分析，形成书面报告，更大程度上保证汽车产品的性能与质量。与此同时，电子仪器还可替代人力劳动，实现对各个汽车制造环节的精准化管理。

4.3 在机械组装的应用

在传统的汽车制造过程中，需要依靠人力辅助机械设备完成组装工作，人员安全事故时有发生，且组装效率较低。将机械自动化技术应用于组装过程，使机械组织按照预先设定的程序自动形成组装流水线，一定程度上脱离人工直接操作而依靠机械完成机械的运输、组装、检测、调试、验收等环节。机械自动化生产对人工操作的替代，既提升了组装效率，又降低了组装过程对技术人员人身安全的威胁。

4.4 在自动检测的应用

随着科技的不断发展，汽车制造过程中所能使用的新型部件和新型材料数量日渐增加，相关制作工艺也逐渐精细化，部件质量的检测不能再像以往那样依靠技术人员的严厉和经验。通过融合了自动化技术的先进检测仪器，则可以精确测量零件尺寸，有效保证其制作精度的同时，大幅度提升了检测效率，对于整个汽车的制造质量而言具有积极意义。

4.5 在安全控制系统的应用

自动化技术在汽车制造安全系统的应用主要体现在以下两个方面。首先，是紧急启停系统。该装置可对生产设备的意外起停进行有效控制。传统安全控制装置运行过程中，可能会出现操作中发生松动的现象，若此时找技术人员启动机器将会对其人身安全造成较大威胁。融入机械自动化技术之后，则可自动设置锁定功能，使机器在出现故障时自动停止运转，有效保证了技术人员的安全。其次。是设置安全门对技术人员的人身安全加以保护。压机安全事故是汽车制造过程中威胁技术人员安全的重要因素。通过机械自动化技术设置安全门对机械进行控制，使其在威胁人员安全操作时自动停止运转。例如使用开关式和移动式安全防护门，组织技术人员进入压机生产危险区域范围。

4.6 在自动化配电的应用

在汽车配电系统设计工作中，要对其机械配电线路负荷的要求和稳定性加以重视，以保证汽车配电系统正常运转。在小机械负荷条件下，设计人员可选择合适的静态电压补偿法，提升汽车配电系统线路的稳定性。在配电线路重载条件下，设计人员则需要选择通过动态电压补偿法，提升汽车配电系统线路稳定性。当汽车配电系统完全采用直流供电时，为了有效降低汽车配电网的负荷损耗以及线路功耗，对电网系统的线路负荷与功率进行控制，设计人员可采用适宜的直流电力对线路进行补偿。也就是说，设计人员需要对汽车配电线路的各种影响因素进行整体分析，并基于此开展设计工作，从而实现对汽车配电系统的优化，使其更好地满足汽车制造标准和要求。

5  汽车制造过程的机械自动化技术发展前景

5.1 有效解决环保问题

绿色发展是关系到人类长期发展与生存的重要问题，汽车制造领域应将环保工作放在重要位置，在机械自动化技术的应用研究过程中，对这一因素进行充分考虑。汽车制造企业若想在市场上长期占有优势，就要坚定不移地将绿色节能环保理念渗透于汽车自动化生产的各个环节，通过机械自动化技术减少生产过程对周围环境的影响，且会在新能源汽车方面加大研究，电动汽车和其他新能源汽车制造领域的机械自动化技术将会成为重要的发展方向。如图1所示。

5.2 强化虚拟化工作环境应用

虚拟网络以计算机为基础，使各项设备之间形成虚拟化的工作环境，并把感知能力、经验技术、理论知识体系植入到虚拟环境，使其与其中的对象完成交互。汽車制造企业发展网络虚拟化，既是指进行网络虚拟化环境的构建。从汽车制造技术的发展前景来看，网络虚拟化可实现，对设备生产流水线的仿真和模拟，继而达到虚拟化检测成品的目的。在汽车制造行业的网络虚拟化发展过程中，机械自动化技术的应用前景广阔，推动了汽车生产流程的优化、性能的提升。

5.3 实用性进一步提升

虽然机械自动化技术在我国汽车制造领域的应用如火如荼，其应用基础和具体实用性仍有所缺失。汽车自动化制造技术的发展应一步一个脚印、一步一个台阶地向上发展，从机械生产的实际效益出发，逐渐扩大其应用范围、丰富其应用形式。如果将汽车制造技术比作一座大山，那么顶峰则是“应用”。机械制动化技术的应用要以企业生产技术的提升为基石，探索自动化生产技术与产品质量提升的结合点，使该技术更好地为汽车质量的提升服务，从而形成可观的社会效益和经济效益。

5.4 自动化工厂的创建

顾名思义，机械自动化技术是一种自动化生产，在汽车制造领域具备很大的发展空间。该技术在汽车制造领域的应用促进了工序与工艺之间的有效衔接，推动了新型工作岗位的形成，自动化工厂的创建将成为该制造技术的重要发展方向。在自动化工程中，人们可以将更多的工作交给机械来完成，实现了对制造流程的智能化控制，机械将更大范围内代替人工操作，生产效率将得到进一步提升。机械对人工操作的替代，有效降低了人力资源投入，减少了生产过程中空闲时间的浪费，减少了人工操作所带来的误差，使工件加工与组装精度更高，达到了提升企业效益、降低生产成本的目的。

5.5 设备逐渐趋于微型化

就目前而言，机械自动化技术在汽车制造领域的应用已经较为广泛，但是相关机械自动化设备较为笨重，其重量和体积都比较大，这就造成了机械设备的移动困难，当其出现故障之后，维修工作的开展较为困难。因此，将来机械自动化设备将逐渐趋于微型化，更加便于维修人员进行相关操作。这种微型化发展主要体现在设备质量的减轻，及其体积的缩小，为维修人员提供便捷的同时，也节约了占地面积。此外，微电子系统将在机械自动化设备中得到更为广泛的应用，从而使汽车生产环节的各项检测与分析工作更为便捷，促使制造活动有序开展，促进企业效益的进一步提升。

6  结束语

综上所述，机械自动化技术在汽车制造领域的应用推进了产品质量与制造效率的提升，相关企业可通过其集成化优势与智能化优势的发挥，进一步提高自身在市场上的竞争力。每辆汽车都需要数以万计的部件组合而成，因此汽车零部件的制造与组装是影响该领域发展的关键因素。机械自动化技术实现了对系统论、电子学、控制论、计算机技术等多项技术的整合应用，是一项综合性的，具有强大功能的现代化制造技术。各个汽车生产环节对机械自动化技术的依赖将逐渐提升，继而达到提升生产安全性和生产质量的目的。

参考文献：

[1]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.

[2]杜慧君，张丙鑫.自动化技术在汽车机械制造中的应用探究[J].时代汽车，2020（20）：127-128.

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