机械自动化技术融入新能源汽车维修中的应用探讨

摘要：分析了新能源汽车维修特点；重点探讨了机器人、自动化装配线、智能化仓储物流等机械自动化技术在新能源汽车维修领域的应用现状；针对性地提出加强关键技术攻关、建立维修标准规范、培养复合型人才、完善服务网络建设等推动机械自动化技术应用的建议。通过深度融合新能源与自动化，推动维修模式创新与产业变革，提升新能源汽车全生命周期服务水平，为汽车产业高质量发展提供有力支撑。

关键词：机械自动化；新能源汽车；维修；机器人；智能制造

中图分类号：U472.4 收稿日期：2024-09-27

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.12.037

1 前言

新能源汽车是汽车产业转型升级、交通运输绿色低碳发展的必由之路。在双碳目标、新能源汽车产业政策的持续引导下，我国新能源汽车产销量实现爆发式增长。新能源汽车保有量持续攀升，也对汽车售后服务市场带来巨大增量［1］。新能源汽车采用电机、电控等新型动力系统，在结构布局、控制策略上不同于传统燃油车，对维修工艺、设备、人才提出更高要求，新能源汽车智能化、网联化趋势凸显，软硬件一体化特征突出，对售后服务的智能化水平和响应速度提出挑战［2］。如何顺应新能源汽车技术变革趋势，借助自动化、信息化手段赋能汽车维修，推动维修模式和业态创新，已成为新能源汽车产业高质量发展的重要课题。

2 新能源汽车维修特点

新能源汽车依靠电池、电机等实现动力驱动，在车辆结构、原理、性能上有别于传统燃油车，这就对其维修保养提出了特殊要求。新能源汽车维修特点如图1所示。

a.系统复杂性高。新能源汽车采用车载互联、自动驾驶等前沿技术，软硬件高度集成，涉及动力电池、电机、电控等多个核心部件，对维修人员专业知识和技能的全面性、综合性提出更高要求。

b.作业精细化要求高。新能源汽车动力电池等核心部件对温度、湿度等环境因素敏感，需在恒温、防尘、防静电的环境中实施检测维护，对维修工艺、设备、场地等有着更为严格的要求。

c.故障诊断的智能化需求突出。新能源汽车依靠上千个传感器和控制单元的协同运转，一旦某个部件失效，会引发连锁反应，需要专业诊断设备解析海量数据，判断根本故障，难以单纯依靠人工经验排查。

d.维修过程中的安全风险高。动力电池携带大量电能，一旦拆卸不当可能引发高压电击；电池损坏后易引发起火、爆炸等严重后果，需采取可靠的绝缘防护措施，特殊情况下需使用防爆工具。

3 机械自动化技术的应用现状

机械自动化技术通过机器人、自动化生产线、智能仓储物流等，可显著提高设备自动化、数字化水平，减少人工作业强度，提高生产效率和质量一致性，已在汽车整车制造等领域得到广泛应用。近年来，随着新能源汽车产业的蓬勃发展，机械自动化技术在新能源汽车维修领域也得到越来越多地应用，极大拓展了新能源汽车售后服务的深度和广度。

3.1 机器人在新能源汽车维修中的应用

机器人以其高精度、高效率、可重复性等优势，在新能源汽车生产制造中得到日益普及，近年来在维修领域的应用也初露头角。

一方面，机器人视觉引导下的精准拆装技术日臻成熟。新能源汽车内部空间布局紧凑，线束、部件排布复杂，对精细化拆装提出更高要求。采用机器人自动拆卸技术，通过视觉传感器、力传感器引导机器人精准定位螺栓、卡扣，控制拆卸力矩和轨迹，可显著提高作业效率和精度，降低因不当操作导致的部件损坏风险。比如采埃孚研发的机器人自动拆卸工作站，可实现动力电池包内90%以上部件的自动拆解，动作重复精度可达0.05 mm，可满足电池包零部件再制造的需求。

另一方面，机器人智能检测与故障诊断技术不断突破。利用机器人搭载检测设备对车辆进行全方位扫描，通过声振、内窥镜等无损检测手段，发现车身、电池隐患。再结合车辆行驶工况大数据，建立故障模型、分析早期故障预兆，从而实现精准、高效的预测性维护。博世公司开发的智能检测机器人，集成了热成像、听诊等检测功能，可自动巡检车辆热管理系统、悬挂系统状态，识别泄漏等隐患源，实现2 min快速体检，搭载AI驱动的机器学习算法，机器人可基于大量维修案例和专家知识的学习，判断故障部位、原因和维修方法，并不断强化和完善诊断模型，智能化水平将持续提升。

3.2 自动化装配流水线在新能源汽车维修中的应用

原本广泛应用于整车制造的自动化装配线，如今也开始服务于新能源汽车维修领域。模块化、柔性化的装配生产线设计理念，不仅让不同车型共线作业成为可能，也让维修过程的标准化、规范化水平大幅提升［3］。

上海某公司采用模块化设计的电池包自动化装配维修线，通过机器视觉、机器人等自动化设备，精准拆解电池包并更换故障模块，作业效率较人工提升3倍以上，装配线每一个工位都安装了智能质控系统，对装配件的型号、数量、装配状态进行自动化检测，一旦发现问题即自动预警，从源头上控制质量风险。

另外，基于工件色标管理和RFID技术，可对维修过程进行全流程数字化管控和质量追溯，实现维修任务进度、备件需求等实时优化调度［4］。比亚迪成都新能源汽车生产基地建设了自动化总装配送线，实现动力总成与底盘的自动精准对位，装配效率和合格率均显著提升。

总之，自动化装配线让新能源汽车维修实现了标准化作业，减少了人为质量波动，大幅提升了生产组织柔性和智能化水平。而随着5G、大数据、VR等新兴技术在维修领域的应用，自动化生产线将向更高集成度、更强控制力方向发展，推动新能源汽车维修模式的革新。

3.3智能化仓储物流系统在新能源汽车维修中的应用

新能源汽车多样化的产品形态和个性化的配置需求，对维修备件的品类、库存提出了更高要求，备件价值量大，对仓储条件、周转效率、现场配送等也有特殊需求［5］。

近年来，AGV小车、智能仓储等装备的发展，为新能源汽车维修物流提供了新的解决方案。国内外车企纷纷引入AGV智能物料配送，实现维修备件、工装、耗材等物资的自动化配送。AGV通过SLAM建图导航、二维码定位等，可实现车间内的智能路径规划和避障行驶，24 h不间断配送，显著提高了配送的及时率和准确率，引入AGV也减少了叉车等燃油设备使用，实现厂区物流“零排放”。

在仓储管理方面，立体仓库、穿梭车、AGV到ASRS系统的有机集成，实现了仓储作业的自动化、透明化管理。智慧仓储管理系统还可与订单系统、生产计划、运输调度深度集成，基于大数据分析和机器学习，对需求进行智能预测，动态优化库存策略，提高供应链柔性。比如宁德时代与快仓合作，实现电池仓储全流程自动化作业，拣选效率提升3倍，人力节省60%。

4 应用创新建议

4.1 加强关键共性技术攻关，突破核心零部件国产化

机器人、自动化装配等智能制造装备的大规模应用，是推动新能源汽车维修高质量发展的必由之路。然而，核心零部件受制于人的技术瓶颈，已成为制约我国汽车维修自动化、智能化发展的软肋。机器人本体的减速器、伺服电机，智能传感器的红外、视觉元件，数控系统的高性能CPU等核心部件，大多依赖进口，关键技术长期被发达国家垄断。这不仅导致自动化设备应用成本居高不下，更可能因国际局势动荡遭遇断供风险，危及行业核心竞争力。

破解这一困局，根本出路在于加大关键共性技术攻关力度，发挥新型举国体制优势，瞄准产业pjt+2pE3tnGUsDn+L8klXg==急需的卡脖子难题，组织产学研用协同攻关。国家层面应加大对机器人、工业控制系统等领域的研发投入，推进核心零部件国产化替代，聚焦汽车维修场景需求，突破机器人柔性化、模块化技术瓶颈，实现智能装备高精度传感、精准控制、人机协作等关键技术的新突破。通过强化技术创新，攻克一批“卡脖子”难题，形成一批拥有自主知识产权的核心零部件，提升智能装备的可及性、经济性。

4.2 建立新能源汽车维修标准规范，完善质量追溯体系

我国新能源汽车产业发展如火如荼，而标准规范建设还相对滞后。部分维修企业仍沿袭燃油车时代的粗放式管理，维修质量参差不齐，维修技术数据缺失，较难实现全过程的精细化管控，亟需标准规范的引领和规范。

应围绕新能源汽车检测诊断、故障排除、装配拆解、调试升级等关键环节，从人员、设备、工艺、流程等维度入手，研究制定一批急需的技术标准，明确作业指引和基本要求。特别是针对动力电池、驱动电机、电控系统等核心部件，有必要制定更为细化的拆解维修规范，做到维修全过程可追溯、质量可管控。

加快建立全国统一的新能源汽车维修技术信息系统，汇聚整车厂商、零部件供应商、维修企业等的生产制造信息，为维修作业提供权威数据支撑。

建立严格的维修质量管理制度，将维修业务纳入汽车全生命周期质量管理，构建起覆盖研发、生产、销售、使用、维修、报废等环节的质量追溯闭环，压实各方责任，维护消费者合法权益。

标准规范的生命力在于实施，加大标准宣贯力度，引导维修企业积极采标，将标准要求细化为可执行的作业指导书和操作规程，融入日常管理全过程。

加强标准实施监督检查，定期开展维修企业质量体系评估，推行第三方认证，促进行业自律、持续改进，建立标准实施信息反馈机制，及时评估标准执行效果，发现新情况、新问题，以开放包容的态度鼓励先行先试，为标准修订完善提供“活水”，积极参与国际标准化活动，加快国内外标准接轨，提升中国标准的“含金量”，推动中国方案、中国标准走向世界。

4.3 培养复合型技术人才，推动产学研用协同创新

新能源汽车融合了新能源、人工智能、大数据等多学科知识，对从业人员综合技术素质提出了更高要求。一方面，加强专业人才培养，鼓励院校开设新能源汽车专业，优化课程设置，强化学生实践动手能力。鼓励企业与高校共建联合实验室、实训基地，让学生在真实场景中强化专业技能。另一方面，加强在职人员培训，定期开展新能源汽车技术、自动化设备操作维护等专题培训，提升一线员工适应新技术变革的能力，发挥行业组织作用，搭建产学研用协同创新平台，加强关键共性技术联合攻关，促进科研成果就地转化、产业化应用，加速形成一批拳头产品和示范项目，以点带面推动新能源汽车维修技术进步。

4.4 完善售后服务网络建设，探索新型商业模式

新能源汽车“三电”系统的维修对场地、设备等有更高要求，而传统燃油车维修网点受场地、资金、技术等因素限制，短期内难以完成向新能源汽车维修的转型。应鼓励主机厂、电池厂等产业链上下游企业协同，合力打造区域化的新能源汽车维修中心，实现维修设备、备件、技术的共享共用，节约建设和运营成本，应依托独立售后服务连锁、互联网平台等，发展社会化的新能源汽车维修网络。

鼓励有条件的企业建立中央仓储，为周边经销商、维修站提供共享备件，提升备件使用效率，车企还应创新商业模式，发展预约检测、上门维修等个性化增值服务，建立服务积分奖励、会员俱乐部等，提升用户忠诚度，推动形成线上线下一体、线下闭环管理的新型服务生态，提升新能源汽车用户全生命周期体验。

5 结语

机械自动化作为智能制造的关键环节，将助力新能源汽车维修模式的变革和创新。通过数字化、智能化手段赋能，推动维修从传统的经验判断向专业化、精细化转变，从被动响应用户需求向主动优化服务模式升级，有利于显著提升新能源汽车维修保障水平，为汽车强国建设贡献力量。相关部门要高度重视新能源汽车售后服务体系构建，将新技术应用与标准规范制修订、人才培养、网点建设等有机结合，形成政策合力，营造产业生态，加快构建与新能源汽车技术进步相匹配、与行业高质量发展相适应的现代化维修服务体系，更好满足人民群众多样化、个性化出行需求，共享绿色低碳出行发展成果。

参考文献：

[1]吴公平.智能型机械自动化技术在新能源汽车生产中的应用[J].汽车测试报告，2024（6）：56-57.

[2]方泰福.新能源汽车高压线束自动化产线的机械结构设计[J].自动化应用，2024，65（11）：143-146.

[3]刘永东.机械自动化技术在汽车控制中的应用[J].汽车测试报告， 2024（3）：34-36.

[4]薛慧，柴艳荣.机械自动化技术在水利水电工程中的应用[J].水利水电科技进展，2022，42（5）：127-127.

[5]黄理.机械自动化技术在汽车制造中的应用[J].汽车测试报告， 2024（3）：28-30.

作者简介：

岳宇航，男，1996年生，助教，研究方向为高等职业教育。