自动化技术在汽车制造行业中的应用分析

2018-05-06

今日自动化 2018年4期

（华晨汽车集团控股有限公司，沈阳 110141）

0 引言

自动化技术的应用促进了我国汽车制造行业的进步，不断推动着我国汽车行业的发展。在汽车的制造当中，主要包含了4大工艺和关键零件的生产，这些部件的制造都离不开自动化技术，并且在对汽车车身进行生产的时候，会涉及到很多的压铸、冲压、检测等，在我国目前的生产中，大部分都是由机器人实施的，这也是自动化技术的展现手段之一。

1 汽车自动化技术的概述

在我国的汽车制造行业当中，对于自动化技术的体现主要是机器人生产中，我国汽车制造中大部分的作业是由机器人实施并完成的。随着我国汽车市场的不断壮大，国内的汽车生产已经进入了一个新的时期，其中汽车制造会涉及到改革和创新，而目前汽车制造行业所应用的自动化技术主要有6种。第1种是可编程逻辑控制技术，对于这种技术而言，90%的汽车生产设备都有应用。第2种是变频技术，我国的大部分工业化和机械化行业都有使用变频技术，其主要体现在变速和软启动这两方面[1]。第3种是机器人技术，这也是我国汽车制造行业应用比较广泛的一种自动化技术，尤其是在制造车间当中非常常见。第4种自动化是网络通讯化办公技术，其主要是为了实现在汽车制造过程中的信息实时共享及其传输功能，这样可以在很大范围上提升生产的速度和质量。第5种技术是识别生产技术，这种技术将小批量、多品种生产合二为一，在实现小批量的同时，还满足了多品种。最后一种技术是CNC加工设备，如果在汽车制造过程中使用多台CNC加工设备，就会给汽车制造带来非同凡响的效果，其可以满足多种不同型号的柔性生产。

2 汽车制造智能自动化分析

2.1 精益智能化

汽车在制造过程中，要想实现智能自动化，就必须要将SAPERP系统作为基础进行，并同时将MES生产制造执行系统作为制造过程的纽带，这样做的目的是为了实现智能设备的共同联网。并且，在汽车制造的过程当中，还可以添加进一些实时性的控制系统，例如监控系统，只要系统把监测数据发送到电脑上，工作人员不用进入车间，也可以对整个制造过程进行控制和管理。此外，还可以采用大量的焊接机器人和自动化涂装线设备，这样一来，就实现了汽车生产的全自动化，同时，还实现了生产车间的协同性，整个制造过程都使用数字化和智能化代替，一方面降低了工作人员的工作量，让他们有更多的时间和精力去做其他的工作，另一方面，也大大提升了汽车生产的科学性和灵活性以及安全稳定性，为我国汽车制造行业的大规模制造进行了完善的铺垫[2]。

2.2 物联网

使用SAP的解决方案，通过对价格、订单、合同及其排程进行管理，可以快速的对市场上的反响做出回馈，从而让汽车供应商对市场上的情况掌握的一清二楚。与此同时，也可以构建一个全球的物联网平台，逐渐实现设备和设备、设备和工作人员之间的互通，这样可以对服务平台上面的一些资源进行整合，也因此满足了全球网上购物的愿望，让我国的汽车产品可以进入国际，极大程度上提高了国内汽车的运行质量和效率。

3 在汽车制造行业中的应用

3.1 喷涂自动化技术

在汽车制造行业当中，自动化技术的应用可以在喷涂作业中体现出来，在进行喷涂的时候，首先需要的是比较先进的薄膜前处理工艺。使用锆氟酸当成反应介质进行预处理，在预处理之后，再将其和原本传统的锌系磷化工艺进行比较，通常情况下，在经过预处理之后介质都会符合无酸、无重金属、无污染、环保的特点[3]。在对车间进行喷涂处理的时候，大部分都是使用机器人进行施工的，其中，只是开门开盖机器人就需要100多台，这些机器人的自动化率高达85%，效率相对比较高。喷涂车间的主要亮点集中在锆系薄膜和高泳透力电泳以及3-WET喷涂等较为先进的制造工艺之上，在对车身进行喷涂的时候，一定要注意其喷涂的顺序，首先是预处理，预处理由脱脂和水洗以及薄膜3个步骤组成。车身从焊接车间返回喷涂车间之后，首先要做的就是脱脂，然后再进行水洗，直至将脂液全部清洗干净，然后就是薄膜，再是喷涂。喷涂这个环节也需要注意施工步骤，分别是喷涂电泳漆、密封、色漆、清漆等顺序，等到以上步骤都完成之后，最后一个步骤才是烘干。在进行烘干的时候，要把握好温度，温度基本上都是控制在135 ℃，烘干时间在25 min左右，太长太短都不行。

3.2 PLC控制器

在进行涂装车间的时候，先要经过电泳和烘干，之后再对其吊具进行更换，随后紧接着就是将滑撬换回来将其传输进系统当中，进行面漆和打蜡等操作，之后再换撬进入总装结束。要想让整个环节都做到安全稳定运行，需要工作人员在每一个工艺链的出口和入口都设置一个紧急按钮，人在面漆的时候，需要使用防爆隔离栅，防止易燃易爆物。在底层需要设置一个程序，预防工作人员在处理设备的时候不具备安全保障。运行系统和机器人的车型信息可以实现共享，将车型的顺序和返修路径实施修改，这是汽车制造过程当中应用自动化技术的关键所在，为了可以让每个控制系统的负荷都处于可承受范围内，设置一个电力和网络相结合的系统（如图1所示）。这个系统分成很多个部分，每个部分都有一个MCP，并且都会各自配备一台PLC，MCP只要通过光纤系统就可以实现网络互通，这样不仅保障了网络的稳定性，还保障了整条汽车制造生产线的稳定。