梁博

摘要：立足于汽车制造中机械自动化的应用现状，阐述了机械自动化与汽车制造相互促进的必然关联，指出机械自动化技术在提高汽车制造生产效率与成本控制水平、提高安全程度、激活信息流动、强化生产设备管理方面的应用优势，在此基础上对其微型化、环保化、智能化的发展趋势进行展望，以期为我国汽车制造企业强化机械自动化应用水平提供参考。

关键词：机械自动化;汽车制造;应用优势;发展趋势

中图分类号：U466                                       文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）20-0194-02

0  引言

经济新常态以及工业4.0时代的新背景，要求制造企业必须探索全面转型升级的新道路，而随着社会生活水平的提高，使得社会汽车需求量不断扩大，在对汽车产品的安全性、舒适性等提出更高要求的同时，也要求汽车制造企业要加强技术创新。纵观新世纪以来我国汽车产业的发展，有很大一部分国产车企开始占据更大的市场，这都源于其在技术创新方面的持续投入，其中，最为关键的便是机械自动化技术。但必须注意的是，受历史发展条件的影响，我国很多汽车制造企业与国际先进水平相比仍然存在着较大的差距，只有继续加深对机械自动化技术的研究，把握机械自动化技术的发展大势，才能抢占新一轮工业分工的高地，带动我国汽车制造全行业核心竞争水平的提升。

1  机械自动化与汽车制造的必然关联

在传统汽车产品制造的工序中，纯人工的劳力作业占据着极大的比重，这使得汽车产品的整体性能提升受到了较大的抑制，同时，纯人工作业的效率也很难适应汽车行业营销推广的发展需求。机械自动化技术的应用与数十年的沉淀，大大突破了这一困局。可以说，机械自动化与汽车制造存在着相互促进、不可分割的必然关联。一方面，任何技术的应用与进步，都需要搭建在生产实践实际需求的基础之上，机械自动化技术的引入，显然传统制造模式落后于生产需求所产生的必然结果;另一方面，机械自动化技术是否先进，其价值衡量的体现就是制造业领域是否获得了实际的成效，因此汽车制造产业的发展，也为机械自动化技术的持续更新提供着实际经验。当前，社會经济水平的提升促使汽车需求量不断扩大，国产汽车制造企业也迎来了新一轮的发展契机，其产品的更新换代同样要求机械自动化技术发挥出更富创新的激励性作用。

2  机械自动化在汽车制造中的应用现状

2.1 集成自动化技术应用广泛

集成化本身就是自动化技术的突出特点，集成自动化技术也是机械自动化技术中应用最为广泛的一项基础性技术。该技术可以实现各个系统单元的功能集成，从而实现高度的自动化管理。具体到汽车制造领域而言，该技术引用的基本思路为：通过系统结构的适度改造，提高各部件的契合性，降低接口设计量，实现控制上的逻辑连续性。集成自动化技术的应用，契合了现代工业制造集约化生产的基本趋势，也在客观上打破了传统生产过程中各工序的壁垒，实现了工业组态、数据库、通信的高度统一。

2.2 汽车组装自动化程度提升

对于汽车制造企业来说，构件的有效组装是其生产出完整汽车产品的必要环节，也是生产流水线中最为关键的一部分。在传统的工作模式中，主要以人工操控辅之以简单设备加以完成，该种模式的生产时间因操作者的熟练程度而不尽相同，生产效率被压缩在较低的范围之内，同时不可忽视的是，人为操作所产生的技术误差极有可能埋下较大的产品质量隐患。在引入机械自动化技术以来，组装环节的自动化程度得到了较大的提升，且这种提升是一个持续性的过程，其与自动化技术本身的改进与创新存在着正向的关联。当前，在组装过程中，操作人员只需要按照一定的时序设计好组装工序，就可以借助自动化设备识别机械构建，实现整车的快速准确组装。

2.3 工业控制系统的安全自动化全面优化

在汽车制造的工业系统中，有相当一部分的工序存在着一定的危险性，最具代表性的例子就是冲压车间。机械自动化技术的引入，大大实现了冲压车间的安全自动化控制。有一方面，设置了自动化的安全防护门，只有在压机完全停机后，系统才会允许操作人员活动，从而将其隔绝在了危险区域之外;另一方面，设置自动化的急停装置，如果因操作不当造成装置自启动，则可以听过自动急停加以实时调整，有效遏制人员安全事故的出现。

3  机械自动化在汽车制造中的应用优势

3.1 提高生产效率，降低劳动力成本

机械自动化最直观的特点就是其利用自动化技术，将传统意义上的人员操作从单一的制造程序中解放了出来，使得部分生产过程可以完全由机械自动完成，这也就意味着生产效率将大幅提高，同时，人为操作不可避免地会存在一定的生产偏差，而自动化技术则可以通过集成控制将这些误差控制在合理的范围之内，这无疑提高了汽车制造企业的制造水平。此外，特别值得注意的是，在经济新常态的背景下，劳动力密集型模式已然不能适应汽车制造行业的发展需求，面对持续高涨的人力资源成本，汽车制造企业需要通过自动化技术的引入加以应对;同时，正如前所述，自动化技术大大降低了制造过程的误差，换言之，企业返工、维护所需要投入的资金也相应降低，这同样也意味着其成本控制水平的提升。

3.2 提高生产的安全程度

对于汽车制造企业来说，安全第一始终是其生产过程中必须坚持的原则，生产安全程度的高低，不仅直接影响着设备的工作效率，也深刻影响着企业的整体形象。汽车制造车间机械自动化系统的建设，可以大大提高各工序的稳定性，特别是可以极大地消除危险工序的生产隐患。在生产过程中，如果某一环节出现了安全问题，设备异常状态会通过自动传感系统启动报警应急机制，同时即刻停止生产，避免安全隐患扩大，一些微小隐患可以由现场操作人员检查后针对性处理，避免过度误工;而如果隐患较大，则可以将必要信息通过自动化控制系统反馈至总控中心，中心收集信息后对其实际情况进行判断，给予处理指令，这大大抑制了安全事故的危害性。

3.3 激活信息流动，优化自动控制

机械自动化技术在汽车制造中的应用，可以快速激发各类信息的交换、共享、分析与处理，从而形成对自动加工的全面控制。在构件生产与整车组装的过程中，可以及时对完成度、契合度等信息进行控制，并实时掌握加工的精度、准度、力度等參数，仅仅需要依靠初期设置的既定程度信息，就能够对制造意图进行自动化展现。

3.4 强化生产设备管理

汽车制造是一项极为复杂的系统工程，其生产过程中需要依托于大量的大宗设备，设备的状态直接影响生产的效率与构件成品的质量水平。因此，一直以来，设备的管控都是汽车制造企业乃至制造业全领域工作的重中之重。设备管控主要是采用常态化的维护与检修机制，判断设备状态是否正常，并进行定期的保养工作，以期提高设备使用寿命。但是就传统的设备管理模式而言，多数汽车制造企业的设备管理都过度依靠人为操作，而机械自动化技术的应用，不仅直接引入了大量的自动化设备，还带来了全新的自动化设备管理模式。该种模式与人为维护的结合可以大大控制汽车生产设备不稳定因素的出现。制造企业可以针对各类自动化设备的性能状态，组织设备管理人员进行集中学习，同时设置针对性的检修程序，从而确保设备问题可以第一时间被发现，克服定期检修可能存在的时间“空档”，又能通过规范化的操作程序降低工作人员个体因素所产生的消极影响，实现设备管理的强效联动。

4  机械自动化在汽车制造中的发展趋势

4.1 微型化发展趋势

大宗设备的应用一直以来都是制造业的特点之一，对于产品大宗化的汽车制造产业来说更是如此。大量大体积、高重量的设备在移动、安装过程中存在着一定的困难，这也意味着其检修过程可能面临更多的阻碍。因此，探寻自动化设备微型化的发展具有极强的必要性。未来汽车制造企业要结合生产过程中各个构件的具体生产情况，实现生产线的细化查分，确定更加适宜的设备体积与变动要素，综合利用微电子系统等现代自动化系统，在控制设备体积与重量的同时，强化自动化生产与操作水平。

4.2 环保化发展趋势

受历史条件的影响，我国在较长的一段时间内曾采用了以牺牲资源环境作为代价换取经济效益的发展模式，这一情况在汽车制造这一传统重工业中也较为突出。经济新常态与工业4.0的新背景都要求制造行业遵循可持续发展的要求，特别值得注意的是，近年来获得广泛市场认同的本土车企基本都在新能源等环保类产品开发上有所建树，这更要求其要始终保持环保化的发展方向。机械自动化设备的应用过程中，不可避免地会产生一定的噪声、气体排放等污染，这些污染问题直接影响着生产车间的整体状态，更是对生态环境造成不可逆转的影响。因此，在机械自动化技术的未来发展中，通过增设处理程序、加装污染处理设备等方式最大程度抑制环境问题的出现，是一个必然的趋势，且可以预见的是，这也是汽车制造企业实现稳固发展的长期要求。

4.3 智能化发展趋势

从某种意义上来说，智能化本身就是自动化技术发展一定程度所拥有的的特点，通过各类自动化技术同各类先进硬件设备的融合，实现对自动化机械功能的延伸，可以建立起完善的制造结构体系，使得汽车制造流程更加规范系统，有效保障生产质量与效率，这也是智能化发展趋势的核心所在。智能化制造可以实现设计程序与机械生产的无缝对接，其高度发达的情况下，“无人工厂”也将成为可能，这都是我国汽车制造企业必须把握的基本趋势。

5  结束语

综上所述，工业4.0时代下，汽车制造企业智能化、网络化的发展都需要依赖于机械自动化这一核心技术。汽车制造行业的可持续发展，必须持续探索机械自动化技术应用水平的提升。不可否认的是，近年来我国国产汽车制造企业在技术创新方面取得了一系列成果，但是其仍然需要与世界先进水平保持同频同轨，掌握机械自动化技术的发展趋势与变动因素，在严格的先进标准下对现有的技术应用进行改进，在打造出能满足人民群众需求的汽车产品的同时，也为我国新时期制造业的升级注入源源不断的力量。

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