时间：2024-03-02 16:53:55
导语：在汽车制造智能化的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：自动化；机械设计；机械制造
近年来，随着科学技术的不断发展，机械领域已经基本全面普及了自动化技术，这项技术的应用，使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此，作为企业而言，必须根据自身的实际情况，来对现有的机械设计制造自动化技术进一步研发和创新，确保企业能够拥有更大的发展空间，进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。
1自动化技术在机械设计及制造领域中应用的重要性
1.1降低资源成本。在自动化技术普及之前，传统的机械设计制造领域的粗放现象极为常见，造成大量资源的无端浪费，不仅不符合可持续发展理念，而且也造成企业成本居高不下，对于资源节约和企业发展都较为不利。而自动化技术的推广应用则克服了这一问题，其不仅能够提高机械设计和制造中的精确度，还能实现生产废料的重新利用，有效降低了以往浪费程度高和成本高的问题[1]。1.2提高生产效率。随着我国经济社会的不断发展，现如今，各行各业对于机械设计与制造领域都有着越来越高的需求和要求，由此，在机械设计制造领域中应用自动化技术已成为大势所趋[2]。自动化技术的应用，能够显著提高生产效率和生产质量，从而提高企业在市场中的竞争力，推进企业更好发展。1.3推动产业结构升级。随着自动化技术的不断推广应用，以往机械设计制造中大量采用人工操作的情况已不复存在，企业由劳动密集型向技术密集型的方向转变，如今的机械设计制造领域的竞争点也相应转变为技术水平上的竞争。由此，机械领域开始着力提高设备的精密度。虽然这看似仅仅是一方面的技术在发展和升级，但实际上，这项技术的不断发展，带动了整个机械设计制造行业的产业优化转型和升级，在此基础上，更多的技术壁垒也将在未来被逐个击破。
2自动化在机械设计及制造领域的发展现状
2.1制造工艺现状。机械的制造工艺水平是机械产品品质的根本保证，从目前来看，虽然自动化技术已经在我国绝大多数机械制造企业当中得以普及，但各企业之间的普及程度却参差不齐，一部分企业的自动化技术应用尚处于初级阶段，在精细化和智能化上的发展还较为欠缺，相较于国内外的一些先进企业而言，还有着明显的差距。除此之外，这些企业在激光加工、复合加工和纳米加工等方向也往往存在诸多不足之处，对于这些方面的技术仍需要进一步提升，在未来的相关研究中，这些也将成为重要的研究方向[3]。2.2自动化技术的现状。目前，自动化技术已经贯穿于机械设计和机械产品生产的全过程，特别是在机械产品设计的环节当中，采用自动化技术，能够为新产品的设计增添灵感，并能够从不同的维度整理相关的设计信息，不断推陈出新，满足企业和用户多方面的实际需求。
3以汽车制造领域为例浅析自动化在机械设计制造中的应用发展
3.1集成化应用。目前，机械设计与制造领域已经与各种新技术实现了一定程度的融合，在这一背景之下，原有的自动化技术得以不断提升，在汽车制造领域中，通过自动化技术的集成应用，有效突破了传统汽车结构的局限性。目前，一部分汽车制造企业应用这方面的技术，已经实现了集成生产的自主化制造系统，能够更好满足实际的生产需求，乃至部分客户的个性化定制需求[4]。3.2智能化应用。在汽车领域的机械设计制造工作当中，自动化技术的智能化应用得到了较为明显的体现。在自动化控制系统中，安全防护的技术水平得到了很大进步，汽车制造的流程得到了进一步的优化，这是以往人工操作模式下所不具备的。具体来看，自动化技术应用的关键则体现在自动化系统、机械制造系统和人工智能三部分，机械设计制造及自动化中的智能化应用则主要用于将各种先进的信息技术融合到机械设计和制造的环节当中，使得生产流水线能够按照预定好的程序来完成生产任务，在机械制造的过程中，通过智能化技术，能够对生产流水线的情况进行实时的准确分析，并随时进行调整。就目前而言，在国内的机械设计制造领域，自动化技术已经在一定程度上具有了智能化的特点，这显著提高了机械产品的生产质量和生产效率。与此同时，智能化技术也能够实时监控和协调生产过程中的各个参数，及时纠正生产过程中发生的错误，并针对不足之处进行改善，将可能出现的隐患及时清除。3.3虚拟化应用。在过去的汽车机械部件设计中，通常需要先确认基本方案，而后再使用CAD进行图纸的绘制，这一过程不但非常繁琐，而且也很容易因微小的失误导致功亏一篑。如果能够将自动化技术有效应用其中，就可以进行汽车机械产品的虚拟化设计，避免以往设计工作中可能出现误差的问题，从而缩短设计时间，提升产品质量[5-6]。目前，在这一设计过程中，传统的CAD技术与近年来新兴的CAPP等计算机技术得到了有机结合，其利用计算机进行虚拟化和智能化的设计，实现了自动化的绘图，如在绘图过程中发现失误，则会及时提醒设计人员修正，避免错误问题的累积，实现更为精确的设计图纸。整体来看，使用该项技术后，其不仅能够获得更为精确的产品设计尺寸和设计质量，还能有效降低汽车机械部件设计环节的成本开支，提高企业的经济效益。3.4与大数据技术结合应用。在大数据技术和云计算等一系列先进技术不断发展的大背景之下，机械设计制造的自动化技术也开始与大数据技术之间进行结合应用。大数据技术的融入，显著提高了机械设计制造及自动化技术中的数据收集、数据分析和处理等方面的能力，特别是在车用传感器、仪表和网络等方面，大数据分析技术的应用使得这些部件的智能化程度更高。目前新兴的无人驾驶汽车就是一个典型的案例，无人驾驶汽车是在大数据、自动化技术和人工智能技术等基础上发展起来的，其应用这些技术，将传感器、监控视频和GPS定位技术等有机结合，通过大数据分析，合理规划行进路线，达到无人驾驶的目的。3.5实际应用案例。目前，随着电动汽车领域的发展，自动化技术在电动汽车的机械设计制造领域也得以广泛应用。在电动汽车中，电机驱动系统是其最为核心的关键部件之一，其主要作用是将蓄电池的电能转换为动能，来驱动汽车行进，同时，电机驱动系统也能将汽车制动时产生的能量重新转换为电能传输给蓄电池，完成整个电气部分的自动化控制任务。由此可见，在电机驱动系统的设计中，其复杂性较为突出，对其进行自动化控制也需要涵盖大量的硬件模块。具体来看，其包括油门踏板信号控制电路、电池电压信息调理电路、电机电流信号电路、DSP电源电路、DSP通信电路、以及ROM晶振电路等。除了硬件方面的设计之外，自动化控制还需要软件方面的支撑，其控制软件主要分为主程序、中断程序和其他程序三部分，涵盖了系统初始化、位置检测、速度检测、故障保护、换向调节和转速计算等多方面的内容。在整体的电动汽车电气自动化控制系统中，主程序中“系统初始化”的作用在于对系统参数、中断逻辑等内容进行设置，同时，主程序需要与控制面板之间建立可靠的通信协议，确保能够及时获取电机转速和转向等关键数据信息。中断程序主要针对系统服务出现中断故障后的具体情况进行收集和分析，为后续进行故障排除操作提供重要依据。其他程序模块中，电机转速测量是相对较为重要的环节。随着电动汽车领域的不断发展，传统的燃油车辆将逐渐被取代，而这种电机在未来也就随之得到更广泛的发展。3.6未来发展趋势。3.6.1汽车机械设计及制造领域将更为智能。随着自动化技术在汽车机械设计及制造领域的不断深入应用，汽车行业未来必将有着更高的智能化程度，汽车机械设计制造领域将具有更高的技术含量，与此同时，用户在操作车辆的过程中，也将更为简便快捷。自动化技术在汽车机械设计及制造中的应用，能够逐步颠覆传统汽车制造领域中的思维定式，让整体的汽车制造不断朝向智能化的方向发展。当然，从目前来看，国内仍有一部分汽车企业在智能化发展方面有所欠缺，在实际操作中，仍有相当一部分岗位需要人工操作。在这种情况之下，仍需要企业内的技术人员积极创新，不断加强最新技术在汽车制造中的应用。3.6.2未来的自动化技术将朝着高端方向发展。虽然当前的自动化技术在汽车机械设计与制造领域体现出诸多优势，但其带来的一些弊端问题也在所难免。针对这种情况，对自动化技术进行改进则是有必要的，通过对自动化技术的不断优化改进，以往的问题将逐步得到解决，汽车产品的生产效率和产品质量也必将得到显著提升。由此可见，未来自动化技术在汽车制造领域的应用，必将朝着更加高端的方向发展，从而推进汽车性能不断提升，满足公众的更高需求。3.6.3由“线性自动化。”转向“模块自动化”目前，随着环保理念在世界各国的不断深入人心，新能源汽车行业不断发展，而在新能源汽车当中，占比最高的莫过于电动汽车，其在很多国家的保有量都在不断上升，随着电动汽车的大量普及和传统燃油车辆的逐渐减少，作为能源补充设施，加油站也将逐渐为充电桩所取代。预计，随着自动化技术的不断发展，未来的汽车设计中，将以模块化设计为主要设计形式，而在能源补充上，也很可能会采取模块化的能源替换形式，以解决现存的“充电焦虑”问题。由此可见，自动化技术也会随之更具备灵活可调的性能，以满足更高的发展需求。
4结束语
总的来看，自动化领域在机械设计及制造领域中发挥着举足轻重的作用，对于推动相关领域的发展有着重要的现实意义。为此，相关的企事业单位工作人员都应当对此给于足够的重视，及时关注行业内的最新前沿动态，对现有的技术不断优化创新，实现自身行业的更好发展。
参考文献：
[1]谭浩男，顾明君.自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].科技风，2021（05）：189-190.
[2]陈亮.机械设计制造及其自动化的发展趋势探讨[J].内燃机与配件，2021（03）：152-153.
[3]张鑫.提升机械设计制造及其自动化的有效路径分析[J].数码世界，2021（02）：272-273.
[4]王红雨.机械自动化设计与制造存在的问题及改进方法[J].内燃机与配件，2021（02）：152-153.
[5]宗晓霞.简析机械设计制造及其自动化技术要点[J].内燃机与配件，2021（02）：191-192.
【关键词】汽车玻璃升降机；发展；趋势
一、汽车玻璃升降器简介
随着现代科技的进步，汽车制造业也在蓬勃发展，在道路上汽车日益增多的情况下，对汽车车门等处的窗玻璃的要求也越来越高。汽车玻璃窗不仅仅只是起到保证驾驶员行车视角的作用，也是满足乘客乘坐时感到舒适的要求，更是驾驶员行车安全的保障。现代的行车过程中玻璃的位置是时常需要根据不同的情况进行调整的，所以检验汽车性能是否优良的重要指标之一就是汽车玻璃窗等能否大范围的调整及在调整过程当中操纵是否灵活方便。在汽车当中，保证汽车玻璃调整的灵活性的机构就是玻璃升降器。
玻璃升降器指的是通过相应的动力机构将汽车车窗玻璃沿玻璃卡槽升降，而且可以控制汽车车窗玻璃升降的位置的装置。在欧美等汽车也发达的国家，玻璃升降器指的是Window Regulator，Window Regulator的意思翻译成中文是玻璃调整器。不论在哪里，玻璃升降器都是通过相应的动力机构来实现其对玻璃位置的调整的。
过去汽车玻璃升降器做要依靠人工手动，这样的操作系统容易被损坏，而且操作方便性不足，随着汽车玻璃升降器懂得不断发展，现在最常见的汽车玻璃升降器是电动玻璃升降器。电动玻璃升降器依靠电力，操作起来相当简捷， 正是由于其自动化这一原理，现在已被广泛运用在中高档汽车当中。
二、汽车玻璃升降器的结构及工作性能分析
汽车玻璃升降器的结构做成较为简单，一直以来其一般分为：摇臂或电动控制系统，即操作系统；齿轮软轴啮合机构，即传动机构；升降臂或者运动托架，即玻璃升降机； 玻璃托架，即支承机构及平衡弹簧机构。汽车玻璃升降器工作原理较为简单，主要工作流程是操作系统指挥传动机构将玻璃升降机起到，依靠支撑机构和平衡弹簧机构将玻璃稳定在需要的位置。
虽然操作流程变化不大，但是在人工和电力（自动化）的发展过程上来看，汽车玻璃升降器结构上也得到了相当大的发展。
从汽车玻璃升降器工作性能方面来看，随着科技的发展，自动化的汽车玻璃升降器性能更加优越，工作相对稳定，反应速度快，操作简便等都是其优点。
三、汽车玻璃升降器的发展趋势
欧美等国家汽车制造业发达，汽车玻璃升降器的发展领先于其他国家，欧美等国家汽车玻璃升降器电机开始被使用是源自六七十年代，而且第一代汽车玻璃升降器体积较大，结构相对复杂，由于技术缺陷，所以并无防水方面的设计，第一代汽车玻璃升降器被运用在中高档轿车当中。第二代汽车玻璃升降器与第一代汽车玻璃升降器相比在体积上得到升级，而且开始增设排水孔，第二代汽车玻璃升降器是我国第一次正式开始引进的汽车玻璃升降器。第三代汽车玻璃升降器随着八九十年代科技的发展，开始使用透气膜和电机技术，这样一来汽车玻璃升降器防水等性能更为优越，使用寿命更长。九十年代后，由于新型材料的不断被研发，所以第四代汽车玻璃升降器开始大量使用新型材料，这样汽车玻璃升降器结构更趋向于一体化，并配置了防夹电子模块。现在汽车玻璃升降器已经趋向于电动化，电力玻璃升降器较传统手摇式升降器，各项性能都有所提升，运行更加平稳，自动调节更为方便，配有遥控等功能。汽车玻璃升降器在现代科技的推动下开始向智能化系统发展，这也将是汽车玻璃升降器在汽车应用发展当中必然的趋势。可以想象的是智能型电动玻璃升降器，是一种既能保持汽车玻璃升降器功能的，且具备有足够的新型动力的，还能够消除过去和现在的汽车玻璃升降器在运行过程当中，人会在不小心情况下被其夹住手指的危险，这方面的智能化改进对于儿童更为实用。智能玻璃升降器是能够根据玻璃在上升与下降过程中遇到阻力大小不同而自动判断可能性的一种汽车玻璃升降器，而且智能玻璃升降器也会配备处理突况的能力，比如说当天气突变，大风或者是大雨、雪等来临时车窗在其智能系统下可以自动关闭，智能玻璃升降器的这些功能都是所依靠的都是智能化的电子模块，这一模块可以有效地将玻璃升降器连接到汽车的智能主体网络上，这样不仅让汽车玻璃升降器变得更为智能化，而且可以提高整部汽车的智能化程度。
随着现代科技的进步，汽车制造业也在蓬勃发展，作为汽车当中不容忽视的一环，汽车玻璃升降机技术也得到了相应的拓展。在接下来的发展过程中，汽车玻璃升降机技术也会继续发展，只有始终坚持以创新为目的，才能让汽车玻璃升降机技术在科技日新月异的今天跟上甚至赶超科技的步伐。
参考文献
[1]邱结平.现代轿车电动玻璃升降器研究与探讨.[J].汽车技术.2002
关键词：汽车车身；焊接技术；智能及自动化
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
汽车的焊接技术是汽车制造过程中一项重要的环节，汽车的发动机、车厢、变速器、车桥、车架的生产都离不开焊接技术。汽车的某些部分在生产时需要特殊强度的材料作为支撑，例如大型的齿轮和轮缘就需要有高强度的合金钢来制成，材料的强度可以确保汽车的使用年限，但是，高强度的钢材价格比较高，在生产汽车的过程中会造成成本的增加，焊接技术的应用取代了合金钢的使用，而且提高了齿轮的耐用性，降低了汽车的生产成本。特别是汽车制造公司，焊接是应用机器人的主要领域，因为机器人能在高辐射、强烟雾的恶劣环境下连续工作，并且机器人工作灵活、焊接精度高等优点，所以它保护了工人的身体建康，提高了加工产品的质量、缩短了加工产品的时间，提高了生产效率。因此焊接机器人必将代替工人应用于汽车焊接生产线。
汽车车身焊接的智能化与自动化
一、焊接技术在汽车生产中的应用
在汽车的生产过程中，人们运用电阻焊接的方法，这种方法运用电学、传热学和冶金学等多门学科，因此，要想使焊接质量提高，就必须对电学的相关因素进行控制。电阻焊接工艺是在制定参数的基础上实现的，现在随着计算机技术的高速发展，实现了数值模拟技术，计算机实现了对数据的筛选工作，人们在车间就不用再花费大量的时间来筛选数据，节约了大量的人力、物力和财力，提高了汽车制造商的经济效益。尤其是在近几年来汽车制造业的蓬勃发展，在汽车车身的薄板结构的装配过程中，使用电阻焊接的方法，采用铝合金等新的复合材料，增强了焊接的性能。
二、机器人的结构组成与分类
机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程智能化设备。机器人具有能自动控制、可重复离线编程、具有多功能、多自由度的结构特点，通常由4大部分组成，即执行机构、驱动系统、控制系统和智能系统。
机器人的执行机构，主要由机械传动系统和末端执行器组成，包括手部、腕部、腰部和基座等。机器人的控制系统包括：控制电脑和伺服控制器。机器人的驱动动力主要有：电动驱动、液压驱动、气动驱动等。
机器人的驱动―――传动系统，是将能源传送到执行机构的装置。其中，驱动器有电机(直流伺服电机、交流伺服电机和步进电机)、气动和液动装置;而传动机构，最常用的有谐波减速器、滚珠丝杠、链、带及齿轮等传动系统，用于把驱动器产生的动力传递到机器人的各个关节和动作部位，实现机器人平稳运动。机器人的控制系统是由控制计算机及相应的控制软件和伺服控制器组成，是机器人的指挥系统，对其执行机构发出如何动作的命令。
机器人智能系统由两部分组成：感知系统和分析－决策智能系统。感知系统主要靠具有感知不同信息的传感器构成，属于硬件部分，是机器人的感觉器官，机器人工作时，电脑根据传感器获得的信息控制机器人动作。它主要分为内部传感器和外部传感器两大类。
机器人的分析－决策智能系统，主要是靠计算机专用或通用软件来完成。机器人的所有这些结构协调完成工作指令。它主要分为几类：从结构功能上分为智能型工业机器人、直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标机器人。从用途上可分为：焊接机器人、机器加工机器人、装配机器人、喷漆机器人、移动式搬运机器人等。
焊接机器人又可包括弧焊机器人、点焊机器人和激光焊机器人。弧焊机器人一般由示教盒、控制盘、机器人本体及自动送丝装置、焊接电源等部分组成。在弧焊过程中，焊枪跟踪工件的焊道运动，并不断填充金属形成焊缝。点焊机器人由机器人本体、计算机控制系统、示教盒和点焊焊接系统几部分组成。主要是将冲压成形的薄板结构的车身覆盖件在其工件搭接连接处利用电阻热熔化金属形成焊点，将焊件联为一体。
电焊机器人
激光焊机器人主要由机器人本体、送丝系统、激光系统、控制系统等组成。通过电感、电容、声波、光电等各种电子传感器，经过控制系处理，根据不同焊接对象和要求，进行焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目，通过反馈控制调节焊接工艺参数，从而实现自动化激光焊接。
三、机器人是汽车焊接线现代化重要标志
汽车焊接最主要的是车身的焊接。在汽车制造公司车身的主要焊接方法为弧焊、点焊、二氧化碳保护焊等。随着社会的发展，人民生活水平的提高，用户个性化需求的日益强烈，对汽车的安全性、美观性与舒适性的要求越来越高，同时汽车制造企业为了追求更大的经济效益，对焊接精度、焊接质量和焊接速度等的要求越来越高，因此建立一条现代化的生产流水线就显得非常重要。而焊接机器人的应用促进了现代化流水线的建立。
现代化的焊接流水线主要是满足多车型、多批次的市场需求，提高车身车间生产能力的柔性和弹性。因此现代焊接线必须具有柔性。那么如何才能使焊接线具有柔性呢？普通的焊接线是刚性的，主要由焊接夹具、悬挂点焊机、弧焊机和多点焊机等组成。这种焊接线一般只能焊接一种车型的车身，那么为了满足市场多元化的需求，就需要重新建立焊接流水线。这对企业来说是非常不利的，企业是追求利润为目的的，并且重新建立流水线造成了财力、人力、物力的浪费。于是建立柔性化焊接生产线摆在了企业面前。机器人的出现与应用满足了汽车企业的现代化的需求，实现了焊接生产线的柔性化。那么在车身焊接线上应用的机器人主要有几种：点焊机器人、弧焊机器人和激光焊机器人。这些机器人的应用，使焊接实现了机器人代替工人工作。
点焊机器人：主要进行的是点焊作业，在点与点之间移位时速度比较快，从而减少了移位的时间，通过平稳的动作、长时间的重复工作和准确的定位，取代了笨重、单调、重复的体力劳动，更好地保证了焊点质量，使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自动生产系统的重要组成部分，增强了企业应变能力。
弧焊机器人：弧焊过程比点焊过程要复杂得多，对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。具有较高的抗干扰能力和高的可靠性。能实现连续轨迹控制，并可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
激光焊接机器人：激光焊接是与传统焊接本质不同的一种焊接方法，是将两块钢板的分子进行了重新组合，使两块钢板融为了一体变为一块钢板，从而提升了车身结构强度。同时在焊接过程中焊接工件变形非常小，一点连接间隙都没有，焊接深度/宽度比高，焊接质量高。从而提升了车身的结合精度。可见机器人的应用，实现了焊接流水线的智能化，实现了焊接生产线的自动化与现代化。
四、机器人在汽车焊接线中的重要应用
汽车工业的飞速发展，加剧了产业间的激烈竞争。特别是对于汽车企业来说，谁先抢占先机，谁就能在竞争中获胜。获胜的关键是生产效率的提高，是科技的创新。特别是机器人的应用，使生产线实现了柔性化、自动化。机器人在焊接线上的应用，可以使各种车型能够进行混线生产，节约了投资成本，在更换新车型时只需要更改焊接机器人运动轨迹的程序，同时可以进行离线编程，节省了时间。焊接机器人不仅使焊接生产线实现了智能化，还极大的提高了焊接线的产品质量和工作效率，减轻了工人的劳动强度，使工作环境得到了改善，并且能替代人完成一些人不能操作的作业任务。特别是最近几年大众汽车实现了焊接技术的飞跃。
激光焊接的车身，使大众在众多的汽车生产企业里成为科技引领者，成了汽车业里的强者。纵观大众能够成功的途径，主要是采用了激光机器人代替人工劳动，将各种光学、机械、电子科学技术与焊接技术有机结合，实现焊接的智能化、精确化和柔性化，从而使焊接质量与生产效率得到提高。
机器人的应用使工厂实现了利润最大化，丰厚的利润又为科技的创新奠定了坚实的基础，从而促进了企业的转型，促进了科技的进步。机器人在汽车工业中的应用，实现在汽车的柔性化生产，减少了投资成本，提高了汽车的产量，实现了轿车进家庭的梦想。
结束语
机器人的应用，缩短产品更新换代的准备周期，减少了设备的投资，减小了劳动强度。同时又提升企业的产品质量，使企业的整体实力和竞争力得到提高。机器人的应用，实现了焊接质量的稳定和提高，保证均一性。机器人技术的应用，有力地推动了世界汽车工业智能化水平的进步，推动了中国汽车工业的跃变。未来机器人必将智能化、微型化，应用于社会的各个领域，促进科技向前发展。
参考文献
[1]一汽大众看护机器人的“高级大夫”――记机器人维修管理专家、全国十大杰出青年岗位能手李天明[J].机械工程师.2009(08)
主要研究汽车制造企业柔性自动化装配生产线，对汽车装配生产线的国内发展情况和柔性生产线在国内推广的弱势情况进行了阐述，并对柔性自动化生产线进行了一个简单介绍，最后对柔性汽车装配自动化生产线的主要构成进行了分析。
【关键词】柔性生产线 汽车 装配
柔性自动化装配生产线主要负责完成大批量、多品种、多车型、多颜色混线的汽车装配。这套系统应用了自动化机器人，转接重读定位的精度在0.6mm以内，能够完成9种车型、20多种汽车产品的混线生产，并实现有效的生产管理。柔性自动化装配生产线有着极高的生产效率，每小时能够完成65辆以上车辆的装配，而目前国内现有装配线最大产能是每小时44辆车，产能提高了47.6%。这种产能已经和国际先进水平十分接近，可以不再依赖进口。
1 国内发展现状
柔性自动化装配生产线系统主要有车身存储、内饰装配、底盘装配、轮胎储运、座椅储运、分装车门、动力集成、整车装配和线间相互转挂机器人等设备，应用了包括自动识别、跟踪、在线监测、自动存储、工业现场等技术，系统不仅能够进行汽车装配操作，还能够实现对装配过程的生产调度、质量管理和柔性装配控制等功能，提高了汽车装配过程的自动化和信息化水平。
一些部门对世界汽车工业的未来格局进行了预测，认为，在2025年以后，汽车工业的产销将逐渐转移到亚洲市场，中国汽车销量将占到世界总销量的30%。汽车装配生产线的柔性自动化技术是重要的核心关键技术，实现了装备的本土化，为我国汽车生产工业提供了先进并且自主知识产权的生产设备，对我国装备制造业有着重大的意义。该系统能够改变汽车制造生产线依赖进口的情况，基础技术等还能够出口和向相关领域扩散。
但是，即便柔性自动化汽车装配生产线有着非常大的优势，但是在国内的汽车装配制造厂家中应用的仍然多为刚性生产线，应用柔性装配生产线仍然属于少数，年产在10-30万台的大型汽车总装厂的生产流水线基本上都是进口设备，目前我国的一些技术实力较强的企业如华远，开始研发柔性自动化汽车装配生产线成套设备，争取行业高端。
2 柔性自动化生产线
柔性生产线是联结多台能够调整的机床，配合自动化装置组成的生产线，有着很高的自动化和信息化水平，能够通过计算机进行管理和操作，还能够结合多种生产模式同时进行，有效的节省了生产成本，并且极大的提高了生产效率。
汽车装配柔性生产线的基本组成主要有自动加工、物流系统、信息系统、软件系统等几部分。柔性生产线技术复杂，自动化程度非常高，结合了微电子学、计算机和系统工程等技术，有着更高的设备利用率，编入柔性生产线的机床会比单机作业产量高出数倍。柔性生产的产能比较稳定，系统中往往存在几台机床同时工作，出现故障会调整降级运转，物料传送系统可以自行绕过故障机床。在柔性生产线中，零件结构过程装卸一次即可完成，加工精度高，并且形式稳定。
3 生产线组成
柔性生产线按照范围可划分为产品生产线和零部件生产线，按照生产节奏快慢能够划分为流水线和非流水线两种，按照自动化程度则有自动化和非自动化生产线两种。
汽车装配柔性生产线主要有车身存储、内饰、底盘装配、轮胎座椅、最终装配、整车检测、车门分装、发动机前桥分装、仪表等相互独立但相互关联的机床模块组成。
3.1 智能化控制
利用计算机技术和网络技术实现智能化控制。借助计算机、网络和PLC总线网络以及无线LAN网络和射频识别系统以及光电接近开关、机器视觉传感器和执行器等部分组成，对系统的智能化控制按照集中管理、分散控制的形式进行。
电控系统主要三层结构，分别为监控层、控制层、设备层，不同层次均由不同的网络结构和不同的软硬件层进行控制，实现诸如自动识别、跟踪、在线监测和柔性装配等智能化操作。
3.2 自动化执行
自动化执行是智能化控制的执行层面，由智能感知系统获得实时准确的现场信息，智能化管理以及控制系统，在网络环境中控制滑橇滚床系统、滑板系统、摩擦系统、自行单轨车系统和机器人执行指令，通过执行系统完成汽车的整个装配操作过程。
3.3 控制系统
集中管理方式需要有一个有力的管理核心。系统主要通过管理计算机、工业以太网和冗余光纤网连接现场分系统PLC，实现现场信息的采集，进而进行整个装配生产线的柔性管理。上位管理计算机借助工业以太网对现场控制器上传的有效信息进行接受，并建立管理数据库，用于系统的开发和更改，并建立交互界面，管理、监控、记录工件物流状态、质量信息和运行状态，打印报表。
3.4 螺纹柔性装配系统
螺纹联接装配方式经历了手动、半自动、全自动三个发展阶段，目前已经进入了柔性装配阶段。柔性螺纹装配系统能够进行整车螺纹联接的高精度自动化装配，这种技术中应用了伺驱动、机械传动、电力电子、智能控制、传感检测、网络通信等技术，有效的提高了螺纹联接的精度，实现了螺纹联接的自动化、集成化、网络化。
4 结束语
柔性自动化系统能够完成非常复杂的汽车装配操作流程，具有多品种、准时化和高产能的优势，能够同时完成大批量、多品种、多车型和多颜色同时进行的装配生产任务，可以作为各种车型的总装车间。这种生产线除了能够进行装配之外，还能够在适当的改造改建之后用做生产企业的涂装、焊装或者其他分类、储存的柔性系统。柔性装配生产线在汽车装配中的应用能够大程度的提高汽车装配车间的生产效率，提高了装配工作的智能化和自动化水平，提高了生产效率和生产质量，并且还能够节省能耗。汽车制造柔性自动化装配生产线融合了机器人、计算机、自动规划、软件、网络、机械等多个领域的诸多技术，在研发整合之后形成了这套柔性自动化装配生产线，为我国“掌握核心科技”，从制造大国到技术大国的转变做出了微小的贡献。
参考文献
[1]王春华，朱林剑，孙守林等.基于工控机的多工位电动螺栓拧紧机控制系统的研制[J].组合机床与自动化加工技术，2013（02）：58-59.
[2]蒋锐权，吴机育，蔡建国.数控机床神经元自适应位置控制算法[J].上海交通大学学报，2011，35（7）：1088-1092.
[3]范云生，郭晨，周守民.基于模型预估的汽车主动锥齿轮总成锁紧螺母拧紧机[J].仪器仪表学报，2011，32（6）：1433-1440.
近日，美国宇航局计划在轨道建造一个“太空制造厂”，利用3D打印和机器人技术制造天线、太阳能电池板等大型设备。这个“太空制造厂”名为“SpiderFab”，计划于2020年投入使用，是美国科技公司Tethers Unlimited在获得美国宇航局50万美元合同以后着手开发的。
目前，大型航天器零部件都是在地面上建造完成的，这些零部件可以折叠放入火箭保护罩，然后再发射到太空进行部署。此外，根据与美国宇航局小企业创新研究中心签订的合作协议，Tethers Unlimited还正在研制一种名为“Trusselator”的设备，这种设备将可以制造桁架结构，为在太空中建造大型太阳能电池板提供支持。
点评
“Trusselator”是实现SpiderFa架构的第一个关键步骤，一旦这一设备展现了它的可行性，我们就能建造足球场大小的天线和望远镜，帮助寻找系外行星以及地外生命存在的证据。
特斯拉将对电池行业产生重要影响
特斯拉目前计划到2014年底每年生产4万辆电动车。业界人士预计，到明年为止，仅Model S一款车型就将消耗全球圆柱形电池产能的近40%。随着该公司产量的增加，对锂电池的需求会越来越大，将对整个电池行业产生重要影响。
近年来，特斯拉对电池的巨大需求已提升了全球的电池产量水平。在Model S投产一年之际，特斯拉很可能就会消耗整个行业生产的“18650”锂电池。不过，及时确保足够的电池供应对于特斯拉扩大汽车产量、实现持续增长至关重要。有专业人士预计，未来几年内，全球电池产能需要提升2到3倍，才能满足特斯拉一家公司对锂电池的需求。
点评
随着特斯拉开始生产下一代汽车，该公司可能已计划对全球电池行业进行大规模扩张，而不管未来消费电子行业的需求如何。如果特斯拉的销售数据能够坚持，那么这样的的扩张意味着未来3?5年全球电池产能就将翻一番，甚至翻两番。
诺基亚与奔驰合作开发自动驾驶汽车
9月9日，诺基亚宣布已与汽车制造商梅赛德斯-奔驰达成合作协议，双方将共同开发自动驾驶汽车。据了解，最初诺基亚旗下HERE地图部门将与奔驰共同为联网汽车开发智能地图，最终被用于自动驾驶汽车。基于自动驾驶汽车的特定需求，这套地图将包括远比传统地图更加精确的路程数据，包括街道的号码和方向、路上的交通灯，甚至是交通指示灯的精确坐标。除了奔驰，德国汽车制造商戴姆勒近日也宣布，计划在2020年开始销售无人驾驶汽车。
点评
诺基亚的Here部门一直跟谷歌地图和导航服务是竞争对手，它们都在积极将自己的定位技术推向联网汽车。谷歌也已经与起亚和现代等汽车公司有所合作。因此，现在是汽车制造商和定位服务公司主张权利的时候。当然，谷歌一直会在这个领域开发更多的技术，但地图部分是关键，Here若想成功，需要对地图功能更加精益求精。
工信部开展信息化和工业化深度融合专项行动
近日，工信部《工业和信息化部关于印发信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013～2018年）（以下简称《计划》）》的通知。《计划》提出总体目标：到2018年，两化深度融合取得显著成效，信息化条件下的企业竞争能力普遍增强，信息技术应用和商业模式创新有力促进产业结构调整升级，工业发展质量和效益全面提升，全国两化融合发展水平指数达到82。《计划》还提出了以下八项行动：
一、“企业两化融合管理体系”标准建设和推广行动；二、企业两化深度融合示范推广行动；三、中小企业两化融合能力提升行动；四、电子商务和物流信息化集成创新行动；五、重点领域智能化水平提升行动；六、智能制造生产模式培育行动。其内容包括加快重点领域装备智能化、推进生产过程和制造工艺的智能化和推动智能制造生产模式的集成应用三个方面；七、互联网与工业融合创新行动；八、信息产业支撑服务能力提升行动。
互联网用渠道嫁接了金融，产生了互联网金融；用通讯对接用户社交，差生了微信等实时便捷沟通工具；用电子交易对接传统商品，产生了电子商务；用搜索对接了线下商户，产生了O2O业务平台；另外还有更多的传统行业在数据管理，客户分析，市场营销和数据集成方面，正在走向触网的道路上。
其中的一个行业便是汽车行业，一个看似非常传统的依靠技术流程和安全控制来管理的生产性行业。但是，互联网依然可以利用智能管理设备和应用平台的开发来对汽车制造流程和用户体验进行改变。
正如之前所提到的，在智能化时代，包括手机、汽车、房子、商户，都将成为线下的智能服务入口，而连接这个入口的，主要就是基于互联网智能硬件、软件的用户服务。对于汽车而言，互联网可以在下面两个层次上颠覆现有的汽车行业运营规则。
一个是用互联网改变现有的汽车销售模式。中国的汽车市场经过十几年的快速发展，早已经成为全球第一大汽车消费市场，上半年汽车工业销售数据已经超过1168万辆，同比增长8.36%。汽车生产行业的局部性过剩，为汽车进入网上销售提供了很好的市场基础。由于汽车行业的生产和销售越来越标准化，用户可以直接在汽车资讯网站或者是导购网站上直接了解汽车的性能、质量、品牌和价格，在线上的O2O一段了解了基本的情况以后，再下订单或者是直接到线下的4S店面选购。
这是汽车被互联网颠覆的第一个阶段，也就是产品销售的网络化、电子化，因为汽车产品和其他电商产品一样，虽然单价比较大，但是产品是一个高度标准化的东西，而且线上介绍、资讯引入和线下的实际销售之间可以建立一个很好的业务连接。目前，天猫正在尝试汽车电子商务，虽然目前此项业务对于4S店冲击不大，但未来将对4S店有很大的冲击，4S店未来要以服务为主，未来4S店更多地将是一个展厅、交车终端和维修终端，其盈利将是以维修保养模式和城市展厅服务为主，而线上的销售端将交给电商平台和其他入口。
互联网颠覆汽车的第二个阶段是什么？这就是深度很广的对汽车生产和用户流程的改变。目前的汽车用户体验大多还是机器时代的用户体验，通过有限的广播、影音服务来满足用户的娱乐和通讯需求，但是并没有实现联入互联网和智能设备的功能性设置。
智能化和互联网化的汽车将是怎样的？
这里可以简单据几个例子，比如多屏互动功能，从互联网技术来讲，用户可以在家里看电影后保存下来继续在车上看。还有在开车的时候要设目的，基于互联网的一键导航可以解决这些问题。我们可以手动或者利用语音技术在车上设为目的地，连接服务中心，轻松可以把路径规划好。而最为实用的功能就是动态交通实时观察，开车的用户可以知道前方的路况，及时发现交通拥堵的状况，帮你做出合理的选择。尤其是应对突发事件非常有用。简单来说，汽车的智能化就是智能技术发展、车联网技术、智能语音的完美融合和智能终端的搭载，以最终实现互联网在应用环节上接入互联网。
在这个汽车智能化和互联网化的阶段，传统行业的汽车制造流程和互联网的基于汽车平台的应用平台开发，将有效的结合起来。但是，这并不意味着原有的汽车制造流程的彻底互联网化，而是在基于汽车生产制造基础之上的某些前端用户体验的互联网化。正如互联网金融的本质还是金融一样，互联网汽车的本质还是汽车，不过是在前端和入口上提供了更多的互联网数据管理、视觉界面和影音互动，并和其他的互联网设备有效连接。
目前，对于传统汽车而言，第一个阶段和第二个阶段都还没有完全扩展开来，销售方面的汽车互联网化正在尝试，而制造和用户体验方面的互联网化也在加紧研发和创新中。
智能工业应用初步展开，智能制造将成为行业发展热点
造词2013年，以智能设计、智能制造、智能运营、智能管理、智能决策和智能产品为主要特征的智能工业初步发展。一是3D打印技术创新和产业化进程加快。1月科技部着手研究制定3D打印相关战略；3月中国首个3D打印机技术创新中心落户南京，这表明3D打印技术发展模式将迈出实质步伐。二是集精密化、智能化、柔性化等先进技术于一体的工业机器人应用范围逐渐从汽车制造业向其他劳动密集型制造业推广。3月，OEM巨头富士康开始在自动化生产线上大量配备工业机器人。三是作为支撑智能工业的核心关键技术，智能传感器发展迎来难得机遇。2月，工信部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会联合组织制定了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》，推动传感器及智能仪器仪表行业创新、持续、协调发展。数字化工厂、智能工厂开始建设。9月，西门子（中国）有限公司在四川成都建设的西门子工业自动化产品生产研发基地正式投产，该生产基地作为智能工厂的典型应用，将实现从设计到制造过程的高度数字化。
随着智能工业在各行业的逐步渗透，2014年，智能制造成为行业发展热点，在航空航天、飞机制造、汽车制造、电子制造等行业初步展开。3D打印技术将在部分行业实现初步实际应用，如航空航天领域已开始应用3D打印技术。中航集团采用3D打印技术成功研发“钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”，并运用该技术进行飞机零部件的生产，生产出世界上能够打印的最大钛合金飞机零件。人工智能技术、工业机器人技术与制造技术的紧密融合，将推动智能机器人的应用范围不断扩大。汽车、航空、电子制造等行业将更多采用智能机器人来代替人工，推动这些行业的制造过程逐渐向智能化和柔性化模式发展。
关键词：现代电子技术 汽车制造 应用
中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0094-01
电子技术在汽车技术中广泛应用，使汽车的控制系统正在快速地向电子化、智能化和网络化方向发展，现代电子技术在汽车制造业的应用被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。
1 现代电子技术在汽车制造业的现状
据统计，早在2000年时，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例就已经由16增至23以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50以上。时至今日，电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。
近年来，汽车电子技术向集中综合控制发展，而汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化：（1）汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。（2）汽车12伏供电系统向42伏转化。
2 现代电子技术在汽车制造中的主要应用方面
汽车发动机对电子技术的应用。
目前，汽车电子技术在发动机上的应用，主要集中在以下几个方面：
（1）电子控制喷油装置（EFI）。在现代汽车上的应用。随着机电混合式或机械式的燃油喷射系统的淘汰，性能优越的电子喷油装置日渐普及，由于电控燃油喷射装置可以实现发动机最佳工作状态的自动保维持，故能使节油和空气净化的作用达到最大化。通过将实验所得的“发动机最佳工况时的供油控制规律”的相关数据和程序存储于微机存储器中，便可实现发动机的最优工作环境的保持，从而最大限度的提高发动机的综合性能。
（2）电子点火装置（ESA）。汽车发动机系统的微机、传感器及其接口、执行机构等部分构成了汽车的ESA，即电子点火装置。该装置主要用于节约燃料，减少空气污染。除此之外，近年来该装置逐渐发展出了智能控制、自适应控制、自诊断操作等功能，但归根结底，其最主要的功能还是在减少污染和环境保护方面。
（3）智能可变气门正时技术（VVT-i）。若想使发动机的燃油供应能根据发动机的转速改变而改变，就需要使发动机的空然比达到最佳，在这方便做的较为突出的，要数丰田的智能可变气门正时技术。智能可变气门正时技术，即VVT-i系统是由传感器、凸轮轴液压控制阀、ECU以及控制器等部分构成。ECU储存了最佳气门正时参数值，并汇集传感器等发出的反馈信息，然后与这些参数值进行对比计算，得出结果并向凸轮轴液压控制阀发送指令，从而达到控制机油槽阀的位置的目的，这样便可以改变液压流量，把各种信号选择输送至VVT-i控制器的不同油道上。
3 汽车底盘上对电子技术的应用
（1）BBW系统。BBW系统即全电路制动系统，是一种新型的智能化制动系统，它采用嵌人式总线技术，可以与ABS（即防抱死制动系统）、ACC（主动防撞系统）、TCS（牵引力控制系统）以及ESP（电子稳定性控制程序）等。这种系统通过对微处理器中的控制算法的优化，能够实现对制动系统工作过程的精确调动，从而使车辆的制动效果得到优化，使得汽车制动的安全性更趋于完善。由于BBW的能量来源为电能，因此，结构更加简洁，安装和维修也就更为简便。
（2）汽车转向控制系统。这里主要介绍汽车的后轮转向系统，即RWS。RWS由传感器、电子控制单元和执行机构等组成，其执行机构分为整体式和分离式，整体式又分液压式和机电式两种。整体式是指汽车两后轮的横拉杆由同一个执行机构调节，仅用一个横拉杆位移传感器便可能确定两后轮的转向角；而分离式则指汽车两后轮的横拉杆由两个不同执行机构来调节。由于分离式RWS执行机构的元件多，因此现在更趋向于对整体式RWS执行机构的研发。
4 汽车悬架控制系统
汽车悬架控制系统的工作原理是主动让稳定杆的左右两端作垂直方向的相对位移，平衡车身的侧倾力矩，使车身的侧倾角接近零，提高了舒适性。由于汽车前后两个主动稳定杆可以调节车身的侧倾力矩的分配比例，从而可调节汽车的动力特性，提高了汽车安全性和机动性。
5 汽车底盘的线控技术即集成技术
所谓线控是指用电子信号的传送取代由机械、液压或气动的系统连接的部分。这种技术不仅可以取代连接，还可以实现操纵机构和方式的变化，以及执行机构的电气化，意味着汽车将实现由传统的机械结构到电子系统的转变。
如今，现代汽车底盘电子控制系统正向着多变量综合协调控制发展，这种集成技术，在硬件上可以减少零件数，进而减少连接点，提高可靠性。而在软件上可以融合信息并集中控制，从而提高和扩展各自的单独控制功能。
6 车身系统对电子技术的应用
在车身系统方面，电子技术的应用主要是为了提高汽车的安全性能以及汽车的舒适度和便利性，目前来看主要包括安全气囊、中央防盗门锁、自动防撞系统、自动座椅、自动空调控制系统等。以安全气囊为例，现代轿车上安全气囊是人们非常重视的高技术装置之一。一般在轿车转向盘上都会装有安全气囊装置，这种装置造平常的时候并不易被发弹出，并隔离在方向盘与驾驶员之间，减少撞击对驾驶员带来的伤害。
参考文献
在奇瑞应用的系统中，包括了乘员门模块、驾驶员侧门模块、温控模块、安全气囊模块、仪表盘模块、后备箱门模块等等，在整车电器控制技术方面的研发在国内处于前列。国内的各高校在相关方面也进行了研究和开发，有代表性的主要有清华大学的智能电器系统，大连理工大学的车身电器控制系统，天津大学的基于CAN总线的车身智能控制系统等等。在清华大学的汽车电气系统中，各个智能电器、信息网、供电网络都是独立存在的，不管是全车电器的故障诊断，还是网络操作，或者是报警，都有很好的实现效果。大连理工大学的研发主要应用于小型客车，对车辆的安保系统、远程解锁、车辆定位、后视镜控制、座椅、照明以及车窗等方面实现了电器控制。
目前，人们尝试着从飞机控制系统进行延伸研究，提出一种线控网络技术，应用到汽车控制中，如电控制动（Brake-by-Wire）、电控转向（Steering-by-Wire）等，这类总线控制技术提高了汽车通信系统的可靠性指标，加强了汽车的容错能力。在很大程度上弥补了CAN总线的缺陷。
为了提高汽车的自诊断功能，汽车中的微控制器采用多个网络进行连接，为了实现个汽车系统之间，包括生产工具和服务工具，通过蓝牙技术实现双向通信，这种无线通讯的数据传输非常快，可以随时下载最近软件，以适应人们的需求，包括语音、图像等娱乐服务。为了满足人们日益提高的需求，DVD、MP4等多种多媒体设备播放器开始应用到汽车中来，也产生了用于汽车制造业的专用网络标准，这种多媒体光纤网络的传输率较蓝牙技术更快，性能更好，成本更低。
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