智能自動化技術在汽車工程中的應用

鄭冰松

（南寧市大沙田招通機動車檢測有限公司，廣西 南寧 530219）

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車在作為交通工具的同時更多的承載了人們對于提升自己生活品質(zhì)的實踐，因此人們對于汽車質(zhì)量要求更高，更需要進行相應的技術升級保證汽車安全性與可靠性，提升汽車自動化水平，為汽車發(fā)展提供信息的動力。

1 智能自動化技術在汽車工程應用的必要性

1.1 汽車產(chǎn)量的需要

近十余年來， 汽車行業(yè)和發(fā)動機行業(yè)在技術和市場方面取得了重大突破和發(fā)展，隨著工業(yè)技術水平提高和汽車產(chǎn)業(yè)集群效應，中國正逐漸成為世界汽車制造業(yè)重要地區(qū)，我國汽車行業(yè)也取得了高速發(fā)展。2005-2016 年，我國汽車銷量年復合增長率高達15.47%，汽車產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例也由2005年的8.59%迅速增至2015年的26.99%。自 2009 年成為世界汽車第一產(chǎn)銷大國后，我國已連續(xù)八年蟬聯(lián)世界第一。截至2016年12月，我國汽車產(chǎn)銷量全年已分別達到2,811.88萬輛和 2,802.82萬輛，其中乘用車產(chǎn)銷 2,442.07萬輛和2,437.69萬輛，同比增長15.50%和14.93%。龐大的汽車產(chǎn)量需要一定的技術支撐，原有的技術相較于智能自動化技術而言處于不利地位，需要進行汽車自動化的技術升級。

1.2 汽車銷售的需要

近十余年來， 汽車行業(yè)和發(fā)動機行業(yè)在技術和市場方面取得了重大突破和發(fā)展，隨著工業(yè)技術水平提高和汽車產(chǎn)業(yè)集群效應，中國正逐漸成為世界汽車制造業(yè)重要地區(qū)，我國汽車行業(yè)也取得了高速發(fā)展。2005-2016年，我國汽車銷量年復合增長率高達15.47%，汽車產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例也由2005 年的8.59%迅速增至2015年的26.99%。自2009年成為世界汽車第一產(chǎn)銷大國后，我國已連續(xù)八年蟬聯(lián)世界第一。截至2016年12月，我國汽車產(chǎn)銷量全年已分別達到2,811.88萬輛和 2,802.82萬輛，其中乘用車產(chǎn)銷 2,442.07萬輛和2,437.69萬輛，同比增長15.50%和14.93%。尤其應該是2016年國內(nèi)汽車產(chǎn)量2819萬輛，同比增長14%，遠高于 2015 年5%的增速。國內(nèi)汽車保有量由2008年的0.65億量增長到1.94億量，CAGR達到15%。汽車銷量和保有量的穩(wěn)定增長帶動輪胎行業(yè)底部復蘇，2016年行業(yè)整體開工率接近 70%，相較2015年提 升明顯。國家對購買1.6升及以下排量乘用車實施減半征收車輛購置稅的優(yōu)惠政策，刺激小排量轎車需求。2016年8 月份貨車限載新規(guī)發(fā)布，我國對貨車非法改裝和超限超載的治 理進入新階段，重卡產(chǎn)銷量不斷大幅提升，2017年1月重卡市場共銷售各類車輛8.2萬輛，環(huán)比增長 9%，同比（3.68萬）增長 122%。面對這樣快速增長的汽車銷售需要更高質(zhì)量的汽車，也就需要更高水平的技術。

1.3 智能自動化技術的解釋

隨著計算機技術的發(fā)展，汽車生產(chǎn)過程中自動化水平與智能化水平也在相應的發(fā)展，尤其是在近幾年計算機與第二產(chǎn)業(yè)的融合程度大大加深，現(xiàn)代信息技術革命的風潮對于第二產(chǎn)業(yè)的影響越來越深，對于現(xiàn)代工業(yè)的重鎮(zhèn)——汽車產(chǎn)業(yè)來說，其發(fā)展過程更是與得人產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢相一致。原有的精細化生產(chǎn)與計算機技術相結合形成了生產(chǎn)自動化的基本狀態(tài)，在這樣的基本狀態(tài)下汽車生產(chǎn)線發(fā)展速度很快，汽車生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中人的因素大大減輕，生產(chǎn)效率大大提升一汽大眾在成都的生產(chǎn)線。生產(chǎn)節(jié)拍是60JPH，即每小時生產(chǎn)60輛汽車，也就是每分鐘生產(chǎn)1輛汽車。該生產(chǎn)線是西門子嚴格按照德國大眾全球統(tǒng)一的技術和質(zhì)量標準建立的。其生產(chǎn)節(jié)拍與德國同步。在這樣的條件下智能自動化技術有了普遍的應用同時也為智能技術觀察與研究提供了必要現(xiàn)實支撐。

2 智能自動化技術在汽車工程應用中的方面

2.1 汽車整體設計方面

在汽車工業(yè)整個產(chǎn)業(yè)鏈（即汽車研發(fā)與設計——汽車制造——汽車銷售與服務）中，汽車設計占據(jù)著上游核心地位。多年以來，科學技術的進步使得汽車質(zhì)量的差距逐漸縮小，評判汽車標準正逐步發(fā)生變化，不再是看單一的汽車性能指標，對汽車設計美感、舒適度、安全、環(huán)保等附加值也越來越重視。因此，現(xiàn)代的汽車設計是汽車制造廠商產(chǎn)品定位、產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)品譜系建設等前期規(guī)劃最為重要的環(huán)節(jié)，汽車設計的好壞決定著汽車品牌、汽車產(chǎn)品的市場競爭力。智能自動化技術的發(fā)展使汽車設計能夠更加的精細化，并且汽車設計的諸多效果可以實現(xiàn)批量化制造。在2017年的概念車中日產(chǎn)BladeGlider概念車 在后排座椅下有著五組高性能的鋰電池，可以輸出220千瓦的功率(相較而言日產(chǎn)聆風的電池僅能輸出 90千瓦)。提供動力的兩個電動機每個最大功率 130千瓦，扭矩達到了夸張的700?！っ?，這比大部分的高性能V8轎車的扭矩還高。再加上整車僅重 1300千克，因此BladeGlider能夠提供純粹的駕駛樂趣。這樣的設計在制造過程中傳統(tǒng)的制造方式畢竟對于人工有較強的依賴，人工中的不確定因素對于新興汽車的制造產(chǎn)生了不良的影響而智能化的生產(chǎn)方式實現(xiàn)生產(chǎn)精細化杜宇啟辰中每一部位零部件都做到設計者所想要的方面，上文中汽車需要進行純電動的驅(qū)動又要降低汽車重量，類似這樣的設計在普通依賴于人工的生產(chǎn)線上也可以實現(xiàn)，但是一旦大規(guī)模生產(chǎn)就會面臨很多的不確定性，而進行智能自動化生產(chǎn)則不必為這樣的危險而變發(fā)愁，基本上只要輸入數(shù)自動化的生產(chǎn)線就能夠?qū)崿F(xiàn)設計要素中的種種作為，以此為典型筆者可以這樣認為，在現(xiàn)代汽車設計中智能自動化生產(chǎn)線能夠為汽車生產(chǎn)提供必要的生產(chǎn)過程的支撐，讓汽車生產(chǎn)能夠適應上汽車設計，為汽車設計提供更加廣闊的空間與更加堅實的基礎。

2.2 汽車組裝制造方面

汽車的生產(chǎn)流程是很復雜的龐大的工業(yè)化生產(chǎn)，但要簡單點概括的說就是：沖壓--焊裝--涂裝--總裝，汽車生產(chǎn)成功的關鍵在于汽車生產(chǎn)轉(zhuǎn)配線而這樣的生產(chǎn)裝配線需要進行必要的自動化改造。在總裝過程中每一步都需要小心謹慎避免出現(xiàn)問題影響整體汽車的構建，大量的汽車質(zhì)量問題歸根結底都在于總裝過程中難以將原本優(yōu)秀的汽車零部件進行有效組合結果造成一加一小于二的情況。在進行自動化生產(chǎn)技術升級的過程中，智能的自動化生產(chǎn)能夠使生產(chǎn)線處于一種“絕對理性”的狀態(tài)之下，使生產(chǎn)線的裝配過程更叫有效，更加有基本的底線，不至于被人工的不確定性所誤，引發(fā)最后的質(zhì)量危機。例如在生產(chǎn)過程中將座椅、擋風玻璃、發(fā)動機等位置進行架構的過程中，傳統(tǒng)的非智能生產(chǎn)只能做到盡量使之合格而現(xiàn)在智能化的生產(chǎn)方式卻可以做到基本上合格，再比如說，將變速器裝配到離合器殼上時，必須使變速器輸入軸的中心線與發(fā)動機曲軸的中心線對準。這種對中心的方式不是在裝配時由裝配工人(鉗工)來調(diào)節(jié)，而是由設計和加工制造來保證。可見汽車裝配過過程中對于智能自動化生產(chǎn)技術的應用的關鍵性，甚至可以說沒有智能自動化技術，現(xiàn)代汽車總裝配就處于一種十分尷尬的境地。

2.3 汽車的細節(jié)制造方面

所謂汽車的細節(jié)制造指的是汽車在總裝配之前對于各個零部件的制造過程。一般情況下，現(xiàn)有的很多車企將較小的次級生產(chǎn)零部件發(fā)包給自己的子公司或者社會招標一部分，盡力將社會上的優(yōu)秀零件匯集到自己的車輛當中，在進行招標完成之后，對于基本的關鍵核心自然要自己生產(chǎn)。智能自動化生產(chǎn)不僅可以對次級零部件的精度進行提升，讓汽車零部件變的更合適于汽車，使之完美與汽車設計相契合而且還可以在汽車總裝之前的汽車大規(guī)模關鍵零部件建造中實現(xiàn)精確化。典型就是汽車發(fā)動機與汽車骨架，汽車發(fā)動機作為汽車的心臟再制造過程中不能發(fā)生任何的錯誤，發(fā)生一點錯誤就意味著汽車的質(zhì)量危機，發(fā)動機的組成復雜而又精細，光單缸發(fā)動機就有二十八個零部件，這里面每一個零部件出現(xiàn)問題都會導致發(fā)動機出現(xiàn)問題，而發(fā)動機出現(xiàn)問題都會導致汽車出現(xiàn)問題。汽車出現(xiàn)問題額后果是汽車生產(chǎn)者，銷售者，消費者面臨巨大的風險。智能自動化生產(chǎn)之后對于這一部分的影響將大大加強，有利于汽車細節(jié)的塑造與提升。

3 智能自動化技術在汽車工程應用中的優(yōu)勢

3.1 制造速度提升

汽車在進行智能自動化生產(chǎn)之后其制造速度會大大上升。正如上文所說的我國汽車市場發(fā)展迅速相應的我國需要更加強大的汽車制造能力，制造能力的主要表現(xiàn)就是制造速度上文中也已經(jīng)提到了我國汽車產(chǎn)量與銷量，連續(xù)八年成為世界汽車產(chǎn)銷第一。在這其中就有智能自動化生產(chǎn)的功勞。

3.2 制造質(zhì)量提升

人們需要可以有效的提升而汽車制造能力又不能建立在粗制濫造的基礎上的生產(chǎn)技術同時此種技術需要對汽車質(zhì)量進行準確的把握，而智能自動化技術正好滿足這一需求，騎在生產(chǎn)過程中既可以為整體提供質(zhì)量提升的必要技術依據(jù)也可以廣泛應用于汽車的細節(jié)制造過程中尤其是進行精細化生產(chǎn)過程中，在雙向效應下汽車生產(chǎn)實現(xiàn)了既有質(zhì)量又有效益的雙贏。作為汽車生產(chǎn)者與銷售者，智能自動化技術應用之后的優(yōu)點不可不加以詳查。

3.3 制造可能性提升

制造的可能性即上文中的設計實現(xiàn)可能性大增，一些原本受制于技術而無法實現(xiàn)的設計構思與設計理想可以實現(xiàn)而一些原本僅僅能夠應用于單個汽車的概念性設計也在智能自動化技術的制造下變成了可以進行大規(guī)模汽車裝配的技術，讓現(xiàn)在的汽車舒適程度與安全程度大大提升，相較于過去汽車在動力上不僅有汽油車、柴油車還有新型動力汽車包括混合動力汽車與純電動汽車，在設計上不在千篇一律而是針對于不同的人群的不同特點有了相對應的設計風格，不同設計風格的相互分類正是市場需求的結果，更重要的是也是汽車制造技術發(fā)展的結果，正是這樣的技術為汽車生產(chǎn)技術培育了新的可能。

4 智能自動化技術在汽車工程應用中的主要的問題

4.1 智能自動化技術與傳統(tǒng)技術的接軌

在智能自動化技術發(fā)展過程中也不是一帆風順的，基礎問題就是技術接軌的問題。所謂技術接軌就是指技術的平穩(wěn)過渡，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術雖然沒有嚴格的基本條件要求但是其制作過程中帶有一定的人文性，或者說一部分不影響汽車質(zhì)量的瑕疵到最后都會變成人文性的證據(jù)，但是智能自動化之后整齊劃一成為特色基本上所有的汽車都是一樣。統(tǒng)一設計的汽車之間除了所有者不同之外剩下的都一樣，兩種生命模式的碰撞的結果就是傳統(tǒng)技術用人文性抵制著智能自動化技術，而智能自動化技術用經(jīng)濟規(guī)律將傳統(tǒng)技術推下懸崖。

4.2 智能自動化技術與生產(chǎn)人才的培養(yǎng)

智能自動化技術的出現(xiàn)是生產(chǎn)發(fā)展的必然。在此過程中必然產(chǎn)生相對過剩人口，即由于所需要的工人知識結構的改變一部分工人被迫下崗而事實上智能自動化所需要的人才又不能在短期內(nèi)招募完成，所以就產(chǎn)生了生產(chǎn)設備先進與工人能力落后之間的矛盾。在這樣的矛盾下生產(chǎn)設備的先進性不能得到充分的發(fā)揮而人才也不能得到最好的利用。還有就是隱藏在此之后的智能自動化技術與汽車生產(chǎn)設備之間設備之間的矛盾，新的技術與舊的設備雙方需要在不斷的調(diào)適中實現(xiàn)共同進步。

5 提升智能自動化技術在汽車工程應用效益提升的辦法

根據(jù)文可知，想要智能自動化技術在汽車工程中實現(xiàn)更加有效的應用不外乎三條路即設備的提升、人才的培養(yǎng)、技術的再深入。即一方面對設備進行更新?lián)Q代，在此基礎上對人才進行更新?lián)Q代，在設備與人才完成更新?lián)Q代之后對生產(chǎn)技術進行更深入的理解與探討。

6 小結

本文以智能自動化技術為突破點對其在汽車工程中的必要性與作用進行探討。認為在現(xiàn)今條件下進行智能自動化生產(chǎn)可以有效的提升汽車工程的效益與質(zhì)量為汽車工程的發(fā)展提供更有效的途徑。

[1] 賈東升.智能自動化技術在汽車工程上的應用[J]. 中外企業(yè)家,2017(06):108.

[2] 王晨. 智能自動化技術在汽車工程中的應用[J]. 內(nèi)燃機與配件,2017(15):131-133.

[3] 藍天.淺談智能自動化技術在汽車工程中的應用[J]. 科技與創(chuàng)新,2017(24):151-152.

[4] 李岳.自動化技術在機械工程中的應用探究[J].山東工業(yè)技術,2015(22):121+127.