整车厂智能制造分析研究

路慧喜 刘 洋

（长兴吉利汽车部件有限公司，长兴 313100）

汽车是机械制造领域的重要产品。在整车厂生产过程中应用智能制造技术，提升了汽车自动化生产技术的先进性，有助于提升我国汽车制造生产质量与效率。智能制造技术利用相关技术手段和设备替代人工操作，减轻了整车厂生产技术人员的工作压力，显著提升了整车厂的制造生产效率。因此，研究分析整车厂智能制造过程非常重要。

1 整车厂智能制造的基本概述

1.1 智能制造的基本特征

智能制造是现代新型信息化技术，在整车厂管理、制造生产和服务中均有广泛应用。智能制造能够自动完成制造期间的所需操作，并且能够智能、准确地控制制造过程，保证各项制造生产运行的稳定性、高效性与安全性。智能制造在整车厂中应用的主要环节是对接客户需求和内部管理环节。智能制造系统还能统一管理物流、制造和产品检测等环节，是整车厂传统管理的全面升级。智能制造与传统管理的特征对比如图1所示。例如：整车厂生产制造期间，焊接机器人能够根据控制系统的指令完成工件的精准焊接，并能够在线检测焊点位置，若发生偏移，则能够进行自动补焊处理，还能够储存这一识别纠正的逻辑过程，将其作为知识储备，从而在之后的焊接过程中直接应用。

图1 智能特征与传统的管理特征对比

1.2 智能制造系统平台的特征

智能制造系统应用全新的管理理念和方式，能够将客户要求作为系统管理的核心内容，在统一的平台中管控所有管理部门，并关联各个部门与客户之间的信息。在管理系统中，各个部门的人员能够清晰了解自身对客户的价值。传统管理系统仅以职能特征差异进行分化，一个层次级别的人员仅能看到对应系统的操作和决策。相对来说，智能制造系统管理更能够调动各个管理部门革新提升的积极性。传统与智能制造系统对比情况如图2所示。

图2 传统管理系统与智能制造管理平台对比

2 整车厂智能制造技术分析

2.1 智能控制系统技术

整车厂智能制造控制系统中包含内容较多，如自动化技术、人工智能技术、传感技术以及数字化技术等。它能够管理和控制整车全部零件的生产过程，实现全新的生产制造模式。在生产管控期间，它不需要工作人员手动操作，仅利用技术手段自动驱动智能设备就能够控制各项制造生产装置和操作。它的控制系统的运行实现，主要通过计算机来模拟人类的智能控制[1]。目前，整车厂制造生产结构中，已有多个生产线的上料和下料实现了由机器人控制操作，使汽车的各项安装环节和生产流程都能够通过智能控制系统实现信息收集、处理、反馈以及发布指令，从而实现完整的控制，使整体制造流程更加顺畅和高效。

2.2 机器人集成制造技术

机器人是现代最先进的技术产品。机器人具备智能化解决问题的能力，能够应用大数据和网络技术完成汽车冲压、动力总成以及汽车涂装生产等活动。它的控制系统采用集成化模式，在汽车整车厂自动化制造中应用广泛，为智能制造提供了充分的技术支持，且技术功能比较全面，应用优势较大。

3 整车厂智能制造技术的实践应用

近些年，我国在科技发展方面投入的资源较多，实行的科学技术创新支持政策充足，使得科技的智能化和自动化成为发展的主要趋势。目前，整车厂是我国汽车生产制造的重要发展结构，尤其是智能制造技术的应用，已全面革新了生产制造的方式。

3.1 人机操作应用

汽车作为现代主要的交通代步工具，其市场需求量逐渐增多，使得整车厂制造生产的规模越来越大。汽车批量生产制造的工作量非常大，而智能制造技术的应用能够实现人机操作，降低生产技术人员的工作量，还能使技术人员时刻了解制造生产机器的信息。生产技术人员只需设置整车生产制造操作的质量参数要求和操作方案，智能制造设备就能够自动、精准地运行。机器生产操作能够严格、精准地控制质量，并且能够实现全天不停歇的制造生产操作，解决了以往由于人工操作不当而产生的产品质量不良等问题，提升了生产质量和效率。

3.2 虚拟化与监控技术

智能制造系统中利用多样化且先进的技术手段，能够模拟分析汽车制造产品的生产设计整体过程，然后通过仿真模拟运行汽车整车制造生产方案，提前预设生产制造方案运行中存在的问题和隐患。若生产过程中存在异常情况，智能制造系统会根据实际情况进行智能分析与合理调整，修改异常问题，指导整体仿真模拟运行效果，从而达到汽车生产产品的质量要求标准，并在确认无误后进行虚拟化生产。这样可在制造生产期间充分利用资源，降低生产制造操作偏差问题出现的概率。另外，智能制造期间各个生产环节管理部门都能够监测制造过程，使得整车厂能够利用车间中的个人计算机（Personal Computer，PC）实时掌握生产工艺参数运行情况，以保证生产工艺参数与产品制造质量要求保持一致。智能制造能够综合分析汽车加工方案的可行性和成本，全面提升制造生产方案的合理性、可行性以及经济性。

3.3 满足汽车制造个性化需求

现代汽车设计产品的种类非常多，不同的汽车产品在制造生产加工方面的要求存在明显差异。智能制造能够全面分析汽车加工客户的需求，准确理解客户的个性化要求，从而以高效的状态完成生产，为客户提供更加优质和可靠的制造生产服务，提升客户的满意度。这种生产方式是将消费者与生产者融为一体，做到柔性化生产的同时，运用数字化手段，用大数据分析和挖掘客户需求，利用信息技术先行促进智能制造创新发展[2]。

4 整车厂智能制造运行优化建议

4.1 持续创新技术设备和软件技术

整车厂智能制造运行发展的基础是技术设备和软件。目前，我国整车厂采用的智能制造设备和技术大多是从国外引进，国内自主研发的技术创新力度较弱，且现有技术不够成熟，尤其是在高精度数控机床和控制系统等方面。因此，在未来智能制造发展过程中，需要加大技术设备和软件技术的创新力度，持续强化智能控制技术运行的精度、效率和安全性能，从而为整车厂汽车制造加工水平提升提供更多的支持。

4.2 强化智能制造技术人才建设

整车厂汽车智能制造的运行离不开技术人才的支撑，但目前我国在智能制造领域的专业人才数量却非常有限。虽然近些年我国加大了对智能制造人才培养的力度，但是人才培养的速度比较缓慢，人才培养的质量参差不齐，人才培养的方向与实际整车厂智能制造发展需求之间存在明显的偏差，导致严重缺乏整车厂智能制造技术管理人才，制约了智能制造的高效发展。因此，需要加大培养智能制造人才的力度。近几年，我国部分大学已经开设智能制造专业课程。在此基础上，学校还需要联合智能制造企业共同开展专业人才培养，使学生能够同步提升理论与实践能力。另外，在技术技能型人才培养方面也要投入更多的精力，为我国智能制造技术创新发展奠定基础。

4.3 完善与统一智能制造标准规范体系

智能制造在整车厂中虽然已应用一段时间，但是迄今为止关于智能制造运行还没有制定完善、统一的标准规范体系，使得应用效果与理论存在较大的差异，尚处于不断探索应用的过程。目前，德国电气电子行业协会已发布“工业4.0”的参考架构并定义了“工业4.0”组件，为我国顶层设计、实现“中国制造2025”的目标以及智能制造标准规范提供了相应的参考依据，对我国汽车智能制造的发展突破提供了较大帮助[3-5]。各个企业的智能制造运行标准还没有统一，是智能制造未来发展中需要解决的重点问题。因此，各企业应通过规范标准的统一，提升汽车制造产品的兼容性与集成性。

5 结语

现代科技创新已经成为各个行业发展的核心。整车厂智能制造的运行与应用，是整车厂企业生产制造转型升级的主要途径。通过智能制造来革新生产制造管理模式，可为整车厂的长效发展与效益增长提供助益。