自动化技术在汽车制造行业中的应用探讨

王磊

摘要：随着我国社会经济的发展和人们生活水平的显著改善，汽车早已成为人们日常生活出行不可替代的一种交通工具。为了满足人们对汽车数量的需求，再加上现代科技的进步加快了信息技术的发展步伐，自动化技术逐渐在汽车制造领域中得到了广泛地应用，帮助汽车制造企业改善了汽车生产和加工过程，提高了汽车制造的流程效率，进而帮助汽车制造企业获得了高额的经济利润。本文将从低成本自动化的理念发展和最新应用推广方面入手，为读者介绍。希望可以对大家今后在生产线边问题解决和效率提升方面有新的启迪和帮助。

关键词：低成本自动化，生产线改造，成本控制，

前言

当今世界，新能源汽车的优势前景日渐明朗，其市场也是日渐扩大，对传统燃油车市场的挤压日甚一日。全球各大汽车巨头在积极转型发展新能源汽车的同时，对传统燃油车制造成本的控制也更加强烈。绝大部分厂家不会再为燃油车的新车型倾尽全力建新生产线，而是更加注重对老旧生产线的改造，提升生产线的兼容性。保证近些年燃油车销售盈利的前提下，积蓄力量发展推进新能源汽车的研发和制造。

低成本自动化的设计理念是利用简单常见的机械原理甚至是朴素的物理原理，去针对性的解决生产线边的常见问题。它的優点是一次性成本投入少，简单实用，维护成本低。使用周期过后改造空间大，难度低。即使完全舍弃不用，也不会造成巨大浪费。

一、低成本自动化的理念发展

低成本自动化（LCA）起源于第一次工业革命，最初称之为“简易自动化”。第二次世界大战以后，由于恢复工业的需要，开始大量采用由继电器组成的简易自动控制装置。20世纪五六十年代，出现了采用无触点逻辑控制器、反馈控制器或是两者结合的低成本自动化系统;在20世纪70年代曾对低成本自动化定义为：应用机械、气动、液动、电气、电子和光电子等技术手段，造出结构简单、价格低廉、使用方便、质量好、见效快的自动装置或系统，以适应众多中小型工业企业的需要。自20世纪80年代以来，由于微型机的普及推广，出现以单板机、单片机、嵌入式系统等为核心的新型低成本自动化系统。此时，通常的自动化系统，是由顺序控制器、反馈控制器、可编程序控制器（PLC）、DCS或微型机、局域网、服务器、工作站等配以检测开关、传感器或执行器等组成各种高性能价格比的LCA系统。LCA系统已广泛应用于冶金、化工、机械制造、纺织、出版印刷、采矿、农业、林业、渔业、建筑、商业和运输等行业，取得了明显效益。

二、自动化技术在汽车制造中的应用优势

2.1修无需人工操作复与调整控制系统

自动化技术的应用可以根据生产设备的不同需求来进行实时调试，最终生产处需要的产品。利用自动化技术也能实现对控制系统的修复与调整，修复调整的过程不需要拆除设备。自动化设备一般都具有存储数据的功能，操作人员只需要定期维护设备就可以解决设备运转中存在的问题，这在很大程度上节约了人力物力。另外，自动化设备运转的生产设备早已提前设定，在生产制造过程中可以实现自动循环和运转，并且随着自动化技术的不断研究和更新，一部分制造设备已经能够自动调整数据，从而进一步提升了汽车制造的自动化水平。

2.2自动加工与控制制造设备

在汽车制造领域中，已经通过制造设备实现了对产品的自动加工与控制。同传统制 造模式中使用的制造设备相比较，自动化制造设备具有更多显著的优势，在生产制造过程中不仅提高了产品加工的精度，而且改善了制造设备的控制能力。自动化制造设备可以在生产者意愿的基础上进行一定程度的扩展，有利于提升产品的性能，同时也降低了制造过程中由于操作人员失误而引发问题的可能性。除此之外，应用自动化技术保障了汽车制造过程中安全性能，例如，一旦制造设备发生故障，自动化技术就会立即切断电路并发出警报，有效避免了工人的生命安全受到威胁，并且也避免了生产制造设备出现更大的损坏。

2.3 自动加工与控制制造设备

与过去生产汽车的机床仪器相比，可以明显发现自动化生产的零部件拥有更好的质量保证，既可以提升产品的精密程度，还可以更加完美的控制机床仪器生产的整个过程。一个安装了自动化技术的生产设备可以根据“自己想法“在一定的范围内进行产品的调控，大大保障了制造出的产品质量，也从另一个角度减少了工作人员的操作错误空间。而且自动化技术在一定程度上也提高了生产环境的安全性，操作人员的受伤机会也被控制到很低，仪器运行故障也会被排除解决。

2.3 提升生产效率，减少劳动力的投入

自动化技术融入于汽车制造业，可以解释为是把之前汽车制造中需要人工亲自操作的工作被智能的仪器设备所代替，自动化模式已经被很多生产制造企业所接受。可以有效的提高生产效率，减少劳动力投入，降低了生产过程中人为因素带来的影响，而且劳动力的减少也降低了人力资源管理的成本，同时提高了经济收益。

三、生产线改造

3.1淋雨线汽车钥匙远距离传输方案

国内某汽车主机厂总装车间淋雨线旁边的汽车钥匙传输系统就是自主设计开发的低成本自动化的典型范例。同时也是典型的Karakuri概念应用，全部装置没有用到任何电气，完全利用物体自身重力和斜面进行传输，结构一目了然，功能稳定可靠，故障率几乎可以忽略不计。

汽车淋雨线用于车辆的漏雨检测，在车辆进入线体时必须将车钥匙取出放到淋雨线线首，车辆经过淋雨线淋雨完成后，操作工人需要返回线首取车钥匙启动车辆进行下一道工序的检测。淋雨线的每个工位6米，单班11个小时，生产节拍46辆每小时，完成每辆车每个操作工需要移动单程至少约20米，照此计算每个工人每天劳动时间内至少需要多移动20240米，每天重复往返拿取钥匙造成了极大的走动浪费。

为降低淋雨线的非增值时间，消除走动浪费，利用Karakuri的物体自身重力和斜面传输的概念，在淋雨线线首至线尾搭设料架，往返共计2条圆形滚球输送通道。当车辆到达线首时，操作工人将车钥匙放置圆球内，圆球在斜面的轨道上自动滚向线尾，待车辆淋雨检测结束后操作工人快捷方便的从已经到位的圆球拿取车钥匙继续下一道工序检测。避免了操作工人往返取钥匙的走动浪费，消除了非增值时间，正式这套低成本自动化的简易装置利用非增值时间创造出“增值”的直接效益。

3.2内饰线装配随动踏板方案

国内某汽车主机厂前驱车车间内饰二线线首装配车辆装饰亮条及其他外饰件，由于车身高度问题，操作工人需要在固定踏台上完成安装作业。但是由于踏台是固定不动的，操作工人需要往复取件5次才能安装完本工位的工作量。反复走动造成了极大的走动浪费，且需要2人同时作业才能完成此工序. 经过现地现物的实地考察，分析现场车辆运行状态及操作工人工工作量，结合低成本自动化理念，设计出与生产线滑板随行的随动踏板自动安装装置。此项装置当操作工人拿完件后站到随动踏板上，随动踏板会自动和生产线体随行，减少了操作工人频繁拿取件，并且可以优化1名操作人员。操作工人操作完毕后，随动踏板自动回到起始位准备下一次循环开始。

四、结束语

科技发展的速度越来越快，电气自动化技术的应用，很大程度上减少了工作人员的日常工作量，同时也增强了汽车的使用性能，减少了汽车制造过程中所耗费的资金。因此，汽车行业要想在未来得到更好的发展，需要在电气自动化技术上进行提升，提升技术研发能力，从而推动汽车制造业的长远发展。

参考文献：

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