谈数字化工厂技术在汽车装配工艺中的应用

    杨潇男 邓宇 贾宾

    【摘 要】 随着科学技术水平的提高，汽车装配工艺也朝着智能化、自动化等方向发展，其中数字化工厂技术在一定程度上提高了汽车装配工艺的整体水平。下面文章以此为基础对数字化工厂技术的应用展开探讨。

    【关键词】 数字化工厂 汽车装配 装配工艺

    引 言

    在当今竞争激烈的社会中，要使汽车产品在消费人群中站稳脚步，就须在设计和性能方面不断更新，将产品使用者最感兴趣的元素随时加入设计之中。而要在短时间推出大量新产品进入市场，那么汽车的装配工艺将是比较重要的环节。将装配工艺规划运用好，不仅可以使汽车整体生产工艺高效率、高质量的完成，甚者可带来新型车辆上市所需时间的减少。但现代的汽车经过一系列演变之后，其装配工艺越来越复杂，所以，对车辆装配工艺规划的要求也越来越高。

    1汽车装配工艺的现状

    首先是现代汽车装配水平的现状分析，虽然近年来中国汽车装配工艺的技术水平有所提高，但与国际汽车相比仍处在发展阶段。由于汽车装配技術与汽车实际制造质量之间有着密不可分的联系，因此就需要不断提高汽车装配工艺的水平，确保中国汽车实际制造质量能够为国人出行提供良好的安全保障。其次是汽车装配工艺设备，传输设备在汽车装配工艺设备中占据了较为重要的位置，主要包括装配线及分装线运输零件与半成品所应用的设备，同时包括线体装配工作过程中必不可缺的辅助设备，此外分总成设备主要包括对于汽车发动机、悬架、前端框架等进行组装后进行的整体式装配，不仅可为汽车装配工艺提供保障还可为汽车制造质量起到良好的基础保障。通常情况下，汽车装配工艺所使用的设备形式为悬挂式设备，普通悬挂运输设备较为常见的选择方式同时也是较为安全可靠的运输设备，其能够为汽车装配工艺提供良好的基础保障[1]。

    2数字化工厂技术在汽车装配工艺中的应用分析

    2.1提高装配产业设计水平

    汽车行业的人才都比较年轻化，所以研制的汽车无论是外观还是性能，都比较符合这个特点。为了能够让我国汽车制造业的发展更上一层楼，就须要提高汽车装配工艺技术的设计水平，将设计人员和制造人员紧密连接起来。让设计人员积极深入到生产车间，了解生产企业的现场状况，掌握相关的装配工艺，认真关注制造人员对生产设备提出的反馈意见，根据一线工人提出的建议进行装配工艺设计，即面向制造和装配的设计（DFMA）。这样才能将装配工艺设计和装配实际情况相结合起来， 把防范工作做实，使汽车装配工艺可行性进行的更快捷、顺利。

    2.2自动化技术

    在人力成本以及市场经济不断发展的过程中，汽车自动化的需求量也逐渐增加。在汽车总装工艺中投入自动化技术，不仅能够降低劳动强度，同时也能够在一定程度上避免物力资源的浪费。在保障产品质量的基础上节约产品成本，可以实现成品结构的优化以及性能提升。如将机器设备用在前后挡风及全景天窗中，是自动化发展的必然趋势，同时，还可有效避免由于人工操作不当而引发的断胶现象，确保涂胶的稳定性及其品质，使汽车的密封性良好，进而够保障汽车的工作效率。除此之外，自动化机械手装配。使用何种辅助设备来开展汽车装配工作，能够保障汽车装配工艺的工艺化。自动化机械手能够确保汽车装配中各项工作的顺利开展，还能够确保人工满足高强度作业，无论是在定位还是在测量方面，能够实现精细化作业，并且还可以充分发挥出设备的性能，以保障汽车装配工作的品质[2]。

    2.3计算机辅助技术

    计算机技术的发展，各行各业都受到了计算机辅助技术的影响。以计算机技术为载体的虚拟装配技术的出现，给国内很多汽车制造企业带来了机遇。现在使用比较普及的就是CATIA软件，具体操作方法则是运用计算机软件建立三维模型，再给模型附上各种不同的材质，然后进行模拟装配设计和工艺SE同步分析，在虚拟装配的环境中，模型可自由翻转、平移，可直观的看到三维模型的装配定位及零件之间的关系，CATIA软件在创建的过程中，各种所需零件的清单都会在软件中列出。软件自身所带的录像功能还可以对后期所需的拆卸过程进行录制，生成AVI文件，进一步验证和改进装配过程。

    2.4数字化和数字化工厂技术

    在当今制造业中数字化技术的运用在车辆装配工艺中仍较薄弱，汽车零部件技术参数可以运用专业的计算机软件系统，对数字化的技术参数来进行验证和分析，使其可行性更进一步能够达到产品设计的技术标准。另外，在汽车零部件安装过程中，运用数字化技术能提高在操作过程中的精确度，确保装配工艺产品在执行上更加规范化;同时数字化工厂技术实现了对真实工业生产的虚拟规划和仿真优化，在数字化工厂中DELMIA将数字化制造分为工艺规划、资源建模和模拟、数字化制造过程三个不同的领域。工艺规划包括布局规划、工艺与资源规划、工时、成本分析及产品评估;资源建模和模拟主要是利用虚拟人员、工具建模、设备、工作场所等进行工厂流程的模拟装配、监测及人机工程分析;数字化制造过程则涉及到产品、制造流程和资源数据在生产流中能实现交叉作业。DELMIA对此三大领域均有子模块的辅助设计和实施，从而在3D数字环境中完成了一个整体式的虚拟制造工艺过程，所以实现数字化工厂是未来制造业的发展趋势：①数字化工厂中会不断投入现场总装的应用;②数字化工厂应用网络技术扩展网络互联能力;③真正意义上实现了虚拟仿真与企业真实生产在数字化工厂中的结合[3]。

    结 语

    综上所述，汽车制造水平与汽车装配工艺密不可分，在汽车进行装配的同时也要结合实际情况，进行科学、合理的工艺改进和提升，不断结合虚拟仿真新型装配技术和现场规划布置工艺的融合，让汽车行业稳步前进。同时也要根据相应的情况给予资金和科技的支持，数字化工厂技术更好的发展。

    【参考文献】

    [1] 丛曙光.浅谈汽车装配工艺现状及改进措施[J].科技创新与应用，2017（25）：56-57.

    [2] 刘岩.汽车装配先进工艺及调试技术研究[J].工程技术：引文版，2017（3）：00264-00264.

    [3]黄腾辉.DELMIA软件在数字化工厂中的应用[J].机械工程与自动化，2015，03-0220-02