汽车零部件精密装配自动化技术发展趋势

汽车零部件精密装配自动化技术发展趋势

马晨光 武东  由环宇

亚大集团汽车事业部  上海   201708 

摘要：在现代企业管理理念中，普遍认同企业运营应具备三个核心特质：个性化、规范化和精细化。其中，精细化管理是企业从“体系”逐步演进至“标准化”，乃至“个性化”和“定制化”的关键阶段。在企业积极追求个性化的过程中，实施精细的运营策略能有效提升其在竞争激烈的市场中的竞争优势。因此，本文主要探讨了汽车零部件制造商的精密装配管理实践，概述了精密装配自动化技术发展趋势，旨在为企业提供有价值的参考和启示。

关键词：汽车零部件；精密装配；自动化技术

汽车零部件的精密装配是汽车生产中的重要内容，对汽车工业生产效率与生产质量的提升也有着重要意义因此，我国汽车企业应加强对汽车零部件精密装备技术的研发与创新工作，对精密部件装配作业模式进行改革创新，并要应用自动化装配技术，实现在线测试与采集工作，强化对汽车零部件精密装配全过程的精准控制，以推动我国汽车生产工业的发展。

1.自动装配生产线技术

在汽车零部件生产流程中，采用PLC和图像识别等先进的自动化技术，可对现有的生产线进行了优化升级，以构建一个高效的人机交互运行平台。实际操作中，通过自动控制技术，能够精确计算并控制机械臂在作业过程中的操作误差，确保其运动精度。在自动装配线的应用中，利用三维建模和二维工程界面，能够直观地展示制造过程，不但能自动检测并修正零部件的装配错误，同时还能对修正的数据进行整合分析，并以图表或动态文字的形式将反馈信息传递给生产管理系统，从而帮助制造商实时、全面地掌握车辆装配线的实际运行状态[1]。

2.机器视觉成像技术

机器视觉成像技术包含视觉定位、光学测量和图像处理三大系统，能进行精确的零件测量和装配控制。机器视觉成像技术可运用图像预处理策略，对零件的制造组装过程进行深入分析，再通过工业摄像机捕获相关图像，全面处理待加工样板信息。借助计算机视觉图像技术，能全面识别产品制造组装过程中的所有图像数据，以评估和确保零件组装的质量。此外，该系统还能实时监控各组装阶段的制造过程，向协作机器人提供准确数据，并通过校正作业过程中的误差，提高整体组装精度，防止组装错误等不良情况发生。

3.虚拟原型技术

在汽车配件的制造过程中，制造商可以运用虚拟样机技术来精确地解析和分析收集到的图像数据。该技术能有效识别图像信息，并将识别的反馈应用于装配阶段，以提高制造质量。虚拟原型技术可减少人为因素对零部件装配和制造过程的潜在影响，其特点是高精度、低劳动强度。为此，相关汽车零部件制造企业应基于虚拟原型技术作为核心，结合监控软件，并应用数值滤波等技术手段，实现多指令的交互操作，以确保在高精度装配过程中的效率。在实际运行虚拟原型系统时，由于涉及大量数据处理，我们引入了增强型自我恢复机制和指令冗余策略。

4.3D打印技术

3D打印技术是采用逐层堆叠的原理，在三维空间内实现物体制造的工艺。此技术以其特有的增材制造特性，与传统的材料加工方式形成鲜明对比，其核心在于利用3D信息将不同材料组合并塑造出最终形态，与常规方法的差异显著。在实施过程中，需先将设计数据输入特定的建模软件，随后通过高速成型设备对X-Y平面进行精确的扫描，定义零件的横截面轮廓；随后在Z轴方向上逐步增减材料层的厚度，最终形成完整的3D部件。目前，市场上广泛应用的3D打印技术包括高精度光固化、快速成型以及熔融沉积等。如果将3D打印技术应用于汽车零部件制造，将显著降低对工具和模具的依赖，简化制造流程。通过将3D信息深度整合到打印设备中，还能制造出形状复杂、功能多样的零件，有效优化制造工艺，提高生产效率，降低新产品开发过程中的潜在风险[2]。同时，采用3D打印技术，能有效减小汽车零部件的惯性和减少零部件之间的摩擦，以此实现发动机运行中资源的高效节约，从而提高燃料的利用率并降低生产成本。3D打印的先进技术使得对整车质量和性能的精确控制成为可能，能有效减轻车辆的承载负荷，提升其综合性能。此外，该技术还能减少行驶过程中的噪音，显著提高车辆的行驶舒适度和驾驶体验。

5.网络化管理系统技术

借助网络化管理系统技术，可实现对整个汽车零部件制造流程的各个阶段进行统一的精准管控。以计算机技术为支撑的管理体系成功搭建了一个信息共享的平台，使得各种设备、物料流动和生产过程能在同一平台上高效整合，确保各元素间的紧密协作和顺畅运行。这一创新在汽车零部件制造过程中起到了至关重要的作用。通过采用专业的、体系化的软件进行管理，保证了产品生产过程的完整性和有序性。此外，利用专门的管理系统，能够替代传统手工操作，实现对数据的精确采集、处理及深度分析。同时还实现监控与管理的自动化和智能化。目前，车辆配件制造所采用的软件体系包括：一是直接合作开发的定制化软件，由制造商与软件开发者共同参与，但研发过程需投入大量资源且周期较长；二是构建用户需求导向的数据处理系统，实现实时流程监控，该方法具有较高的实用价值且成本相对较低；三是开发了智能化的生产管理系统，这种软件在生产管理上展现出显著优势，能进行全方位、精细化的管理，且其自身的管理效率高，具备强大的高效管理能力。将MES（制造执行系统）技术融入企业的实际运营，能够实现“制造设备”与“经营”之间的无缝对接，确保在两个层面的协调一致

[3]。

结语

汽车工业体系中，汽车零部件的精确装配技术占据了举足轻重的地位。通过高效整合自动化技术与生产流程，可优化自动化生产阶段，实现装配环节的更高程度的无人化管理，这对提升整个行业的整体质量具有深远影响。因此，相关汽车零部件生产企业应积极倡导汽车生产企业推动自动化技术与生产技术的融合，充分利用先进生产工具及控制技术手段，加大投入建设数字化车间，以实现汽车零部件生产过程的全面智能化，进而推动国家汽车产业的持续发展。

参考文献

[1]孟庆站,于洪金,刘众望,等.面向汽车零部件智能化生产技术研究及应用[J].汽车工艺师,2024,(03):6-11.

[2]刘风盛,呼子训.自动化技术在汽车零部件生产中的应用[J].汽车测试报告,2023,(23):79-81.

[3]陈彧.汽车零部件生产管理系统设计与实现[J].汽车测试报告,2023,(15):19-21.