汽车生产领域智能制造技术应用研究

【摘 要】通过汽车配件生产领域智能制造的应用分析，结合广西地方发展的特点发现智能制造技术应用推广过程中存在的问题，提出通过关键技术装备和软件系统升级、多层次的人才队伍构建、统一标准规范体系，推进传统产业“二次创业”产业链，重点建设汽车生产领域智能制造技术。

【关键词】汽车生产领域;智能制造;智能升级;二次创业

【中图分类号】U466;TH-39【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）11-0092-03

0 引言

在机械制造领域应用智能化制造技术是体现汽车工业自动化生产的高新技术，随着我国汽车工业的进一步发展，如果各领域能通过应用智能制造技术，可有效地提高汽车工业生产的工作效率，降低工人劳动强度。

广西智能制造处于起步阶段，近期，政府出台了相关文件，在《智能制造实施意见》中，明确要大力推进传统机械、制糖、铝业制造产业“二次创业”，分别要建设3个智能制造城：南宁市、柳州市、玉林市。实施创新驱动战略，打造广西“九张名片”：传统优势产业、先进制造业、信息技术、互联网经济、高性能新材料、生态环保产业等。

广西作为全国较大的汽车生产基地，对研究机械制造智能技术在汽车工业生产中的应用与发展，对促进地方经济具有非常重要的现实意义。

1 汽车生产领域智能制造技术的特点

1.1 智能控制

汽车配件生产领域智能控制是将先进自动化技术、先进制造技术、人工智能技术、传感技术、控制技术、数字制造技术及新一代信息技术相结合，实现工厂和企业内部之间和产品全生命周期的实时管理和优化的新型制造，无需人工干预就能够通过驱动智能设备实现其目标的自动控制，也是用计算机模拟人类智能控制的一个重要领域。在研究中发现，现有的热交换器散热管生产线是运用机器人控制上下料，从卷材经过一系列冲压模具成形，再到切管、整形、成品入库，控制整个生产流程的智能生产线具有智能信息处理、智能信息反馈和智能控制決策功能的控制方式，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。

1.2 ABB机器人集成制造技术

ABB是全球领先的工业机器人技术供应商，提供机器人产品、模块化制造单元及服务，ABB机器人研发生产公司在发达的瑞士，它在工业自动化发展中属于先进的国家，并拥有当今世界最全面、种类最多的机器人产品、技术和服务，它的产品早在1994年就进入了中国市场。经过近20年的发展，ABB公司拥有先进的机器人智能化解决方案和包括运用大数据及互联网技术进行冲压自动化、动力总成自动化和车身涂装生产自动化在内的三大系统，为世界各国汽车整车厂和零配件供应商及其他工业自动化生产领域等智能制造领域提供全方位的技术支持与服务。

2 汽车生产领域智能制造描述

2.1 内涵

汽车生产领域智能制造是一种由人和机器系统共同组成的人机一体化智能控制，它以智能工厂的形式呈现。在产品的制造过程中能进行较多的智能活动，比如分析、构思、推理、判断、动作和感知等。通过人与机器的联合行动处理信息，代替部分或全部人类在制造过程中的劳动力，提高制造生产率。

作为一种制造技术，智能制造技术的主要作用是制造，通过运用现代计算机技术手段来开展生产制造的集成及管理工作。相对于汽车配件生产企业，智能制造的核心内容就是将整体制造的能力有效提升，因此大部分企业都很重视智能制造。随着计算机、互联网技术的深入发展，使得智能制造有了更强的技术力量支持它的发展。为了能够使汽车生产领域智能制造技术得到进一步的深化和发展，需要企业引进高端技术技能型人才，利用人才的力量提升智能制造水平，特别是发展我国自有核心技术，避免发达国家对本国的技术封锁，以确保实现我国的“中国制造2025”的智能制造远大目标，使智能制造中国兀立在世界的东方。

2.2 特点

通过信息技术、自动化技术和先进加工技术融合，使生产设备根据客户的产品需求随时更换。在柔性制造体系下，运用大数据技术和思维，把消费者与生产者一体化，做到柔性化生产的同时，把数字化手段用到极致，用大数据对客户需求进行分析和挖掘，利用信息技术先行，推动汽车生产领域智能制造创新发展。被加工产品的批量也可根据需要迅速调整，同时产品性能参数也可以根据客户需求改变，并能迅速而有效地引入新的汽车生产领域智能制造技术，最终实现对用户需求变化或用户特殊要求的及时、高效反应，使汽车生产领域智能制造系统能够自我优化并适应各种复杂的环境。

3 智能制造技术在汽车生产领域的应用

随着我国经济的高速发展，各个地区都用不同的方法提出相应的政策支持企业技术创新活动的展开。在不同的工业发展领域，不断地试验和创新过程中，逐渐实现了一体化、自动化、智能化的生产方式，通过先进的技术促进工业经济的更好发展。在广西汽车工业领域，应用智能制造技术主要体现在以下几个方面。

3.1 人机操作

通过运用智能制造技术能够很好地实现人机操作。在人机操作中，人与机器之间进行信息交换的交接。比如，在汽车配件企业生产的热交换器，每个月要提供4万件产品给各大汽车生产企业，并且对产品的质量要求非常高，仅仅依靠人工制造手段无法按计划高质、高效地实现产能的要求。如今借助机器人与自动化智能技术生产设备，可以实现机器24小时生产，能很好地解决实际生产过程中无法处理的问题，生产效率与质量都有很大的提高。

3.2 虚拟化与监控生产

通过信息、自动化、监测、计算、传感、建模和网络方面的先进技术，实现产品全生命周期的设计和连接。这些先进的技术是通过机电一体化设计概念软件，包括驱动机构、传感器、过程仿真实现，预先知道生产过程中可能存在的问题，如有异常，可以通过软件修改错误，直到能够实现无过程性错误，实现生产虚拟化生产，减少了真实生产中的资源浪费。制造环节的各部门都设置监测看板，工厂通过生产车间的PC机采集生产过程中的工艺数据，并且产品的工艺性是在满足产品实际性能需求的前提下，将产品加工的可行性与经济性考虑在内，根据所采集的数据，评价产品工艺性分析方法，从技术性、经济性和效率性3个角度进行分析。

3.3 个性化需求

利用大量数据采集和分析个性化产品，更好地满足汽车消费者个性化、定制化、时效性需要，实现“多样化、小规模、周期可控”的柔性化生产，提升汽车生产领域制造业的智能化水平，提升对消费者个性化服务水平。依靠有高度柔性的制造设备实现多品种、小批量的生产方式。由厂家主导生产，转型为消费者主导，运用大数据技术和思维，把消费者与生产者一体化，做到柔性化生产的同时，把数字化手段用到极致，用大数据对客户需要进行分析和挖掘，利用信息技术先行，推动智能制造创新发展。

4 智能制造技术应用推广过程中关键问题的解决

4.1 关键技术装备和软件系统

我国智能制造装备与技术整体发展迅速，但关键核心技术与高端装备主要还是依靠日本、欧美等发达国家和地区，自主创新能力不足，还在起步探索阶段，严重制约了我国汽车生产领域的智能制造发展。同时，高精度数控机床、控制系统和关键部件的自主创新能力薄弱，智能控制技术等先进技术自给率偏低。大部分加工高精密度零件的数控机床还需要进口。

后期，还需加快对智能制造关键技术装备、智能化工厂、智能化产品、智能化服务的开发和应用，突破高精度、高效率和高可靠性的智能控制，提供实用的汽车智能制造等一批关键技术。研发智能制造相关的核心软件，积累一批具有自主核心技术的知识产权，为实现汽车生产领域智能制造过程的智能化提供装备与软件支撑。

4.2 多层次的人才队伍亟待构建

我国推进汽车生产领域智能制造过程中还存在人才不足的问题，主要体现在以下几个方面：一是掌握智能制造技术的人才總量短缺，熟悉智能制造管理人才缺乏，没有足够的智能制造人才支撑。从2018年开始，我国有少部分大学开始招收智能制造专业与大数据专业等智能制造相关专业的学生进行培养。学校培养的各种层次的学习者的文化程度、学习能力、实践能力等存在较大的差异，如何保障人才培养的质量成为人们担忧的问题。二是汽车生产领域智能制造业人才培养方向与企业实际需求脱节问题突出，企业与学校之间的融合不够深入。由于技术的不断更新，学校的教学内容不能及时跟上企业的发展速度，学校的毕业生不能适应企业的人才需求。现在国家主推实行的“现代学徒制”或“订单班”，能很好地解决人才培养与企业实际需求脱节问题。随着国家对高职扩招100万学生计划的实施，需要重视与加强智能制造人才的培训，培养出一批能够带动汽车制造业向智能制造转型的领军人物，如果能够突破智能制造核心技术并进行技术创新的技术技能型高级人才的精心培养，相信未来在汽车生产领域的人才素养与质量都会有较大的提高。同时，需鼓励有条件的高校、科研单位、企事业等单位建设智能制造实训基地，培养能满足智能制造发展需求的实用型人才。

4.3 标准规范体系尚不完善、不统一

我国智能制造标准规范体系不完善、不统一，主要原因在两个方面。一是我国是传统型制造业大国，智能制造起步较晚，顶层设计框架尚不完善。但是，德国电气电子行业协会已发布工业4.0的参考架构并定义工业4.0组件，为我国顶层设计、为实现“中国制造2025”的目标、为智能制造标准规范提供了重要的参考依据，也为我国汽车行业发展智能制造产品奠定基础。同时，以“通用汽车”“福特汽车”“克莱斯勒汽车”公司为首的美国汽车制造企业很早都从物理系统、传感器与执行器、设备管理、数据管理、分析服务、应用与集成、商业系统7个方面构建了汽车智能制造框架。二是汽车生产领域智能制造关键技术标准尚不统一。各个企业之间对应标准规范尚未统一，企业内部都有自己独立的一套内部标准规范，造成不同厂商产品间兼容性较差，集成难度高。

5 结语

随着科技水平与社会经济的不断发展，对于当前的汽车生产领域，想要保持良好的发展状态，维持高效高质量生产，必然会向智能化制造过渡。以广西区域经济发展所需为基础，围绕广西推进传统产业“二次创业”产业链，以机械装备制造向智能制造方向转型为主线，重点建设汽车生产领域智能制造技术，发展广西作为汽车生产大省的优势，实现智能化、自动化的生产管理模式，符合现代企业发展要求，够获得更多的社会效益和经济效益。

参 考 文 献

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