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智能制造技術(shù)近年來發(fā)展很快，汽車行業(yè)起到了較好的引領(lǐng)作用，尤其是智能裝備的研發(fā)和應(yīng)用都取得了很大的進(jìn)展，促進(jìn)了汽車制造智能化，提高了汽車生產(chǎn)效率、改善了勞動(dòng)環(huán)境、提升了質(zhì)量保證能力。本期作者拋磚引玉與廣大智友們一起討論：（一）汽車制造智能裝備的特征，（二）汽車主機(jī)廠需要的什么樣的智能裝備，（三）汽車制造智能裝備的發(fā)展趨勢。歡迎朋友們投稿一起參與討論，為汽車制造智能化和智能裝備的發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，共同促進(jìn)中國汽車制造技術(shù)進(jìn)步。
（一）汽車制造智能裝備的特征
智能裝備的發(fā)展水平?jīng)Q定了汽車行業(yè)智能制造的水平，大力研發(fā)智能裝備，并與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析處理進(jìn)行有機(jī)的融合發(fā)展，是提升汽車智能制造的關(guān)鍵。所謂汽車制造智能裝備是指具有感知、分析、推理、決策和控制功能的汽車制造裝備的統(tǒng)稱，是融合了自動(dòng)化制造技術(shù)、信息化網(wǎng)絡(luò)傳輸及處理技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)和人工智能技術(shù)的智能制造設(shè)備，體現(xiàn)了制造業(yè)的智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展要求。智能裝備包含了智能化的制造設(shè)備、智能化的測控設(shè)備和智能化的輸送設(shè)備等三大類。汽車制造所需要的智能裝備具有如下幾個(gè)方面的特征：
（1）高度自動(dòng)化：制造過程自動(dòng)化、電控系統(tǒng)可編程，能對加工工件的相關(guān)參數(shù)根據(jù)指令進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，根據(jù)用戶要求完成制造過程的自動(dòng)化，并對制造對象和制造環(huán)境具有高度適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)制造過程的優(yōu)化。
（2）高度信息化：能接收和輸出相關(guān)信息，具有物聯(lián)網(wǎng)和5G的互聯(lián)互通功能，能自動(dòng)識(shí)別工件或車型，自動(dòng)調(diào)取相應(yīng)的工藝參數(shù)，自動(dòng)獲取制造數(shù)據(jù)，自動(dòng)測量被加工工件的相關(guān)數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)，體現(xiàn)在將傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)“嵌入”裝備中，實(shí)現(xiàn)裝備的性能提升和更智能。
(3)高度柔性化：柔性工裝系統(tǒng)、制造工藝參數(shù)可編程，適用多品種車型加工制造，能力獨(dú)立形成加工中心，也可連成自動(dòng)化生產(chǎn)線。
（4）大數(shù)據(jù)處理能力：根據(jù)自動(dòng)獲取的數(shù)據(jù)，對照相關(guān)數(shù)學(xué)模型，自動(dòng)對比分析，自適應(yīng)調(diào)整、自動(dòng)預(yù)警或反饋到制造執(zhí)行單元自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)補(bǔ)償式調(diào)整，確保制造質(zhì)量的一致性和制造精度。
（5）深度自學(xué)習(xí)能力：具有人工智能特征，根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，能更好地適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境，更快地滿足多品種車型的柔性生產(chǎn)，更準(zhǔn)確地糾正偏差、更精準(zhǔn)地感知被加工件的狀態(tài)，具備趨勢判斷和預(yù)警能力，預(yù)防批量缺陷的產(chǎn)生。而且能進(jìn)行自我設(shè)備故障診斷、保養(yǎng)及檢修預(yù)警等能力。
（二）汽車主機(jī)廠需要的什么樣的智能裝備
隨著人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)、邊緣計(jì)算等各類新技術(shù)的發(fā)展，符合前述的“三化二能力”的智能裝備必將得到極大的發(fā)展，為汽車智能制造提供基礎(chǔ)裝備。下面預(yù)測一下這些智能裝備的應(yīng)用場景。
智能機(jī)器人：現(xiàn)在機(jī)器人在汽車行業(yè)的應(yīng)用已非常普遍，滲透到?jīng)_壓、焊裝、涂裝、總裝、動(dòng)力總成、電池、物流等各主要制造工序。隨著新技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人將變得更加智能，具備故障診斷、工作質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)警等功能。
智能壓機(jī)：壓機(jī)是汽車板件沖壓的關(guān)鍵自動(dòng)化設(shè)備，其發(fā)展及時(shí)在與模具組合形成新的智能設(shè)備，具備更好的感知和自我調(diào)節(jié)能力，確保沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定。
智能焊接站：汽車廠的車身制造基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自動(dòng)化焊接，下一步提升的重點(diǎn)應(yīng)該是如何實(shí)現(xiàn)智能焊接，每一個(gè)由機(jī)器人、夾具、零件組成的焊接站，能更好地感知它們之間的狀態(tài)，使機(jī)器人取件、焊接、檢測、放件整個(gè)過程更加順暢，防錯(cuò)及制造結(jié)果能自我感知和判斷。
智能激光加工設(shè)備：激光加工作為一種高精度、高效率的材料加工方式，隨著激光設(shè)備技術(shù)提升，設(shè)備價(jià)格的降低，激光加工、激光焊接、激光切割、激光檢測設(shè)備在汽車制造過程中的應(yīng)用越來越廣泛，這些激光設(shè)備的智能化水平也會(huì)越來越高。
智能轉(zhuǎn)運(yùn)站：零件轉(zhuǎn)運(yùn)在汽車行業(yè)是必不可少的，智能轉(zhuǎn)運(yùn)站將實(shí)現(xiàn)零件識(shí)別自動(dòng)化、轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)化、入庫/出庫自動(dòng)化、統(tǒng)計(jì)報(bào)表自動(dòng)化，準(zhǔn)時(shí)送達(dá)、智能防錯(cuò)。
智能打磨站：沖壓件、白車身、油漆車身在制造過程中都需要打磨站，隨著仿生機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步，打磨站將會(huì)技術(shù)升級(jí)，仿生機(jī)器人將和人協(xié)同工作，提高打磨工作效率和打磨精整的質(zhì)量。
智能噴漆站：提高噴漆站的智能化水平，將體現(xiàn)在漆膜厚度的保證能力、漆霧的方向性控制、提升油漆利用率等方面。
智能加工中心：數(shù)控加工中心是汽車機(jī)械件制造的核心設(shè)備，提升加工中心的智能化水平，數(shù)控加工中心向智能加工中心轉(zhuǎn)變，使加工、檢測、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償形成更好的閉環(huán)，提升零件加工質(zhì)量一致性和加工精度的保證能力。
智能裝配站：在焊裝線，智能裝配站可以完成車身上四門二蓋的自動(dòng)裝配和間隙檢測、在總裝線上智能裝配站可以完成前景天窗、風(fēng)擋玻璃、儀表板總成、車輪總成、車門密封條、底盤合裝等大總成件的全自動(dòng)安裝，隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的進(jìn)一步融合發(fā)展，智能裝配站將會(huì)完成更多的零件裝配及檢測工作。
智能液體加注站：整車上需要加注不少于6種的各類液體，對于制動(dòng)管路系統(tǒng)、空調(diào)管路系統(tǒng)、動(dòng)力總成管路系統(tǒng)等在加注前還要做密封性檢測，檢測合格才能加注，三合一檢測及加注站、四合一檢測及加注站、五合一檢測及加注站等都將更加智能化，這些智能加注站將實(shí)現(xiàn)密封檢測更準(zhǔn)確、加注量更精準(zhǔn)、自動(dòng)防錯(cuò)識(shí)別、自帶數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、具有趨勢分析預(yù)警功能，并與總裝線的信息系統(tǒng)互聯(lián)互通。
智能涂膠站：機(jī)器人涂膠及完成相關(guān)零件的裝配已經(jīng)成了常規(guī)的工藝設(shè)計(jì)，其智能化水平的提升應(yīng)該體現(xiàn)在膠型自動(dòng)檢測、涂膠軌跡自動(dòng)校正、膠量智能控制、成本優(yōu)化等方面。
智能擰緊工作站：擰緊是汽車制造的重要工序，由機(jī)器人主導(dǎo)的智能擰緊工作站將會(huì)完成更多的關(guān)鍵重要工序的螺栓擰緊工作，特別是動(dòng)力電池、動(dòng)力總成、后橋等底盤件的螺栓擰緊工作將是由智能擰緊工作站完成。智能擰緊工作站不僅能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)擰緊，更重要的是能實(shí)現(xiàn)擰緊數(shù)據(jù)的自我分析、自我校正、自適應(yīng)調(diào)整，確保擰緊質(zhì)量合格。
智能檢測站：白車身3D激光檢測、油漆車身綜合檢測、整車電子電器性能檢測、整車間隙面差檢測等急需高性能的智能檢測站，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測及數(shù)據(jù)分析功能、通過大數(shù)據(jù)分析模型提供趨勢預(yù)測、預(yù)警，并反饋到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)及時(shí)糾偏等。
以上是作者為智友們總結(jié)的汽車制造所需要的智能裝備，當(dāng)然還有許多必須的智能裝備沒有被列舉出來。這些智能裝備需要汽車制造工程師們和設(shè)備開發(fā)工程師們一起努力提升其技術(shù)水平，發(fā)掘其應(yīng)用場景。
（三）汽車制造智能裝備的發(fā)展方向
智能裝備是組建智能產(chǎn)線、智能工廠的基礎(chǔ)，制造裝備的智能化體現(xiàn)在芯片、傳感器、機(jī)器視覺、應(yīng)用軟件、自動(dòng)化程序、機(jī)械裝置等新型人工智能產(chǎn)業(yè)的協(xié)同和融合發(fā)展，是多種技術(shù)集成的成果，其發(fā)展趨勢應(yīng)該是不斷開發(fā)具有高度自動(dòng)化、高度信息化、高度柔性化、大數(shù)據(jù)處理能力、深度自學(xué)習(xí)能力即三化二能力為特征的設(shè)備，并與汽車制造應(yīng)用場景相結(jié)合，在大量生產(chǎn)中得到檢驗(yàn)和發(fā)展。
總之，智能裝備是汽車智能制造體系中非常關(guān)鍵的一環(huán)，大力發(fā)展智能裝備，在生產(chǎn)線規(guī)劃和改造中大力采用智能裝備，并與數(shù)字化技術(shù)、信息化技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)相結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)汽車制造智能化的必由之路。
