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關(guān)鍵詞：自動化；機械設(shè)計；機械制造
近年來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機械領(lǐng)域已經(jīng)基本全面普及了自動化技術(shù)，這項技術(shù)的應(yīng)用，使得機械相關(guān)的企業(yè)獲得了更高的經(jīng)濟效益。為此，作為企業(yè)而言，必須根據(jù)自身的實際情況，來對現(xiàn)有的機械設(shè)計制造自動化技術(shù)進一步研發(fā)和創(chuàng)新，確保企業(yè)能夠擁有更大的發(fā)展空間，進而不斷提高企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。
1自動化技術(shù)在機械設(shè)計及制造領(lǐng)域中應(yīng)用的重要性
1.1降低資源成本。在自動化技術(shù)普及之前，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造領(lǐng)域的粗放現(xiàn)象極為常見，造成大量資源的無端浪費，不僅不符合可持續(xù)發(fā)展理念，而且也造成企業(yè)成本居高不下，對于資源節(jié)約和企業(yè)發(fā)展都較為不利。而自動化技術(shù)的推廣應(yīng)用則克服了這一問題，其不僅能夠提高機械設(shè)計和制造中的精確度，還能實現(xiàn)生產(chǎn)廢料的重新利用，有效降低了以往浪費程度高和成本高的問題[1]。1.2提高生產(chǎn)效率。隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今，各行各業(yè)對于機械設(shè)計與制造領(lǐng)域都有著越來越高的需求和要求，由此，在機械設(shè)計制造領(lǐng)域中應(yīng)用自動化技術(shù)已成為大勢所趨[2]。自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，從而提高企業(yè)在市場中的競爭力，推進企業(yè)更好發(fā)展。1.3推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。隨著自動化技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用，以往機械設(shè)計制造中大量采用人工操作的情況已不復(fù)存在，企業(yè)由勞動密集型向技術(shù)密集型的方向轉(zhuǎn)變，如今的機械設(shè)計制造領(lǐng)域的競爭點也相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)水平上的競爭。由此，機械領(lǐng)域開始著力提高設(shè)備的精密度。雖然這看似僅僅是一方面的技術(shù)在發(fā)展和升級，但實際上，這項技術(shù)的不斷發(fā)展，帶動了整個機械設(shè)計制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化轉(zhuǎn)型和升級，在此基礎(chǔ)上，更多的技術(shù)壁壘也將在未來被逐個擊破。
2自動化在機械設(shè)計及制造領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1制造工藝現(xiàn)狀。機械的制造工藝水平是機械產(chǎn)品品質(zhì)的根本保證，從目前來看，雖然自動化技術(shù)已經(jīng)在我國絕大多數(shù)機械制造企業(yè)當中得以普及，但各企業(yè)之間的普及程度卻參差不齊，一部分企業(yè)的自動化技術(shù)應(yīng)用尚處于初級階段，在精細化和智能化上的發(fā)展還較為欠缺，相較于國內(nèi)外的一些先進企業(yè)而言，還有著明顯的差距。除此之外，這些企業(yè)在激光加工、復(fù)合加工和納米加工等方向也往往存在諸多不足之處，對于這些方面的技術(shù)仍需要進一步提升，在未來的相關(guān)研究中，這些也將成為重要的研究方向[3]。2.2自動化技術(shù)的現(xiàn)狀。目前，自動化技術(shù)已經(jīng)貫穿于機械設(shè)計和機械產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，特別是在機械產(chǎn)品設(shè)計的環(huán)節(jié)當中，采用自動化技術(shù)，能夠為新產(chǎn)品的設(shè)計增添靈感，并能夠從不同的維度整理相關(guān)的設(shè)計信息，不斷推陳出新，滿足企業(yè)和用戶多方面的實際需求。
3以汽車制造領(lǐng)域為例淺析自動化在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用發(fā)展
3.1集成化應(yīng)用。目前，機械設(shè)計與制造領(lǐng)域已經(jīng)與各種新技術(shù)實現(xiàn)了一定程度的融合，在這一背景之下，原有的自動化技術(shù)得以不斷提升，在汽車制造領(lǐng)域中，通過自動化技術(shù)的集成應(yīng)用，有效突破了傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)的局限性。目前，一部分汽車制造企業(yè)應(yīng)用這方面的技術(shù)，已經(jīng)實現(xiàn)了集成生產(chǎn)的自主化制造系統(tǒng)，能夠更好滿足實際的生產(chǎn)需求，乃至部分客戶的個性化定制需求[4]。3.2智能化應(yīng)用。在汽車領(lǐng)域的機械設(shè)計制造工作當中，自動化技術(shù)的智能化應(yīng)用得到了較為明顯的體現(xiàn)。在自動化控制系統(tǒng)中，安全防護的技術(shù)水平得到了很大進步，汽車制造的流程得到了進一步的優(yōu)化，這是以往人工操作模式下所不具備的。具體來看，自動化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵則體現(xiàn)在自動化系統(tǒng)、機械制造系統(tǒng)和人工智能三部分，機械設(shè)計制造及自動化中的智能化應(yīng)用則主要用于將各種先進的信息技術(shù)融合到機械設(shè)計和制造的環(huán)節(jié)當中，使得生產(chǎn)流水線能夠按照預(yù)定好的程序來完成生產(chǎn)任務(wù)，在機械制造的過程中，通過智能化技術(shù)，能夠?qū)ιa(chǎn)流水線的情況進行實時的準確分析，并隨時進行調(diào)整。就目前而言，在國內(nèi)的機械設(shè)計制造領(lǐng)域，自動化技術(shù)已經(jīng)在一定程度上具有了智能化的特點，這顯著提高了機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。與此同時，智能化技術(shù)也能夠?qū)崟r監(jiān)控和協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，及時糾正生產(chǎn)過程中發(fā)生的錯誤，并針對不足之處進行改善，將可能出現(xiàn)的隱患及時清除。3.3虛擬化應(yīng)用。在過去的汽車機械部件設(shè)計中，通常需要先確認基本方案，而后再使用CAD進行圖紙的繪制，這一過程不但非常繁瑣，而且也很容易因微小的失誤導(dǎo)致功虧一簣。如果能夠?qū)⒆詣踊夹g(shù)有效應(yīng)用其中，就可以進行汽車機械產(chǎn)品的虛擬化設(shè)計，避免以往設(shè)計工作中可能出現(xiàn)誤差的問題，從而縮短設(shè)計時間，提升產(chǎn)品質(zhì)量[5-6]。目前，在這一設(shè)計過程中，傳統(tǒng)的CAD技術(shù)與近年來新興的CAPP等計算機技術(shù)得到了有機結(jié)合，其利用計算機進行虛擬化和智能化的設(shè)計，實現(xiàn)了自動化的繪圖，如在繪圖過程中發(fā)現(xiàn)失誤，則會及時提醒設(shè)計人員修正，避免錯誤問題的累積，實現(xiàn)更為精確的設(shè)計圖紙。整體來看，使用該項技術(shù)后，其不僅能夠獲得更為精確的產(chǎn)品設(shè)計尺寸和設(shè)計質(zhì)量，還能有效降低汽車機械部件設(shè)計環(huán)節(jié)的成本開支，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。3.4與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算等一系列先進技術(shù)不斷發(fā)展的大背景之下，機械設(shè)計制造的自動化技術(shù)也開始與大數(shù)據(jù)技術(shù)之間進行結(jié)合應(yīng)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)的融入，顯著提高了機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析和處理等方面的能力，特別是在車用傳感器、儀表和網(wǎng)絡(luò)等方面，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用使得這些部件的智能化程度更高。目前新興的無人駕駛汽車就是一個典型的案例，無人駕駛汽車是在大數(shù)據(jù)、自動化技術(shù)和人工智能技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其應(yīng)用這些技術(shù)，將傳感器、監(jiān)控視頻和GPS定位技術(shù)等有機結(jié)合，通過大數(shù)據(jù)分析，合理規(guī)劃行進路線，達到無人駕駛的目的。3.5實際應(yīng)用案例。目前，隨著電動汽車領(lǐng)域的發(fā)展，自動化技術(shù)在電動汽車的機械設(shè)計制造領(lǐng)域也得以廣泛應(yīng)用。在電動汽車中，電機驅(qū)動系統(tǒng)是其最為核心的關(guān)鍵部件之一，其主要作用是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為動能，來驅(qū)動汽車行進，同時，電機驅(qū)動系統(tǒng)也能將汽車制動時產(chǎn)生的能量重新轉(zhuǎn)換為電能傳輸給蓄電池，完成整個電氣部分的自動化控制任務(wù)。由此可見，在電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計中，其復(fù)雜性較為突出，對其進行自動化控制也需要涵蓋大量的硬件模塊。具體來看，其包括油門踏板信號控制電路、電池電壓信息調(diào)理電路、電機電流信號電路、DSP電源電路、DSP通信電路、以及ROM晶振電路等。除了硬件方面的設(shè)計之外，自動化控制還需要軟件方面的支撐，其控制軟件主要分為主程序、中斷程序和其他程序三部分，涵蓋了系統(tǒng)初始化、位置檢測、速度檢測、故障保護、換向調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速計算等多方面的內(nèi)容。在整體的電動汽車電氣自動化控制系統(tǒng)中，主程序中“系統(tǒng)初始化”的作用在于對系統(tǒng)參數(shù)、中斷邏輯等內(nèi)容進行設(shè)置，同時，主程序需要與控制面板之間建立可靠的通信協(xié)議，確保能夠及時獲取電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。中斷程序主要針對系統(tǒng)服務(wù)出現(xiàn)中斷故障后的具體情況進行收集和分析，為后續(xù)進行故障排除操作提供重要依據(jù)。其他程序模塊中，電機轉(zhuǎn)速測量是相對較為重要的環(huán)節(jié)。隨著電動汽車領(lǐng)域的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的燃油車輛將逐漸被取代，而這種電機在未來也就隨之得到更廣泛的發(fā)展。3.6未來發(fā)展趨勢。3.6.1汽車機械設(shè)計及制造領(lǐng)域?qū)⒏鼮橹悄?。隨著自動化技術(shù)在汽車機械設(shè)計及制造領(lǐng)域的不斷深入應(yīng)用，汽車行業(yè)未來必將有著更高的智能化程度，汽車機械設(shè)計制造領(lǐng)域?qū)⒕哂懈叩募夹g(shù)含量，與此同時，用戶在操作車輛的過程中，也將更為簡便快捷。自動化技術(shù)在汽車機械設(shè)計及制造中的應(yīng)用，能夠逐步顛覆傳統(tǒng)汽車制造領(lǐng)域中的思維定式，讓整體的汽車制造不斷朝向智能化的方向發(fā)展。當然，從目前來看，國內(nèi)仍有一部分汽車企業(yè)在智能化發(fā)展方面有所欠缺，在實際操作中，仍有相當一部分崗位需要人工操作。在這種情況之下，仍需要企業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員積極創(chuàng)新，不斷加強最新技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用。3.6.2未來的自動化技術(shù)將朝著高端方向發(fā)展。雖然當前的自動化技術(shù)在汽車機械設(shè)計與制造領(lǐng)域體現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但其帶來的一些弊端問題也在所難免。針對這種情況，對自動化技術(shù)進行改進則是有必要的，通過對自動化技術(shù)的不斷優(yōu)化改進，以往的問題將逐步得到解決，汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量也必將得到顯著提升。由此可見，未來自動化技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用，必將朝著更加高端的方向發(fā)展，從而推進汽車性能不斷提升，滿足公眾的更高需求。3.6.3由“線性自動化。”轉(zhuǎn)向“模塊自動化”目前，隨著環(huán)保理念在世界各國的不斷深入人心，新能源汽車行業(yè)不斷發(fā)展，而在新能源汽車當中，占比最高的莫過于電動汽車，其在很多國家的保有量都在不斷上升，隨著電動汽車的大量普及和傳統(tǒng)燃油車輛的逐漸減少，作為能源補充設(shè)施，加油站也將逐漸為充電樁所取代。預(yù)計，隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的汽車設(shè)計中，將以模塊化設(shè)計為主要設(shè)計形式，而在能源補充上，也很可能會采取模塊化的能源替換形式，以解決現(xiàn)存的“充電焦慮”問題。由此可見，自動化技術(shù)也會隨之更具備靈活可調(diào)的性能，以滿足更高的發(fā)展需求。
4結(jié)束語
總的來看，自動化領(lǐng)域在機械設(shè)計及制造領(lǐng)域中發(fā)揮著舉足輕重的作用，對于推動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。為此，相關(guān)的企事業(yè)單位工作人員都應(yīng)當對此給于足夠的重視，及時關(guān)注行業(yè)內(nèi)的最新前沿動態(tài)，對現(xiàn)有的技術(shù)不斷優(yōu)化創(chuàng)新，實現(xiàn)自身行業(yè)的更好發(fā)展。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】汽車玻璃升降機；發(fā)展；趨勢
一、汽車玻璃升降器簡介
隨著現(xiàn)代科技的進步，汽車制造業(yè)也在蓬勃發(fā)展，在道路上汽車日益增多的情況下，對汽車車門等處的窗玻璃的要求也越來越高。汽車玻璃窗不僅僅只是起到保證駕駛員行車視角的作用，也是滿足乘客乘坐時感到舒適的要求，更是駕駛員行車安全的保障?，F(xiàn)代的行車過程中玻璃的位置是時常需要根據(jù)不同的情況進行調(diào)整的，所以檢驗汽車性能是否優(yōu)良的重要指標之一就是汽車玻璃窗等能否大范圍的調(diào)整及在調(diào)整過程當中操縱是否靈活方便。在汽車當中，保證汽車玻璃調(diào)整的靈活性的機構(gòu)就是玻璃升降器。
玻璃升降器指的是通過相應(yīng)的動力機構(gòu)將汽車車窗玻璃沿玻璃卡槽升降，而且可以控制汽車車窗玻璃升降的位置的裝置。在歐美等汽車也發(fā)達的國家，玻璃升降器指的是Window Regulator，Window Regulator的意思翻譯成中文是玻璃調(diào)整器。不論在哪里，玻璃升降器都是通過相應(yīng)的動力機構(gòu)來實現(xiàn)其對玻璃位置的調(diào)整的。
過去汽車玻璃升降器做要依靠人工手動，這樣的操作系統(tǒng)容易被損壞，而且操作方便性不足，隨著汽車玻璃升降器懂得不斷發(fā)展，現(xiàn)在最常見的汽車玻璃升降器是電動玻璃升降器。電動玻璃升降器依靠電力，操作起來相當簡捷， 正是由于其自動化這一原理，現(xiàn)在已被廣泛運用在中高檔汽車當中。
二、汽車玻璃升降器的結(jié)構(gòu)及工作性能分析
汽車玻璃升降器的結(jié)構(gòu)做成較為簡單，一直以來其一般分為：搖臂或電動控制系統(tǒng)，即操作系統(tǒng)；齒輪軟軸嚙合機構(gòu)，即傳動機構(gòu)；升降臂或者運動托架，即玻璃升降機； 玻璃托架，即支承機構(gòu)及平衡彈簧機構(gòu)。汽車玻璃升降器工作原理較為簡單，主要工作流程是操作系統(tǒng)指揮傳動機構(gòu)將玻璃升降機起到，依靠支撐機構(gòu)和平衡彈簧機構(gòu)將玻璃穩(wěn)定在需要的位置。
雖然操作流程變化不大，但是在人工和電力（自動化）的發(fā)展過程上來看，汽車玻璃升降器結(jié)構(gòu)上也得到了相當大的發(fā)展。
從汽車玻璃升降器工作性能方面來看，隨著科技的發(fā)展，自動化的汽車玻璃升降器性能更加優(yōu)越，工作相對穩(wěn)定，反應(yīng)速度快，操作簡便等都是其優(yōu)點。
三、汽車玻璃升降器的發(fā)展趨勢
歐美等國家汽車制造業(yè)發(fā)達，汽車玻璃升降器的發(fā)展領(lǐng)先于其他國家，歐美等國家汽車玻璃升降器電機開始被使用是源自六七十年代，而且第一代汽車玻璃升降器體積較大，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，由于技術(shù)缺陷，所以并無防水方面的設(shè)計，第一代汽車玻璃升降器被運用在中高檔轎車當中。第二代汽車玻璃升降器與第一代汽車玻璃升降器相比在體積上得到升級，而且開始增設(shè)排水孔，第二代汽車玻璃升降器是我國第一次正式開始引進的汽車玻璃升降器。第三代汽車玻璃升降器隨著八九十年代科技的發(fā)展，開始使用透氣膜和電機技術(shù)，這樣一來汽車玻璃升降器防水等性能更為優(yōu)越，使用壽命更長。九十年代后，由于新型材料的不斷被研發(fā)，所以第四代汽車玻璃升降器開始大量使用新型材料，這樣汽車玻璃升降器結(jié)構(gòu)更趨向于一體化，并配置了防夾電子模塊?，F(xiàn)在汽車玻璃升降器已經(jīng)趨向于電動化，電力玻璃升降器較傳統(tǒng)手搖式升降器，各項性能都有所提升，運行更加平穩(wěn)，自動調(diào)節(jié)更為方便，配有遙控等功能。汽車玻璃升降器在現(xiàn)代科技的推動下開始向智能化系統(tǒng)發(fā)展，這也將是汽車玻璃升降器在汽車應(yīng)用發(fā)展當中必然的趨勢?？梢韵胂蟮氖侵悄苄碗妱硬Ａ灯?，是一種既能保持汽車玻璃升降器功能的，且具備有足夠的新型動力的，還能夠消除過去和現(xiàn)在的汽車玻璃升降器在運行過程當中，人會在不小心情況下被其夾住手指的危險，這方面的智能化改進對于兒童更為實用。智能玻璃升降器是能夠根據(jù)玻璃在上升與下降過程中遇到阻力大小不同而自動判斷可能性的一種汽車玻璃升降器，而且智能玻璃升降器也會配備處理突況的能力，比如說當天氣突變，大風或者是大雨、雪等來臨時車窗在其智能系統(tǒng)下可以自動關(guān)閉，智能玻璃升降器的這些功能都是所依靠的都是智能化的電子模塊，這一模塊可以有效地將玻璃升降器連接到汽車的智能主體網(wǎng)絡(luò)上，這樣不僅讓汽車玻璃升降器變得更為智能化，而且可以提高整部汽車的智能化程度。
隨著現(xiàn)代科技的進步，汽車制造業(yè)也在蓬勃發(fā)展，作為汽車當中不容忽視的一環(huán)，汽車玻璃升降機技術(shù)也得到了相應(yīng)的拓展。在接下來的發(fā)展過程中，汽車玻璃升降機技術(shù)也會繼續(xù)發(fā)展，只有始終堅持以創(chuàng)新為目的，才能讓汽車玻璃升降機技術(shù)在科技日新月異的今天跟上甚至趕超科技的步伐。
參考文獻
[1]邱結(jié)平.現(xiàn)代轎車電動玻璃升降器研究與探討.[J].汽車技術(shù).2002
關(guān)鍵詞：汽車車身；焊接技術(shù)；智能及自動化
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
汽車的焊接技術(shù)是汽車制造過程中一項重要的環(huán)節(jié)，汽車的發(fā)動機、車廂、變速器、車橋、車架的生產(chǎn)都離不開焊接技術(shù)。汽車的某些部分在生產(chǎn)時需要特殊強度的材料作為支撐，例如大型的齒輪和輪緣就需要有高強度的合金鋼來制成，材料的強度可以確保汽車的使用年限，但是，高強度的鋼材價格比較高，在生產(chǎn)汽車的過程中會造成成本的增加，焊接技術(shù)的應(yīng)用取代了合金鋼的使用，而且提高了齒輪的耐用性，降低了汽車的生產(chǎn)成本。特別是汽車制造公司，焊接是應(yīng)用機器人的主要領(lǐng)域，因為機器人能在高輻射、強煙霧的惡劣環(huán)境下連續(xù)工作，并且機器人工作靈活、焊接精度高等優(yōu)點，所以它保護了工人的身體建康，提高了加工產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短了加工產(chǎn)品的時間，提高了生產(chǎn)效率。因此焊接機器人必將代替工人應(yīng)用于汽車焊接生產(chǎn)線。
汽車車身焊接的智能化與自動化
一、焊接技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用
在汽車的生產(chǎn)過程中，人們運用電阻焊接的方法，這種方法運用電學、傳熱學和冶金學等多門學科，因此，要想使焊接質(zhì)量提高，就必須對電學的相關(guān)因素進行控制。電阻焊接工藝是在制定參數(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，現(xiàn)在隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，實現(xiàn)了數(shù)值模擬技術(shù)，計算機實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的篩選工作，人們在車間就不用再花費大量的時間來篩選數(shù)據(jù)，節(jié)約了大量的人力、物力和財力，提高了汽車制造商的經(jīng)濟效益。尤其是在近幾年來汽車制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，在汽車車身的薄板結(jié)構(gòu)的裝配過程中，使用電阻焊接的方法，采用鋁合金等新的復(fù)合材料，增強了焊接的性能。
二、機器人的結(jié)構(gòu)組成與分類
機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業(yè)的可編程智能化設(shè)備。機器人具有能自動控制、可重復(fù)離線編程、具有多功能、多自由度的結(jié)構(gòu)特點，通常由4大部分組成，即執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。
機器人的執(zhí)行機構(gòu)，主要由機械傳動系統(tǒng)和末端執(zhí)行器組成，包括手部、腕部、腰部和基座等。機器人的控制系統(tǒng)包括：控制電腦和伺服控制器。機器人的驅(qū)動動力主要有：電動驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動等。
機器人的驅(qū)動―――傳動系統(tǒng)，是將能源傳送到執(zhí)行機構(gòu)的裝置。其中，驅(qū)動器有電機(直流伺服電機、交流伺服電機和步進電機)、氣動和液動裝置;而傳動機構(gòu)，最常用的有諧波減速器、滾珠絲杠、鏈、帶及齒輪等傳動系統(tǒng)，用于把驅(qū)動器產(chǎn)生的動力傳遞到機器人的各個關(guān)節(jié)和動作部位，實現(xiàn)機器人平穩(wěn)運動。機器人的控制系統(tǒng)是由控制計算機及相應(yīng)的控制軟件和伺服控制器組成，是機器人的指揮系統(tǒng)，對其執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出如何動作的命令。
機器人智能系統(tǒng)由兩部分組成：感知系統(tǒng)和分析－決策智能系統(tǒng)。感知系統(tǒng)主要靠具有感知不同信息的傳感器構(gòu)成，屬于硬件部分，是機器人的感覺器官，機器人工作時，電腦根據(jù)傳感器獲得的信息控制機器人動作。它主要分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器兩大類。
機器人的分析－決策智能系統(tǒng)，主要是靠計算機專用或通用軟件來完成。機器人的所有這些結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)完成工作指令。它主要分為幾類：從結(jié)構(gòu)功能上分為智能型工業(yè)機器人、直角坐標型機器人、圓柱坐標型機器人、球坐標機器人。從用途上可分為：焊接機器人、機器加工機器人、裝配機器人、噴漆機器人、移動式搬運機器人等。
焊接機器人又可包括弧焊機器人、點焊機器人和激光焊機器人?；『笝C器人一般由示教盒、控制盤、機器人本體及自動送絲裝置、焊接電源等部分組成。在弧焊過程中，焊槍跟蹤工件的焊道運動，并不斷填充金屬形成焊縫。點焊機器人由機器人本體、計算機控制系統(tǒng)、示教盒和點焊焊接系統(tǒng)幾部分組成。主要是將沖壓成形的薄板結(jié)構(gòu)的車身覆蓋件在其工件搭接連接處利用電阻熱熔化金屬形成焊點，將焊件聯(lián)為一體。
電焊機器人
激光焊機器人主要由機器人本體、送絲系統(tǒng)、激光系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。通過電感、電容、聲波、光電等各種電子傳感器，經(jīng)過控制系處理，根據(jù)不同焊接對象和要求，進行焊縫跟蹤、缺陷檢測、焊縫質(zhì)量監(jiān)測等項目，通過反饋控制調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，從而實現(xiàn)自動化激光焊接。
三、機器人是汽車焊接線現(xiàn)代化重要標志
汽車焊接最主要的是車身的焊接。在汽車制造公司車身的主要焊接方法為弧焊、點焊、二氧化碳保護焊等。隨著社會的發(fā)展，人民生活水平的提高，用戶個性化需求的日益強烈，對汽車的安全性、美觀性與舒適性的要求越來越高，同時汽車制造企業(yè)為了追求更大的經(jīng)濟效益，對焊接精度、焊接質(zhì)量和焊接速度等的要求越來越高，因此建立一條現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線就顯得非常重要。而焊接機器人的應(yīng)用促進了現(xiàn)代化流水線的建立。
現(xiàn)代化的焊接流水線主要是滿足多車型、多批次的市場需求，提高車身車間生產(chǎn)能力的柔性和彈性。因此現(xiàn)代焊接線必須具有柔性。那么如何才能使焊接線具有柔性呢？普通的焊接線是剛性的，主要由焊接夾具、懸掛點焊機、弧焊機和多點焊機等組成。這種焊接線一般只能焊接一種車型的車身，那么為了滿足市場多元化的需求，就需要重新建立焊接流水線。這對企業(yè)來說是非常不利的，企業(yè)是追求利潤為目的的，并且重新建立流水線造成了財力、人力、物力的浪費。于是建立柔性化焊接生產(chǎn)線擺在了企業(yè)面前。機器人的出現(xiàn)與應(yīng)用滿足了汽車企業(yè)的現(xiàn)代化的需求，實現(xiàn)了焊接生產(chǎn)線的柔性化。那么在車身焊接線上應(yīng)用的機器人主要有幾種：點焊機器人、弧焊機器人和激光焊機器人。這些機器人的應(yīng)用，使焊接實現(xiàn)了機器人代替工人工作。
點焊機器人：主要進行的是點焊作業(yè)，在點與點之間移位時速度比較快，從而減少了移位的時間，通過平穩(wěn)的動作、長時間的重復(fù)工作和準確的定位，取代了笨重、單調(diào)、重復(fù)的體力勞動，更好地保證了焊點質(zhì)量，使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自動生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，增強了企業(yè)應(yīng)變能力。
弧焊機器人：弧焊過程比點焊過程要復(fù)雜得多，對焊絲端頭的運動軌跡、焊槍姿態(tài)、焊接參數(shù)都要求精確控制。具有較高的抗干擾能力和高的可靠性。能實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，并可以利用直線插補和圓弧插補功能焊接由直線及圓弧所組成的空間焊縫，還應(yīng)具備不同擺動樣式的軟件功能，供編程時選用，以便作擺動焊，而且擺動在每一周期中的停頓點處，機器人也應(yīng)自動停止向前運動，以滿足工藝要求。此外，還應(yīng)有接觸尋位、自動尋找焊縫起點位置、電弧跟蹤及自動再引弧功能等。
激光焊接機器人：激光焊接是與傳統(tǒng)焊接本質(zhì)不同的一種焊接方法，是將兩塊鋼板的分子進行了重新組合，使兩塊鋼板融為了一體變?yōu)橐粔K鋼板，從而提升了車身結(jié)構(gòu)強度。同時在焊接過程中焊接工件變形非常小，一點連接間隙都沒有，焊接深度/寬度比高，焊接質(zhì)量高。從而提升了車身的結(jié)合精度?？梢姍C器人的應(yīng)用，實現(xiàn)了焊接流水線的智能化，實現(xiàn)了焊接生產(chǎn)線的自動化與現(xiàn)代化。
四、機器人在汽車焊接線中的重要應(yīng)用
汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，加劇了產(chǎn)業(yè)間的激烈競爭。特別是對于汽車企業(yè)來說，誰先搶占先機，誰就能在競爭中獲勝。獲勝的關(guān)鍵是生產(chǎn)效率的提高，是科技的創(chuàng)新。特別是機器人的應(yīng)用，使生產(chǎn)線實現(xiàn)了柔性化、自動化。機器人在焊接線上的應(yīng)用，可以使各種車型能夠進行混線生產(chǎn)，節(jié)約了投資成本，在更換新車型時只需要更改焊接機器人運動軌跡的程序，同時可以進行離線編程，節(jié)省了時間。焊接機器人不僅使焊接生產(chǎn)線實現(xiàn)了智能化，還極大的提高了焊接線的產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率，減輕了工人的勞動強度，使工作環(huán)境得到了改善，并且能替代人完成一些人不能操作的作業(yè)任務(wù)。特別是最近幾年大眾汽車實現(xiàn)了焊接技術(shù)的飛躍。
激光焊接的車身，使大眾在眾多的汽車生產(chǎn)企業(yè)里成為科技引領(lǐng)者，成了汽車業(yè)里的強者?？v觀大眾能夠成功的途徑，主要是采用了激光機器人代替人工勞動，將各種光學、機械、電子科學技術(shù)與焊接技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)焊接的智能化、精確化和柔性化，從而使焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率得到提高。
機器人的應(yīng)用使工廠實現(xiàn)了利潤最大化，豐厚的利潤又為科技的創(chuàng)新奠定了堅實的基礎(chǔ)，從而促進了企業(yè)的轉(zhuǎn)型，促進了科技的進步。機器人在汽車工業(yè)中的應(yīng)用，實現(xiàn)在汽車的柔性化生產(chǎn)，減少了投資成本，提高了汽車的產(chǎn)量，實現(xiàn)了轎車進家庭的夢想。
結(jié)束語
機器人的應(yīng)用，縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代的準備周期，減少了設(shè)備的投資，減小了勞動強度。同時又提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，使企業(yè)的整體實力和競爭力得到提高。機器人的應(yīng)用，實現(xiàn)了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定和提高，保證均一性。機器人技術(shù)的應(yīng)用，有力地推動了世界汽車工業(yè)智能化水平的進步，推動了中國汽車工業(yè)的躍變。未來機器人必將智能化、微型化，應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域，促進科技向前發(fā)展。
參考文獻
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主要研究汽車制造企業(yè)柔性自動化裝配生產(chǎn)線，對汽車裝配生產(chǎn)線的國內(nèi)發(fā)展情況和柔性生產(chǎn)線在國內(nèi)推廣的弱勢情況進行了闡述，并對柔性自動化生產(chǎn)線進行了一個簡單介紹，最后對柔性汽車裝配自動化生產(chǎn)線的主要構(gòu)成進行了分析。
【關(guān)鍵詞】柔性生產(chǎn)線 汽車 裝配
柔性自動化裝配生產(chǎn)線主要負責完成大批量、多品種、多車型、多顏色混線的汽車裝配。這套系統(tǒng)應(yīng)用了自動化機器人，轉(zhuǎn)接重讀定位的精度在0.6mm以內(nèi)，能夠完成9種車型、20多種汽車產(chǎn)品的混線生產(chǎn)，并實現(xiàn)有效的生產(chǎn)管理。柔性自動化裝配生產(chǎn)線有著極高的生產(chǎn)效率，每小時能夠完成65輛以上車輛的裝配，而目前國內(nèi)現(xiàn)有裝配線最大產(chǎn)能是每小時44輛車，產(chǎn)能提高了47.6%。這種產(chǎn)能已經(jīng)和國際先進水平十分接近，可以不再依賴進口。
1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
柔性自動化裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)主要有車身存儲、內(nèi)飾裝配、底盤裝配、輪胎儲運、座椅儲運、分裝車門、動力集成、整車裝配和線間相互轉(zhuǎn)掛機器人等設(shè)備，應(yīng)用了包括自動識別、跟蹤、在線監(jiān)測、自動存儲、工業(yè)現(xiàn)場等技術(shù)，系統(tǒng)不僅能夠進行汽車裝配操作，還能夠?qū)崿F(xiàn)對裝配過程的生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理和柔性裝配控制等功能，提高了汽車裝配過程的自動化和信息化水平。
一些部門對世界汽車工業(yè)的未來格局進行了預(yù)測，認為，在2025年以后，汽車工業(yè)的產(chǎn)銷將逐漸轉(zhuǎn)移到亞洲市場，中國汽車銷量將占到世界總銷量的30%。汽車裝配生產(chǎn)線的柔性自動化技術(shù)是重要的核心關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了裝備的本土化，為我國汽車生產(chǎn)工業(yè)提供了先進并且自主知識產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)設(shè)備，對我國裝備制造業(yè)有著重大的意義。該系統(tǒng)能夠改變汽車制造生產(chǎn)線依賴進口的情況，基礎(chǔ)技術(shù)等還能夠出口和向相關(guān)領(lǐng)域擴散。
但是，即便柔性自動化汽車裝配生產(chǎn)線有著非常大的優(yōu)勢，但是在國內(nèi)的汽車裝配制造廠家中應(yīng)用的仍然多為剛性生產(chǎn)線，應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線仍然屬于少數(shù)，年產(chǎn)在10-30萬臺的大型汽車總裝廠的生產(chǎn)流水線基本上都是進口設(shè)備，目前我國的一些技術(shù)實力較強的企業(yè)如華遠，開始研發(fā)柔性自動化汽車裝配生產(chǎn)線成套設(shè)備，爭取行業(yè)高端。
2 柔性自動化生產(chǎn)線
柔性生產(chǎn)線是聯(lián)結(jié)多臺能夠調(diào)整的機床，配合自動化裝置組成的生產(chǎn)線，有著很高的自動化和信息化水平，能夠通過計算機進行管理和操作，還能夠結(jié)合多種生產(chǎn)模式同時進行，有效的節(jié)省了生產(chǎn)成本，并且極大的提高了生產(chǎn)效率。
汽車裝配柔性生產(chǎn)線的基本組成主要有自動加工、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等幾部分。柔性生產(chǎn)線技術(shù)復(fù)雜，自動化程度非常高，結(jié)合了微電子學、計算機和系統(tǒng)工程等技術(shù)，有著更高的設(shè)備利用率，編入柔性生產(chǎn)線的機床會比單機作業(yè)產(chǎn)量高出數(shù)倍。柔性生產(chǎn)的產(chǎn)能比較穩(wěn)定，系統(tǒng)中往往存在幾臺機床同時工作，出現(xiàn)故障會調(diào)整降級運轉(zhuǎn)，物料傳送系統(tǒng)可以自行繞過故障機床。在柔性生產(chǎn)線中，零件結(jié)構(gòu)過程裝卸一次即可完成，加工精度高，并且形式穩(wěn)定。
3 生產(chǎn)線組成
柔性生產(chǎn)線按照范圍可劃分為產(chǎn)品生產(chǎn)線和零部件生產(chǎn)線，按照生產(chǎn)節(jié)奏快慢能夠劃分為流水線和非流水線兩種，按照自動化程度則有自動化和非自動化生產(chǎn)線兩種。
汽車裝配柔性生產(chǎn)線主要有車身存儲、內(nèi)飾、底盤裝配、輪胎座椅、最終裝配、整車檢測、車門分裝、發(fā)動機前橋分裝、儀表等相互獨立但相互關(guān)聯(lián)的機床模塊組成。
3.1 智能化控制
利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)智能化控制。借助計算機、網(wǎng)絡(luò)和PLC總線網(wǎng)絡(luò)以及無線LAN網(wǎng)絡(luò)和射頻識別系統(tǒng)以及光電接近開關(guān)、機器視覺傳感器和執(zhí)行器等部分組成，對系統(tǒng)的智能化控制按照集中管理、分散控制的形式進行。
電控系統(tǒng)主要三層結(jié)構(gòu)，分別為監(jiān)控層、控制層、設(shè)備層，不同層次均由不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和不同的軟硬件層進行控制，實現(xiàn)諸如自動識別、跟蹤、在線監(jiān)測和柔性裝配等智能化操作。
3.2 自動化執(zhí)行
自動化執(zhí)行是智能化控制的執(zhí)行層面，由智能感知系統(tǒng)獲得實時準確的現(xiàn)場信息，智能化管理以及控制系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中控制滑橇滾床系統(tǒng)、滑板系統(tǒng)、摩擦系統(tǒng)、自行單軌車系統(tǒng)和機器人執(zhí)行指令，通過執(zhí)行系統(tǒng)完成汽車的整個裝配操作過程。
3.3 控制系統(tǒng)
集中管理方式需要有一個有力的管理核心。系統(tǒng)主要通過管理計算機、工業(yè)以太網(wǎng)和冗余光纖網(wǎng)連接現(xiàn)場分系統(tǒng)PLC，實現(xiàn)現(xiàn)場信息的采集，進而進行整個裝配生產(chǎn)線的柔性管理。上位管理計算機借助工業(yè)以太網(wǎng)對現(xiàn)場控制器上傳的有效信息進行接受，并建立管理數(shù)據(jù)庫，用于系統(tǒng)的開發(fā)和更改，并建立交互界面，管理、監(jiān)控、記錄工件物流狀態(tài)、質(zhì)量信息和運行狀態(tài)，打印報表。
3.4 螺紋柔性裝配系統(tǒng)
螺紋聯(lián)接裝配方式經(jīng)歷了手動、半自動、全自動三個發(fā)展階段，目前已經(jīng)進入了柔性裝配階段。柔性螺紋裝配系統(tǒng)能夠進行整車螺紋聯(lián)接的高精度自動化裝配，這種技術(shù)中應(yīng)用了伺驅(qū)動、機械傳動、電力電子、智能控制、傳感檢測、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，有效的提高了螺紋聯(lián)接的精度，實現(xiàn)了螺紋聯(lián)接的自動化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化。
4 結(jié)束語
柔性自動化系統(tǒng)能夠完成非常復(fù)雜的汽車裝配操作流程，具有多品種、準時化和高產(chǎn)能的優(yōu)勢，能夠同時完成大批量、多品種、多車型和多顏色同時進行的裝配生產(chǎn)任務(wù)，可以作為各種車型的總裝車間。這種生產(chǎn)線除了能夠進行裝配之外，還能夠在適當?shù)母脑旄慕ㄖ笥米錾a(chǎn)企業(yè)的涂裝、焊裝或者其他分類、儲存的柔性系統(tǒng)。柔性裝配生產(chǎn)線在汽車裝配中的應(yīng)用能夠大程度的提高汽車裝配車間的生產(chǎn)效率，提高了裝配工作的智能化和自動化水平，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并且還能夠節(jié)省能耗。汽車制造柔性自動化裝配生產(chǎn)線融合了機器人、計算機、自動規(guī)劃、軟件、網(wǎng)絡(luò)、機械等多個領(lǐng)域的諸多技術(shù)，在研發(fā)整合之后形成了這套柔性自動化裝配生產(chǎn)線，為我國“掌握核心科技”，從制造大國到技術(shù)大國的轉(zhuǎn)變做出了微小的貢獻。
參考文獻
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近日，美國宇航局計劃在軌道建造一個“太空制造廠”，利用3D打印和機器人技術(shù)制造天線、太陽能電池板等大型設(shè)備。這個“太空制造廠”名為“SpiderFab”，計劃于2020年投入使用，是美國科技公司Tethers Unlimited在獲得美國宇航局50萬美元合同以后著手開發(fā)的。
目前，大型航天器零部件都是在地面上建造完成的，這些零部件可以折疊放入火箭保護罩，然后再發(fā)射到太空進行部署。此外，根據(jù)與美國宇航局小企業(yè)創(chuàng)新研究中心簽訂的合作協(xié)議，Tethers Unlimited還正在研制一種名為“Trusselator”的設(shè)備，這種設(shè)備將可以制造桁架結(jié)構(gòu)，為在太空中建造大型太陽能電池板提供支持。
點評
“Trusselator”是實現(xiàn)SpiderFa架構(gòu)的第一個關(guān)鍵步驟，一旦這一設(shè)備展現(xiàn)了它的可行性，我們就能建造足球場大小的天線和望遠鏡，幫助尋找系外行星以及地外生命存在的證據(jù)。
特斯拉將對電池行業(yè)產(chǎn)生重要影響
特斯拉目前計劃到2014年底每年生產(chǎn)4萬輛電動車。業(yè)界人士預(yù)計，到明年為止，僅Model S一款車型就將消耗全球圓柱形電池產(chǎn)能的近40%。隨著該公司產(chǎn)量的增加，對鋰電池的需求會越來越大，將對整個電池行業(yè)產(chǎn)生重要影響。
近年來，特斯拉對電池的巨大需求已提升了全球的電池產(chǎn)量水平。在Model S投產(chǎn)一年之際，特斯拉很可能就會消耗整個行業(yè)生產(chǎn)的“18650”鋰電池。不過，及時確保足夠的電池供應(yīng)對于特斯拉擴大汽車產(chǎn)量、實現(xiàn)持續(xù)增長至關(guān)重要。有專業(yè)人士預(yù)計，未來幾年內(nèi)，全球電池產(chǎn)能需要提升2到3倍，才能滿足特斯拉一家公司對鋰電池的需求。
點評
隨著特斯拉開始生產(chǎn)下一代汽車，該公司可能已計劃對全球電池行業(yè)進行大規(guī)模擴張，而不管未來消費電子行業(yè)的需求如何。如果特斯拉的銷售數(shù)據(jù)能夠堅持，那么這樣的的擴張意味著未來3?5年全球電池產(chǎn)能就將翻一番，甚至翻兩番。
諾基亞與奔馳合作開發(fā)自動駕駛汽車
9月9日，諾基亞宣布已與汽車制造商梅賽德斯-奔馳達成合作協(xié)議，雙方將共同開發(fā)自動駕駛汽車。據(jù)了解，最初諾基亞旗下HERE地圖部門將與奔馳共同為聯(lián)網(wǎng)汽車開發(fā)智能地圖，最終被用于自動駕駛汽車?；谧詣玉{駛汽車的特定需求，這套地圖將包括遠比傳統(tǒng)地圖更加精確的路程數(shù)據(jù)，包括街道的號碼和方向、路上的交通燈，甚至是交通指示燈的精確坐標。除了奔馳，德國汽車制造商戴姆勒近日也宣布，計劃在2020年開始銷售無人駕駛汽車。
點評
諾基亞的Here部門一直跟谷歌地圖和導(dǎo)航服務(wù)是競爭對手，它們都在積極將自己的定位技術(shù)推向聯(lián)網(wǎng)汽車。谷歌也已經(jīng)與起亞和現(xiàn)代等汽車公司有所合作。因此，現(xiàn)在是汽車制造商和定位服務(wù)公司主張權(quán)利的時候。當然，谷歌一直會在這個領(lǐng)域開發(fā)更多的技術(shù)，但地圖部分是關(guān)鍵，Here若想成功，需要對地圖功能更加精益求精。
工信部開展信息化和工業(yè)化深度融合專項行動
近日，工信部《工業(yè)和信息化部關(guān)于印發(fā)信息化和工業(yè)化深度融合專項行動計劃（2013～2018年）（以下簡稱《計劃》）》的通知?！队媱潯诽岢隹傮w目標：到2018年，兩化深度融合取得顯著成效，信息化條件下的企業(yè)競爭能力普遍增強，信息技術(shù)應(yīng)用和商業(yè)模式創(chuàng)新有力促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，工業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益全面提升，全國兩化融合發(fā)展水平指數(shù)達到82。《計劃》還提出了以下八項行動：
一、“企業(yè)兩化融合管理體系”標準建設(shè)和推廣行動；二、企業(yè)兩化深度融合示范推廣行動；三、中小企業(yè)兩化融合能力提升行動；四、電子商務(wù)和物流信息化集成創(chuàng)新行動；五、重點領(lǐng)域智能化水平提升行動；六、智能制造生產(chǎn)模式培育行動。其內(nèi)容包括加快重點領(lǐng)域裝備智能化、推進生產(chǎn)過程和制造工藝的智能化和推動智能制造生產(chǎn)模式的集成應(yīng)用三個方面；七、互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新行動；八、信息產(chǎn)業(yè)支撐服務(wù)能力提升行動。
互聯(lián)網(wǎng)用渠道嫁接了金融，產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)金融；用通訊對接用戶社交，差生了微信等實時便捷溝通工具；用電子交易對接傳統(tǒng)商品，產(chǎn)生了電子商務(wù)；用搜索對接了線下商戶，產(chǎn)生了O2O業(yè)務(wù)平臺；另外還有更多的傳統(tǒng)行業(yè)在數(shù)據(jù)管理，客戶分析，市場營銷和數(shù)據(jù)集成方面，正在走向觸網(wǎng)的道路上。
其中的一個行業(yè)便是汽車行業(yè)，一個看似非常傳統(tǒng)的依靠技術(shù)流程和安全控制來管理的生產(chǎn)性行業(yè)。但是，互聯(lián)網(wǎng)依然可以利用智能管理設(shè)備和應(yīng)用平臺的開發(fā)來對汽車制造流程和用戶體驗進行改變。
正如之前所提到的，在智能化時代，包括手機、汽車、房子、商戶，都將成為線下的智能服務(wù)入口，而連接這個入口的，主要就是基于互聯(lián)網(wǎng)智能硬件、軟件的用戶服務(wù)。對于汽車而言，互聯(lián)網(wǎng)可以在下面兩個層次上顛覆現(xiàn)有的汽車行業(yè)運營規(guī)則。
一個是用互聯(lián)網(wǎng)改變現(xiàn)有的汽車銷售模式。中國的汽車市場經(jīng)過十幾年的快速發(fā)展，早已經(jīng)成為全球第一大汽車消費市場，上半年汽車工業(yè)銷售數(shù)據(jù)已經(jīng)超過1168萬輛，同比增長8.36%。汽車生產(chǎn)行業(yè)的局部性過剩，為汽車進入網(wǎng)上銷售提供了很好的市場基礎(chǔ)。由于汽車行業(yè)的生產(chǎn)和銷售越來越標準化，用戶可以直接在汽車資訊網(wǎng)站或者是導(dǎo)購網(wǎng)站上直接了解汽車的性能、質(zhì)量、品牌和價格，在線上的O2O一段了解了基本的情況以后，再下訂單或者是直接到線下的4S店面選購。
這是汽車被互聯(lián)網(wǎng)顛覆的第一個階段，也就是產(chǎn)品銷售的網(wǎng)絡(luò)化、電子化，因為汽車產(chǎn)品和其他電商產(chǎn)品一樣，雖然單價比較大，但是產(chǎn)品是一個高度標準化的東西，而且線上介紹、資訊引入和線下的實際銷售之間可以建立一個很好的業(yè)務(wù)連接。目前，天貓正在嘗試汽車電子商務(wù)，雖然目前此項業(yè)務(wù)對于4S店沖擊不大，但未來將對4S店有很大的沖擊，4S店未來要以服務(wù)為主，未來4S店更多地將是一個展廳、交車終端和維修終端，其盈利將是以維修保養(yǎng)模式和城市展廳服務(wù)為主，而線上的銷售端將交給電商平臺和其他入口。
互聯(lián)網(wǎng)顛覆汽車的第二個階段是什么？這就是深度很廣的對汽車生產(chǎn)和用戶流程的改變。目前的汽車用戶體驗大多還是機器時代的用戶體驗，通過有限的廣播、影音服務(wù)來滿足用戶的娛樂和通訊需求，但是并沒有實現(xiàn)聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備的功能性設(shè)置。
智能化和互聯(lián)網(wǎng)化的汽車將是怎樣的？
這里可以簡單據(jù)幾個例子，比如多屏互動功能，從互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來講，用戶可以在家里看電影后保存下來繼續(xù)在車上看。還有在開車的時候要設(shè)目的，基于互聯(lián)網(wǎng)的一鍵導(dǎo)航可以解決這些問題。我們可以手動或者利用語音技術(shù)在車上設(shè)為目的地，連接服務(wù)中心，輕松可以把路徑規(guī)劃好。而最為實用的功能就是動態(tài)交通實時觀察，開車的用戶可以知道前方的路況，及時發(fā)現(xiàn)交通擁堵的狀況，幫你做出合理的選擇。尤其是應(yīng)對突發(fā)事件非常有用。簡單來說，汽車的智能化就是智能技術(shù)發(fā)展、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能語音的完美融合和智能終端的搭載，以最終實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用環(huán)節(jié)上接入互聯(lián)網(wǎng)。
在這個汽車智能化和互聯(lián)網(wǎng)化的階段，傳統(tǒng)行業(yè)的汽車制造流程和互聯(lián)網(wǎng)的基于汽車平臺的應(yīng)用平臺開發(fā)，將有效的結(jié)合起來。但是，這并不意味著原有的汽車制造流程的徹底互聯(lián)網(wǎng)化，而是在基于汽車生產(chǎn)制造基礎(chǔ)之上的某些前端用戶體驗的互聯(lián)網(wǎng)化。正如互聯(lián)網(wǎng)金融的本質(zhì)還是金融一樣，互聯(lián)網(wǎng)汽車的本質(zhì)還是汽車，不過是在前端和入口上提供了更多的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、視覺界面和影音互動，并和其他的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有效連接。
目前，對于傳統(tǒng)汽車而言，第一個階段和第二個階段都還沒有完全擴展開來，銷售方面的汽車互聯(lián)網(wǎng)化正在嘗試，而制造和用戶體驗方面的互聯(lián)網(wǎng)化也在加緊研發(fā)和創(chuàng)新中。
智能工業(yè)應(yīng)用初步展開，智能制造將成為行業(yè)發(fā)展熱點
造詞2013年，以智能設(shè)計、智能制造、智能運營、智能管理、智能決策和智能產(chǎn)品為主要特征的智能工業(yè)初步發(fā)展。一是3D打印技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化進程加快。1月科技部著手研究制定3D打印相關(guān)戰(zhàn)略；3月中國首個3D打印機技術(shù)創(chuàng)新中心落戶南京，這表明3D打印技術(shù)發(fā)展模式將邁出實質(zhì)步伐。二是集精密化、智能化、柔性化等先進技術(shù)于一體的工業(yè)機器人應(yīng)用范圍逐漸從汽車制造業(yè)向其他勞動密集型制造業(yè)推廣。3月，OEM巨頭富士康開始在自動化生產(chǎn)線上大量配備工業(yè)機器人。三是作為支撐智能工業(yè)的核心關(guān)鍵技術(shù)，智能傳感器發(fā)展迎來難得機遇。2月，工信部、科技部、財政部、國家標準化管理委員會聯(lián)合組織制定了《加快推進傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，推動傳感器及智能儀器儀表行業(yè)創(chuàng)新、持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展。數(shù)字化工廠、智能工廠開始建設(shè)。9月，西門子（中國）有限公司在四川成都建設(shè)的西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)基地正式投產(chǎn)，該生產(chǎn)基地作為智能工廠的典型應(yīng)用，將實現(xiàn)從設(shè)計到制造過程的高度數(shù)字化。
隨著智能工業(yè)在各行業(yè)的逐步滲透，2014年，智能制造成為行業(yè)發(fā)展熱點，在航空航天、飛機制造、汽車制造、電子制造等行業(yè)初步展開。3D打印技術(shù)將在部分行業(yè)實現(xiàn)初步實際應(yīng)用，如航空航天領(lǐng)域已開始應(yīng)用3D打印技術(shù)。中航集團采用3D打印技術(shù)成功研發(fā)“鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”，并運用該技術(shù)進行飛機零部件的生產(chǎn)，生產(chǎn)出世界上能夠打印的最大鈦合金飛機零件。人工智能技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)與制造技術(shù)的緊密融合，將推動智能機器人的應(yīng)用范圍不斷擴大。汽車、航空、電子制造等行業(yè)將更多采用智能機器人來代替人工，推動這些行業(yè)的制造過程逐漸向智能化和柔性化模式發(fā)展。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代電子技術(shù) 汽車制造 應(yīng)用
中圖分類號：U463.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）06-0094-01
電子技術(shù)在汽車技術(shù)中廣泛應(yīng)用，使汽車的控制系統(tǒng)正在快速地向電子化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車制造業(yè)的應(yīng)用被認為是汽車技術(shù)發(fā)展進程中的一次革命，是用來開發(fā)新車型，改進汽車性能最重要的技術(shù)措施。
1 現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車制造業(yè)的現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計，早在2000年時，平均每輛車上電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例就已經(jīng)由16增至23以上。一些豪華轎車上，使用單片微型計算機的數(shù)量已經(jīng)達到48個，電子產(chǎn)品占到整車成本的50以上。時至今日，電子技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)。
近年來，汽車電子技術(shù)向集中綜合控制發(fā)展，而汽車電子技術(shù)的應(yīng)用將使汽車發(fā)生以下主要變化：（1）汽車的各種操縱系統(tǒng)向電子化和電動化發(fā)展，實現(xiàn)“線操控”。（2）汽車12伏供電系統(tǒng)向42伏轉(zhuǎn)化。
2 現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車制造中的主要應(yīng)用方面
汽車發(fā)動機對電子技術(shù)的應(yīng)用。
目前，汽車電子技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用，主要集中在以下幾個方面：
（1）電子控制噴油裝置（EFI）。在現(xiàn)代汽車上的應(yīng)用。隨著機電混合式或機械式的燃油噴射系統(tǒng)的淘汰，性能優(yōu)越的電子噴油裝置日漸普及，由于電控燃油噴射裝置可以實現(xiàn)發(fā)動機最佳工作狀態(tài)的自動保維持，故能使節(jié)油和空氣凈化的作用達到最大化。通過將實驗所得的“發(fā)動機最佳工況時的供油控制規(guī)律”的相關(guān)數(shù)據(jù)和程序存儲于微機存儲器中，便可實現(xiàn)發(fā)動機的最優(yōu)工作環(huán)境的保持，從而最大限度的提高發(fā)動機的綜合性能。
（2）電子點火裝置（ESA）。汽車發(fā)動機系統(tǒng)的微機、傳感器及其接口、執(zhí)行機構(gòu)等部分構(gòu)成了汽車的ESA，即電子點火裝置。該裝置主要用于節(jié)約燃料，減少空氣污染。除此之外，近年來該裝置逐漸發(fā)展出了智能控制、自適應(yīng)控制、自診斷操作等功能，但歸根結(jié)底，其最主要的功能還是在減少污染和環(huán)境保護方面。
（3）智能可變氣門正時技術(shù)（VVT-i）。若想使發(fā)動機的燃油供應(yīng)能根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速改變而改變，就需要使發(fā)動機的空然比達到最佳，在這方便做的較為突出的，要數(shù)豐田的智能可變氣門正時技術(shù)。智能可變氣門正時技術(shù)，即VVT-i系統(tǒng)是由傳感器、凸輪軸液壓控制閥、ECU以及控制器等部分構(gòu)成。ECU儲存了最佳氣門正時參數(shù)值，并匯集傳感器等發(fā)出的反饋信息，然后與這些參數(shù)值進行對比計算，得出結(jié)果并向凸輪軸液壓控制閥發(fā)送指令，從而達到控制機油槽閥的位置的目的，這樣便可以改變液壓流量，把各種信號選擇輸送至VVT-i控制器的不同油道上。
3 汽車底盤上對電子技術(shù)的應(yīng)用
（1）BBW系統(tǒng)。BBW系統(tǒng)即全電路制動系統(tǒng)，是一種新型的智能化制動系統(tǒng)，它采用嵌人式總線技術(shù)，可以與ABS（即防抱死制動系統(tǒng)）、ACC（主動防撞系統(tǒng)）、TCS（牽引力控制系統(tǒng)）以及ESP（電子穩(wěn)定性控制程序）等。這種系統(tǒng)通過對微處理器中的控制算法的優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)對制動系統(tǒng)工作過程的精確調(diào)動，從而使車輛的制動效果得到優(yōu)化，使得汽車制動的安全性更趨于完善。由于BBW的能量來源為電能，因此，結(jié)構(gòu)更加簡潔，安裝和維修也就更為簡便。
（2）汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。這里主要介紹汽車的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即RWS。RWS由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行機構(gòu)等組成，其執(zhí)行機構(gòu)分為整體式和分離式，整體式又分液壓式和機電式兩種。整體式是指汽車兩后輪的橫拉桿由同一個執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)，僅用一個橫拉桿位移傳感器便可能確定兩后輪的轉(zhuǎn)向角；而分離式則指汽車兩后輪的橫拉桿由兩個不同執(zhí)行機構(gòu)來調(diào)節(jié)。由于分離式RWS執(zhí)行機構(gòu)的元件多，因此現(xiàn)在更趨向于對整體式RWS執(zhí)行機構(gòu)的研發(fā)。
4 汽車懸架控制系統(tǒng)
汽車懸架控制系統(tǒng)的工作原理是主動讓穩(wěn)定桿的左右兩端作垂直方向的相對位移，平衡車身的側(cè)傾力矩，使車身的側(cè)傾角接近零，提高了舒適性。由于汽車前后兩個主動穩(wěn)定桿可以調(diào)節(jié)車身的側(cè)傾力矩的分配比例，從而可調(diào)節(jié)汽車的動力特性，提高了汽車安全性和機動性。
5 汽車底盤的線控技術(shù)即集成技術(shù)
所謂線控是指用電子信號的傳送取代由機械、液壓或氣動的系統(tǒng)連接的部分。這種技術(shù)不僅可以取代連接，還可以實現(xiàn)操縱機構(gòu)和方式的變化，以及執(zhí)行機構(gòu)的電氣化，意味著汽車將實現(xiàn)由傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)到電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。
如今，現(xiàn)代汽車底盤電子控制系統(tǒng)正向著多變量綜合協(xié)調(diào)控制發(fā)展，這種集成技術(shù)，在硬件上可以減少零件數(shù)，進而減少連接點，提高可靠性。而在軟件上可以融合信息并集中控制，從而提高和擴展各自的單獨控制功能。
6 車身系統(tǒng)對電子技術(shù)的應(yīng)用
在車身系統(tǒng)方面，電子技術(shù)的應(yīng)用主要是為了提高汽車的安全性能以及汽車的舒適度和便利性，目前來看主要包括安全氣囊、中央防盜門鎖、自動防撞系統(tǒng)、自動座椅、自動空調(diào)控制系統(tǒng)等。以安全氣囊為例，現(xiàn)代轎車上安全氣囊是人們非常重視的高技術(shù)裝置之一。一般在轎車轉(zhuǎn)向盤上都會裝有安全氣囊裝置，這種裝置造平常的時候并不易被發(fā)彈出，并隔離在方向盤與駕駛員之間，減少撞擊對駕駛員帶來的傷害。
參考文獻
在奇瑞應(yīng)用的系統(tǒng)中，包括了乘員門模塊、駕駛員側(cè)門模塊、溫控模塊、安全氣囊模塊、儀表盤模塊、后備箱門模塊等等，在整車電器控制技術(shù)方面的研發(fā)在國內(nèi)處于前列。國內(nèi)的各高校在相關(guān)方面也進行了研究和開發(fā)，有代表性的主要有清華大學的智能電器系統(tǒng)，大連理工大學的車身電器控制系統(tǒng)，天津大學的基于CAN總線的車身智能控制系統(tǒng)等等。在清華大學的汽車電氣系統(tǒng)中，各個智能電器、信息網(wǎng)、供電網(wǎng)絡(luò)都是獨立存在的，不管是全車電器的故障診斷，還是網(wǎng)絡(luò)操作，或者是報警，都有很好的實現(xiàn)效果。大連理工大學的研發(fā)主要應(yīng)用于小型客車，對車輛的安保系統(tǒng)、遠程解鎖、車輛定位、后視鏡控制、座椅、照明以及車窗等方面實現(xiàn)了電器控制。
目前，人們嘗試著從飛機控制系統(tǒng)進行延伸研究，提出一種線控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用到汽車控制中，如電控制動（Brake-by-Wire）、電控轉(zhuǎn)向（Steering-by-Wire）等，這類總線控制技術(shù)提高了汽車通信系統(tǒng)的可靠性指標，加強了汽車的容錯能力。在很大程度上彌補了CAN總線的缺陷。
為了提高汽車的自診斷功能，汽車中的微控制器采用多個網(wǎng)絡(luò)進行連接，為了實現(xiàn)個汽車系統(tǒng)之間，包括生產(chǎn)工具和服務(wù)工具，通過藍牙技術(shù)實現(xiàn)雙向通信，這種無線通訊的數(shù)據(jù)傳輸非?？?，可以隨時下載最近軟件，以適應(yīng)人們的需求，包括語音、圖像等娛樂服務(wù)。為了滿足人們?nèi)找嫣岣叩男枨?，DVD、MP4等多種多媒體設(shè)備播放器開始應(yīng)用到汽車中來，也產(chǎn)生了用于汽車制造業(yè)的專用網(wǎng)絡(luò)標準，這種多媒體光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸率較藍牙技術(shù)更快，性能更好，成本更低。