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關鍵詞：自動化；機械設計；機械制造
近年來，隨著科學技術的不斷發展，機械領域已經基本全面普及了自動化技術，這項技術的應用，使得機械相關的企業獲得了更高的經濟效益。為此，作為企業而言，必須根據自身的實際情況，來對現有的機械設計制造自動化技術進一步研發和創新，確保企業能夠擁有更大的發展空間，進而不斷提高企業產品的生產效率和生產質量。
1自動化技術在機械設計及制造領域中應用的重要性
1.1降低資源成本。在自動化技術普及之前，傳統的機械設計制造領域的粗放現象極為常見，造成大量資源的無端浪費，不僅不符合可持續發展理念，而且也造成企業成本居高不下，對于資源節約和企業發展都較為不利。而自動化技術的推廣應用則克服了這一問題，其不僅能夠提高機械設計和制造中的精確度，還能實現生產廢料的重新利用，有效降低了以往浪費程度高和成本高的問題[1]。1.2提高生產效率。隨著我國經濟社會的不斷發展，現如今，各行各業對于機械設計與制造領域都有著越來越高的需求和要求，由此，在機械設計制造領域中應用自動化技術已成為大勢所趨[2]。自動化技術的應用，能夠顯著提高生產效率和生產質量，從而提高企業在市場中的競爭力，推進企業更好發展。1.3推動產業結構升級。隨著自動化技術的不斷推廣應用，以往機械設計制造中大量采用人工操作的情況已不復存在，企業由勞動密集型向技術密集型的方向轉變，如今的機械設計制造領域的競爭點也相應轉變為技術水平上的競爭。由此，機械領域開始著力提高設備的精密度。雖然這看似僅僅是一方面的技術在發展和升級，但實際上，這項技術的不斷發展，帶動了整個機械設計制造行業的產業優化轉型和升級，在此基礎上，更多的技術壁壘也將在未來被逐個擊破。
2自動化在機械設計及制造領域的發展現狀
2.1制造工藝現狀。機械的制造工藝水平是機械產品品質的根本保證，從目前來看，雖然自動化技術已經在我國絕大多數機械制造企業當中得以普及，但各企業之間的普及程度卻參差不齊，一部分企業的自動化技術應用尚處于初級階段，在精細化和智能化上的發展還較為欠缺，相較于國內外的一些先進企業而言，還有著明顯的差距。除此之外，這些企業在激光加工、復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仍需要進一步提升，在未來的相關研究中，這些也將成為重要的研究方向[3]。2.2自動化技術的現狀。目前，自動化技術已經貫穿于機械設計和機械產品生產的全過程，特別是在機械產品設計的環節當中，采用自動化技術，能夠為新產品的設計增添靈感，并能夠從不同的維度整理相關的設計信息，不斷推陳出新，滿足企業和用戶多方面的實際需求。
3以汽車制造領域為例淺析自動化在機械設計制造中的應用發展
3.1集成化應用。目前，機械設計與制造領域已經與各種新技術實現了一定程度的融合，在這一背景之下，原有的自動化技術得以不斷提升，在汽車制造領域中，通過自動化技術的集成應用，有效突破了傳統汽車結構的局限性。目前，一部分汽車制造企業應用這方面的技術，已經實現了集成生產的自主化制造系統，能夠更好滿足實際的生產需求，乃至部分客戶的個性化定制需求[4]。3.2智能化應用。在汽車領域的機械設計制造工作當中，自動化技術的智能化應用得到了較為明顯的體現。在自動化控制系統中，安全防護的技術水平得到了很大進步，汽車制造的流程得到了進一步的優化，這是以往人工操作模式下所不具備的。具體來看，自動化技術應用的關鍵則體現在自動化系統、機械制造系統和人工智能三部分，機械設計制造及自動化中的智能化應用則主要用于將各種先進的信息技術融合到機械設計和制造的環節當中，使得生產流水線能夠按照預定好的程序來完成生產任務，在機械制造的過程中，通過智能化技術，能夠對生產流水線的情況進行實時的準確分析，并隨時進行調整。就目前而言，在國內的機械設計制造領域，自動化技術已經在一定程度上具有了智能化的特點，這顯著提高了機械產品的生產質量和生產效率。與此同時，智能化技術也能夠實時監控和協調生產過程中的各個參數，及時糾正生產過程中發生的錯誤，并針對不足之處進行改善，將可能出現的隱患及時清除。3.3虛擬化應用。在過去的汽車機械部件設計中，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致功虧一簣。如果能夠將自動化技術有效應用其中，就可以進行汽車機械產品的虛擬化設計，避免以往設計工作中可能出現誤差的問題，從而縮短設計時間，提升產品質量[5-6]。目前，在這一設計過程中，傳統的CAD技術與近年來新興的CAPP等計算機技術得到了有機結合，其利用計算機進行虛擬化和智能化的設計，實現了自動化的繪圖，如在繪圖過程中發現失誤，則會及時提醒設計人員修正，避免錯誤問題的累積，實現更為精確的設計圖紙。整體來看，使用該項技術后，其不僅能夠獲得更為精確的產品設計尺寸和設計質量，還能有效降低汽車機械部件設計環節的成本開支，提高企業的經濟效益。3.4與大數據技術結合應用。在大數據技術和云計算等一系列先進技術不斷發展的大背景之下，機械設計制造的自動化技術也開始與大數據技術之間進行結合應用。大數據技術的融入，顯著提高了機械設計制造及自動化技術中的數據收集、數據分析和處理等方面的能力，特別是在車用傳感器、儀表和網絡等方面，大數據分析技術的應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據、自動化技術和人工智能技術等基礎上發展起來的，其應用這些技術，將傳感器、監控視頻和GPS定位技術等有機結合，通過大數據分析，合理規劃行進路線，達到無人駕駛的目的。3.5實際應用案例。目前，隨著電動汽車領域的發展，自動化技術在電動汽車的機械設計制造領域也得以廣泛應用。在電動汽車中，電機驅動系統是其最為核心的關鍵部件之一，其主要作用是將蓄電池的電能轉換為動能，來驅動汽車行進，同時，電機驅動系統也能將汽車制動時產生的能量重新轉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。由此可見，在電機驅動系統的設計中，其復雜性較為突出，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，涵蓋了系統初始化、位置檢測、速度檢測、故障保護、換向調節和轉速計算等多方面的內容。在整體的電動汽車電氣自動化控制系統中，主程序中“系統初始化”的作用在于對系統參數、中斷邏輯等內容進行設置，同時，主程序需要與控制面板之間建立可靠的通信協議，確保能夠及時獲取電機轉速和轉向等關鍵數據信息。中斷程序主要針對系統服務出現中斷故障后的具體情況進行收集和分析，為后續進行故障排除操作提供重要依據。其他程序模塊中，電機轉速測量是相對較為重要的環節。隨著電動汽車領域的不斷發展，傳統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展。3.6未來發展趨勢。3.6.1汽車機械設計及制造領域將更為智能。隨著自動化技術在汽車機械設計及制造領域的不斷深入應用，汽車行業未來必將有著更高的智能化程度，汽車機械設計制造領域將具有更高的技術含量，與此同時，用戶在操作車輛的過程中，也將更為簡便快捷。自動化技術在汽車機械設計及制造中的應用，能夠逐步顛覆傳統汽車制造領域中的思維定式，讓整體的汽車制造不斷朝向智能化的方向發展。當然，從目前來看，國內仍有一部分汽車企業在智能化發展方面有所欠缺，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，仍需要企業內的技術人員積極創新，不斷加強最新技術在汽車制造中的應用。3.6.2未來的自動化技術將朝著高端方向發展。雖然當前的自動化技術在汽車機械設計與制造領域體現出諸多優勢，但其帶來的一些弊端問題也在所難免。針對這種情況，對自動化技術進行改進則是有必要的，通過對自動化技術的不斷優化改進，以往的問題將逐步得到解決，汽車產品的生產效率和產品質量也必將得到顯著提升。由此可見，未來自動化技術在汽車制造領域的應用，必將朝著更加高端的方向發展，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。”轉向“模塊自動化”目前，隨著環保理念在世界各國的不斷深入人心，新能源汽車行業不斷發展，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燃油車輛的逐漸減少，作為能源補充設施，加油站也將逐漸為充電樁所取代。預計，隨著自動化技術的不斷發展，未來的汽車設計中，將以模塊化設計為主要設計形式，而在能源補充上，也很可能會采取模塊化的能源替換形式，以解決現存的“充電焦慮”問題。由此可見，自動化技術也會隨之更具備靈活可調的性能，以滿足更高的發展需求。
4結束語
總的來看，自動化領域在機械設計及制造領域中發揮著舉足輕重的作用，對于推動相關領域的發展有著重要的現實意義。為此，相關的企事業單位工作人員都應當對此給于足夠的重視，及時關注行業內的最新前沿動態，對現有的技術不斷優化創新，實現自身行業的更好發展。
參考文獻：
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[2]陳亮.機械設計制造及其自動化的發展趨勢探討[J].內燃機與配件，2021（03）：152-153.
[3]張鑫.提升機械設計制造及其自動化的有效路徑分析[J].數碼世界，2021（02）：272-273.
[4]王紅雨.機械自動化設計與制造存在的問題及改進方法[J].內燃機與配件，2021（02）：152-153.
[5]宗曉霞.簡析機械設計制造及其自動化技術要點[J].內燃機與配件，2021（02）：191-192.
【關鍵詞】汽車玻璃升降機；發展；趨勢
一、汽車玻璃升降器簡介
隨著現代科技的進步，汽車制造業也在蓬勃發展，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。現代的行車過程中玻璃的位置是時常需要根據不同的情況進行調整的，所以檢驗汽車性能是否優良的重要指標之一就是汽車玻璃窗等能否大范圍的調整及在調整過程當中操縱是否靈活方便。在汽車當中，保證汽車玻璃調整的靈活性的機構就是玻璃升降器。
玻璃升降器指的是通過相應的動力機構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整器。不論在哪里，玻璃升降器都是通過相應的動力機構來實現其對玻璃位置的調整的。
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展，現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構及工作性能分析
汽車玻璃升降器的結構做成較為簡單，一直以來其一般分為：搖臂或電動控制系統，即操作系統；齒輪軟軸嚙合機構，即傳動機構；升降臂或者運動托架，即玻璃升降機； 玻璃托架，即支承機構及平衡彈簧機構。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指揮傳動機構將玻璃升降機起到，依靠支撐機構和平衡彈簧機構將玻璃穩定在需要的位置。
雖然操作流程變化不大，但是在人工和電力（自動化）的發展過程上來看，汽車玻璃升降器結構上也得到了相當大的發展。
從汽車玻璃升降器工作性能方面來看，隨著科技的發展，自動化的汽車玻璃升降器性能更加優越，工作相對穩定，反應速度快，操作簡便等都是其優點。
三、汽車玻璃升降器的發展趨勢
歐美等國家汽車制造業發達，汽車玻璃升降器的發展領先于其他國家，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，結構相對復雜，由于技術缺陷，所以并無防水方面的設計，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展，開始使用透氣膜和電機技術，這樣一來汽車玻璃升降器防水等性能更為優越，使用壽命更長。九十年代后，由于新型材料的不斷被研發，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構更趨向于一體化，并配置了防夾電子模塊。現在汽車玻璃升降器已經趨向于電動化，電力玻璃升降器較傳統手搖式升降器，各項性能都有所提升，運行更加平穩，自動調節更為方便，配有遙控等功能。汽車玻璃升降器在現代科技的推動下開始向智能化系統發展，這也將是汽車玻璃升降器在汽車應用發展當中必然的趨勢。可以想象的是智能型電動玻璃升降器，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下可以自動關閉，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絡上，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。
隨著現代科技的進步，汽車制造業也在蓬勃發展，作為汽車當中不容忽視的一環，汽車玻璃升降機技術也得到了相應的拓展。在接下來的發展過程中，汽車玻璃升降機技術也會繼續發展，只有始終堅持以創新為目的，才能讓汽車玻璃升降機技術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]邱結平.現代轎車電動玻璃升降器研究與探討.[J].汽車技術.2002
關鍵詞：汽車車身；焊接技術；智能及自動化
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
汽車的焊接技術是汽車制造過程中一項重要的環節，汽車的發動機、車廂、變速器、車橋、車架的生產都離不開焊接技術。汽車的某些部分在生產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，在生產汽車的過程中會造成成本的增加，焊接技術的應用取代了合金鋼的使用，而且提高了齒輪的耐用性，降低了汽車的生產成本。特別是汽車制造公司，焊接是應用機器人的主要領域，因為機器人能在高輻射、強煙霧的惡劣環境下連續工作，并且機器人工作靈活、焊接精度高等優點，所以它保護了工人的身體建康，提高了加工產品的質量、縮短了加工產品的時間，提高了生產效率。因此焊接機器人必將代替工人應用于汽車焊接生產線。
汽車車身焊接的智能化與自動化
一、焊接技術在汽車生產中的應用
在汽車的生產過程中，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，要想使焊接質量提高，就必須對電學的相關因素進行控制。電阻焊接工藝是在制定參數的基礎上實現的，現在隨著計算機技術的高速發展，實現了數值模擬技術，計算機實現了對數據的篩選工作，人們在車間就不用再花費大量的時間來篩選數據，節約了大量的人力、物力和財力，提高了汽車制造商的經濟效益。尤其是在近幾年來汽車制造業的蓬勃發展，在汽車車身的薄板結構的裝配過程中，使用電阻焊接的方法，采用鋁合金等新的復合材料，增強了焊接的性能。
二、機器人的結構組成與分類
機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業的可編程智能化設備。機器人具有能自動控制、可重復離線編程、具有多功能、多自由度的結構特點，通常由4大部分組成，即執行機構、驅動系統、控制系統和智能系統。
機器人的執行機構，主要由機械傳動系統和末端執行器組成，包括手部、腕部、腰部和基座等。機器人的控制系統包括：控制電腦和伺服控制器。機器人的驅動動力主要有：電動驅動、液壓驅動、氣動驅動等。
機器人的驅動―――傳動系統，是將能源傳送到執行機構的裝置。其中，驅動器有電機(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，最常用的有諧波減速器、滾珠絲杠、鏈、帶及齒輪等傳動系統，用于把驅動器產生的動力傳遞到機器人的各個關節和動作部位，實現機器人平穩運動。機器人的控制系統是由控制計算機及相應的控制軟件和伺服控制器組成，是機器人的指揮系統，對其執行機構發出如何動作的命令。
機器人智能系統由兩部分組成：感知系統和分析－決策智能系統。感知系統主要靠具有感知不同信息的傳感器構成，屬于硬件部分，是機器人的感覺器官，機器人工作時，電腦根據傳感器獲得的信息控制機器人動作。它主要分為內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，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構協調完成工作指令。它主要分為幾類：從結構功能上分為智能型工業機器人、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。弧焊機器人一般由示教盒、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、示教盒和點焊焊接系統幾部分組成。主要是將沖壓成形的薄板結構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、激光系統、控制系統等組成。通過電感、電容、聲波、光電等各種電子傳感器，經過控制系處理，根據不同焊接對象和要求，進行焊縫跟蹤、缺陷檢測、焊縫質量監測等項目，通過反饋控制調節焊接工藝參數，從而實現自動化激光焊接。
三、機器人是汽車焊接線現代化重要標志
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，同時汽車制造企業為了追求更大的經濟效益，對焊接精度、焊接質量和焊接速度等的要求越來越高，因此建立一條現代化的生產流水線就顯得非常重要。而焊接機器人的應用促進了現代化流水線的建立。
現代化的焊接流水線主要是滿足多車型、多批次的市場需求，提高車身車間生產能力的柔性和彈性。因此現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。這對企業來說是非常不利的，企業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線擺在了企業面前。機器人的出現與應用滿足了汽車企業的現代化的需求，實現了焊接生產線的柔性化。那么在車身焊接線上應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。這些機器人的應用，使焊接實現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，在點與點之間移位時速度比較快，從而減少了移位的時間，通過平穩的動作、長時間的重復工作和準確的定位，取代了笨重、單調、重復的體力勞動，更好地保證了焊點質量，使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自動生產系統的重要組成部分，增強了企業應變能力。
弧焊機器人：弧焊過程比點焊過程要復雜得多，對焊絲端頭的運動軌跡、焊槍姿態、焊接參數都要求精確控制。具有較高的抗干擾能力和高的可靠性。能實現連續軌跡控制，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，機器人也應自動停止向前運動，以滿足工藝要求。此外，還應有接觸尋位、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：激光焊接是與傳統焊接本質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為一塊鋼板，從而提升了車身結構強度。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，焊接質量高。從而提升了車身的結合精度。可見機器人的應用，實現了焊接流水線的智能化，實現了焊接生產線的自動化與現代化。
四、機器人在汽車焊接線中的重要應用
汽車工業的飛速發展，加劇了產業間的激烈競爭。特別是對于汽車企業來說，誰先搶占先機，誰就能在競爭中獲勝。獲勝的關鍵是生產效率的提高，是科技的創新。特別是機器人的應用，使生產線實現了柔性化、自動化。機器人在焊接線上的應用，可以使各種車型能夠進行混線生產，節約了投資成本，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，節省了時間。焊接機器人不僅使焊接生產線實現了智能化，還極大的提高了焊接線的產品質量和工作效率，減輕了工人的勞動強度，使工作環境得到了改善，并且能替代人完成一些人不能操作的作業任務。特別是最近幾年大眾汽車實現了焊接技術的飛躍。
激光焊接的車身，使大眾在眾多的汽車生產企業里成為科技引領者，成了汽車業里的強者。縱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、電子科學技術與焊接技術有機結合，實現焊接的智能化、精確化和柔性化，從而使焊接質量與生產效率得到提高。
機器人的應用使工廠實現了利潤最大化，豐厚的利潤又為科技的創新奠定了堅實的基礎，從而促進了企業的轉型，促進了科技的進步。機器人在汽車工業中的應用，實現在汽車的柔性化生產，減少了投資成本，提高了汽車的產量，實現了轎車進家庭的夢想。
結束語
機器人的應用，縮短產品更新換代的準備周期，減少了設備的投資，減小了勞動強度。同時又提升企業的產品質量，使企業的整體實力和競爭力得到提高。機器人的應用，實現了焊接質量的穩定和提高，保證均一性。機器人技術的應用，有力地推動了世界汽車工業智能化水平的進步，推動了中國汽車工業的躍變。未來機器人必將智能化、微型化，應用于社會的各個領域，促進科技向前發展。
參考文獻
[1]一汽大眾看護機器人的“高級大夫”――記機器人維修管理專家、全國十大杰出青年崗位能手李天明[J].機械工程師.2009(08)
主要研究汽車制造企業柔性自動化裝配生產線，對汽車裝配生產線的國內發展情況和柔性生產線在國內推廣的弱勢情況進行了闡述，并對柔性自動化生產線進行了一個簡單介紹，最后對柔性汽車裝配自動化生產線的主要構成進行了分析。
【關鍵詞】柔性生產線 汽車 裝配
柔性自動化裝配生產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。這套系統應用了自動化機器人，轉接重讀定位的精度在0.6mm以內，能夠完成9種車型、20多種汽車產品的混線生產，并實現有效的生產管理。柔性自動化裝配生產線有著極高的生產效率，每小時能夠完成65輛以上車輛的裝配，而目前國內現有裝配線最大產能是每小時44輛車，產能提高了47.6%。這種產能已經和國際先進水平十分接近，可以不再依賴進口。
1 國內發展現狀
柔性自動化裝配生產線系統主要有車身存儲、內飾裝配、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掛機器人等設備，應用了包括自動識別、跟蹤、在線監測、自動存儲、工業現場等技術，系統不僅能夠進行汽車裝配操作，還能夠實現對裝配過程的生產調度、質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的未來格局進行了預測，認為，在2025年以后，汽車工業的產銷將逐漸轉移到亞洲市場，中國汽車銷量將占到世界總銷量的30%。汽車裝配生產線的柔性自動化技術是重要的核心關鍵技術，實現了裝備的本土化，為我國汽車生產工業提供了先進并且自主知識產權的生產設備，對我國裝備制造業有著重大的意義。該系統能夠改變汽車制造生產線依賴進口的情況，基礎技術等還能夠出口和向相關領域擴散。
但是，即便柔性自動化汽車裝配生產線有著非常大的優勢，但是在國內的汽車裝配制造廠家中應用的仍然多為剛性生產線，應用柔性裝配生產線仍然屬于少數，年產在10-30萬臺的大型汽車總裝廠的生產流水線基本上都是進口設備，目前我國的一些技術實力較強的企業如華遠，開始研發柔性自動化汽車裝配生產線成套設備，爭取行業高端。
2 柔性自動化生產線
柔性生產線是聯結多臺能夠調整的機床，配合自動化裝置組成的生產線，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，還能夠結合多種生產模式同時進行，有效的節省了生產成本，并且極大的提高了生產效率。
汽車裝配柔性生產線的基本組成主要有自動加工、物流系統、信息系統、軟件系統等幾部分。柔性生產線技術復雜，自動化程度非常高，結合了微電子學、計算機和系統工程等技術，有著更高的設備利用率，編入柔性生產線的機床會比單機作業產量高出數倍。柔性生產的產能比較穩定，系統中往往存在幾臺機床同時工作，出現故障會調整降級運轉，物料傳送系統可以自行繞過故障機床。在柔性生產線中，零件結構過程裝卸一次即可完成，加工精度高，并且形式穩定。
3 生產線組成
柔性生產線按照范圍可劃分為產品生產線和零部件生產線，按照生產節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線兩種。
汽車裝配柔性生產線主要有車身存儲、內飾、底盤裝配、輪胎座椅、最終裝配、整車檢測、車門分裝、發動機前橋分裝、儀表等相互獨立但相互關聯的機床模塊組成。
3.1 智能化控制
利用計算機技術和網絡技術實現智能化控制。借助計算機、網絡和PLC總線網絡以及無線LAN網絡和射頻識別系統以及光電接近開關、機器視覺傳感器和執行器等部分組成，對系統的智能化控制按照集中管理、分散控制的形式進行。
電控系統主要三層結構，分別為監控層、控制層、設備層，不同層次均由不同的網絡結構和不同的軟硬件層進行控制，實現諸如自動識別、跟蹤、在線監測和柔性裝配等智能化操作。
3.2 自動化執行
自動化執行是智能化控制的執行層面，由智能感知系統獲得實時準確的現場信息，智能化管理以及控制系統，在網絡環境中控制滑橇滾床系統、滑板系統、摩擦系統、自行單軌車系統和機器人執行指令，通過執行系統完成汽車的整個裝配操作過程。
3.3 控制系統
集中管理方式需要有一個有力的管理核心。系統主要通過管理計算機、工業以太網和冗余光纖網連接現場分系統PLC，實現現場信息的采集，進而進行整個裝配生產線的柔性管理。上位管理計算機借助工業以太網對現場控制器上傳的有效信息進行接受，并建立管理數據庫，用于系統的開發和更改，并建立交互界面，管理、監控、記錄工件物流狀態、質量信息和運行狀態，打印報表。
3.4 螺紋柔性裝配系統
螺紋聯接裝配方式經歷了手動、半自動、全自動三個發展階段，目前已經進入了柔性裝配階段。柔性螺紋裝配系統能夠進行整車螺紋聯接的高精度自動化裝配，這種技術中應用了伺驅動、機械傳動、電力電子、智能控制、傳感檢測、網絡通信等技術，有效的提高了螺紋聯接的精度，實現了螺紋聯接的自動化、集成化、網絡化。
4 結束語
柔性自動化系統能夠完成非常復雜的汽車裝配操作流程，具有多品種、準時化和高產能的優勢，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任務，可以作為各種車型的總裝車間。這種生產線除了能夠進行裝配之外，還能夠在適當的改造改建之后用做生產企業的涂裝、焊裝或者其他分類、儲存的柔性系統。柔性裝配生產線在汽車裝配中的應用能夠大程度的提高汽車裝配車間的生產效率，提高了裝配工作的智能化和自動化水平，提高了生產效率和生產質量，并且還能夠節省能耗。汽車制造柔性自動化裝配生產線融合了機器人、計算機、自動規劃、軟件、網絡、機械等多個領域的諸多技術，在研發整合之后形成了這套柔性自動化裝配生產線，為我國“掌握核心科技”，從制造大國到技術大國的轉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打印和機器人技術制造天線、太陽能電池板等大型設備。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，然后再發射到太空進行部署。此外，根據與美國宇航局小企業創新研究中心簽訂的合作協議，Tethers Unlimited還正在研制一種名為“Trusselator”的設備，這種設備將可以制造桁架結構，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SpiderFa架構的第一個關鍵步驟，一旦這一設備展現了它的可行性，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。
特斯拉將對電池行業產生重要影響
特斯拉目前計劃到2014年底每年生產4萬輛電動車。業界人士預計，到明年為止，僅Model S一款車型就將消耗全球圓柱形電池產能的近40%。隨著該公司產量的增加，對鋰電池的需求會越來越大，將對整個電池行業產生重要影響。
近年來，特斯拉對電池的巨大需求已提升了全球的電池產量水平。在Model S投產一年之際，特斯拉很可能就會消耗整個行業生產的“18650”鋰電池。不過，及時確保足夠的電池供應對于特斯拉擴大汽車產量、實現持續增長至關重要。有專業人士預計，未來幾年內，全球電池產能需要提升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下一代汽車，該公司可能已計劃對全球電池行業進行大規模擴張，而不管未來消費電子行業的需求如何。如果特斯拉的銷售數據能夠堅持，那么這樣的的擴張意味著未來3?5年全球電池產能就將翻一番，甚至翻兩番。
諾基亞與奔馳合作開發自動駕駛汽車
9月9日，諾基亞宣布已與汽車制造商梅賽德斯-奔馳達成合作協議，雙方將共同開發自動駕駛汽車。據了解，最初諾基亞旗下HERE地圖部門將與奔馳共同為聯網汽車開發智能地圖，最終被用于自動駕駛汽車。基于自動駕駛汽車的特定需求，這套地圖將包括遠比傳統地圖更加精確的路程數據，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航服務是競爭對手，它們都在積極將自己的定位技術推向聯網汽車。谷歌也已經與起亞和現代等汽車公司有所合作。因此，現在是汽車制造商和定位服務公司主張權利的時候。當然，谷歌一直會在這個領域開發更多的技術，但地圖部分是關鍵，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化深度融合專項行動
近日，工信部《工業和信息化部關于印發信息化和工業化深度融合專項行動計劃（2013～2018年）（以下簡稱《計劃》）》的通知。《計劃》提出總體目標：到2018年，兩化深度融合取得顯著成效，信息化條件下的企業競爭能力普遍增強，信息技術應用和商業模式創新有力促進產業結構調整升級，工業發展質量和效益全面提升，全國兩化融合發展水平指數達到82。《計劃》還提出了以下八項行動：
一、“企業兩化融合管理體系”標準建設和推廣行動；二、企業兩化深度融合示范推廣行動；三、中小企業兩化融合能力提升行動；四、電子商務和物流信息化集成創新行動；五、重點領域智能化水平提升行動；六、智能制造生產模式培育行動。其內容包括加快重點領域裝備智能化、推進生產過程和制造工藝的智能化和推動智能制造生產模式的集成應用三個方面；七、互聯網與工業融合創新行動；八、信息產業支撐服務能力提升行動。
互聯網用渠道嫁接了金融，產生了互聯網金融；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商品，產生了電子商務；用搜索對接了線下商戶，產生了O2O業務平臺；另外還有更多的傳統行業在數據管理，客戶分析，市場營銷和數據集成方面，正在走向觸網的道路上。
其中的一個行業便是汽車行業，一個看似非常傳統的依靠技術流程和安全控制來管理的生產性行業。但是，互聯網依然可以利用智能管理設備和應用平臺的開發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入口，而連接這個入口的，主要就是基于互聯網智能硬件、軟件的用戶服務。對于汽車而言，互聯網可以在下面兩個層次上顛覆現有的汽車行業運營規則。
一個是用互聯網改變現有的汽車銷售模式。中國的汽車市場經過十幾年的快速發展，早已經成為全球第一大汽車消費市場，上半年汽車工業銷售數據已經超過1168萬輛，同比增長8.36%。汽車生產行業的局部性過剩，為汽車進入網上銷售提供了很好的市場基礎。由于汽車行業的生產和銷售越來越標準化，用戶可以直接在汽車資訊網站或者是導購網站上直接了解汽車的性能、質量、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。
這是汽車被互聯網顛覆的第一個階段，也就是產品銷售的網絡化、電子化，因為汽車產品和其他電商產品一樣，雖然單價比較大，但是產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務連接。目前，天貓正在嘗試汽車電子商務，雖然目前此項業務對于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模式和城市展廳服務為主，而線上的銷售端將交給電商平臺和其他入口。
互聯網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、影音服務來滿足用戶的娛樂和通訊需求，但是并沒有實現聯入互聯網和智能設備的功能性設置。
智能化和互聯網化的汽車將是怎樣的？
這里可以簡單據幾個例子，比如多屏互動功能，從互聯網技術來講，用戶可以在家里看電影后保存下來繼續在車上看。還有在開車的時候要設目的，基于互聯網的一鍵導航可以解決這些問題。我們可以手動或者利用語音技術在車上設為目的地，連接服務中心，輕松可以把路徑規劃好。而最為實用的功能就是動態交通實時觀察，開車的用戶可以知道前方的路況，及時發現交通擁堵的狀況，幫你做出合理的選擇。尤其是應對突發事件非常有用。簡單來說，汽車的智能化就是智能技術發展、車聯網技術、智能語音的完美融合和智能終端的搭載，以最終實現互聯網在應用環節上接入互聯網。
在這個汽車智能化和互聯網化的階段，傳統行業的汽車制造流程和互聯網的基于汽車平臺的應用平臺開發，將有效的結合起來。但是，這并不意味著原有的汽車制造流程的徹底互聯網化，而是在基于汽車生產制造基礎之上的某些前端用戶體驗的互聯網化。正如互聯網金融的本質還是金融一樣，互聯網汽車的本質還是汽車，不過是在前端和入口上提供了更多的互聯網數據管理、視覺界面和影音互動，并和其他的互聯網設備有效連接。
目前，對于傳統汽車而言，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網化正在嘗試，而制造和用戶體驗方面的互聯網化也在加緊研發和創新中。
智能工業應用初步展開，智能制造將成為行業發展熱點
造詞2013年，以智能設計、智能制造、智能運營、智能管理、智能決策和智能產品為主要特征的智能工業初步發展。一是3D打印技術創新和產業化進程加快。1月科技部著手研究制定3D打印相關戰略；3月中國首個3D打印機技術創新中心落戶南京，這表明3D打印技術發展模式將邁出實質步伐。二是集精密化、智能化、柔性化等先進技術于一體的工業機器人應用范圍逐漸從汽車制造業向其他勞動密集型制造業推廣。3月，OEM巨頭富士康開始在自動化生產線上大量配備工業機器人。三是作為支撐智能工業的核心關鍵技術，智能傳感器發展迎來難得機遇。2月，工信部、科技部、財政部、國家標準化管理委員會聯合組織制定了《加快推進傳感器及智能化儀器儀表產業發展行動計劃》，推動傳感器及智能儀器儀表行業創新、持續、協調發展。數字化工廠、智能工廠開始建設。9月，西門子（中國）有限公司在四川成都建設的西門子工業自動化產品生產研發基地正式投產，該生產基地作為智能工廠的典型應用，將實現從設計到制造過程的高度數字化。
隨著智能工業在各行業的逐步滲透，2014年，智能制造成為行業發展熱點，在航空航天、飛機制造、汽車制造、電子制造等行業初步展開。3D打印技術將在部分行業實現初步實際應用，如航空航天領域已開始應用3D打印技術。中航集團采用3D打印技術成功研發“鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術”，并運用該技術進行飛機零部件的生產，生產出世界上能夠打印的最大鈦合金飛機零件。人工智能技術、工業機器人技術與制造技術的緊密融合，將推動智能機器人的應用范圍不斷擴大。汽車、航空、電子制造等行業將更多采用智能機器人來代替人工，推動這些行業的制造過程逐漸向智能化和柔性化模式發展。
關鍵詞：現代電子技術 汽車制造 應用
中圖分類號：U463.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）06-0094-01
電子技術在汽車技術中廣泛應用，使汽車的控制系統正在快速地向電子化、智能化和網絡化方向發展，現代電子技術在汽車制造業的應用被認為是汽車技術發展進程中的一次革命，是用來開發新車型，改進汽車性能最重要的技術措施。
1 現代電子技術在汽車制造業的現狀
據統計，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量已經達到48個，電子產品占到整車成本的50以上。時至今日，電子技術的應用幾乎已經深入到汽車所有的系統。
近年來，汽車電子技術向集中綜合控制發展，而汽車電子技術的應用將使汽車發生以下主要變化：（1）汽車的各種操縱系統向電子化和電動化發展，實現“線操控”。（2）汽車12伏供電系統向42伏轉化。
2 現代電子技術在汽車制造中的主要應用方面
汽車發動機對電子技術的應用。
目前，汽車電子技術在發動機上的應用，主要集中在以下幾個方面：
（1）電子控制噴油裝置（EFI）。在現代汽車上的應用。隨著機電混合式或機械式的燃油噴射系統的淘汰，性能優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發動機最佳工作狀態的自動保維持，故能使節油和空氣凈化的作用達到最大化。通過將實驗所得的“發動機最佳工況時的供油控制規律”的相關數據和程序存儲于微機存儲器中，便可實現發動機的最優工作環境的保持，從而最大限度的提高發動機的綜合性能。
（2）電子點火裝置（ESA）。汽車發動機系統的微機、傳感器及其接口、執行機構等部分構成了汽車的ESA，即電子點火裝置。該裝置主要用于節約燃料，減少空氣污染。除此之外，近年來該裝置逐漸發展出了智能控制、自適應控制、自診斷操作等功能，但歸根結底，其最主要的功能還是在減少污染和環境保護方面。
（3）智能可變氣門正時技術（VVT-i）。若想使發動機的燃油供應能根據發動機的轉速改變而改變，就需要使發動機的空然比達到最佳，在這方便做的較為突出的，要數豐田的智能可變氣門正時技術。智能可變氣門正時技術，即VVT-i系統是由傳感器、凸輪軸液壓控制閥、ECU以及控制器等部分構成。ECU儲存了最佳氣門正時參數值，并匯集傳感器等發出的反饋信息，然后與這些參數值進行對比計算，得出結果并向凸輪軸液壓控制閥發送指令，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的應用
（1）BBW系統。BBW系統即全電路制動系統，是一種新型的智能化制動系統，它采用嵌人式總線技術，可以與ABS（即防抱死制動系統）、ACC（主動防撞系統）、TCS（牽引力控制系統）以及ESP（電子穩定性控制程序）等。這種系統通過對微處理器中的控制算法的優化，能夠實現對制動系統工作過程的精確調動，從而使車輛的制動效果得到優化，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，結構更加簡潔，安裝和維修也就更為簡便。
（2）汽車轉向控制系統。這里主要介紹汽車的后輪轉向系統，即RWS。RWS由傳感器、電子控制單元和執行機構等組成，其執行機構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行機構調節，僅用一個橫拉桿位移傳感器便可能確定兩后輪的轉向角；而分離式則指汽車兩后輪的橫拉桿由兩個不同執行機構來調節。由于分離式RWS執行機構的元件多，因此現在更趨向于對整體式RWS執行機構的研發。
4 汽車懸架控制系統
汽車懸架控制系統的工作原理是主動讓穩定桿的左右兩端作垂直方向的相對位移，平衡車身的側傾力矩，使車身的側傾角接近零，提高了舒適性。由于汽車前后兩個主動穩定桿可以調節車身的側傾力矩的分配比例，從而可調節汽車的動力特性，提高了汽車安全性和機動性。
5 汽車底盤的線控技術即集成技術
所謂線控是指用電子信號的傳送取代由機械、液壓或氣動的系統連接的部分。這種技術不僅可以取代連接，還可以實現操縱機構和方式的變化，以及執行機構的電氣化，意味著汽車將實現由傳統的機械結構到電子系統的轉變。
如今，現代汽車底盤電子控制系統正向著多變量綜合協調控制發展，這種集成技術，在硬件上可以減少零件數，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 車身系統對電子技術的應用
在車身系統方面，電子技術的應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、自動座椅、自動空調控制系統等。以安全氣囊為例，現代轎車上安全氣囊是人們非常重視的高技術裝置之一。一般在轎車轉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
在奇瑞應用的系統中，包括了乘員門模塊、駕駛員側門模塊、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方面的研發在國內處于前列。國內的各高校在相關方面也進行了研究和開發，有代表性的主要有清華大學的智能電器系統，大連理工大學的車身電器控制系統，天津大學的基于CAN總線的車身智能控制系統等等。在清華大學的汽車電氣系統中，各個智能電器、信息網、供電網絡都是獨立存在的，不管是全車電器的故障診斷，還是網絡操作，或者是報警，都有很好的實現效果。大連理工大學的研發主要應用于小型客車，對車輛的安保系統、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了電器控制。
目前，人們嘗試著從飛機控制系統進行延伸研究，提出一種線控網絡技術，應用到汽車控制中，如電控制動（Brake-by-Wire）、電控轉向（Steering-by-Wire）等，這類總線控制技術提高了汽車通信系統的可靠性指標，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絡進行連接，為了實現個汽車系統之間，包括生產工具和服務工具，通過藍牙技術實現雙向通信，這種無線通訊的數據傳輸非常快，可以隨時下載最近軟件，以適應人們的需求，包括語音、圖像等娛樂服務。為了滿足人們日益提高的需求，DVD、MP4等多種多媒體設備播放器開始應用到汽車中來，也產生了用于汽車制造業的專用網絡標準，這種多媒體光纖網絡的傳輸率較藍牙技術更快，性能更好，成本更低。