分享汽車零部件行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)裝備概況簡述

      汽車工業(yè)是集機(jī)械、材料、化工、電子、能源、交通、環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域?yàn)橐惑w的綜合性、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，它對整個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展起著重要的作用，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體水平有著密不可分的聯(lián)系。近年來汽車工業(yè)的高速發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。

一、中國汔車零部件行業(yè)的概況      

       改革開放以來，隨著轎車工業(yè)的起步和發(fā)展，我國整車企業(yè)通過與跨國汽車集團(tuán)(6+3)合資，引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)轎車。同時(shí)，國際汽車大公司在國外的零部件配套供貨商，紛紛緊隨整車公司一同進(jìn)入中國，新建合資或獨(dú)資企業(yè)，相繼引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，進(jìn)行技術(shù)改造，建立本土化的轎車零部件配套供應(yīng)體系。隨著引進(jìn)車型如奧迪A 6、帕薩特B 5、寶來、波羅、別克、雅閣等產(chǎn)品技術(shù)水平的提高，帶動(dòng)了我國零部件產(chǎn)品的技術(shù)水平和企業(yè)生產(chǎn)管理水平，帶動(dòng)和促進(jìn)了我國汽車零部件工業(yè)的發(fā)展，為整車發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。以桑塔納國產(chǎn)化為例，當(dāng)年上海大眾引進(jìn)生產(chǎn)桑塔納，為了抓好桑塔納轎：車國產(chǎn)化工作，以上海大眾為龍頭，跨地區(qū)、跨部門組成桑塔納轎車國產(chǎn)化共同體布點(diǎn)遍及全國20個(gè)省市，形成了一個(gè)有上百家零部件廠商組成的桑塔納轎車國產(chǎn)化共同體。由于國產(chǎn)化的實(shí)施，培養(yǎng)了一大批中國本土零部件企業(yè)，使我國汽車零部件制造能力有很大的提高，有力地支持了整車企業(yè)發(fā)展。后來的上海通用別克、廣本雅閣，都是投產(chǎn)當(dāng)年，國產(chǎn)化率就達(dá)到了40％，帕薩特B5轎車實(shí)現(xiàn)了投產(chǎn)當(dāng)年國產(chǎn)化率超過52．8％。而現(xiàn)在一些民營和地方轎車企業(yè)在國內(nèi)就可以找到各層次的零部件配套廠家，新品投產(chǎn)起步就能達(dá)到90％以上的國產(chǎn)化整車國產(chǎn)化生產(chǎn)進(jìn)程明顯加快。據(jù)《中國汽車工業(yè)年鑒》對主要零部件工業(yè)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，2002年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值1424．1億元，比1997年增長182．8％，平均每年遞增23．1％(而整個(gè)汽車行業(yè)平均每年僅遞增20．3％)；2002年實(shí)現(xiàn)利潤總額106．3億元，比1997年增長321．8％，平均每年遞增33．4％，略低于全行業(yè)平均每年遞增37．3％的增長速度；2002年實(shí)現(xiàn)銷售收入1247．57億元，比1997年增長156．4％，平均每年遞增20．7％。

      2003年，中國汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值9900億元、工業(yè)增加值2000億元、利稅850億元，直接從業(yè)人員200多萬人，相關(guān)從業(yè)人員1 200萬人以上。從這一組數(shù)據(jù)中，我們可以粗略地推算出汽車零部件行業(yè)的相關(guān)情況。

       總之，目前我國汽車零部件的整體水平，基本滿足了國內(nèi)引進(jìn)車型的配套要求，而且，有的企業(yè)已具有一定的國際市場競爭力，產(chǎn)品銷往海外市場。在上海、浙江、江蘇、湖北、重慶、廣東、吉林、遼寧、天津、福建、安徽等地，形成了我國汽車零部件工業(yè)基地。

2．汔車霉部件自動(dòng)化生產(chǎn)現(xiàn)狀

        進(jìn)入21世紀(jì)后，世界汽車業(yè)已出現(xiàn)了幾種新趨向，包括零部件采購全球化、生產(chǎn)裝配模塊化、汽車底盤通用化、開發(fā)周期縮短化。隨著全球化競爭的日益加劇，世界發(fā)達(dá)國家的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生新變化，促使汽車零部件行業(yè)也呈現(xiàn)出組織集團(tuán)化、技術(shù)高新化、供貨系統(tǒng)化和經(jīng)營全球化等新特點(diǎn)。世界各大汽車公司紛紛改革供應(yīng)體制，實(shí)行全球生產(chǎn)、全球采購，即由向多個(gè)汽車零部件廠商采購轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏贁?shù)系統(tǒng)供應(yīng)商采購；由單個(gè)汽車零部件采購轉(zhuǎn)變?yōu)槟K化采購；由實(shí)行國內(nèi)采購轉(zhuǎn)變?yōu)槿虿少?。整車廠商采購體制的變革，使汽車零部件新技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)正在向零部件企業(yè)轉(zhuǎn)移，要求汽車零部件廠商不斷地與之相適應(yīng)，不但要生產(chǎn)企業(yè)增強(qiáng)自己的實(shí)力，提高產(chǎn)品開發(fā)能力，做到系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)供應(yīng)，同時(shí)還要求其縮短開發(fā)周期，提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品。整個(gè)汽車工業(yè)將上升為全面的品牌競爭，進(jìn)行系統(tǒng)化、模塊化的生產(chǎn)方式，這一變革推進(jìn)了全世界汽車零部件行業(yè)并購、重組的進(jìn)程。

     汽車行業(yè)的特點(diǎn)是大批量生產(chǎn)，這樣即使是國際知名廠家也不是自己制造所有零件，而是掌握主要技術(shù)含量高的部分，其他大部分零部件委托供應(yīng)商生產(chǎn)，這既有利于集中精力發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)、開發(fā)新產(chǎn)品，也有利于降低成本提高效率，也培養(yǎng)了大批量的零部件供應(yīng)商。目前我國已經(jīng)出現(xiàn)了一大批這樣的中小企業(yè)，在為國內(nèi)外提供零部件。但是我國進(jìn)行汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)的裝備卻很落后，大多數(shù)還處于簡單、低級(jí)的手工作坊式生產(chǎn)，在加工零部件及其產(chǎn)品上很難滿足質(zhì)量的一致性和大批量生產(chǎn)要求，難以得到知名整車廠商的青睞，大的訂單也無能力承接，因此他們迫切需要提高產(chǎn)品檔次，增產(chǎn)擴(kuò)能，力爭取得穩(wěn)固的產(chǎn)業(yè)地位，他們急需現(xiàn)代化的專業(yè)生產(chǎn)線。研制用于汽車零部件的自

動(dòng)化裝配生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)對于發(fā)展我國汽車經(jīng)濟(jì)具有重要的意義，也具有很大的應(yīng)用前景。

     人們對汽車的安全性能要求比任何其他行業(yè)都突出。而性能的保證，不僅在于合理的設(shè)計(jì)、高精度加工，更在于裝配的精度和穩(wěn)定性、測量檢測手段的先進(jìn)性和可靠性。在需要兼顧效率的前提下，以上這些要求強(qiáng)化了這個(gè)行業(yè)對裝配測試自動(dòng)化廣泛的需求。可以說，裝配自動(dòng)化系統(tǒng)在幾乎所有的汽車零部件企業(yè)都可以不同程度地應(yīng)用。

     在零部件生產(chǎn)方面，國外從70年代開始在零部件及各大總成裝配上逐步采用柔性裝配線，而國內(nèi)大多仍以手工操作為主，有少量裝配專機(jī)或機(jī)器人工序，裝配勞動(dòng)量占到生產(chǎn)勞動(dòng)總量的4 0％以上。

     汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢是生產(chǎn)裝配模塊化，汽車技術(shù)電子化、數(shù)字化。所謂模塊化，是指按汽車的組成結(jié)構(gòu)將零部件或子系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而形成一個(gè)個(gè)大部件或大總成。而生產(chǎn)裝配模塊化，即汽車零部件廠商生產(chǎn)模塊化的系統(tǒng)產(chǎn)品，整車廠商只對采購的模塊化產(chǎn)品進(jìn)行簡單裝配即可完成整車生產(chǎn)。在模塊化生產(chǎn)方式下。汽車技術(shù)創(chuàng)新的中心在零部件方面，零部件要超前發(fā)展，并參與汽車廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這就使汽車生產(chǎn)廠家把新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)費(fèi)用的一部分轉(zhuǎn)移到配件供應(yīng)廠家身上，整車廠和配套廠同步開發(fā)、大大縮短了開發(fā)時(shí)間，節(jié)約了開發(fā)經(jīng)費(fèi)。而汽車廠商方面則以全球范圍作為空間，進(jìn)行汽車模塊的選擇和匹配設(shè)計(jì)，優(yōu)化汽車設(shè)計(jì)方案。生產(chǎn)裝配模塊化將導(dǎo)致汽車生產(chǎn)方式發(fā)生重大變革，包括淘汰汽車工業(yè)的傳統(tǒng)流水線及生產(chǎn)設(shè)備，將汽車裝配生產(chǎn)線上的部分裝配勞動(dòng)轉(zhuǎn)移到裝配生產(chǎn)線以外的地方去進(jìn)行，這樣大大減少汽車制造企業(yè)生產(chǎn)零部件的數(shù)目，降低管理成本和生產(chǎn)費(fèi)用。采用模塊化生產(chǎn)方式有利于提高汽車零部件的品種、質(zhì)量、自動(dòng)化水平和產(chǎn)品的可靠性，提高汽車的裝配質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期。

3．汽車零部件自動(dòng)化生產(chǎn)成套設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)

成套設(shè)備的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成技術(shù)的研究；

    圍繞汽車零部件行業(yè)中的關(guān)鍵部件的大型組對、傳輸、裝配、沖壓、鉚接、焊接、切割系統(tǒng)的的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成技術(shù)開展研究，開發(fā)出具有示范性應(yīng)用的自動(dòng)化生產(chǎn)成套設(shè)備。利用機(jī)器人系統(tǒng)和自動(dòng)化生產(chǎn)單元構(gòu)成柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線。

信息監(jiān)測及可追溯性數(shù)據(jù)管理技術(shù)的研究；

    裝配涉及到的大量零件及其生產(chǎn)廠家信息，裝配過程產(chǎn)生的檢測、控制參數(shù)，在線人員情況將形成一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。每個(gè)產(chǎn)品都要盡可能多地保存相關(guān)信息，一旦發(fā)生故障可以根據(jù)產(chǎn)品的唯一身份號(hào)碼檢索相關(guān)信息，分析相關(guān)因素從而找出故障原因，一方面為避免同類故障提供信息，另一方面也為追究相關(guān)廠家、人員的責(zé)任或免責(zé)提供法律依據(jù)。保證產(chǎn)品值量的可追溯性對于消費(fèi)者和生產(chǎn)者都是有利的，我國目前還很不到位，必須逐步完善這種管理與技術(shù)保證措施。

裝配系統(tǒng)的最優(yōu)控制和在線故障診斷技術(shù)的研究；

    裝配生產(chǎn)線調(diào)度控制系統(tǒng)模型的建立要以裝配工藝流程的描述信息為基礎(chǔ)，考慮到裝配過程不僅存在順序關(guān)系，還存在并行和競爭關(guān)系，因此，計(jì)劃以Petri網(wǎng)作為系統(tǒng)的建模和分析方法。它已經(jīng)成為在邏輯層次上對離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析的主要方法之一。它是一種以圖形形式研究系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性的理論，具有直觀、可執(zhí)行和易于仿真等特點(diǎn)，尤其適合于對異步并發(fā)及競爭系統(tǒng)的建模與分析。具有更強(qiáng)的模擬功能，能用來表示系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程。系統(tǒng)模型的建立及優(yōu)化算法的確立是裝配生產(chǎn)線調(diào)度控制系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵，為裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度控制與動(dòng)態(tài)仿真的實(shí)現(xiàn)提供了理論依據(jù)。

       在線故障診斷技術(shù)對于大型復(fù)雜系統(tǒng)的可靠運(yùn)行至關(guān)重要，生產(chǎn)線運(yùn)行過程中要實(shí)現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)、產(chǎn)品參數(shù)等信息對某些故障具有一定的預(yù)見能力，提前維護(hù)，對于不可預(yù)見故障及時(shí)報(bào)告并輔助診斷定位原因。進(jìn)行在線故障診斷技術(shù)的應(yīng)用研究。

自動(dòng)裝配中的精密定位與力位混合伺服控制技術(shù)的研究；

      針對汽車零部件的檢測設(shè)備已經(jīng)有許多，但是一般都是對成品的檢測試驗(yàn)臺(tái)。很少有結(jié)合到生產(chǎn)過程中去的自動(dòng)化在線檢測方法。而在線檢測可以提高生產(chǎn)的效率，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，也免去了后續(xù)裝配工作材料和時(shí)間的浪費(fèi)?？偨Y(jié)出常用物理量如行程、力、力矩、氣密性等參數(shù)的適應(yīng)性檢測技術(shù)，達(dá)到一定的通用性，應(yīng)對不同型號(hào)產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)。

裝配自動(dòng)化系統(tǒng)和工作站研究

   研究和集成自動(dòng)上料(振動(dòng)、料棧、滑槽、輔線、集中上料等)、固定定位(定位結(jié)構(gòu)、工裝板、夾具模具等)、傳輸(機(jī)器人、輸送線等)、分揀、壓裝、鉚接(壓鉚、拉鉚、旋鉚等)、焊接(摩擦焊、激光焊、弧焊、高頻焊等)、切割(機(jī)械、激光等)、涂膠(潤滑脂、密封膠、發(fā)泡料等)、組對、插入、擰緊、密封、清洗、注油、檢測(錯(cuò)漏裝、位置、力、角度、損傷、泄露、電性能、質(zhì)量、動(dòng)作功能等)、貼標(biāo)打碼(激光、噴碼、雕銑、氣動(dòng)等)、真空、包裝等全部或部分功能單元的高自動(dòng)化系統(tǒng)或獨(dú)立工作站。

      目前我國已經(jīng)出現(xiàn)了一大批這樣的中小企業(yè)，在為國內(nèi)外汽車廠家提供零部件。但是我國進(jìn)行汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)的裝備卻很落后，大多數(shù)還處于簡單，低級(jí)的手工作坊式生產(chǎn)，在加工另部件及其產(chǎn)品上很難滿足質(zhì)量的一致性和大批量生產(chǎn)要求，難以得到知名整車廠商的青睞，大的訂單也無能力承接，因此他們迫切需要提高產(chǎn)品檔次，增產(chǎn)擴(kuò)能，力爭取得穩(wěn)固的產(chǎn)業(yè)地位，他們急需現(xiàn)代化的專業(yè)生產(chǎn)線。同時(shí)國家應(yīng)對決汽車零部件自動(dòng)化裝配成套設(shè)備中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行支持，解決一些關(guān)鍵技術(shù)，促使我國汽車零部件走向健康發(fā)展的道路。