自动化，汽车制造未来大趋势

本刊记者/宋慧欣

随着全球经济一体化的发展，中国汽车工业进入一个高速发展的阶段，对于重型汽车市场亦然如此。国内重型汽车生产厂家都在积极努力地调整产品结构，加快市场占领速度，重型汽车市场竞争呈现愈演愈烈之势。随着重卡行业国内市场的不断扩大和企业的发展，只有在质量品质上立于不败之地才能赢得客户和市场，只有拥有足够强的生产能力才能够适应当今国内不断发展的行业要求。由此对于制造企业来说，提高企业生产能力和提高产品质量的要求就显的尤为突出，中国重汽集团济南卡车公司车身厂冲压经理马兆岭告诉我们，这正是自动化技术所能为制造业用户实现的价值。

中国重汽集团济南卡车公司车身厂冲压经理 马兆岭

《自动化博览》：自动化技术在汽车制造生产中发挥着怎样的作用？

马兆岭：自动化技术在提高生产能力和产品质量上发挥了巨大的作用，自动化技术已经改变了很多领域的生产工艺，从产品件的冲压到驾驶室的焊装，再从驾驶室的涂装到整车的装配，整个重型汽车的生产流程和质量已与自动化技术的应用程度紧密的联系在了一起，自动化技术的应用程度已经成为了一个企业生产能力大小和产品质量优劣的象征。以我厂为例，自动化技术的应用，使企业的制造能力和关键工艺装备达到了国际先进水平，提升了重卡车身生产的效率与质量，实现了车身自动化冲压、焊装、涂装全过程的有序控制，使关键工艺装备全面实现了自动化。自我厂三条新线建成以来，生产能力得到了飞跃式的提高，当前HOWO车型单班最大日产量已达到630辆份，月最大产量已经突破了15000辆份，单人年产量由2002年的21台提高到2009年的42台。从2001年产销重型汽车7800辆，市场占有率不足5%，到2009年全年产销重型汽车超过12.5万辆，实现销售收入超过550亿元，中国重汽已发展成为国内重卡行业运行质量最好的企业之一，从产销规模来讲，已进入世界重卡行业的最前列，并在建设国际化企业的道路上迈出了坚实的一步。

由此来看，在提高生产能力方面，自动化生产线的应用具有无可比拟的优势，有力的支撑了企业产能的提高，促进了企业的发展。

《自动化博览》：汽车制造冲压生产有何特点？对于自动化产品及技术有何与其他行业不同的特殊需求？

马兆岭：目前国内重型卡车冲压加工工艺基本处于用手工送料、手工取件等笨重的操作方式，生产效率低、产品质量差，人为因素对产品的生产效率和质量具有很大影响。由于汽车制造业冲压生产具有工艺复杂、制造工序多、表面质量要求高和生产速度快等特点，所以对自动化控制提出了高可靠性、高控制精度、高安全性的要求。随着我国重卡行业的发展，传统冲压工艺生产已逐渐显现出在产品质量和生产能力上的不足，而随着计算机及电子信息技术的快速发展，重型汽车冲压制造技术迎来了发展机遇，各种设计、制造技术与计算机及电子信息技术紧密结合后，在冲压设计、加工制造领域得以集成应用，使得冲压设计、制造技术突破了传统技术的限制，取得了革命性进步。这代表了冲压制造技术已成为现实，并成为了今后发展的趋势，国内重卡行业自动化冲压工艺发展势在必行。

目前我国重卡冲压制造行业中单台冲压设备已具备了较为成熟的技术，但多工序连线自动生产对板料清洗设备、位置矫正设备、机器人、废料打包设备等辅助设备和压力机的整体自动化控制提出了更高要求， 多设备的顺序控制也对自动化技术的应用提出了很高的要求，此外，安全也是冲压生产的重要组成部分，与安全有关的控制和互锁信号使冲压自动化生产变得更为复杂。

《自动化博览》：当前汽车制造冲压生产线中主要应用了哪些自动化产品和技术？近年来，在自动化技术应用方面有何创新或突破？

马兆岭：当前汽车制造冲压生产线中已广泛的应用了PLC控制、可视化的触摸屏控制、自动清洗涂油系统、冲压机器人、自动打包系统、安全生产监控系统等一系列的自动控制技术，自动化冲压生产已经得以实现，通过近几年的不断发展和改进，汽车制造冲压生产线在部分领域取得了一定的突破，进一步完善了控制流程，优化了生产工艺。

在冲压生产线，近年来在自动化技术应用方面的创新或突破主要包括以下几个方面：

压力机

当前冲压设备已经较为广泛的采用了一些先进的技术，如PLC触摸屏控制、可调行程次数、模具传感器信号接口等。

PLC触摸屏控制的使用使压力机的操作更为简单和直观，以PLC为核心的控制技术使压力机具有更高的可靠性和自动控制扩展性，方便实现多设备的自动连线控制，所有参数的设定、操作提示、各种信息，都是通过触摸屏人机界面进行，方便操作和维护。压力机行程次数实现可调具有很强的现实意义，由于冲压速度对产品质量、生产效率具有一定影响，行程次数的调整可以实现质量与生产速度契合，达到最佳的生产状态。模具传感器信号接口可以有效的避免双料的发生，保证模具安全和设备安全，及封闭状态下自动化连线生产的顺利进行。

机器人

冲压机器人是自动化大冲线“自动化”的体现者，是整个生产线各工序之间的桥梁，其具有承重能力强（最大225kg）、重复定位精度及重复循环精度高（0.05-0.2mm），每轴的工作范围（3500mm）及转速大（90度-235度每秒）等特点。当前冲压机器人已采用了柔性彩色触摸屏式视教器，可方便的进行中英文切换，同时操作系统采用冲压领域专用的操作软件（如Stampware），简洁明了，浅显易懂，极大的方便了员工操作和维护。

（1）在线清洗、涂油系统

自动清洗设备，可用于清洗自动化大冲线生产用普通钢板、无镀层或镀锌钢板以及铝板。板料经过清洗机后被清洗干净且上下表面都会涂有一层很薄的油膜，对于形状不是复杂的浅拉深件，这层油模可起到拉深润滑作用，后序的涂油工序就可以跳过不进行，本清洗机也可电动离线，在毛坯料很干净的情况下，可将清洗机开出，不进行清洗，以降低运行成本。

涂油机实现了可视化操作，喷油模式通过触摸屏直观设定，可以设定涂油位置、涂油量的大小，也可以根据特殊的润滑要求，在板料的双面设定不同的润滑点和涂油量。

（2）视觉对中系统

视觉对中系统比传统的机械对中系统结构简单、成本低、维护简单、定位准确（定位误差±1mm）；克服了机械对中系统结构复杂，成本高，维护麻烦，柔性差，易受挡块的数量及位置影响，遇到特别复杂形状的毛坯料时，易发生卡死，不能准确定位等缺陷。

自动化控制系统

通过现场总线实时监测生产线的运行状态，对机器人、PLC、压力机等设备出现的异常状态能够及时的进行报警并做出相应的诊断。该系统还具有故障远程诊断功能：当生产线发生无法解决的故障时，使用人员启动远程诊断功能，制造商能通过因特网读取生产线的运行状态数据，并查看生产线的状态，判断故障原因，维修人员根据制造商的建议排除故障。

《自动化博览》：冲压车间是汽车制造中较为危险的生产区域，为保障生产安全，安全自动化产品的应用情况如何？

马兆岭：为了保证生产在安全的环境中进行，自动冲压生产线采用了全封闭的生产模式，整个生产线的控制全部基于安全的考虑，特别是安全自动化产品的广泛应用，整个生产线与安全相关的控制元器件均使用安全性较高的专用器件，如安全PLC、安全锁、光栅等。在控制程序上也是系统的、周全的考虑了安全因素，保证整条生产线的安全运行。

《自动化博览》：对于汽车制造冲压生产线所应用的自动化技术的未来发展您有何见解？

马兆岭：自动化技术在汽车冲压行业的应用将是一个趋势，整个生产线的自动化程度也会越来越高。随着我国汽车行业的飞速发展，传统的手工冲压工艺已逐渐无法满足生产的需要，自动化冲压生产线在提高生产能力、保障产品质量方面的优势将会越发明显，这将会影响到企业在整个行业的综合竞争能力。