汽车整车装配智能化技术展望

　　【编者按】当今汽车行业竞争激烈，用户需求日益的个性化和多样化，劳动力成本不断攀升，汽车价格却不断下降。配置多样化、设计的复杂性增加、交货期的缩短，使制造系统的全价值链都在提速。

　　采用较低的成本生产出满足用户个性化需求的产品，不仅成为市场竞争方式之一，也对汽车制造工程师们提出了新的课题——如何既要保证产品的竞争力，又要降低制造成本。

　　汽车制造企业新的挑战

　　在新的环境下，汽车制造企业正面临着如何有限实现汽车装配自动化和柔性化；如何缩短新产品的生产准备周期；如何提高汽车制造过程中信息的传递和处理；如何降低制造环节、物流环节的成本等诸多挑战。这些挑战迫使汽车制造企业要尽快开发出整车装配智能化技术。

　　整车装配智能化技术

　　整车装配智能化技术包含了多个方面，如在线车型与线边设备智能化互联互通、智能化的密封检测及液体加注站、整车智能化加注、智能化的拧紧工作站、智能化的线边物流等。

　　在线车型与线边设备智能化互联互通即采用物联网技术，通过赋予装配线上的每个工位及线边设备独立IP地址，实现在线车辆与线边设备实现互联互通，组成智能化在线车辆识别系统。

　　实现智能化互联互通之后，可以通过网络传输车型信息，取代传统的通过扫描枪确认方式，能显著降低工作时间、提高工作效率，防止出错。与此同时，实现了智能化的互联互通，也为其它先进技术的应用提供了条件，如自动装配、工艺参数自动匹配、灯光指示等。

　　智能化的密封检测及液体加注站

　　汽车制动系统、发动机冷却系统、空调制冷系统、燃油供给系统等的密封性能需要在线进行严格的正压或负压检测，对于柔性化的混流装配线，多个平台不同配置的车型，不同的车型的不同工艺参数，通过建立智能化的密封检测站，就可以实现综合性的密封性能检测。

　　智能化的加注站不仅可以对上述的整车管路系统的加注参数进行自动匹配，对检测数据自动进行检测分析和预警，通过灯光指示及系统控制防止错加、漏加，还可以对密封检测不合格的车辆予以声光报警，并停止加注，实现检测、加注、数据分析一体化。

　
　　需要注意的是，操作过程中需要在车辆进入加注区域处增加检测开关，通过车辆触发加注工位的检测开关来提取当前需加注车型的VID码，确保加注参数与在制车的实时对应。

　　智能化的拧紧工作站

　　要实现智能化的拧紧工作站，需要采用智能化伺服拧紧系统。在装配线上建立拧紧工作站，将拧紧站附近的多工位需要拧紧的操作进行集中。通过集中拧紧的工作站，将拧紧作业、拧紧的工具和工装进行集中配置，通过伺服设备和信息系统设备，将拧紧工作接入装配智能化管理系统，形成一个完整的智能拧紧闭环。

　　通过智能化管理系统实现伺服拧紧工作站的各个伺服拧紧机及其拧紧设备自动识别车型、套筒匹配指示，实现拧紧力矩自动调整、拧紧精度自动校正和转速自调节等工艺参数智能匹配，完成拧紧后采集每台车拧紧数据并进行分析及预警。

　　智能化线边物流

　　智能化的线边物流可以实现车型零件的精准匹配、灯光指示精准拾取、输送智能化、智能指示排序等。

　　总装线的装配工艺设计已越来越与线边物流工艺设计融为一体，以高效智能物流来主导汽车装配线的工艺设计的理念已成趋势。通过装配智能系统与MES 系统和电子货架互联互通，实现零件的准确分拣。

　　对于中小零件的上线：连接MES系统的整车装配智能系统将车型信息传递给集配区智能货架，通过灯光指示，引导集配人员按要求将零件集配车的指定位置，由集配小车将按辆份集配的零件送至线边。

　　对于大零件的上线：连接MES系统的整车装配智能系统将车型信息传给车间或仓库的排序区，通过智能指示终端，引导操作员按生产线上车型的顺序将零件排序后采用智能小车或同步输送线送至个工位。

　　采用智能物流货架，进行装配零件的拾取指示，可自动计数，实现防错和防呆。并利用此智能系统可进行BOM数据验证，及时发现零件消耗异常。

　　机器人智能化装配

　　随着人工成本的进一步上升和机器人价格的逐步回落，由机器人代替人进行一些重体力及定位精度、装配质量要求高的总成零件的装配是一种必然的趋势。

　　在装配中采用机器人系统，通过机器人接收智能系统传递的车型信息，自动识别工位上的车型，自动完成抓取零件、定位、安装工作，再进入下一个循环。

　　下列零部件及总成最有可能逐步由机器人完成在车身上安装：前后风挡玻璃、后桥、动力总成、仪表板、天窗、蓄电池、车轮、座椅等。目前，已经有不少的汽车装配线上在采用机器人系统，相信随着汽车技术发展的需要，小型装配机器人将会在装配线上随处可见。

　　智能化的在线质量趋势预警

　　工艺参数监控、智能防错防漏、质量跟踪追溯等的需要，都要求有智能化的在线质量趋势预警。在汽车装配线上实行智能化的在线质量趋势预警，可以对以下环节进行更好的预警：

　　* 数据实时采集。通过互联互通的功能，采集每辆在线车辆的工艺参数实际数据，如螺栓/螺母拧紧力矩、玻璃涂胶轨迹、管路系统泄漏量、管路系统的真空检测值、液体加注量、制动力值、ABS各参数变化等。

　　* 在线异常趋势预警。建立工艺参数控制数据模型，将实际测得的数据与智能系统中的理论数据进行比较分析，做出趋势图。一旦发现有变差的趋势，即向相关人员发出预警信息，以便提前采取措施。如：我们可以利用综合转毂检测的ABS 动态数据定期做出质量管理的图表分析ABS系统的质量波动状态和变化趋势， 以便提前采取相应的对策。

　　* 建立车辆电子档案管理。即每一台车从主要零件的装配或检测的工艺参数，直到整机的性能试验数据，包含每台车所装配的零件状态、批次，装配过程中的主要工艺参数，车载电脑的运行状态、 电子防盗密码等信息都将通过网络传给MES计算机辅助质量保证系统进行储存，建立完整的电子档案。

　　* 车辆异常跟踪。每一台车的装配信息和检测数据都将即时通过网络传输到装配智能管理系统，对每一台车的制造过程进行监控，一旦发现某工位的在线车辆未完成规定的操作，却流向下一工位即发出预警信息，在系统后续状态进行跟踪，对异常状态进行记录和预警，比如螺栓未拧紧、某种液体未加注等，并在系统内锁定该车，未返工合格不能打出合格证。

　　随着汽车产业的迅速发展，市场竞争的激烈化，汽车产品配置日趋个性化、高科技化、 高质量化，必将促使汽车企业从传统制造模式向智能化制造模式转变，自动化、模块化、柔性化、虚拟装配、精确控制等技术将引领着汽车制造业的发展方向， 装配智能化技术将会得到更广泛、更深入的应用。

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