王瑞梁
天津福臻工业装备有限公司 天津 300350
摘要：在数字化时代，国内汽车制造技术的数字化水平不断提高，通过加强汽车制造车间数字化技术探索，有利于促进汽车行业可持续发展。对此，本文首先对数字化技术进行介绍，然后对国内汽车行业车间数字化技术的应用优势进行分析，并对国内汽车车间数字化制造需求以及数字化技术特点进行详细探究。
关键词：数字化技术；优势；车间
近年来，我国汽车制造行业发展迅速，并且加快构建数字化车间，能够转变传统的汽车制造方式。通过将计算机技术、信息技术等应用于汽车制造车间中，有利于保证汽车制造的高效性，同时有效降低汽车行业车间生产成本，促进企业行业稳定发展。因此，对汽车行业车间数字化技术进行深入研究意义重大。
一、数字化技术概念
在数字化时代，数字化技术发展迅速，对于人们日常生产生活均产生了较大影响。在数字化技术的实际应用中，可根据生产要求，联合应用计算机技术、多媒体技术、数据库等，及时获取所需信息数据，同时还可对产品数据进行高效处理，据此对产品内部结构和外观进行优化设计，模拟产品的性能，并进行生产制造，提高产品设计制造效率和质量。随着计算机技术的发展以及各类计算机软件的大力开发，已逐渐涌现出多种计算机辅助设计系统。在计算机设计系统中，数据库为核心部分，通过应用交互图形系统，有利于提高数据计算以及分析能力。在对汽车产品结构进行设计时应用数字化技术，可在二维空间或者三维空间的基础上进行设计，提高汽车产品生产质量。由此可见，在汽车制造行业，数字化技术的应用能够为企业制造企业发展创新奠定基础[1]。
二、国内汽车行业车间数字化技术的应用优势
（一）有利于提高标准化管理水平。通过将数字化技术应用于汽车行业车间生产中，能够将生产部门的各项生产计划进行有效结合，包括冲压计划、焊装计划、涂装计划等，提高企业生产制造的整体性。另外，还可统一汽车生产安全监管标准，避免在生产环节安全检查中出现漏洞或者信息反馈不机制的问题，及时反馈生产过程工作执行情况，提高生产效率。
（二）有利于规范管理流程。在汽车行业车间生产中，车间管理模式比较混乱，管理人员一般根据个人经验进行管理，而在数字化技术的应用中，技术部门可利用数字化技术，将汽车生产技术文件、故障隐患排查方法等纳入至生产系统中，为管理人员创建沟通交流平台，提高车间生产管理的高效性。
（三）有利于消除部门之间的重复劳动。在传统的汽车车间生产中，重复劳动问题比较常见，可造成人力资源、物力资源浪费，另外，不同部门之间沟通交流不顺畅，导致各部门数据不统一，车间管理形式比较复杂。通过应用数字化技术进行车间生产管理，可对各类信息数据进行综合化利用，为汽车生产决策提供参考资料，避免重复劳动，减轻管理人员劳动强度[2]。
三、国内汽车车间数字化制造需求分析
（一）白车身数字化制造需求。在白车身制造方面，可利用机器人生产技术，利用机器人对钣金、冲压件进行传输、夹取等，然后再利用机器人焊接技术，将白车身结构进行焊装。在车身焊装方面依然没有全面推广焊接机器人，一般需联合应用焊接机器人以及手动焊接施工方式。很多生产工艺信息与汽车零部件三维几何特性具有较大关联，因此，在车身焊接制造中，质量控制难度比较大，而在车身焊接质量控制方面，必须保证无漏焊以及重焊问题。通过对白车身焊装生产现状进行分析，我国很多整车厂的生产技术水平有带提升，工艺设计数据分析方式落后，无法对焊点信息进行高效处理，同时没有创建统一的数据管控平台，在焊接过程中，焊接精度控制难度大。
对此，应将数字化技术应用于白车声生产制造中，将白车身结构概念规划、详细规划、生产以及运行管理等进行有效结合。
（二）总装工艺数字化制造需求。通常情况下，在汽车装配过程中，需从底盘车架开始向上装配，要求严格依据汽车装配工艺流程装配所有零部件。汽车型号越来越多，而产品配置形式也比较复杂，汽车总装混流生产形式比较常见。在汽车装配工艺设计中，设计人员一般根据以往的工作经验进行类比设计，然后再综合考虑汽车装配试验结果以及车间生产现场实际情况，对设计方案进行优化调整。在上述设计过程中，工作量大，并且所需时间长，而且很难保证生产工艺质量。对此，需应用虚拟技术以及计算机技术，对装配工艺规划方案进行模拟分析和验证，及时发现问题并进行优化调整。
（三）动力总成工艺数字化制造需求。在汽车各类零部件中，发动机是十分关键的部件，发动机生产制造工艺复杂程度较高，发动机制造车间生产线包括缸体生产线、缸盖生产线、曲轴生产线等。发动机生产质量会直接影响汽车运行稳定性以及安全性，随着发动机技术的不断发展，发动机结构形式简化，同时性能优越，而发动机的制造技术以及生产工艺也逐渐朝向高效化方向发展。对此，将数字化技术应用于汽车制造车间中，即可发挥生产工艺规划以及仿真验证功能，提高发动机生产工艺水平。
四、汽车数字化车间建设技术
（一）建立基本布局系统。设计人员通过利用可视化设计方式，对厂房车间、生产线布局形式等进行合理规划，在具体的设计过程中，需创建软件基本框架结构以及各类车间对象的仿真模型。在基本布局系统的创建过程中，对于车间中可对车间生产过程产生影响的各类设备物品进行分类，同时创建对象类。创建软件的人机界面，用户可根据实际需要通过界面对各类对象进行管理，对车间总体结构和局部细节进行优化布局。在基本布局系统创建完成后，用户即可对车间内部进行布局和设计，具体包括生产线走向、车间内各个工位的具体位置、生产设备摆放位置等[3]。
（二）加入调度控制和仿真系统。通过将调度控制系统以及仿真系统应用于汽车车间数字化系统中，可对车间运行过程进行仿真分析，进而判断布局形式的合理性，在这一阶段，需对智能化控制对象以及统计分析系统进行优化设计，对汽车制造车间的生产线物流进行智能化控制。在仿真系统中，还可针对各类生产管理调度计划进行试验分析，判断是否会出现死锁等问题。当汽车生产车间布局完成后，即可对数字化车间进行模拟运行，并对车间运行情况进行分析，判断设计方案的科学性，对于车间运行过程中系统所记录的各类数据，可进行统计分析，及时发现设计缺陷并修整。在仿真分析中，需应用计算机技术，仅需耗费较短的设计时间，不会导致设计成本增加，同时还可对多种设计方案进行试验分析，确保能够制定最优布局设计形式。
（三）建立与车间的日常生产全面结合的接口。在接口创建完成后，即可实现可视化监控以及管理功能，通过利用LAN以及现场总线，可将汽车生产数字化车间中的各项指令传递至实际设备中，对设备的运行过程进行有效控制。对于物理系统信息，也可通过接口传递至汽车生产数字化车间中，监控人员通过接口，即可对车间生产过程进行监控分析，针对突发情况，可及时对车间生产过程进行调控管理。
总结：
我国汽车行业发展迅速，通过将数字化技术应用于汽车行业车间生产中，有利于提高汽车生产智能化水平。对此，在汽车生产车间布局规划、总装生产工艺线设计等方面，均可应用数字化技术进行仿真分析以及优化设计，进而创建完善的汽车生产车间生产工艺流程，提高汽车制造质量。
参考文献
[1]刘绿军，朱琛琦，王现林，等.汽车发动机工厂数字化建设的探索与实践[J].汽车工艺师，2020，No.201（04）：12-16.
[2]杨玉宝.新能源汽车数字化以及智能化工厂设计与运行[J].缔客世界，2019，000（005）：1-2.
[3]周俊锋，茅卫东，王成文，等.新能源汽车数字化&智能化工厂设计与运行[J].汽车工艺与材料，2019，000（004）：1-5.