汽車總裝車間對自動化技術的應用

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【摘要】隨著制造技術的改革升級，汽車行業(yè)的發(fā)展也發(fā)生了變化，智能技術的引入與融合促使汽車生產管理模式不得不進行更新，物流自動化技術就是其中之一，將其應用在汽車總裝車間中能夠優(yōu)化物流系統(tǒng)，提高汽車總裝速度與質量，還能夠提升汽車企業(yè)的綜合實力，助力汽車行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。基于此，文中對汽車總裝車間中物流自動化技術的應用進行分析和探討。

【關鍵詞】汽車總裝車間;物流自動化技術;應用

物流系統(tǒng)在汽車總裝車間中是非常重要的組成部分，物流配送的效率對整車總裝制造的效果具有關鍵性作用和影響，在信息技術與智能技術的改革升級背景下，逐漸開發(fā)出了適用于汽車生產過程的物流自動化系統(tǒng)，通過計算機系統(tǒng)、信息技術等多種先進技術的綜合協(xié)調實現(xiàn)對汽車總裝車間物流過程的優(yōu)化，節(jié)省人力、物力，有效提升了物流作業(yè)的效率和質量，充分體現(xiàn)了汽車企業(yè)生產管理的智能化轉型。物流自動化技術在汽車總裝車間的應用主要涉及到多種智能技術的配合，如自動驗收設備、AGV自動配送技術、物流仿真技術等，這些技術的實踐改變了傳統(tǒng)總裝車間物流工作模式，增強了物流自動化水平，與現(xiàn)代化汽車制造行業(yè)智能化、敏捷化的發(fā)展趨勢相一致。

1物流自動化技術的原理

物流自動化技術的應用是基于AGV、信息物理系統(tǒng)和關節(jié)機器人等實現(xiàn)的，通過多技術原理的支持在汽車總裝空間中發(fā)揮作用。AGV是一種可以自動行駛的運輸車，是在電磁或者光學原理基礎上制作的自動引導裝置，借助計算機系統(tǒng)設計控制運輸路線，即可以實現(xiàn)無人駕駛自動化的行進，沿著設計好的軌道獲取行進指令而到達指定位置。AGV具有操作簡單、效率高、安全可靠等明顯優(yōu)點。信息物理系統(tǒng)是對計算技術、通信技術和控制技術的綜合統(tǒng)一，利用計算進程開展綜合計算，利用物理進程創(chuàng)設合理物理環(huán)境，在多技術的融合協(xié)同下能夠實現(xiàn)物體的動態(tài)監(jiān)控、感知，并充分利用所獲信息做出分析，提高控制效果。信息物理系統(tǒng)具有高效性、及時性和可靠性等優(yōu)勢。關節(jié)機器人是工業(yè)制造生產中十分常見的一種關節(jié)機械手臂，將關節(jié)機器人的控制系統(tǒng)與AGV相連接可實現(xiàn)精準對接搬運控制，與傳統(tǒng)人力操作相比，關節(jié)機器人具有較強的替代性，且可以通過預設控制高效完成一些搬運工作，所占面積也比較小。

2物流自動化技術的優(yōu)勢

物流自動化技術在汽車總裝車間中的應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是能夠降低人工成本支出。用機器人和機械設備代替人工操作減少了對人力資源的需求，借助智能化、自動化技術完成之前人工操作性質的作業(yè)，便可不用為人力工作投入過多成本，且與人力相關的其他成本，如照明、防熱等方面的成本投入也得到降低;二是能夠降低土地成本。物流自動化技術下融合了密集存儲技術，利用AGV運輸車傳送物品縮小了以往人工操作所需的通道場地空間，并且在機器設備的支持下可以將貨品的存放高度提升，提高了車間面積的利用率，在有限空間內也可以正常有序完成各項工作，因而土地成本隨之降低;三是能夠提高配送效率。物流自動化技術的應用可以實現(xiàn)自動化的存儲操作、搬運操作以及分揀操作，相比于傳統(tǒng)工作模式，這種操作方式的效率更高，而且也更加準確，能夠精準完成對接搬運;四是能夠增強物流管理能力。通過物流自動化技術可有序完成對貨品的全過程控制與管理，包括入庫、分揀、出庫、搬運等，從中也可以直接掌握貨品的動態(tài)變化情況，在此基礎上加以分析則可以作為管理者決策制定的重要依據(jù)［1］。同時，也能夠幫助管理者調整總裝車間不同環(huán)節(jié)的工作，確保企業(yè)資金投入的有效流轉，提高資金利用率，促使汽車總裝車間的運行得到有效保障。

3汽車總裝車間中物流自動化技術的應用

3．1貨物自動驗收技術

汽車總裝車間中所涉及的各種零部件較多且種類多樣，在對其進行總裝處理之前需要經(jīng)過嚴格的驗收步驟，采用傳統(tǒng)人工驗收方式不僅需要耗費大量的人力，還存在一定的驗收失誤現(xiàn)象，效率低、準確性低。而在物流自動化中則采取了自動驗收技術，能夠實現(xiàn)對貨物的自動檢驗和驗收，相較于人工驗收方式，自動化驗收效率更高且準確性更強。目前，汽車總裝車間中常見的自動驗收技術有兩種，一種是二維碼自動驗收門，另一種是RFID自動驗收門。二維碼自動驗收門是在貨物張貼二維碼的前提下得以運行的，通過二維碼識別系統(tǒng)對各貨物上的二維碼進行掃描并讀取其數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過對接系統(tǒng)完成驗證后即可實現(xiàn)自動化驗收。RFID自動驗收是在驗收門中設置RFID讀寫器，貨物上張貼RFID標簽，貨物在通過驗收門時掃描讀寫標簽信息后對接系統(tǒng)中的貨品信息記錄，核對成功后即可確認驗收。

3．2AGV控制技術

AGV是一種輪式移動運輸車，由自動導航路徑識別系統(tǒng)、自動移載功能等組成，作為物流自動化技術中的重要組成部分被廣泛應用在各種制造生產行業(yè)中，并且自身還具備安全保護系統(tǒng)能夠在自動運輸中保護自己的安全。AGV有多種類型，汽車總裝車間在實際應用過程中需考慮到業(yè)務實際需求，選擇合適的型號，以切實滿足車間的應用環(huán)境。首先，要選擇結構合適的AGV，現(xiàn)有且常見的機械結構共兩種，分別為牽引式AGV和背負式AGV，由于汽車總裝車間內的貨物種類比較復雜，一般需要兩種機械結構的AGV配合使用，才能達到更好的控制效率［2］。其次，要切實考慮到總裝車間的空間環(huán)境，選擇驅動方式合適的AGV。為滿足總裝車間復雜通道的運輸需要，一般采用雙舵輪和麥克納姆輪更為合適。另外，要選擇導航方式合適的AGV，較為常見的幾種導航方式有磁條導航、色帶導航、激光導航、電磁導航和二維碼導航，出于對成本、可靠性、實施難度等多方面的考慮和分析，適用于汽車總裝車間這種工作量大、工作環(huán)境復雜的最優(yōu)導航方式是二維碼導航，通過攝像識別二維碼可以在較低成本保障下便捷實施導航技術，可靠性也比較強。

3．3物流倉儲技術

物流自動化技術中最基礎且關鍵的技術是物流倉儲技術，不同于傳統(tǒng)倉儲模式，其優(yōu)勢更加突出，操作更加便捷。采用自動化立體倉庫進行貨物存放，配合AGV控制技術實現(xiàn)貨物的精準搬運和放置，增強了倉儲自動化水平。從結構上來看，自動化立體倉庫主要是由幾個不同系統(tǒng)組合而成的，包括最基礎的貨架設施、自動入庫和出庫設備、巷道式堆垛起重機和控制系統(tǒng)等，其中貨架是存放貨物的主要結構，根據(jù)汽車總裝車間貨品的不同類型劃分貨物存放區(qū)域后，按照其規(guī)格和質量等打造鋼筋混凝土結構支撐的貨架設施，滿足各類貨品存放需求。自動入庫和出庫設備是根據(jù)貨物自動驗收技術實現(xiàn)對進出貨品的檢驗和審核，確保所進庫貨物是符合總裝車間標準的，也是維護總裝工作質量的基礎。巷道式堆垛起重機一般被放置在貨架與貨架之間，主要作用是對傳送貨物進行移動取放，在物流倉儲中是非常重要的環(huán)節(jié)。各工作環(huán)節(jié)之間由計算機系統(tǒng)進行綜合控制，獲取各環(huán)節(jié)的動態(tài)信息，管理人員可實現(xiàn)便捷化操控，讓自動化立體倉庫能夠更加協(xié)調的開展工作［3］。

3．4SPS配送技術

SPS配送技術是指成套零部件供應配送技術，在汽車總裝車間中應用該技術則是根據(jù)一整輛車的總裝需求將所需要的各種零部件安排到幾臺運輸車上進行統(tǒng)一傳送，到達總裝處理的位置對車輛進行組裝，過程中所使用的小車均保持同速、同方向的行進。SPS配送技術在汽車總裝車間的應用優(yōu)勢是非常明顯的，一是能夠縮短生產線，無論哪一種車型的生產總裝都可以使用這一技術，這樣就減少了器具的使用，提高生產線的效率;二是適用于各種零部件的配送，只要是汽車總裝所需要的各種類型的零部件通常都可以做到有效傳送，不會受到過多的限制，應用場景廣泛;三是可以優(yōu)化人機工程，關于線旁工位器具設計不易被更改，很大程度上減少了相關器具的制作成本，因而還起到降低車間管理成本的作用。此外，SPS配送技術的基本原理以車輛配置信息為基礎，按照生產管理系統(tǒng)的控制，將整車零部件的物料采集信息以指令方式發(fā)送后，運輸車到達指定位置取出物料，再按照既定排序點順序自動輸送至線邊工位，方便做好汽車整車的有序裝配。

3．5物流仿真技術

物流仿真技術在汽車總裝車間中的應用大大提升了車間工作的智能化水平，并充分滿足總裝車間的復雜工作需求，靈活且高效。在物流自動化技術中主要運用的物流仿真技術軟件有三種:AutoMod軟件，由AutoMod模塊、AutoStat模塊、AutoView模塊構成，其中AutoMod模塊模擬真實的物流系統(tǒng)，涵蓋運輸車、運輸軌道、起重機等方面的信息，掌握車間物流各環(huán)節(jié)的動態(tài)情況;AutoStat模塊根據(jù)管理者所設定的標準與參數(shù)對AutoMod模塊中的各項信息進行分析處理;AutoView模塊可以形成動態(tài)畫面，通過攝像機跟蹤物體移動形成相應的模擬場景，以便于掌握更加詳細的車間物流信息。ShowFlow軟件由統(tǒng)計模塊、動畫模塊、分析模塊、仿真模塊和建模模塊等構成，可以對總裝車間中各種貨品資源情況可以進行預測和分析，并了解生產量水平，在此基礎上結合實際需求開展仿真模擬實驗，為決策制定提供參考［4］。SiemensPlantSimulation軟件由布局規(guī)劃及仿真模塊、車間物流仿真模塊、生產線產能仿真模塊等構成，可以完成對車間布局的定量檢測，并評估物流設計、生產產能等的合理性，在仿真驗證基礎上找到最優(yōu)布局和規(guī)劃方案。

4結束語

綜上所述，物流自動化技術在汽車總裝車間中的應用優(yōu)勢明顯，可以提高汽車總裝車間物流的效率和質量，通過貨物自動驗收技術、AGV控制技術、物流倉儲技術、SPS配送技術、物流仿真技術等的合理運用，可推動汽車總裝車間的現(xiàn)代化發(fā)展，并對物流行業(yè)的發(fā)展起到推動作用。

［參考文獻］

［1］李國建．汽車總裝車間AGV調度控制系統(tǒng)應用探析［J］．內燃機與配件，2021(12):162－163．

［2］高寶富，未九強．總裝車間數(shù)字化管理系統(tǒng)的運用［J］．汽車制造業(yè)，2021(06):26－28．

［3］楊耀勇，李華峰，延玉軍，俞雪申．汽車總裝車間智能物流輸送技術研究［J］．汽車工藝與材料，2020(10):7－12．

［4］盧揚揚，戴勇波，范秀斌．數(shù)字化總裝車間智能物流配送系統(tǒng)的應用［J］．制造業(yè)自動化，2017，39(06):12－15．22

作者：楊雙幸 單位：山西交通技師學院