浅析我国汽车行业智能制造装备发展现状与挑战

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:岳伟涛 胡刚
[导读] 摘要:我国汽车行业巨大的市场规模带来智能装备广阔的市场空间。
        奇瑞汽车河南有限公司  河南开封  475000
        摘要:我国汽车行业巨大的市场规模带来智能装备广阔的市场空间。未来,汽车行业对智能装备的产品性能、经济性和服务保障等方面提出更高的要求。因此,我国智能装备供应商应加大自主核心技术开发投入,提高产品竞争力,同时以更加高效的服务质量赢得市场空间,为我国自主高端装备实现高质量发展提供支撑。
        关键词:汽车行业、智能制造装备、发展现状、挑战
        1我国汽车行业智能装备发展现状及竞争格局
        1.1智能研发装备
        智能研发装备主要应用在研发设计阶段的先进技术开发、产品的概念设计、工程设计和试制试验等环节。先进技术开发方面主要是提供系统开发仿真装备、试验验证装备等。概念设计主要服务内容是模型制作以及模型数据的采集装备。工程设计阶段主要用于软硬件开发的在环仿真装备。试验验证方面是智能研发装备应用最多领域,覆盖整车、系统和零部件的各方面内容。
        在汽车行业研发装备供应方面,轻型汽车在先进技术和整车及动力总成性能试验、仿真模拟等关键核心试验测试领域装备需求量大,但几乎被国外供应商垄断,国内供应商提供产品集中在部分测功机台架、试验舱室体以及零部件试验设备等方面。重型商用车研发装备主要应用在整车和动力总成测试方面,部分核心关键设备依赖进口,大部分辅助设备以国内设备为主。
        未来,VR/AR、人工智能、大数据、5G等更多先进技术将会应用在研发装备中。如基于VR/AR技术的自动驾驶汽车模拟器已经用于自动驾驶控制系统前期开发,能够模拟现实世界,有利于自动驾驶汽车在不确定的环境中进行测试。同时,研发设备将会集成更多测试功能,不再进行单一测试内容。如把辅助驾驶集成在台架,模拟雷达信号进行驾驶辅助系统的开发。
        1.2自动化成套生产线
        自动化成套生产线在汽车行业已广泛应用,从零部件到整车制造均有所应用。根据生产工艺划分,自动化成套生产线主要包括自动化机加生产线、自动化冲压生产线、自动化焊接生产线、自动化装配生产线等,典型如发动机缸体/缸盖机加生产线、车身覆盖件/结构件冲压生产线、白车身焊接生产线、动力总成自动化装配线等。部分特殊生产工艺如铸造件、注塑件、发泡件等也实现了自动化生产。自动化成套生产线在不同企业有着不同的市场竞争格局:
        在轻型汽车企业中,国际知名企业与国内优势企业并存。具备汽车智能自动化生产线系统工程设计、总承包能力的国际知名企业与具备较强汽车智能自动化生产线系统研发设计能力,且具备生产、安装调试及售后服务综合能力较强的国内优势企业均有较稳定市场份额。在不同工艺过程中,国内外企业面向的客户略有侧重,其中国际知名企业主要客户为合资品牌,国内企业主要客户为自主品牌及部分合资品牌。
        在重型商用车企业中,我国重型商用车自动化生产线系统供应商主要以国内企业为主。在零部件方面,自动化成套生产线主要由企业提出工艺方案,由专业集成供应商完成生产线的详细设计与集成,以国内企业为主。部分对加工、装配精度要求较高的产品,采用国外供应商整体方案,如发动机缸体/缸盖加工等。当前,工艺仿真技术已经开始应用于自动化生产线的设计过程,优化产线配置,提高效率。未来数字孪生、5G、机器视觉等技术将会越来越多应用在自动化生产线中。基于开放标准和统一协议的通讯网络,实现所有设备的相互通讯;通过虚拟化调试,对生产线重要功能和性能进行测试,消除设计缺陷;在产品上线前测试和验证产品的功能、安全性和质量;通过模型实施跟踪生产线情况,提高生产效率、减少停机时间,并可以持续改进产品。


        1.3工业机器人
        在汽车行业制造过程中,集成了移动机器人、堆垛机器人、装配机器人、焊装机器人、检测机器人等,实现物料自动搬运、柔性物料传送、零部件自动清洗、白车身焊接、自动化装配等一系列作业任务。相关数据显示,机器人在汽车生产应用中不同生产环节中占的比例不同:弧焊占其16%,物料搬运占其13%,点焊占其15%,组装占其22%,喷漆、冲压、铸造各占其3%,由此可见机器人在汽车生产中的重要性。
        1.4高档数控机床
        数控机床在整车生产和零部件加工中均有应有,整车生产主要是冲压工艺的压力机;零部件生产主要是发动机、变速器、传动系统、制动系统、转向系统、悬架系统中的各类零部件加工,这也是数控机床在汽车行业重点应用领域。我国数控机床行业出现了明显的供需矛盾,主要体现在低档数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡。低档数控机床行业门槛低,进入企业多,且近几年低档数控机床市场有效需求不足,该领域已经出现产能过剩的现象;高档数控机床的应用越加普及,需求量越来越大,由于我国高档数控机床起步较晚,当前国产产能不能满足国内需求,国内大多数高档数控机床依赖进口。
        2汽车行业智能装备发展挑战
        2.1自主创新能力不足
        我国智能装备产业自主技术创新能力较弱,新型传感、先进控制等关键核心技术没有掌握在自己手中。关键技术自给率低,在新技术与新产品研发上与国外先进企业存在一定的差距。
        2.2产品性能有差距
        国内智能装备服务商部分领域装备存在产品性能有差距、品牌溢价能力不足等问题,制约了国内智能装备在汽车产业的推广与应用。
        2.3部分高端装备对外依存度较高
        我国智能装备产业起步晚,国内优势企业数量少,产业组织结构分散,缺乏具有国际竞争力的骨干企业,部分对精度、技术要求较高装备难以实现供应,对外依存度较高。
        2.4高层次人才缺乏
        智能装备服务商企业存在高层次人才缺口大、核心竞争力弱等问题。如在产品开发与生产方面,缺乏高、精、尖的专业科技人员,在产业运营方面缺少能力卓越的管理人才。
        结束语:我国已经成为全球最大汽车市场,正在由汽车制造大国向汽车制造强国转变,实现高质量发展已经成为我国汽车产业未来发展重要任务。智能制造是实现我国汽车行业高质量发展的重要途径,智能装备是智能制造的关键体现载体。
        参考文献:
        [1]刘静榕.汽车行业智能制造标准体系研究座谈会(视频)召开[J].中国汽车,2020(04):7.
        [2]刘刚.谈智能制造背景下的汽车质量管理创新[J].时代汽车,2020(05):6-7.
        [3]韩茂忠.浅析智能制造的构成与应用[J].设备管理与维修,2020(02):121-123.
        [4]畅达.汽车行业的智能制造距离我们有多远[J].汽车工艺师,2019(12):10-11.
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