汽车质量管理数字化制造技术运用

汽车质量管理数字化制造技术运用

摘要:在互联网时代,计算机技术也应用到生产领域,大大提高了制造生产的效率和工艺水平,也在一定程度上节约了人力、物力和资金的投入。数字化制造技术在汽车制造中的应用就是一个例子,不仅仅能够提高汽车研发的效率,还通过质量管理满足了市场对汽车的质量要求。文章主要介绍数字化制造技术的内容、具体的工作流程和在汽车质量管理中的实际运用。

关键词:数字化;制造技术;汽车;质量管理

1数字化制造技术的内容

通常情况下,认为数字化制造技术的技术基础是计算机的虚拟制造,利用虚拟的功能,在没有制作样品的情况下,对产品的设计、制造、安装、质量检测等阶段进行模拟,降低产品从设计到制造之间的不确定性[1]。在计算机的模拟技术中,生产制造的过程在数字空间压缩和提前,并得到检验,能够提前发现在实际的生产制造中可能会出现的问题,并及时改善,使实际的生产过程和生产系统得到优化,在节约研发费用和研发时间的基础上提高设计的成功率。

2数字化制造技术的具体工作流程

数字化工厂系统是数字化制造技术在工艺领域的综合运用,也为汽车的供应商和制造商提供一个共享工艺信息的开放平台,企业在这个平台上能够实现制造各个流程的模拟,并且共享制造的信息,顺利制造产品。数字化制造技术的具体流程包括:①从设计部门获取产品(汽车)的数据;②从工装工具和汽车生产部门获得资源数据;③对制造工艺进行规划;④对制造工艺进行验证和仿真;⑤客户化输出。

3数字化制造技术在汽车制造中的实践

数字化制造技术从汽车的开发到质量检测都能够模拟,能够大幅度提高汽车的开发质量,因而得到在汽车制造中得到应用普及。数字化制造技术在汽车制造流程中的应用包括了质量管理、冲压、白车身、涂装、总装、动力总成。1)在冲压中的应用。仿真冲压生产线能够分析动态力、材料流,检查模具干涉,从而对汽车的设计加以验证。其主要优点是:利用3D在设计阶段就能够更好地沟通,检查早期设计错误、优化运动学、工艺设计同步进行、降低工作时间。2)在白车身中的应用。汽车制造中白车身的制造主要是焊装,通过自动分配焊点、自动选择焊枪、可达性分析、离线编程等工具的使用,优化管理白车身的工艺流程(设计、仿真、优化、方案验证),并将白车身制造过程中的信息及时更新、共享,加强生产线供应商和主机厂的交流合作。3)在涂装中的应用。仿真涂装生产线,利用可达性分析、离线编程、标准工序等工具动态分析涂装流程,并对多种概率分布,比如正态、经验分布做统计分析,输出相关的统计分析图,利用这些分析图优化设计方案。4)在总装中的应用。数字制造技术在总装生产线上主要是对生产工艺进行规划,包括定义装配操作和装配次序,分配需要装配的零部件。在总装中可以利用的技术有三维仿真分析、静动态干涉分析、装配间隙分析、支持生产装配分析、工具可达性分析、装配可视性分析等等,利用仿真人工装配操作优化操作的场地和装配循环的时间,并且制定方案设计和排产计划[2]。5)质量管理。利用数字制造技术对汽车制造的质量进行管理,在设计上优化公差和装配方案,并以定义的质量特征为依据;在离线的状态下生产测量程序,供数控机床或者是坐标测量机使用。对比CAD模型的尺寸信息,分析和优化汽车的质量控制。

4数字化制造技术在汽车质量管理中的应用

车身的质量是汽车质量控制的重点内容,其中包括了钣金连接强度、内外观性能、装配难易性等,而这些又都和制造的精度有着密切关系[3]。控制汽车制造精度技术控制汽车各种尺寸,因此需要控制和管理尺寸偏差。汽车的机构比较复杂,一般只看车身装配就包括了四百个左右薄板冲压零件、一百个左右装配站、两百个左右夹具和四五千个焊点,还包括内外饰件,过多的零件会积累尺寸偏差,必须在汽车质量控制的全过程对尺寸偏差实施管控。1)设计阶段。在数字化制造技术中有一种叫做产品保质设计的设计方法,利用仿真分析工具模拟原型,并将后续的制造问题也考虑在设计当中,优化设计方案和设计工艺。在设计中利用的仿真分析工具是3D尺寸链和仿真产品,在其制造和装配的过程中对产品的尺寸偏差进行预测,并分析导致偏差的原因,判断设计的尺寸能不能够达到要求,如果不能达到要求,就会给出整改方案。2)制造阶段。在加工制造汽车的过程中,对质量进行控制的是CMM和CNC,CMM是指数字化的设置、仿真与模拟三坐标测量仪,而CNC是指数控加工设备,利用这两个设备做到制造阶段的离线编程和在线监测。3)汽车生产阶段。跟踪、分析和从工厂各类测量设备中获取的生产质量信息,利用对数据的深度关联分析找出能够解决问题的方案,在降低成本的同时提高汽车的质量和生产效率。

5结束语

在汽车质量管理中,数字化制造技术是未来汽车行业会普遍应用的技术,也是汽车行业在市场竞争和科技发展下的必然选择。只有融合了高科技技术的汽车制造,才能够满足人们对汽车质量的要求,保持汽车行业的健康可持续发展。

参考文献:

[1]黄川.全面质量管理方法在汽车制造业的运用——以江铃汽车全面质量管理运用为例[J].南方农机,2014(6):9-11.

[2]周会霞,孙会玲.汽车质量管理中数字化制造技术的实践[J].科研,2016(8):82.

[3]刘宝生.数字化技术在动态质量管理的应用研究[J].机械工业标准化与质量,2016(3):43-47.

作者:曹?昊 单位:上汽大众汽车有限公司南京分公司