汽車行業(yè)智能裝配遇到的問題淺析

螺紋連接由于具有零部件標(biāo)準(zhǔn)化、裝配簡單、拆卸方便、效率高且成本低等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械裝配制造領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，這使得螺紋擰緊技術(shù)成為工業(yè)裝配與連接的重要技術(shù)。伴隨著國內(nèi)新能源汽車的蓬勃發(fā)展和智能制造的產(chǎn)業(yè)升級，自動化擰緊技術(shù)也越來越廣泛應(yīng)用于機(jī)械和電子行業(yè)的裝配。當(dāng)前，全球進(jìn)入以數(shù)字化生產(chǎn)力為主要標(biāo)志的新發(fā)展階段，能不能適應(yīng)和引領(lǐng)數(shù)字化發(fā)展，成為決定產(chǎn)業(yè)興衰的關(guān)鍵，汽車產(chǎn)業(yè)也不例外。

擰緊作業(yè)是汽車制造體系中的核心環(huán)節(jié)之一，對于螺絲、螺紋等關(guān)鍵零部件擰緊作業(yè)的質(zhì)量高低，直接影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量、安全新能和有效性，而為了確保擰緊作業(yè)不出現(xiàn)漏擰、誤擰等情況，傳統(tǒng)的擰緊方式已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)體系，所以目前汽車裝配制造領(lǐng)域急需實(shí)現(xiàn)智能化裝配。

隨著汽車消費(fèi)市場需求的多樣化，車企研發(fā)加快，新車型投入生產(chǎn)的周期大大縮短。在同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)多種混合車型，并能快速擴(kuò)展后續(xù)新車型的加入，這種多款車型混線的柔性化生產(chǎn)，靈活性強(qiáng)、生產(chǎn)成本低、市場適應(yīng)強(qiáng)，在全球汽車生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用，在我國也不斷發(fā)展。與此同時(shí)，在總裝裝配過程中的柔性化生產(chǎn)，在生產(chǎn)質(zhì)量控制和效率提升方面也遇到新的挑戰(zhàn)。

1. 擰緊工藝復(fù)雜

同一個(gè)生產(chǎn)工位，不同的擰緊工藝，如擰緊螺栓數(shù)量不同、擰緊順序的不同要求、螺栓目標(biāo)扭矩不同以及擰緊策略的不同。當(dāng)車型升級或后期增加新車型，擰緊工藝變更頻繁。

2. 物料種類繁多

同一工位，裝配不同的車型，配備不同的物料零部件。容易拿錯(cuò)物料，如零部件、螺栓等。

3. 工人專業(yè)性的依賴

在一定的節(jié)拍下，工人需要快速挑選準(zhǔn)確的物料，裝配各種車型，完成工位任務(wù)。依靠操作工手動選擇擰緊程序，容易發(fā)生人為錯(cuò)誤，導(dǎo)致不合格的擰緊；也會出現(xiàn)漏掃、錯(cuò)掃產(chǎn)品條碼，難以做到擰緊防錯(cuò)。

4. 返修中的困難

30-40% 的汽車召回來自于錯(cuò)誤的返修！返修中，缺少錯(cuò)誤或遺漏任務(wù)的分析和透明度，合格螺栓被破壞，缺少操作人員管控，缺少可控的返修流程。

5. 信息斷層

工位上的擰緊設(shè)備沒有同生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) (MES)集成，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)無法將車輛生產(chǎn)信息及其工藝信息體現(xiàn)到擰緊設(shè)備中執(zhí)行對應(yīng)的擰緊任務(wù)。如收到的產(chǎn)品條碼或車身碼，無法確定車型信息，從而無法切換擰緊工藝。

6.扭力精度低

靠機(jī)械結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)目標(biāo)扭力值，誤差大且隨時(shí)間加長扭力誤差加大。

7.擰緊工藝固定

無法自動調(diào)節(jié)擰緊過程中的扭力變化，也無角度控制功能。

8.有無擰錯(cuò)判斷

大部分離合器式的螺絲刀對于螺絲在擰緊過程中的錯(cuò)牙，滑牙，扭力過大等錯(cuò)誤無法自動判斷，只能通過操作者肉眼判斷。

9.無漏擰報(bào)警

在批量生產(chǎn)且一個(gè)產(chǎn)品上多顆螺絲的場合，即使漏擰也無法判斷，只能靠人為查覺。（注：具有計(jì)數(shù)功能的螺絲刀除外）

10.無自動化控制接口

除手按開關(guān)外，無其它外部接口，所以很難與中央控制器連接組成自動化生產(chǎn)線。

11.擰緊記錄無法追蹤

對于所有擰緊的螺絲沒有記錄，所以無法追蹤成品后的每顆螺絲記錄。

12.成本和效率

人工擰緊的效率及成本難以滿足目前工廠生產(chǎn)需求，現(xiàn)在眾多的中小工廠依然采用普通電批和氣動電批，其中主要的原因便是成本便宜。但是我們必須注意到一點(diǎn)普通電批的使用壽命同伺服電批的使用壽命上是有很大差別的。