新能源汽车智能制造技术的发展与应用.pdf

QICHEZHINENG汽车智能HEAVY TRUCK重型汽车43新能源汽车智能制造新能源汽车智能制造技术的发展与应用技术的发展与应用减少实物原型制作的次数，节约成本和减少实物原型制作的次数，节约成本和时间；在智能生产工艺方面，采用数控时间；在智能生产工艺方面，采用数控机床、机器人、自动化装配线等智能装机床、机器人、自动化装配线等智能装备，结合先进的制造工艺，提高生产过备，结合先进的制造工艺，提高生产过程的自动化水平和产品质量；在智能物程的自动化水平和产品质量；在智能物流管理方面，利用物联网技术实现原材流管理方面，利用物联网技术实现原材料、零部件和成品的实时追踪，以及供料、零部件和成品的实时追踪，以及供应链的透明化管理，降低库存成本和提高响应速度。整体而言，新能源汽车智能制造技术的应用，除了能够推动行业振兴以外，在各个环节及阶段均呈现出较高的应用价值。2 新能源汽车智能制造技术的发展目标2.1 推进产业信息化建设社会对新能源汽车的需求也在持续上升，且新能源汽车的应用优势也在持续呈现。同样，受现代汽车工业制造技术的影响，新能源汽车改变了传统的机械制造模式，而是随着产业投入力度的增加，更加倾向于由“量变”向“质变”发展，现代智能制造技术的应用将变得更加成熟。比如，随着大数据、云计算、人工智能等技术的应用，有助于逐步形成基于智能化的生产工艺，这将加大产业对于信息化建设的力度，推动智能制造技术的快速布局，以适应新能源汽车产业的发展需求。2.2 大幅提升产业化效率相较于传统的汽车产业生产模式，基于智能制造技术的新能源汽车制造业，已经掌握并应用了诸多的先进生产工艺，如自动化生产线、智能机器人、智能化生产工艺等，大幅提升了新能源汽车的生产效率。另外，由于新能源汽车独特的产品构造，比传统机械汽车拥有更高的生产要求和标准，如强调了电气化、智能化技术的应用，使其需要更气化、智能化技术的应用，使其需要更加精密和智能生产工艺，否则将难以符加精密和智能生产工艺，否则将难以符合新能源汽车的生产精度，容易引发产合新能源汽车的生产精度，容易引发产业技术应用危机。业技术应用危机。目前，在汽车智能制造体系中，工目前，在汽车智能制造体系中，工业机器人的应用展现出了显著的优势，业机器人的应用展现出了显著的优势，主要体现在对生产方式的革新上。例主要体现在对生产方式的革新上。例如如，在汽车制造过程中，一些大型且精密要求高的零部件处理，若沿用传统的手工搬运操作，不仅作业效率低下，还伴随着高风险，容易因操作不当导致零部件功能受损，甚至酿成工作人员意外伤害。而工业机器人的引入则能有效克服这些难题，其能够承载高达 1 吨的重量，并在确保预先完成充电的前提下，连续长时间运作且无需间歇，极大地提升了汽车生产和整体制造流程的效率及安全性。2.3 全面增强生产灵活度新能源汽车属于行业中的创新产品，受市场诸多因素的影响，对其生产过程提出了更高要求，即保持与市场需求的适应性，实现对生产方式、效率的灵活调整。在传统的汽车制造方面，由于各类设施设备均围绕生产特点所设计，一旦需要对生产工艺进行调整，势必要求进行生产线的整体改造，不仅会大幅增加企业制造成本，还会耗时耗力。相比之下，基于现代智能制造技术下的汽车制造，由于大量采用现代工业机器人设备，虽然在前期的投入会更高，但从其长远的效率来看，面对快速更新的生产设计和生产工艺，往往具备更强的适应性。比如，在生产流程中，工业机器人的应用领域广泛且操作便捷，只需依据实际情况进行适当的调整和微调，便能如今，汽车已成为保障社会出行的如今，汽车已成为保障社会出行的重要工具，随着汽车产业的不断深化和重要工具，随着汽车产业的不断深化和技术的发展，为避免对传统能源的高依技术的发展，为避免对传统能源的高依赖性，新能源汽车逐步成为行业新宠。赖性，新能源汽车逐步成为行业新宠。在新能源汽车产业发展规划（2021在新能源汽车产业发展规划（20212035 年）中，强调了新能源汽车对2035 年）中，强调了新能源汽车对于国家经济发展的重要性，并提出了电于国家经济发展的重要性，并提出了电动化、网联化、智能化的发展方向。尤其是在新能源汽车制造领域，依托现代智能化制造技术的发展，使其生产效率及生产方式上均呈现出创新优势，极大增强了我国新能源汽车的制造水平和产业竞争力，其在未来的竞争中具备显著优势和潜力，应进一步强化智能制造技术的研究。1 新能源汽车智能制造技术的背景随着工业 4.0 概念的提出，智能制造成为全球制造业发展的趋势。利用物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术，新能源汽车制造过程可以实现更高的效率、更低的成本和更优的质量。不仅如此，新能源汽车作为减少温室气体排放，以及改善城市空气质量的重要手段，得到了全球范围内的关注和推广。我国也通过立法、补贴、税收优惠等措施，支持新能源汽车产业的发展，其市场及产业需求也在不断增长。从概念上看，新能源汽车智能制造技术，属于在新能源汽车生产过程中，通过信息物理系统（Cyber-Physical Systems,CPS）、互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等智能制造技术的应用，以提高生产效率、降低成本、提升产品质量、增强安全性和环保性能。比如，在智能设计方面，利用计算机辅助设计（CAD）和虚拟仿真技术，文文/吴卫国（迈格发（上海）科技股份有限公司吴卫国（迈格发（上海）科技股份有限公司）【摘 要摘 要】本文以新能源汽车制造为基础，重点分析智能制造技术的内涵，以及其在行业中的应用与发展，旨在为新】本文以新能源汽车制造为基础，重点分析智能制造技术的内涵，以及其在行业中的应用与发展，旨在为新能源汽车的可持续发展奠定扎实基础。能源汽车的可持续发展奠定扎实基础。【关键词关键词】新能源汽车；智能制造技术；发展与应用新能源汽车；智能制造技术；发展与应用重型汽车HEAVY TRUCK44在较短的时间内迅速投入实际运作。如在焊接设备应用中，焊接用工业机器人展现出了更高的灵活性，在多元化的生产场景下，它们都能够有效地执行并完成各项任务。因此，随着时代的发展和技术进步，工业机器人必然会在汽车制造领域，逐渐取代传统的机械生产设备，并被广泛应用到复杂的新能源汽车生产领域，成为推动汽车制造业升级转型的重要力量。3 新能源汽车智能制造技术的应用路径3.1 积极实现工业设备的智能化蜕变新能源汽车智能制造技术中，比较直接的智能化呈现以现代工业机器人为代表，主要包含专用机器人和自由度机器人等。比如，专用直角坐标机器人，根据其设计特点和应用领域，大致可分为 RH、RL 和 RS 三种型号，其均具备三个活动关节，即三个自由度，能够灵活组合成多样化的焊接工作。RH 型直角坐标机器人，常被固定安装在地面或工作台底部，专门进行车身侧面的焊接作业，能高效地执行侧围焊缝的自动化焊接任务。RL 型机器人则具有独特的底面移动特性，不仅拥有焊接功能，还具备传送能力，主要用于汽车生产线上的车身底部焊接操作，可自动完成复杂多变的底盘焊点构建。RS 型焊接机器人特别适用于顶部移动作业环境，能够对汽车上部结构以及内部区域进行精准焊接。据此，随着新能源汽车需求的增加，高效节能已经成为一种产业主题，而过度依赖于传统的汽车制造方式，显然难以适应当前的发展目标。为此，在新能源汽车的发展与制造领域，应当融入更先进的产业理念，积极引入现代智能化设备，依托全新的生产工艺及技术理念，满足新能源汽车的生产需求。同时，在新能源汽车智能制造技术应用中，还要专注于技术设备的创新，及时更新智能化工业设备，保持其在生产制造中的前沿性，使产业的竞争力得到全面提升。3.2 突破传统制造对智能制造的束缚根据新能源汽车的发展现状来看，其属于新兴朝阳产业范畴，也是推动我国实现工业“弯道超车”的重要里程碑。面对国外市场的不断挑战，应当不断保持和拉大产业技术优势，尤其是突破传统生产对智能制造转型的束缚，切实实现新能源制造领域的全方位转型升级。比如，在新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)中明确指出，在新能源汽车从研发设计、生产制造、物流仓储，到经营管理、售后服务等关键环节中，要全面推进智能化技术的深度融合，推动智能工厂和数字化车间的示范建设。从传统制造与智能制造的差异上看，传统制造往往侧重于以产品为中心，强调单域管理及线性分析等能力，而智能制造则强调以客户为中心，强调多元化能力，并使制造的重点转向精细化、品质化、智能化等多个维度，从本质上改变了传统制造的局限。与此同时，在“十四五”规划期间，我国将加大对智能化装备科研及开发活动的支持力度，推出一系列强有力的政策扶持措施，以推动新能源汽车领域的智能化进程。新能源汽车产业在智能制造技术中，也要切实把握产业转型创新的契机，专注智能化发展的方向研究，以及智能制造技术的创新应用。比如，引入先进的工业机器人、自动化生产线以及柔性制造系统，提高生产精度、速度和一致性，增强设备之间的互联互动能力，实现资源动态调度和实时监控。3.3 强调智能化制造过程的全面控制在新能源汽车智能制造技术应用中，最关键的环节莫过于制造过程，这也是技术创新与应用的根本所在，直接影响着新能源汽车智能制造的品质。因此，在新能源汽车制造过程中，应将重点关注点聚焦于对制造过程的全面控制，如通过建立可重构的生产系统，根据市场需求快速调整生产模式，满足新能源汽车个性化定制需求。另外，通过模块化设计、灵活组装线，以及智能调度算法，实现小批量、多品种生产的高效率与低成本。具体而言，要想增强制造过程的全面控制，首要任务必然是要利用先进平台，推动“互联”模式的形成。首先，系统互联。新能源汽车的制造属于极为复杂的过程，在智能制造的理念下，更加依赖于多元化系统的相互融合支持，以此完成各生产过程之间的相互衔接。比 如，通 过 MES、i-LMS、ERP、DMS 和 BOM 等系统的深度集成，确保指令间的无缝传递、自动排产计划的有效实施，以及生产过程控制的精准执行。其次，设备互联。智能制造生产线由诸多设备所构成，设备与设备之间要想完成有效协同，就必须要加强互联互通，如运用无线局域网技术、二维码识别、RFID 标签，以及各类传感器等手段收集实时数据，并借助以太网络、工艺控制 PLC 及设备级 PLC 集成方案，推动生产设备自动化水平的提升与目标达成。最后，人机互联。人是智能制造技术应用中的主导因素，也是控制智能制造的关键所在，实现人机互联旨在优化管理方式，即通过人机之间的交互和管理，及时接收和处理物流调度信息，了解系统报警提示和质量检验结果，以实现对生产过程进行控制和优化。4 结语新能源汽车智能制造技术，作为推动汽车产业转型升级的关键驱动，在当前及未来的产业发展中，扮演着至关重要的角色。随着我国新能源汽车智能制造领域的发展，已逐步从理论研究走向实践应用，在面对全球新能源汽车市场的激烈竞争，以及制造技术的快速更迭中，需不断探索和完善智能制造技术在新能源汽车领域的深度应用，包括加强关键核心技术攻关，优化智能化制造体系架构，提升全产业链协同效率。参考文献略。