数字化推动汽车零部件制造业转型升级
李虎
汽车零部件行业作为汽车工业的发展基础以及推动汽车工业革命的重要力量，其数字化应用实践与数字化转型路径，将为整体汽车行业的数字化转型升级提供重要借鉴
近年来，作为我国经济增长重要推动力的人口红利渐渐消失，人工费用与原材料费用持续攀升，给制造业带来了巨大冲击。由于制造业作为立国之本、强国之基，不仅是国民经济的支柱产业，也是国家生产力水平的重要体现，所以我国必须全力推动制造业转型升级，走出发展困境。《中国制造2025》为制造业高质量发展指明了方向，制造业高质量发展需要以创新为驱动，通过加快新一代信息技术与制造业深度融合，促进制造业数字化、自动化、智能化转型升级。
汽车行业作为我国制造业的重要组成部分，其数字化、自动化、智能化转型升级对于推动我国制造业高质量发展起着非常重要的作用。如今，信息技术的快速发展与工业科技水平的不断提高，促使汽车行业加速向数字化时代迈进。在这样的背景下，许多汽车生产制造企业都通过配置自动化装配线及自动化生产设备，来提升产品生产效率，降低产品生产成本。未来，随着信息技术的进一步更新发展，因数字技术重组而产生的技术创新在整个汽车行业的技术创新中，占比将达到70%。届时，汽车零部件行业作为汽车工业的发展基础以及推动汽车工业革命的重要力量，其数字化应用实践与数字化转型路径，将为整体汽车行业的数字化转型升级提供重要借鉴。
数字技术让产线運行更高效
在生产制造环节，数字技术主要发力于汽车零部件的设计与生产环节，发挥优化设计、提升效率等作用。
在汽车零部件的设计阶段，相关设计人员以计算机技术为基础，利用数字化手段进行产品设计与开发工作，使得传统汽车零部件设计需要先有实物才能进行试验的情况得以改变，有效地提高了设计的效率与精度，降低了设计的时间和试验的成本。通过数字技术的支持，设计人员利用三维图像、动画等多种数字技术，不仅可以将汽车零部件的形状、大小等参数更加形象、直观地表现出来，还可以根据需要随时进行修改。在进行汽车零部件试验时，设计人员可以利用CAE等软件对设计进行仿真模拟，从而在网络世界完成对汽车零部件的试验并获得相应的结构强度、安全性能等数据，进而对这些数据进行分析，得到可行的汽车零部件设计优化方案，在汽车零部件正式投产前改进其性能。
在汽车零部件的生产阶段，相关生产管理人员与技术人员可以在汽车零部件正式投产前，利用数字孪生技术对真实生产环境进行仿真，在虚拟环境中模拟汽车零部件的生产过程，然后对生产效率与生产质量进行分析，找出可以优化改进的部分，进而对真实的生产线进行数字化、自动化改造升级，保障汽车零部件正式投产后的生产效率与生产质量。在汽车零部件正式投产后，生产管理人员与技术人员可以利用数字孪生技术加强对生产线的控制力，并进一步提升对生产线控制的精确性，虚拟仿真模型能够实时反映汽车零部件的生产状态，使生产制造过程更加透明地呈现在生产管理人员的面前，有助于生产管理人员与技术人员及时发现生产制造过程中出现的问题，并在第一时间处理相应问题，调整异常设备。此外，通过持续优化汽车零部件的生产制造工艺，以及提高生产线的资源利用率，在进一步降低汽车零部件生产制造成本的同时，保障汽车零部件的生产质量，提高生产合格率。
数字技术让部件装配更智能
在汽车零部件的装配环节，数字技术主要应用在装配工装夹具的设计与控制以及装配产线的自动化、智能化改造升级中，在保障并协调尺寸一致性的同时，提升装配效率与装配精度。
在装配工装夹具设计方面，由于装配工装夹具对汽车零部件装配的精度、效率起着决定性作用，所以优化装配工装夹具设计，提升装配工装夹具性能，对提高汽车零部件装配精度与装配效率起着至关重要的作用。相关设计人员利用基于数字技术的CAD、CAM、CAE等软件作为工具平台，对装配工装夹具进行三维实体设计，不仅能够减少传统装配工装夹具设计在资料检索、分析计算、绘制图纸、编制技术文件等环节投入的人力与时间成本，还能够提高装配工装夹具的设计精度、质量及效率，缩短开发周期，节省开发成本。作为现代化制造系统实现全面质量管理和提高生产效率的重要手段，装配工装夹具将为汽车零部件自动化、智能化装配提供强有力的支撑，保障汽车零部件的装配质量与装配效率。
在装配产线自动化、智能化改造方面，相关装配管理人员与技术人员可以通过对汽车零部件装配产线进行机械、电气及数字化架构设计，实现产线的智能化改造升级，使其能够满足灵活多变的装配需求。经过数字化改造升级的汽车零部件装配产线以数据为驱动，能够自动采集、识别、分析装配产线运行过程中产生的数据、信息，从而自动判断两个零部件之间的装配关系，并根据对应的装配工艺完成汽车零部件的装配，从源头避免或消除汽车零部件装配产生的误差。当装配产线出现异常时，也能够快速且准确地定位到问题所在，在大数据技术与人工智能技术的支撑下，为装配产线的管理人员与技术人员提供可视化的故障报表，提高管理人员的管理效率与技术人员的检修效率，从而使汽车零部件装配产线的装配效率、合格率、计划完成率以及设备利用率都得到大幅提升。
未来，随着社会经济的进一步发展以及工艺水平的持续提高，国民对于汽车零部件的质量与性能要求将会越来越高，而人口红利的加速消失以及全球制造业竞争的日益加剧都将给我国的制造业带来更大的挑战。面对日益严峻的发展形势，我国制造业必须顺应数字化发展趋势，坚定数字化发展道路，通过推动各个行业应用数字化技术，总结可行的数字化转型路径，进而以数字化作为新动能实现高质量发展。汽车零部件行业作为制造业中不容忽视的重要环节，其数字化转型升级将在推动汽车行业整体数字化转型升级中发挥出重要的支撑作用。
（作者单位：万向钱潮传动轴有限公司）
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