数字化制造技术在汽车质量管理中的应用

摘要：在汽车的质量管理中，数字化的制造技术的运用为汽车的质量提供了良好的保证。随着电子技术兴起，数字化生产成为世界研究的课题。汽车生产过程的数字化管理就是利用虚拟仿真科技，在汽车生产的各个环节进行模拟。数字化制造技术的运用不仅能够提前发现生产时遇到的各种问题，还可以大大节约生产的时间和成本。本文介绍了数字化制造技术的基本内涵和工作流程，数字化制造技术在质量控制领域的应用；

关键词：汽车质量；数字化制造；运用分析

本文首先分析了汽车质量管理中的数字化工作模式，然后分析了制造过程质量管理数字化问题：质量信息采集手段与方法自动化程度不高；质量信息处理与分析能力较弱；质量信息传递与共享范围较窄，最后针对数字化制造技术实践给出了相应的建议。

一、数字化技术的概念

二十一世纪，人们已经进入数字化时代，数字化技术也使人们生活的各个方面发生翻天覆地的变化。关于数字化技术，其是指借助于计算机系统、数据库以及多媒体等先进技术，结合实际生产的需要，快速进行相关信息的获取，对产品各方面的信息进行处理，以此来完成产品外观及结构的设计、性能的模拟以及生产制造，从而较快地制造出能满足客户需要的产品。计算机的快速发展和相关计算机软件的大量研发，促进了计算机辅助设计系统的诞生。系统的最重要的部分是数据库，其采用的软件为交互图形系统，其具有较强的计算和数据分析能力。系统对于产品结构的设计可以在二维或者三维的空间里进行，具有较高的准确度，系统的应用使产品的生产效率与质量得到了较大程度上的提高，系统和数控机床及数控技术等一起为机械制造业中数字化的广泛使用创造了有利条件。

二、汽车质量管理中的数字化工作模式

在汽车质量管理的数字化工厂中，要先从设计部门取得产品资料的各种数据，材质、尺寸，并进行模拟组装工艺分析，然后再模拟环境中进行审查，再通过生产车间获得各种组装的设备数据和工作流程，在虚拟环境中建立流水线，在这种情况下，输入生产工艺，则生成各种产品报表，制造结果。

然后将各种检测设备，工具，生成资料加入虚拟工厂的仿真模块。模拟生成环境，生成流程，并验证结果。并且把虚拟产品进行运输，销售，并有后续的维护，培训等使用售后环境，在这个过程中，所有资料均有系统集成，结果则由数字化工厂输出给分析端，并对结果进行系统详尽的分析和优化。

三、数字化工厂技术在质量控制中的应用

汽车质量控制的重点之一车身质量往往是整车质量问题的主要来源，而车身质量所设计的内外观性能、钣金链接强度，以及装配难易性也都和制造精度直接相关。而汽车产品的宏观精度（如间隙、面差）和微观精度（如表面光洁度）等的控制很大程度上就是对汽车各种尺寸的控制，所以汽车质量控制的关键是有效地进行尺寸偏差控制和管理。

通常的乘用车仅车身装配就设计300～500个薄板冲压零件，150～250个夹具，70～120个装配站，2000～6000个焊点，再加上内外饰件，整个制造装配过程长而复杂，而诸多尺寸的偏差在这个过程中不断地传递和积累。因此对尺寸偏差的控制和管理需要贯穿汽车质量控制的全过程。

在产品设计阶段，数字化工厂技术依靠仿真分析工具进行虚拟原型模拟，考虑和解决后续的制造问题，对设计和工艺进行优化，这种设计方法就叫做产品保质设计（Design for Quality），通过3D的尺寸链仿真分析工具，仿真产品的制造和装配过程来预测产品尺寸质量和偏差源贡献因子，从而判断某一阶段的设计是否能够满足尺寸设计要求并给出可能的整改方案。

在加工制造阶段，用数字化的方式来设置、仿真、和运行CMM（Coordinate Measuring Machines，三坐标测量仪）和CNC（Computer Numerical Control Machine，数控加工设备，实现离线编程和在线检测。在现生产阶段，从工厂各类测量设备里获取质量数据，实时获取生产质量信息，對此进行跟踪、分析和发布。通过检测数据的深度关联分析寻求问题的根本解决方案，从而提高产品的最终质量，同时提高生产效率并降低生产成本。

四、汽车质量管理中制造技术的现状及发展

目前数字化生产在行业龙头企业中应用已经十分普遍，模拟数擗库和辅助工程技术也在飞速完善。数字化模拟已经贯穿到整个生产链之中，从工艺设计，到元件制造，到白车，到总装。但是，从深度和广度来看，数字化工厂还停留在出击阶段。例如保个元件的尺寸对比分析。在装配过程中，用数字模拟了车门，车灯和前门挡板的安装孔位尺寸分析。在生产中的装配评审过程中，现在只能用模块进行简单的装配模拟，分析效率很低。如果采用新型模组，则可以通过模拟，得到从零件到操作到设备运行与损耗的各种信息。所以，针对目前这种应用水平较低的局面，应该采取如下措施进行改进。例如，确认公司的发展战略，把数字化工厂的建设提高到企业的战略级层面。并且做好中长期规划，分阶段分节点实施。确定具体项目，首先在关键节点启动数字化工厂，把理论和实战结合，从点到面，逐步有序的发展。从投入人力最多工序最复杂的区域发展，让节省成本起到立竿见影的效果，为企业发展数字化树立强心剂。

五、结束语

随着全球经济一体化进程不断加快，大量工业科技革命的成果充斥着全球的市场，世界知名的汽车制造企业用不断的科技研发，高效的质量管理意识，给人们提供了众多品质优良的产品。当前“质量即是企业生命”的理念，已然成为全球汽车企业的共识。我国汽车工业起步于1950年，当时就与国外汽车品牌差距很远，怎样才能建设好汽车制造质量管理体系提高企业竞争力？本文作者从实际工作出发进行了全面的阐述。

参考文献：

[1]周琦.汽车智能化技术新进展.机械工业信息与网络[D].北京科技大学，2009（6）

[2]崔春红.技术革新承载汽车业三大变革.现代工业经济和信息化，2011，10（13）