汽车行业对自动化技术的需求分析
2013/5/21 14:41:48
“没有自动化技术的支撑就没有今天汽车产业的快速发展。”一汽轿车股份有限公司自动化技术工程师陈刚见证了我国汽车产业近三十年的发展历程，对自动化技术在汽车产业的应用及作用深有感触。
1985年进入一汽集团工作的陈工通过数据对比说明一汽三十年来的变化：三十年前一汽集团员工人10万人，现有员工13万余人；过去三十年一汽汽车产量每年10万台，现在公司汽车销售总量突破264、6万辆。在人员数量基本保持稳定的情况下，汽车产能提高了几百倍。而这其中最主要的原因在于自动化技术的高速发展和应用为汽车行业的跨越式发展提供了重要的支撑。
回顾自动化技术在汽车行业的发展历程
技术的价值需要在行业应用中体现。自动技术在汽车行业应用的演变也是自动化技术发展的缩影，回顾自动化技术在汽车行业的发展及需求动力分析，对把脉未来汽车行业对自动化技术的需求有着积极的作用。
40到60年代初，市场需求动力主要表现在提高资源有效利用，减轻劳动强度，提高产品质量及适应批量生产的需求。该阶段表现为单机自动化阶段，主要特点体现在各种单机自动化加工设备的出现，并不断扩大应用向着工业自动化纵深方向发展。从60年代到70年代初，市场竞争加剧，要求产品更新，产品质量高，同时适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。在这阶段自动化进入了以生产线为标志的时期，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，软件数控系统也出现并用于机床行业。我国汽车行业基本以继电器控制技术为主，生产主要应用组合机。
由于市场环境的变化，多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，进而表现出各相关技术融合的趋势，并发挥其整体的最佳效能。因此在70到80年代初期，顺序逻辑受到了追捧，通过应用顺序逻辑改造部分控制系统老旧和逻辑比较复杂的设备。这一时期半导体技术的学习和应用逐渐形成热潮。这一时期，随着总线高调进入市场的同时，PLC、变频器、位置控制及A/D技术被引进到汽车行业，主要自动化品牌有西门子、三菱等。
80年代中期，我国汽车行业逐渐引进了数控技术，数显、数控、机器人及加工中心代表了数控技术的自动化发展水平。发那科、西门子系统在我国汽车行业占据了较大的市场份额，国内汽车行业用户通过不断引进和改造大批数控设备、加工中心，至今在汽车行业的部门发动机生产以加工中心为主题设备，形成加工中心柔性生产线，为汽车产品的快速更新换代奠定了设备技术基础。作为数控技术的延伸，机器人技术也越来越多的被应用到整车制造中。这时期的机器人被应用在汽车行业的车身焊接、涂胶、喷漆、搬运等领域中。
从上世纪90年代后期开始，随着互联网技术的发展，汽车行业逐步兴起应用网络信息技术。现场MES系统、质量控制系统、物流配送系统、生产调度系统、网络办公系统、安全系统等各种应用网络系统越来越多地被应用到生产领域。在这一时代，设备底层控制技术也取得了突破性的进展，各类工业现场总线技术CC-Link、DeviceNet、Profibus、InterBus等成为了设备底层的主导交互载体。
整体工厂发展阶段需求特征
随着生产需求及环境的变化，自动化技术也在不断的发展与完善。反过来，自动化技术的每一次前进推动着生产应用的变革。在建设资源节约型社会的今天，生产方式正在悄然的发展改变，用户对于自动化的需求已经从单一产品提供形式向着整体解决方案的方式转变。从节能、环保、信息化、物联网到生产保障、生产安全，乃至整个制造业升级，其需求本质都是解决方案式的服务，这也成为当前自动化市场发展的主要特征。
用户对解决方案式服务的需求代表着我国工业生产将进入整体工厂阶段，这个阶段代表着目前设备技术的最高水平。以汽车行业为例，该阶段要求自动化技术能力应该满足：（1）具备高产能的特点；（2）工厂工艺总体设计，各工序全面兼顾，实现工序之间的内在无缝衔接，大幅度的提升制造质量；（3）柔性化生产线，缩短产品更新换代改造的周期；（4）信息技术（网络、总线等）成为设备技术的基础载体，实现信息实时传递，通过中央控制室监视、控制、追溯及管理；（5）应用物联网技术，使车型混流生产做到井然有序；（6）精益生产，实现生产组织、物流配送等以最经济的方式完成生产全过程。
整体工厂解决方案的发展需求与我国“自动化与信息化”融合的发展趋势相匹配。目前，主流自动化企业在提供整体解决方案上抢先一步。西门子早在几年前推出了全集成自动化软件TIA，是业内首个采用统一的工程组态软件和软件项目环境的自动化软件，借助该全新的工程技术软件平台，用户可以快速直观的开发和调试自动化系统。TIA博途采用新型、统一软件框架，用户可在同一开发环境中组态西门子所有的可编程控制器、人机界面和驱动装置。在控制器、驱动装置和人机界面之间建立通信时的共享任务，可大大降低连接和组态成本。
无独有偶，罗克韦尔自动化利用其自身的资源优势为用户制定出高性价比、着眼于结果的解决方案。罗克韦尔自动化集成架构通过将Logix控制平台的强大功能和FactoryTalk集成化生产与绩效套件相结合，在生产中实现控制和信息系统无缝连接。
陈刚工程师介绍，在整体解决方案能力上外资品牌处于领先的地位，随着国内厂商技术水平的不断提升，也涌现了优秀的解决方案提供者。因此，对用户而言，在能够满足应用的条件下，国内厂商在成本上的优势往往是吸引用户的关键。
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