汽車零部件的制造與整車制造存在較大不同。
在整車制造過程中，裝配是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)，需要與上下游的多個(gè)系統(tǒng)如PLM、ERP、WMS等做集成，在生產(chǎn)線上則是設(shè)備、物料等圍繞著工人干活。
而在零部件制造過程中，裝配所占的比重較小，而機(jī)加等前端制造更為重要。
本文以機(jī)加、注塑、光學(xué)檢測(cè)為例，介紹數(shù)字化制造在零部件制造中的應(yīng)用。
01、機(jī)械加工
普通消費(fèi)者一般只接觸整車廠商，但其實(shí)在一臺(tái)汽車中，技術(shù)含量最高的是發(fā)動(dòng)機(jī)；而在發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過程中，最難的分別是鑄造和機(jī)加。
機(jī)加指的是通過機(jī)床，將鑄造好的毛坯加工成精度和質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品。
下圖以數(shù)字化制造為視角，顯示了MES和CNC機(jī)床的關(guān)系：
我們可以看到，CNC的兩大控制核心是：操作系統(tǒng)和PLC。
由于加工的過程是以作業(yè)指令的形式執(zhí)行的，而對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的完整指令定義就形成了一個(gè)控制文件，這個(gè)文件包含：機(jī)臺(tái)的位移，刀具的編號(hào)、位移、旋轉(zhuǎn)角度，子程序，跳轉(zhuǎn)邏輯，注釋等。
通常控制文件是CAM系統(tǒng)生成的文本文件。
在一個(gè)大型的工廠，通常會(huì)有多臺(tái)機(jī)床形成一個(gè)機(jī)組，使用同型號(hào)的設(shè)備，加工同型號(hào)的產(chǎn)品。
為了方便控制文件的管理和版本控制，我們可以將標(biāo)準(zhǔn)的控制文件存儲(chǔ)在服務(wù)器上，然后下發(fā)給機(jī)床操作系統(tǒng)。
以高端機(jī)床常見的Siemens Sinumerik系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)通常采用Windows或Linux作為操作系統(tǒng)，然后通過HMI程序提供界面，并調(diào)用文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
對(duì)于Windows系統(tǒng)，可以很方便地通過共享文件夾的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
對(duì)于 Linux系統(tǒng)，可以通過FTP進(jìn)行文件傳輸。
在加工過程中，關(guān)鍵作業(yè)信息如程序號(hào)、產(chǎn)品物料號(hào)、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間等，也可以以文件的形式記錄在操作系統(tǒng)上，然后上傳到MES。
因此，MES可以較為實(shí)時(shí)地對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行跟蹤，并在此基礎(chǔ)上，生成設(shè)備OEE數(shù)據(jù)，從而幫助改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理。
02、注塑
汽車中會(huì)用到大量的塑料件，如儀表盤、保險(xiǎn)杠等。
這些塑料件主要是采用注塑機(jī)加工的，就是把液體塑料原料注入安裝了模具的機(jī)器中，液體冷卻凝固后形成需要的零件。
注塑工藝是高度依賴設(shè)備的，一些關(guān)鍵工藝參數(shù)如壓力、溫度、速度、時(shí)間，對(duì)成品的質(zhì)量有重大影響。
因此注塑機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控這些工藝參數(shù)，并通過OPC等技術(shù)將數(shù)據(jù)集成到企業(yè)系統(tǒng)。
如海天的注塑機(jī)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)功能，技術(shù)支持人員能夠通過IT網(wǎng)絡(luò)和OPC集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和歷史追溯，從而為故障診斷提供了依據(jù)。
汽車中還使用了大量的小型零件如傳感器、雷達(dá)等。
許多小零件在加工完成后會(huì)進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，以檢查間隙、劃痕、斑點(diǎn)等。
像博世的MES就集成了光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，通過高精度攝像頭得到質(zhì)量分析數(shù)據(jù)，并通過算法對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷。
而大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)在光學(xué)檢測(cè)方面也有廣泛的應(yīng)用前景。
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