基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的焊接過(guò)程質(zhì)量能力提升研究

王允生

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新興技術(shù)已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，基于此，本文額論述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下傳統(tǒng)焊接存在的問(wèn)題，當(dāng)前自動(dòng)化焊接的難點(diǎn)以及如何做好焊接施工。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);焊接;質(zhì)量;自動(dòng)化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能AI技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等諸多新興技術(shù)正逐漸影響并改變著制造業(yè)的格局。

一、傳統(tǒng)焊接存在的問(wèn)題分析

在人工焊接時(shí)代，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，每臺(tái)設(shè)備需配備操作員工進(jìn)行焊接，焊接設(shè)備的參數(shù)調(diào)控頻次相對(duì)較低。隨著焊接機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用，上汽大眾大部分車(chē)身工廠的車(chē)身點(diǎn)焊設(shè)備自動(dòng)化率可達(dá)90%以上。在大幅提升勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)，人為監(jiān)控管理設(shè)備的難度也大大提高，對(duì)于焊接過(guò)程質(zhì)量控制來(lái)說(shuō)，主要存在以下問(wèn)題：（1）由于質(zhì)量數(shù)據(jù)的可獲得性較差，質(zhì)量數(shù)據(jù)亦未得到加工分析，造成過(guò)多的事后返工，形成一定的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn);（2）無(wú)法對(duì)每天產(chǎn)生的大量過(guò)程生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)分析，從而形成質(zhì)量控制和改善的盲區(qū);（3）現(xiàn)場(chǎng)焊接控制器無(wú)法互通，形成一個(gè)個(gè)“信息孤島”，質(zhì)量數(shù)據(jù)的傳遞和獲取效率極低。

二、自動(dòng)化焊接技術(shù)難點(diǎn)

（一）數(shù)據(jù)收集難點(diǎn)

對(duì)于目前的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)來(lái)說(shuō)，在自動(dòng)化焊接的應(yīng)用環(huán)節(jié)上，最為困難的就是數(shù)據(jù)收集。從自動(dòng)化焊接的角度來(lái)看，無(wú)論是數(shù)據(jù)的匯總，還是機(jī)械化制造的技術(shù)優(yōu)化，都存在著比較困難的方面。由于自動(dòng)化的數(shù)據(jù)提取技術(shù)可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵所在，因此對(duì)于數(shù)據(jù)的收集整理應(yīng)該成為重中之重。從當(dāng)前的數(shù)據(jù)收集情況來(lái)看，自動(dòng)化焊接在數(shù)據(jù)收集方面還有著不小的提升空間，需要在今后做進(jìn)一步的完善。

（二）大型自動(dòng)化機(jī)器人難點(diǎn)

理解和糾正機(jī)器人伸展問(wèn)題、機(jī)器人尺寸要求、焊槍配置、夾具間隙和其他變量，需要進(jìn)行仿真工程模擬，在構(gòu)建集成系統(tǒng)之前預(yù)測(cè)自動(dòng)焊接過(guò)程，模擬自動(dòng)化系統(tǒng)，可改善內(nèi)部設(shè)計(jì)流程、增強(qiáng)協(xié)作、加快測(cè)試，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，深入研究自動(dòng)化概念，優(yōu)化產(chǎn)品和流程，把一些復(fù)雜的流程簡(jiǎn)化。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的焊接技術(shù)分析

（一）智能化焊接技術(shù)

采用機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械焊接工作，是焊接自動(dòng)化技術(shù)的主要方式之一，具備較高經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)可以購(gòu)買(mǎi)智能焊接設(shè)備，將一些具有較高危險(xiǎn)性的機(jī)械焊接工作交給機(jī)器人來(lái)完成，機(jī)器人在高溫環(huán)境下仍舊可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在一定程度上能夠降低焊接工作人員的工作難度，提高機(jī)械焊接的工作效率，使得機(jī)械焊接朝著智能化、科學(xué)化、專(zhuān)業(yè)化的趨勢(shì)發(fā)展。工作人員運(yùn)用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)對(duì)焊接整個(gè)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，依據(jù)各項(xiàng)焊接基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，評(píng)估機(jī)械焊接效果，提前在自動(dòng)化設(shè)備中設(shè)置機(jī)械焊接工作流程，讓機(jī)器人完成機(jī)械焊接整個(gè)工作流程，工作人員負(fù)責(zé)監(jiān)督管理工作，確保機(jī)械焊接能夠正常運(yùn)行，從而確保機(jī)械焊接的速度以及精準(zhǔn)度。

（二）焊接精確度

近年來(lái)，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使各種機(jī)械設(shè)備在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，其設(shè)備結(jié)構(gòu)的精密度不斷提高，這也使機(jī)械設(shè)備的制造難度大幅提高。為了滿(mǎn)足這些精密化設(shè)備的制造要求，就必須要對(duì)傳統(tǒng)的焊接技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，將自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以此創(chuàng)新焊接技術(shù)，并在自動(dòng)化焊接技術(shù)的應(yīng)用下，提高精密化設(shè)備的制造質(zhì)量。通過(guò)自動(dòng)化焊接新技術(shù)的應(yīng)用，可有效避免人為因素給焊接質(zhì)量帶來(lái)的不利影響，杜絕人為失誤問(wèn)題的出現(xiàn)。尤其是激光焊接技術(shù)，其不僅應(yīng)用靈活，而且具有極高的焊接精確度，這使其在精密化機(jī)械設(shè)備制造中具有極高的應(yīng)用價(jià)值。

（三）遠(yuǎn)程操控技術(shù)

盡管自動(dòng)化技術(shù)己經(jīng)運(yùn)用到機(jī)械焊接工作當(dāng)中，但是自動(dòng)化設(shè)備需要人工進(jìn)行操作，工作人員可以遠(yuǎn)程操控機(jī)器人進(jìn)行焊接工作，當(dāng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的信息超出正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，工作人員及時(shí)暫停自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行，依據(jù)相關(guān)信息科學(xué)分析造成焊接失誤的根本原因，積極探索問(wèn)題的解決方案，調(diào)整自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，確保機(jī)械焊接工作能夠正常運(yùn)行。自動(dòng)化設(shè)備是機(jī)械焊接自動(dòng)化的硬件設(shè)施，其質(zhì)量直接影響機(jī)械焊接的工作效率，當(dāng)自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，焊接工作人員依據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)判斷機(jī)械故障的發(fā)生部位，及時(shí)與專(zhuān)業(yè)的維修工作人員聯(lián)系，向維修工作人員講解故障發(fā)生時(shí)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)，維修工作人員采取觀察法、實(shí)驗(yàn)法等方式，診斷誘發(fā)機(jī)械故障的根本原因，并制定相應(yīng)的維修方案，當(dāng)機(jī)械維修工作結(jié)束之后，焊接工作人員進(jìn)行檢測(cè)，確保自動(dòng)化設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

（四）按照要求選擇合適的焊接組織形式

另一個(gè)需要采取的措施是按照要求選擇合適的焊接組織形式。焊接組織形式包括固定式焊接與移動(dòng)式焊接兩種形式，二者在技術(shù)人員的配置以及區(qū)域位置上有著明顯的區(qū)別，就技術(shù)人員配置來(lái)說(shuō)，固定式焊接需要具有固定的技術(shù)人員，特別是進(jìn)行集中固定式焊接工作時(shí)，由于其對(duì)焊接要求較高，因此需要具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的焊接人員來(lái)操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備，并按照焊接要求進(jìn)行小批量的機(jī)械生產(chǎn)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)來(lái)連接整機(jī)焊機(jī)與加工零件，以便對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行整體控制。而對(duì)移動(dòng)式焊接來(lái)說(shuō)，其焊接過(guò)程類(lèi)似于汽車(chē)生產(chǎn)線，操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備的人員具有不固定性，此類(lèi)方式適用于大批量的機(jī)械生產(chǎn)中，需要注意的是，在技術(shù)人員操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，設(shè)備也需要隨著焊接位置進(jìn)行移動(dòng)，以滿(mǎn)足焊接要求。焊接組織形式主要針對(duì)焊接零件而言，技術(shù)人員在利用自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，不僅需要按照技術(shù)要求來(lái)設(shè)定焊接位置以及類(lèi)型，節(jié)省焊接時(shí)間，并提高焊接效率。還需要根據(jù)焊接機(jī)械的不同選擇相應(yīng)的組織形式，從而保證工程機(jī)械制造符合設(shè)計(jì)要求。

四、結(jié)語(yǔ)

工程機(jī)械焊接企業(yè)應(yīng)意識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)對(duì)企業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要作用，依據(jù)自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力、戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量較高的機(jī)械焊接自動(dòng)化設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)工作人員的培訓(xùn)力度，提高焊接工作人員的專(zhuān)業(yè)技能，提升機(jī)械焊接的工作效率，促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。

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