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第五章汽车制造过程的智能监测、诊断与控制

任务三汽车制造过程对控制、监控与诊断的需求

1、汽车制造系统的智能控制、监控与诊断的必要性

◆汽车自动化生产设备昂贵，停车损失成为一种不堪忍受的负担；

◆汽车自动化生产的产品质量保证的需要，保证无废品生产的需要

◆制造系统及过程的复杂性，如非线性、时变性，强干扰等。

◆制造系统或设备使用的灵活性及维护的方便性的需要。

2、汽车制造系统的智能控制、监控与诊断的目标

◆目标：对汽车制造系统与制造过程中产生的各种信息进行获取、传输、处理、分析和应用，确保

制造自动化生产的生产高效、合格地进行，实现无废品乃至零故障率的生产。

◆目的：保证加工系统的安全运行；保证加工设备避免受到损坏；保证工件加工质量；减少加工辅

助工作时间，提高生产率；对资源进行优化使用。

3、汽车制造系统对智能控制、监控与诊断的要求

◆汽车制造系统与制造过程中主要靠生产设备自身所具有的自监视、自诊断及自动控制与补偿功能、

自动故障排除功能来保证不出废品，而不是事后检验剔除废品。

◆汽车制造系统的控制、监控与诊断系统必须与制造自动化、智能化、柔性化、集成化和网络化相

适应，应该是一通用型模块化、集成化、智能化、网络化的具备自学习与自适应调整功能的多传感器、多

参数、多模块综合决策系统。

◆汽车制造系统的控制、监控与诊断必须满足：能测量、处理众多A/D信号；能很好地预处理被测

量信号；能作复杂的多参数决策；具有模块式、可扩展、可重构的功能；监控参数、模型与策略的可调性

和自适应学习能力；高度自动化、智能化与网络化功能。

4、汽车制造系统对智能控制、监控与诊断的特点

◆主动性能够适时接受来自设备上的相关信息（如反应故障状况、工作历史等情况的综合报告），

主动了解设备的健康状况，并激励和调动其资源开展先期工作，提前制定相应的诊断维修策略。

◆敏捷性能够敏捷地观察、分析和判断问题，及时、快速地提出有效的控制、维修对策和任务决策，

灵活使用维修方法，对设备的维修请求具有高速度、高质量的响应能力，从而保证设备的安全性和利用率。

◆精确性能够充分利用来自设备上的综合报告和维护系统的各种信息、资源，做到对故障的准确定位，

精确筹划，制定最优化的维护方案，避免维护工作的盲目性，使不适合的维护行为最小化。

◆协同性系统与供应商、设备用户之间具有紧密的协同联系，能够面向维护任务要求，实时进行信息

联络，开展诊断维护工作，形成一个多方协作的综合控制、诊断维护体系。

任务四汽车制造过程的智能检测与监控技术

1、检测与监控系统的功能与作用

汽车自动化制造系统中的检测与监控就是采用检测与监控系统通过传感和分析处理相关信息，从而

对自动化制造系统的运行状态和加工过程进行检测与控制，其根本目的是要主动控制加工质量，减小废

品率，提高机械加工生产率，提高加工过程的安全性，优化配置制造资源。概括起来说，检测与监控系

统的功能与作用包括以下几个方面：

（1）确保整个系统按照设定的操作顺序运行；

（2）确保系统生产出的产品符合质量要求；

（3）防止由于系统各组成部分的异常或过程失误引起事故；

（4）监测及分析系统运行状态的发展趋势；

（5）对出现的故障进行分析和诊断；

2、汽车制造过程的检测与监控的内容

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在汽车制造系统自动化中，所涉及的信息十分广泛。根据所测信号的物理和用途的不同，所涉及的

主要信息包括以下几个方面：

原材料、毛坯、部件等的的检测、工位状况的检测、加工及装配过程的检测、设备工作状况的检测、材

料、零件传送中的检测、产品设备试验中的自动检测、整个系统的监视、环境参数的检测与监控、系统的

故障诊断与故障统计、保证工作人员安全的监测等。

3、自动化制造系统的检测与监控软件

自