摘要：分析了新能源汽車維修特點(diǎn)；重點(diǎn)探討了機(jī)器人、自動(dòng)化裝配線、智能化倉(cāng)儲(chǔ)物流等機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在新能源汽車維修領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀；針對(duì)性地提出加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、建立維修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、培養(yǎng)復(fù)合型人才、完善服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的建議。通過(guò)深度融合新能源與自動(dòng)化，推動(dòng)維修模式創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)變革，提升新能源汽車全生命周期服務(wù)水平，為汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；新能源汽車；維修；機(jī)器人；智能制造

中圖分類號(hào)：U472.4 收稿日期：2024-09-27

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.12.037

1 前言

新能源汽車是汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、交通運(yùn)輸綠色低碳發(fā)展的必由之路。在雙碳目標(biāo)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的持續(xù)引導(dǎo)下，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。新能源汽車保有量持續(xù)攀升，也對(duì)汽車售后服務(wù)市場(chǎng)帶來(lái)巨大增量［1］。新能源汽車采用電機(jī)、電控等新型動(dòng)力系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)布局、控制策略上不同于傳統(tǒng)燃油車，對(duì)維修工藝、設(shè)備、人才提出更高要求，新能源汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)凸顯，軟硬件一體化特征突出，對(duì)售后服務(wù)的智能化水平和響應(yīng)速度提出挑戰(zhàn)［2］。如何順應(yīng)新能源汽車技術(shù)變革趨勢(shì)，借助自動(dòng)化、信息化手段賦能汽車維修，推動(dòng)維修模式和業(yè)態(tài)創(chuàng)新，已成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要課題。

2 新能源汽車維修特點(diǎn)

新能源汽車依靠電池、電機(jī)等實(shí)現(xiàn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，在車輛結(jié)構(gòu)、原理、性能上有別于傳統(tǒng)燃油車，這就對(duì)其維修保養(yǎng)提出了特殊要求。新能源汽車維修特點(diǎn)如圖1所示。

a.系統(tǒng)復(fù)雜性高。新能源汽車采用車載互聯(lián)、自動(dòng)駕駛等前沿技術(shù)，軟硬件高度集成，涉及動(dòng)力電池、電機(jī)、電控等多個(gè)核心部件，對(duì)維修人員專業(yè)知識(shí)和技能的全面性、綜合性提出更高要求。

b.作業(yè)精細(xì)化要求高。新能源汽車動(dòng)力電池等核心部件對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素敏感，需在恒溫、防塵、防靜電的環(huán)境中實(shí)施檢測(cè)維護(hù)，對(duì)維修工藝、設(shè)備、場(chǎng)地等有著更為嚴(yán)格的要求。

c.故障診斷的智能化需求突出。新能源汽車依靠上千個(gè)傳感器和控制單元的協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦某個(gè)部件失效，會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，需要專業(yè)診斷設(shè)備解析海量數(shù)據(jù)，判斷根本故障，難以單純依靠人工經(jīng)驗(yàn)排查。

d.維修過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)高。動(dòng)力電池?cái)y帶大量電能，一旦拆卸不當(dāng)可能引發(fā)高壓電擊；電池?fù)p壞后易引發(fā)起火、爆炸等嚴(yán)重后果，需采取可靠的絕緣防護(hù)措施，特殊情況下需使用防爆工具。

3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能倉(cāng)儲(chǔ)物流等，可顯著提高設(shè)備自動(dòng)化、數(shù)字化水平，減少人工作業(yè)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量一致性，已在汽車整車制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在新能源汽車維修領(lǐng)域也得到越來(lái)越多地應(yīng)用，極大拓展了新能源汽車售后服務(wù)的深度和廣度。

3.1 機(jī)器人在新能源汽車維修中的應(yīng)用

機(jī)器人以其高精度、高效率、可重復(fù)性等優(yōu)勢(shì)，在新能源汽車生產(chǎn)制造中得到日益普及，近年來(lái)在維修領(lǐng)域的應(yīng)用也初露頭角。

一方面，機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)下的精準(zhǔn)拆裝技術(shù)日臻成熟。新能源汽車內(nèi)部空間布局緊湊，線束、部件排布復(fù)雜，對(duì)精細(xì)化拆裝提出更高要求。采用機(jī)器人自動(dòng)拆卸技術(shù)，通過(guò)視覺(jué)傳感器、力傳感器引導(dǎo)機(jī)器人精準(zhǔn)定位螺栓、卡扣，控制拆卸力矩和軌跡，可顯著提高作業(yè)效率和精度，降低因不當(dāng)操作導(dǎo)致的部件損壞風(fēng)險(xiǎn)。比如采埃孚研發(fā)的機(jī)器人自動(dòng)拆卸工作站，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池包內(nèi)90%以上部件的自動(dòng)拆解，動(dòng)作重復(fù)精度可達(dá)0.05 mm，可滿足電池包零部件再制造的需求。

另一方面，機(jī)器人智能檢測(cè)與故障診斷技術(shù)不斷突破。利用機(jī)器人搭載檢測(cè)設(shè)備對(duì)車輛進(jìn)行全方位掃描，通過(guò)聲振、內(nèi)窺鏡等無(wú)損檢測(cè)手段，發(fā)現(xiàn)車身、電池隱患。再結(jié)合車輛行駛工況大數(shù)據(jù)，建立故障模型、分析早期故障預(yù)兆，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效的預(yù)測(cè)性維護(hù)。博世公司開發(fā)的智能檢測(cè)機(jī)器人，集成了熱成像、聽診等檢測(cè)功能，可自動(dòng)巡檢車輛熱管理系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)狀態(tài)，識(shí)別泄漏等隱患源，實(shí)現(xiàn)2 min快速體檢，搭載AI驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，機(jī)器人可基于大量維修案例和專家知識(shí)的學(xué)習(xí)，判斷故障部位、原因和維修方法，并不斷強(qiáng)化和完善診斷模型，智能化水平將持續(xù)提升。

3.2 自動(dòng)化裝配流水線在新能源汽車維修中的應(yīng)用

原本廣泛應(yīng)用于整車制造的自動(dòng)化裝配線，如今也開始服務(wù)于新能源汽車維修領(lǐng)域。模塊化、柔性化的裝配生產(chǎn)線設(shè)計(jì)理念，不僅讓不同車型共線作業(yè)成為可能，也讓維修過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平大幅提升［3］。

上海某公司采用模塊化設(shè)計(jì)的電池包自動(dòng)化裝配維修線，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備，精準(zhǔn)拆解電池包并更換故障模塊，作業(yè)效率較人工提升3倍以上，裝配線每一個(gè)工位都安裝了智能質(zhì)控系統(tǒng)，對(duì)裝配件的型號(hào)、數(shù)量、裝配狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題即自動(dòng)預(yù)警，從源頭上控制質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

另外，基于工件色標(biāo)管理和RFID技術(shù)，可對(duì)維修過(guò)程進(jìn)行全流程數(shù)字化管控和質(zhì)量追溯，實(shí)現(xiàn)維修任務(wù)進(jìn)度、備件需求等實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度［4］。比亞迪成都新能源汽車生產(chǎn)基地建設(shè)了自動(dòng)化總裝配送線，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成與底盤的自動(dòng)精準(zhǔn)對(duì)位，裝配效率和合格率均顯著提升。

總之，自動(dòng)化裝配線讓新能源汽車維修實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，減少了人為質(zhì)量波動(dòng)，大幅提升了生產(chǎn)組織柔性和智能化水平。而隨著5G、大數(shù)據(jù)、VR等新興技術(shù)在維修領(lǐng)域的應(yīng)用，自動(dòng)化生產(chǎn)線將向更高集成度、更強(qiáng)控制力方向發(fā)展，推動(dòng)新能源汽車維修模式的革新。

3.3智能化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)在新能源汽車維修中的應(yīng)用

新能源汽車多樣化的產(chǎn)品形態(tài)和個(gè)性化的配置需求，對(duì)維修備件的品類、庫(kù)存提出了更高要求，備件價(jià)值量大，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)條件、周轉(zhuǎn)效率、現(xiàn)場(chǎng)配送等也有特殊需求［5］。

近年來(lái)，AGV小車、智能倉(cāng)儲(chǔ)等裝備的發(fā)展，為新能源汽車維修物流提供了新的解決方案。國(guó)內(nèi)外車企紛紛引入AGV智能物料配送，實(shí)現(xiàn)維修備件、工裝、耗材等物資的自動(dòng)化配送。AGV通過(guò)SLAM建圖導(dǎo)航、二維碼定位等，可實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)的智能路徑規(guī)劃和避障行駛，24 h不間斷配送，顯著提高了配送的及時(shí)率和準(zhǔn)確率，引入AGV也減少了叉車等燃油設(shè)備使用，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)物流“零排放”。

在倉(cāng)儲(chǔ)管理方面，立體倉(cāng)庫(kù)、穿梭車、AGV到ASRS系統(tǒng)的有機(jī)集成，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的自動(dòng)化、透明化管理。智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)還可與訂單系統(tǒng)、生產(chǎn)計(jì)劃、運(yùn)輸調(diào)度深度集成，基于大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)，對(duì)需求進(jìn)行智能預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化庫(kù)存策略，提高供應(yīng)鏈柔性。比如寧德時(shí)代與快倉(cāng)合作，實(shí)現(xiàn)電池倉(cāng)儲(chǔ)全流程自動(dòng)化作業(yè)，揀選效率提升3倍，人力節(jié)省60%。

4 應(yīng)用創(chuàng)新建議

4.1 加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)，突破核心零部件國(guó)產(chǎn)化

機(jī)器人、自動(dòng)化裝配等智能制造裝備的大規(guī)模應(yīng)用，是推動(dòng)新能源汽車維修高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。然而，核心零部件受制于人的技術(shù)瓶頸，已成為制約我國(guó)汽車維修自動(dòng)化、智能化發(fā)展的軟肋。機(jī)器人本體的減速器、伺服電機(jī)，智能傳感器的紅外、視覺(jué)元件，數(shù)控系統(tǒng)的高性能CPU等核心部件，大多依賴進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷。這不僅導(dǎo)致自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用成本居高不下，更可能因國(guó)際局勢(shì)動(dòng)蕩遭遇斷供風(fēng)險(xiǎn)，危及行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

破解這一困局，根本出路在于加大關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)力度，發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)pjt+2pE3tnGUsDn+L8klXg==急需的卡脖子難題，組織產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)。國(guó)家層面應(yīng)加大對(duì)機(jī)器人、工業(yè)控制系統(tǒng)等領(lǐng)域的研發(fā)投入，推進(jìn)核心零部件國(guó)產(chǎn)化替代，聚焦汽車維修場(chǎng)景需求，突破機(jī)器人柔性化、模塊化技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)智能裝備高精度傳感、精準(zhǔn)控制、人機(jī)協(xié)作等關(guān)鍵技術(shù)的新突破。通過(guò)強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，攻克一批“卡脖子”難題，形成一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心零部件，提升智能裝備的可及性、經(jīng)濟(jì)性。

4.2 建立新能源汽車維修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完善質(zhì)量追溯體系

我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)還相對(duì)滯后。部分維修企業(yè)仍沿襲燃油車時(shí)代的粗放式管理，維修質(zhì)量參差不齊，維修技術(shù)數(shù)據(jù)缺失，較難實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的精細(xì)化管控，亟需標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的引領(lǐng)和規(guī)范。

應(yīng)圍繞新能源汽車檢測(cè)診斷、故障排除、裝配拆解、調(diào)試升級(jí)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從人員、設(shè)備、工藝、流程等維度入手，研究制定一批急需的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確作業(yè)指引和基本要求。特別是針對(duì)動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控系統(tǒng)等核心部件，有必要制定更為細(xì)化的拆解維修規(guī)范，做到維修全過(guò)程可追溯、質(zhì)量可管控。

加快建立全國(guó)統(tǒng)一的新能源汽車維修技術(shù)信息系統(tǒng)，匯聚整車廠商、零部件供應(yīng)商、維修企業(yè)等的生產(chǎn)制造信息，為維修作業(yè)提供權(quán)威數(shù)據(jù)支撐。

建立嚴(yán)格的維修質(zhì)量管理制度，將維修業(yè)務(wù)納入汽車全生命周期質(zhì)量管理，構(gòu)建起覆蓋研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、使用、維修、報(bào)廢等環(huán)節(jié)的質(zhì)量追溯閉環(huán)，壓實(shí)各方責(zé)任，維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的生命力在于實(shí)施，加大標(biāo)準(zhǔn)宣貫力度，引導(dǎo)維修企業(yè)積極采標(biāo)，將標(biāo)準(zhǔn)要求細(xì)化為可執(zhí)行的作業(yè)指導(dǎo)書和操作規(guī)程，融入日常管理全過(guò)程。

加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查，定期開展維修企業(yè)質(zhì)量體系評(píng)估，推行第三方認(rèn)證，促進(jìn)行業(yè)自律、持續(xù)改進(jìn)，建立標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施信息反饋機(jī)制，及時(shí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行效果，發(fā)現(xiàn)新情況、新問(wèn)題，以開放包容的態(tài)度鼓勵(lì)先行先試，為標(biāo)準(zhǔn)修訂完善提供“活水”，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，加快國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)接軌，提升中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的“含金量”，推動(dòng)中國(guó)方案、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)走向世界。

4.3 培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)人才，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新

新能源汽車融合了新能源、人工智能、大數(shù)據(jù)等多學(xué)科知識(shí)，對(duì)從業(yè)人員綜合技術(shù)素質(zhì)提出了更高要求。一方面，加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)，鼓勵(lì)院校開設(shè)新能源汽車專業(yè)，優(yōu)化課程設(shè)置，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。鼓勵(lì)企業(yè)與高校共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地，讓學(xué)生在真實(shí)場(chǎng)景中強(qiáng)化專業(yè)技能。另一方面，加強(qiáng)在職人員培訓(xùn)，定期開展新能源汽車技術(shù)、自動(dòng)化設(shè)備操作維護(hù)等專題培訓(xùn)，提升一線員工適應(yīng)新技術(shù)變革的能力，發(fā)揮行業(yè)組織作用，搭建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，促進(jìn)科研成果就地轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加速形成一批拳頭產(chǎn)品和示范項(xiàng)目，以點(diǎn)帶面推動(dòng)新能源汽車維修技術(shù)進(jìn)步。

4.4 完善售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，探索新型商業(yè)模式

新能源汽車“三電”系統(tǒng)的維修對(duì)場(chǎng)地、設(shè)備等有更高要求，而傳統(tǒng)燃油車維修網(wǎng)點(diǎn)受場(chǎng)地、資金、技術(shù)等因素限制，短期內(nèi)難以完成向新能源汽車維修的轉(zhuǎn)型。應(yīng)鼓勵(lì)主機(jī)廠、電池廠等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)同，合力打造區(qū)域化的新能源汽車維修中心，實(shí)現(xiàn)維修設(shè)備、備件、技術(shù)的共享共用，節(jié)約建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，應(yīng)依托獨(dú)立售后服務(wù)連鎖、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等，發(fā)展社會(huì)化的新能源汽車維修網(wǎng)絡(luò)。

鼓勵(lì)有條件的企業(yè)建立中央倉(cāng)儲(chǔ)，為周邊經(jīng)銷商、維修站提供共享備件，提升備件使用效率，車企還應(yīng)創(chuàng)新商業(yè)模式，發(fā)展預(yù)約檢測(cè)、上門維修等個(gè)性化增值服務(wù)，建立服務(wù)積分獎(jiǎng)勵(lì)、會(huì)員俱樂(lè)部等，提升用戶忠誠(chéng)度，推動(dòng)形成線上線下一體、線下閉環(huán)管理的新型服務(wù)生態(tài)，提升新能源汽車用戶全生命周期體驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械自動(dòng)化作為智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將助力新能源汽車維修模式的變革和創(chuàng)新。通過(guò)數(shù)字化、智能化手段賦能，推動(dòng)維修從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)判斷向?qū)I(yè)化、精細(xì)化轉(zhuǎn)變，從被動(dòng)響應(yīng)用戶需求向主動(dòng)優(yōu)化服務(wù)模式升級(jí)，有利于顯著提升新能源汽車維修保障水平，為汽車強(qiáng)國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。相關(guān)部門要高度重視新能源汽車售后服務(wù)體系構(gòu)建，將新技術(shù)應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂、人才培養(yǎng)、網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)等有機(jī)結(jié)合，形成政策合力，營(yíng)造產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加快構(gòu)建與新能源汽車技術(shù)進(jìn)步相匹配、與行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展相適應(yīng)的現(xiàn)代化維修服務(wù)體系，更好滿足人民群眾多樣化、個(gè)性化出行需求，共享綠色低碳出行發(fā)展成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳公平.智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在新能源汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].汽車測(cè)試報(bào)告，2024（6）：56-57.

[2]方泰福.新能源汽車高壓線束自動(dòng)化產(chǎn)線的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2024，65（11）：143-146.

[3]劉永東.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車控制中的應(yīng)用[J].汽車測(cè)試報(bào)告， 2024（3）：34-36.

[4]薛慧，柴艷榮.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用[J].水利水電科技進(jìn)展，2022，42（5）：127-127.

[5]黃理.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用[J].汽車測(cè)試報(bào)告， 2024（3）：28-30.

作者簡(jiǎn)介：

岳宇航，男，1996年生，助教，研究方向?yàn)楦叩嚷殬I(yè)教育。