汽車智能制造中的工業物聯網技術應用

曹志義

關鍵詞：汽車智能制造；工業物聯網；數字化

0前言

近年來，汽車制造行業正向著智能化方向發展，因此汽車企業應積極發展汽車智能制造，為汽車制造行業智能化發展提供有力支持。工業物聯網技術是汽車智能制造中的關鍵技術，應通過工業物聯網技術的支持來降低汽車智能制造難度，從而滿足汽車制造智能化和數字化的要求，為汽車智能制造提供標準化技術支持。促使汽車智能制造中的工業物聯網技術向著合理方向發展，彰顯工業物聯網技術在汽車智能制造中的應用價值。

1工業物聯網結構

針對應用在汽車智能制造中的工業物聯網展開研究，工業物聯網主要分為運營管理網和生產控制網2 個部分，其中：運營管理網與供應商連接，可為汽車智能制造提供生產計劃、財務管理和經營管理支持，保證汽車智能制造與零件供應商信息通信集成效果；生產控制網則可以實現汽車制造過程設備、操作者和產品之間的互聯目標，保證各個基礎系統之間的信息通信效果，從而為汽車智能制造提供準確的信息支持。在汽車智能制造過程中，應借助工業物聯網進行管理層級劃分，主要可分為現場設備、車間管理和廠級管理3 個部分，同時對汽車智能制造層級劃分和相關系統進行協同化處理。處于生產制造底端的現場設備與控制系統需要達到相互協調的狀態，通過現場總線網絡實現公共環境數據感知和控制命令下達的目標，同時在工業物聯網支持下實現現場設備相互連接和信息互通。通過數據庫來實現底端數據傳輸的目標，可以對相關數據信息展開深入分析，為汽車智能制造中工業物聯網的安全穩定運行提供準確的數據信息支持［1］。

2汽車智能制造過程

2. 1沖壓

沖壓作為汽車制造的第一道工序，主要作用是對鋼板材料進行壓平和剪切處理，之后將鋼板沖壓成車身和底盤等部件。在互聯網系統合理應用的情況下，可以實現鋼板的柔性傳送和模具自動識別，準確提取相關工作參數，為鋼板加工提供數據信息支持。鋼板沖壓處理過程中需要做好大型自動沖壓生產線占地面積規劃，工業物聯網技術能夠對汽車制造過程中鋼板沖壓處理進行有效調整，維持沖壓生產線的合理性和整體規劃效果。因此，保證沖壓生產的個性化效果和準時性，能夠為后續汽車智能制造良性有效開展提供有力支持［2］。

2. 2 焊接

為了開展車身生產和總成拼裝等工作的智能化，完成鋼板沖壓成形之后，需要對各個鋼板部件進行焊接處理，在焊接車間直接將沖壓成形的鋼板焊接成車身。同時，汽車車身由側圍、前后圍和底板等部分組成，需保證這幾個部件的拼裝效果，做好車頂和四門兩蓋焊接處理工作，從而保證汽車整體焊接的智能化效果。在汽車車身和基礎部件焊接過程中，應保證幾何尺寸和焊接點布置均達到合理狀態，這對于保障車身的強度和整體質量等方面有著重要作用。按照汽車智能制造要求，應強化激光焊等新技術的應用，借助焊接機器人、自動化設備和物聯網系統，滿足汽車基礎部件焊接處理的良性開展要求［3］。

2. 3 涂裝

涂裝作為汽車制造最為復雜的過程，主要包括前處理、電泳、車身密封、底漆涂裝、面漆涂裝和車身檢驗等工序。為了保證各項基礎工序之間的協調配合，將前期加工完成的車身轉入到涂裝區域，最后流轉到總裝車間，從而減少汽車整體涂裝過程中三廢排放和涂料損耗，保證汽車涂裝效率。在汽車智能制造過程中應加強新材料和新工藝的應用力度，在汽車車身和部件涂裝過程中應用高壓靜電噴涂技術和設備，維持車身涂裝的自動化控制效果。同時，應按照涂裝工作要求投入透明網絡監控系統和制造執行系統，提升汽車涂裝效率，滿足汽車智能制造的高效合理開展［4］。

2. 4 總裝

汽車總裝是指將車身、發動機、變速器、儀表盤、車燈、車門和輪胎等部件裝配到一起的過程［5］。在汽車總裝過程中需要保證相關設備的合理性和實際應用效果。與上述幾個過程相比，汽車總裝相對分散，涉及的控制點也較多，因此需要根據汽車各部件的總裝情況做好相關信息采集工作，保證各項基礎信息的有效性和實際作用，增強車間信息管理與生產自動化之間的結合力度，加強現場總線技術和工業物聯網在汽車總裝處理中的作用效果。綜上所述，對汽車總裝面臨的缺陷問題展開有效處理，維持汽車制造的智能化和數字化效果，使得智能總裝可以在工業物聯網及其技術支持下良性開展，有針對性地解決汽車智能制造面臨的影響因素和缺陷。

3 汽車智能制造中的工業物聯網技術

3. 1 多協議解析技術

在汽車智能制造工業物聯網的發展過程中面臨著硬件設備數量增多的現象，不同設備在實際運行過程中需要考慮的環境狀態和通信協議等方面存在一定差異，因此需從各項差異表現入手，增強工業物聯網多協議解析技術的應用力度，借助多協議解析技術實現工業物聯網設備互聯的目標，提高汽車智能制造物聯網平臺對海量異構設備的統一管理效果，從而改善其在實際應用過程中面臨的缺陷問題［6］。

多協議解析技術的應用可以實現汽車智能制造工業物聯網協議幀結構中某些固定字段存入到協議庫模板當中，通過字符串匹配算法將數據中的固定字段與協議庫中的數據信息匹配到一起，借此完成協議解析的目的。在工業物聯網規劃和實際應用過程中就應按照汽車智能制造實施要求對應用在其中的編譯技術進行有效調整，維持協議解析的可靠性和關聯工作實際開展效果，從而呈現協議結構描述和協議解析代碼之間的耦合關系，保證汽車智能制造中工業物聯網的實際應用效果和多協議解析技術的現實作用。在汽車智能制造工業物聯網中合理應用多協議解析技術可以避免工業物聯網系統協議解析代碼修改的問題，保證工業物聯網智能化解析效果，減少汽車智能制造過程中的人工參與，滿足工業物聯網在汽車智能制造中的良性合理應用。

3. 2 異構互聯技術

汽車智能制造過程可以根據具體流程和基礎項目對工業物聯網實施異構互聯處理，通過強化異構互聯技術的應用力度，實現網關設備和應用層的相互結合，增強工業物聯網基礎系統之間的結合力度，保證汽車智能制造工業物聯網通信效果和信息傳輸效率，使得汽車智能制造中工業物聯網擴展性差等問題得到有效處理。相關工作人員應從行業現代化發展角度出發提出以信息為中心的物聯網體系架構，借助該架構實現汽車智能制造過程中移動場景優化的目標，同時支持動態設備和靜態設備之間的組網效果，增強汽車智能制造工業物聯網系統相關信息傳輸的穩定性和實際管控效果。

在異構互聯技術支持下調整工業物聯網網關，提出一種無線傳感網融合組網方式，必要時可在此基礎上設計一種雙模網關，保證汽車智能制造中工業物聯網信息傳輸的高效性。在異構互聯技術支持下為工業物聯網構建一個標準化數據通信網關平臺，借助相應平臺實現數據交換和格式標準優化調整的目標，突出汽車智能制造工業物聯網異構網絡協議轉換優勢和實際作用，將異構網絡相互聯合優勢和可融合性有效呈現出來，提升汽車智能制造中工業物聯網的通信效率，使得工業物聯網信息傳輸可以滿足汽車智能制造高效合理開展的要求。

3. 3 高速數據存儲處理技術

汽車智能制造中的工業物聯網在運行過程中會產生大量數據信息，應保證高速數據信息存儲和綜合處理的有效性，對低時延數據信息存儲和處理過程中數據存儲不當和數據處理受限問題進行有效調整，從而增強工業物聯網及高速數據存儲處理技術在汽車智能制造中的作用。在汽車智能制造工業物聯網中，云計算中心往往布置在離終端比較遠的位置，這會造成數據信息在傳輸過程中產生延遲。此時應強化云計算方法的應用力度，保證工業物聯網數據信息存儲和中心擴展的有效性，解決數據信息存儲和處理過程中的延時問題。同時根據工業物聯網數據信息的傳輸情況構建數據存儲和處理體系，對汽車智能制造工業物聯網負載節點難以完成的數據信息計算和存儲任務進行相應調整，提高數據計算和存儲的效率，在滿足工業物聯網數據信息傳輸共享目標的情況下將工業物聯網在汽車智能制造中的實際作用有效表現出來。在高速數據存儲和處理技術支持下簡化數據分配算法，避免數據分配計算過于復雜，據此提出相關數據信息計算策略，確保汽車智能制造工業物聯網可以在高速數據存儲和處理技術支持下得到可靠應用。

3. 4 邊緣計算技術

邊緣計算技術是指靠近物或者數據源頭的一側，采用網絡計算和存儲等核心能力進行計算的技術。作為工業物聯網技術的重要組成部分，邊緣計算技術的應用需要借助應用程序在汽車制造部位邊緣側發起網絡服務響應，做好測量數據歸納收集工作，為汽車智能制造提供準確數據信息支持。工業物聯網在一定程度上為汽車智能制造提供了有力支持，因此應保證工業物聯網整體規劃的合理性和實際管控效果。而在汽車智能制造過程中也對工業物聯網數據計算和傳輸管控提出較高的要求，在落實各項具體要求情況下應將云計算模型及相關計算業務集中到工業物聯網云端處理區域，改善其數據信息處理面臨的壓力，實現數據信息的高效處理，從而將邊緣計算技術在工業物聯網安全穩定運行和信息傳輸管控中的實際作用有效表現出來。

對汽車智能制造工業物聯網數據信息實施邊緣計算，需將計算任務合理分配到物聯網邊緣端網關設備上，在工業物聯網邊緣端加強數據信息處理和綜合分析能力，可以為工業物聯網平臺調度和數據信息高效計算提供參考依據。合理應用邊緣計算技術能夠為汽車智能制造中的工業物聯網提供有效管控，做好資源分配和功率消耗建模，降低工業物聯網的能源消耗量，從而對汽車智能制造中的工業物聯網任務展開合理有效調度。在邊緣計算技術支持下能夠保證工業物聯網數據信息計算節點劃分效果，減少數據信息傳輸過程中發生延時現象的可能性，從而保證汽車智能制造中工業物聯網的負載平衡效果和計算任務的實際開展效果。

4 汽車智能制造中工業物聯網的發展

4. 1 物聯網互聯互通

為了促進汽車智能制造中的工業物聯網向合理化方向發展，需要解決汽車制造現場設備聯通和生產設備功能參數優化處理的問題，真正實現汽車智能制造工廠設備和萬物互聯互通的目標。因此，在實際發展過程中應考慮工業物聯網互聯互通要求下的發展方向，增強協議數據格式標準化處理在工業物聯網技術升級轉型中的作用，將汽車智能制造中工業物聯網良性發展目標落到實處。

4. 2 物聯網數據卸載

汽車智能制造中的工業物聯網系統涉及多個分布式計算能力的邊緣設備，導致在系統運行過程中由于邊緣設備影響而出現邊緣服務器處理能力下降等問題。這說明汽車智能制造中的工業物聯網系統在發展過程中應對邊緣設備數據進行卸載和綜合處理，避免出現數據信息混亂現象，實現汽車智能制造中工業物聯網系統轉型升級。

4. 3 物聯網負載平衡

汽車智能制造中工業物聯網系統在長時間運行過程中容易出現單個資源負載的現象，這會影響工業物聯網數據信息傳輸效果，應結合工業物聯網系統數據信息負載形式和表現情況促使其向著合理化方向發展，使得汽車智能制造中的工業物聯網處于負載平衡狀態，避免網絡因為數據資源吞吐而出現寬帶資源浪費現象。實現工業物聯網的負載平衡，為汽車智能制造提供準確的信息支持。

4. 4 物聯網通信安全

隨著汽車智能制造水平的不斷提高，應保證工業物聯網平臺通信的安全性和實際管控效果。因此，需結合汽車智能制造需求促使其工業物聯網實現通信安全，保證相關信息的通信質量和實際管控效果，在保障各項數據信息和實際通信安全性的同時為汽車智能制造提供準確完善的通信數據支持，使得工業物聯網的通信安全發展可以滿足汽車智能制造的不斷發展。

5 結語

為保證汽車智能制造效果，應按照各項基礎要求增強工業物聯網及其技術在汽車智能制造中的應用力度，彰顯汽車制造的智能化效果。按照汽車智能制造要求對應用在其中的工業物聯網技術實施優化更新，促使汽車制造行業可以在工業物聯網技術支持下實現轉型升級。此外，應促進汽車智能制造中的工業物聯網技術向著合理化方向發展，同時考慮工業物聯網互聯互通要求，對邊緣設備數據進行卸載和綜合處理，實現工業物聯網的負載平衡和通信安全發展，實現汽車制造行業向著智能化方向發展。