汽车焊装智能化浪潮下技术革新，车企有哪些实践经验？

汽车产业变革如火如荼，汽车焊装作为车辆制造的核心环节，直接决定着整车的结构安全性与生产效能，更是衡量汽车工业智能化水平的重要标尺。在工业4.0与新能源汽车革命的双重驱动下，传统焊接工艺正经历着智能化重构——通过工业互联网、数字孪生、AI视觉检测等技术的深度融合，智能焊装工厂实现了从零部件精准定位、多机器人协同焊接到实时质量监控的全链路闭环，推动行业向高精度、零缺陷、柔性化生产持续进化。

在这一背景下，由中国机械工程学会、上海市焊接学会主办、汉诺威米兰星之球展览（深圳）有限公司协办的“汽车焊装智能工厂技术研讨会”在第28届北京埃森焊接与切割展览会期间同期举办，聚焦数字孪生在智能制造中的应用、智能化焊接技术等前沿议题。本期，我们撷取会议上嘉宾演讲的精华，看看这些标杆企业是如何驱动汽车焊装从零部件精准焊装、高效装配到智能质检的全流程跃升，以期让我们产业链上的读者在汽车焊装的智能化革命中找到新的突破口。

“十四五”规划提出推进数字化转型，推动数字经济与实体经济深度融合，其中涉及数字孪生。然而今年作为“十四五”收官之年，数字孪生发展还存在诸多瓶颈：一方面，从事数字孪生的公司目前尚未形成规模收入，研发投入巨大，对商业化前景产生怀疑，面临是否继续推进的困境；另一方面，业主/甲方在构建智能制造和智慧生产管理系统时，系统常难以有效应用，即便在大厂、汽车龙头企业及钢铁厂等有相关应用，系统也往往运行不久就被堵死的状况。

不过，随着DeepSeek的发布，大家对于人工智能的热情被点燃了。“DeepSeek降低了AI门槛，增强了人们对降本增效、提高产品质量以及场景适配的信心，尤其是让各方意识到人工智能并非遥不可及。在此背景下，随着人工智能的推广，智慧生产管理系统有望迎来较快发展。”东风设计研究院有限公司副总工程师邹征宇在他的主题演讲《数字孪生在智能制造中的应用》中分享道。

传统人工智能以规则驱动和监督学习为主要核心，主要应用在决策（金融风控、策略游戏、自动驾驶）、分类（图像分类）、预测（天气预报、股票金融）等领域。近几年，从ChatGPT到DeepSeek，“生成式人工智能”进入人们的视野，其与传统人工智能最大的差别是无监督或者自监督的学习方式，主要应用如生成文本、文章，或者用文本生成一些图像，甚至有的可以拿来做编程，强调创新性输出与跨模态融合。

深圳市鸿栢科技实业有限公司副总经理李家波在主题演讲《AI大模型在螺柱焊中的应用》中介绍，鸿栢科技是一家传统的制造型企业，为汽车厂提供焊装设备，人工智能为其带来助力。人工智能有三要素：算法、算力、数据，而鸿栢科技作为设备制造商能提供的是两点可为其带来数据和知识方面的助力。“鸿栢螺柱焊群控系统实现了对鸿栢旗下各种螺柱焊、点焊、弧焊设备的数据采集与集中控制。它能够为MES、AI系统提供高精度、高分辨率、多维度的焊点数据集。以螺柱焊的系统来说，螺柱焊现在能够为AI系统提供的数据分辨率是10个微秒，数据的垂直精度可以达到16位。”李家波分享道。

据上汽大众汽车有限公司规划部专家孙海涛介绍，上汽大众的车身工艺会采用上汽集团和德国大众的技术精华。“在汽车漏水槽方面，我们做过深度经济性计算，与传统的点焊工艺相比，激光枪投资高但有专用的激光法，点焊虽一次性投资低但运营成本高（电极帽等损耗大），且因现在车型造型倾向流线型、对风阻系数要求高，很多车型因空间限制不能用传统点焊，只能在激光枪和 CMT+中选择。”他在《焊装规划智能制造前行道路上的一些思考》的主题演讲中分享道，最终经多方面比较，上汽大众优先选择了采用CMT+工艺。

焊装技术经历了更迭的过程，从手工焊接演变到了机械化、自动化、数字化、智能化。在往智能化发展的道路上，对于很多中小企业来说，如何将人工智能技术融入到焊接工艺中是一个很大的挑战。“布局专家系统和机器学习对中小企业来说难度不大，但进入到深度学习和AI以后对算力的需求非常庞大，需要巨大的前期投入。未来中小企业焊装的智能化的突破点还是在专家系统和机器学习领域。”柳州五菱新能源汽车有限公司副总工程师韦乐侠在《汽车白车身关键焊接件焊接工艺设计及智能产线设计实践》中分享道。

“焊装不只是搭建产线、制作工装，关键是要焊出合格的白车身。我们在开发焊装系统需嵌入的模块时，需要解决后端视觉检测与数据回馈的问题，用得到的数据来指导未来开发，这样得以形成闭环。”韦乐侠表示，“AI对焊装模块中用标准化来打通各个环节会有非常大的帮助。”

据一汽-大众汽车有限公司规划部正高级工程师韩立军在《基于能耗的电阻点焊焊接参数模型研究》的主题演讲中分享，一汽大众在智慧工厂建设过程中主要历经了三个阶段。第一阶段是拥有充裕资金支持的时候，公司开展了涵盖几乎所有技术领域的300 多个项目；近些年随着汽车行业发展进入“彷徨期”，对智慧工厂的理解也较为困惑；现阶段则进入觉醒期，明确了下一步方向，即不考虑减员，而是通过智能化手段考虑节能，因为能耗带来的收益可以直观感受到。

“我们在推进智能点焊时走了不少弯路，考虑到当下经济形势，全面实现焊接智能化不现实，于是找到突破口，通过调整焊接参数来降低能耗。国内大企业产量数据丰富，能为模型计算提供大量基础，我们借助大量生产数据使得到十分可靠的模型，目前已在长春奥迪A4车型上实施，基本完成了车身下部和主焊线能耗的调整。”韩立军分享道。

汽车用金属材料主要涉及热成形钢和铸铝，涉及到三种焊接需求——热成形钢之间的焊接，铝合金之间的焊接以及铝合金和钢的焊接。中国科学院上海光学精密机械研究所高级工程师陶武在《轻质混合材料车身低成本高效焊接技术与产业化应用》的主题演讲中分享了其团队在车身焊接领域的多项原创技术——“盘古界”、“牛顿环”、“昆仑镜”。

“盘古界”是铝硅镀层热成形钢的激光拼焊技术。铝硅镀层热成形钢在汽车车身基本所有的关键结构部位都有应用，“盘古界”不需要去除镀层，降本增效，工艺简单，无需保护气体。“牛顿环”铝合金电阻点焊可以获得非常稳定的焊接质量，减少表面的粘连以及抑制缺陷。“昆仑镜”铝钢电阻点焊针对低延伸率金属都可以完成焊接，强度可达到2000兆帕，焊接效率高、性能好。

传统机器人焊接在工程应用中存在不足，例如没有把焊接质量的结果和焊接路径规划统一考虑在内。其次，不同工件的焊缝路径规划起来比较复杂，而且有时候它并不是平面或者简单的立体，而是空间的曲面（空间曲线的焊缝）。此外，现有的全自动方案少，操作复杂，且培训需要花比较多时间。而焊接机器人系统有时候并不是很智能，保护和检测手段不充分就会在焊接过程中遇到问题进而造成故障。

北京信息科技大学机电工程学院主任秦宇飞在《智能焊接机器人系统》的主题演讲中表示，智能焊接技术是指利用自动化设备、机器人系统、人工智能算法、多源传感技术等，实现焊接过程的自感知、自决策、自执行与自适应，从而提升焊接质量、效率和安全性的一类先进制造技术。随后，他分享了其参与的项目中，利用3D相机以及自主设计的智能焊接软件，结合焊后反馈融合技术，实现智能焊接的案例。

汽车焊装智能化变革浪潮汹涌，在工业4.0与新能源汽车革命的推动下，从技术融合到企业实践，从前沿探索到现实挑战，各方都在积极探寻适合自身的发展路径。尽管面临数字孪生发展瓶颈、人工智能算力投入难题等诸多挑战，但随着新技术的不断涌现和企业实践经验的积累，汽车焊装智能化已展现出强大的发展潜力。未来，随着更多创新技术的应用和企业间的交流合作，汽车焊装智能化有望实现更高质量的发展，为汽车产业的整体升级注入强劲动力，让我们共同期待汽车焊装智能化为汽车行业带来的惊喜！