为深入了解汽车产业智能制造转型现状,在真实产业场景中锤炼专业技能、解决实际问题,近日,北京科技职业大学汽车工程学院“数字孪生及虚拟仿真机器人”科创暑期社会实践团队,以“调研产业真问题、技术攻关解难题”为主线,走进小米汽车等智能制造企业开展产业调研,结合实际问题开展技术调试实践。
团队在指导老师的带领下,围绕当前汽车产业向智能化、数字化转型的发展趋势开展实地调研。通过走访整车焊装车间、零部件自动化生产线,与企业技术工程师座谈交流,团队真切感受到汽车制造产业正加速向智能制造方向演进——工业PLC控制、工业机器人运维已成为整车生产、零部件加工线上的核心技术支撑。调研中团队也发现了一线生产中的问题:部分中小型汽车零部件企业的焊接工位仍存在自动化程度不高、人工焊接效率偏低、产品精度一致性难以保障等痛点,企业对低成本、可落地的自动化改造方案有着迫切需求。

在小米汽车基地了解虚拟仿真与产线的密切联系
带着调研发现的真实问题,团队将“汽车零部件焊接工位的自动化调试与效率提升”确立为本次社会实践重点解决的具体任务,把实训课堂搬到了解决产业真问题的现场。团队聚焦工业自动化核心技术,围绕PLC程序设计与现场调试、ABB工业机器人操作与轨迹规划两大方向展开技术攻关。指导老师结合调研企业的真实工况,从焊接工位的程序逻辑编写、设备参数配置,到机器人运动轨迹规划、末端焊枪精准校准,对核心操作环节进行分步拆解与实操示范。
实操过程中,团队分为PLC程序组与机器人调试组协同推进。PLC组依托西门子S7-1200系列PLC,在博途TIA Portal软件中完成焊接工位的程序架构搭建,先后编写了手动/自动切换逻辑、气缸夹紧与松开控制、焊接启停时序、故障报警与急停联锁等核心功能模块,通过反复核对IO端口映射、逐段下载程序在线调试,逐一排查并解决了传感器信号延迟、电磁阀动作不同步等十余项程序问题。机器人调试组则通过ABB机器人示教器,对焊接工位的十余个关键路径点进行逐点示教与坐标微调,重点校准了机器人末端工具中心点(TCP)精度,反复优化焊枪接近角度、焊接运行速度与起弧收弧停留时间,确保焊缝轨迹平滑连续、焊点定位准确。针对调试中反复出现的轨迹偏差、焊点偏移等问题,两组每日同步进度、联合分析原因,通过调整PLC输出信号时序与机器人等待点位相互配合,前后迭代测试三十余次,最终完成了一套适用于中小型零部件焊接工位的自动化调试方案。

指导老师带领实践团队成员开展PLC程序调试与焊接工位逻辑讲解

团队成员精准调试ABB机器人末端执行器,校准焊接工位运行精度
本次社会实践不满足于“学会操作”,而是瞄准“解决问题”。经过持续攻关,团队完成的焊接工位自动化调试方案,有效提升了焊点定位精度与焊接运行稳定性,相比人工焊接在效率和一致性上均有明显改善,为中小型零部件企业的低成本自动化改造提供了可参考的实践样本。不同于课堂理论教学和普通技能实训,本次暑期社会实践以产业真实问题为导向,打通了“调研发现问题—技术攻关解题—实践验证成效”的完整链条,真正做到了在实践中学习、在解决问题中成长。同时,团队也清醒认识到,本次方案仍处于实验室原型验证阶段,距离真正落地解决企业实际问题还有差距:一是受实训设备条件限制,当前方案仅在教学型工作站上完成调试,尚未进入企业真实产线进行现场验证,与企业实际生产中的多工位协同、连续长时间运行、复杂工件上下料等工况还存在脱节;二是方案目前只覆盖了单一规格零部件的直缝焊接场景,对于企业普遍存在的多品种、小批量、异形焊缝等复杂需求,还未能给出适配的解决方案;三是在成本核算、安全防护标准、运维操作规程等工程化落地环节,团队尚未开展系统研究,方案的可复制性和可推广性仍需进一步打磨。这些不足为团队后续持续深入研究明确了方向。
实践团成员表示,这次带着问题去调研、盯着问题去攻关的社会实践,比单纯的技能实训收获更加扎实。通过走进企业一线,大家对汽车产业的智能制造趋势有了更直观的认识;通过亲手解决一个具体的焊接工位自动化问题,也真切体会到专业技术服务产业需求的价值。下一步,团队将继续打磨优化方案,把社会实践的成果真正转化为服务产业的实际能力。
此次暑期社会实践是团队落实“岗课赛证”融合育人、引导学生在真实产业场景中锤炼技能的重要举措。下一步,团队将持续聚焦产业岗位需求,搭建更多“调研+实践+攻关”一体化的社会实践平台,引导学生在解决真实问题中长才干、砺匠心,为成长为高素质技术技能人才、对接汽车产业发展需求打下坚实基础。