前言

      随着我国汽车行业不断发展，不仅排气污染严重，而且能源需求持续增加，能源供需矛盾也越来越突出，迫在眉睫的问题是：能源资源枯竭，环境污染严重。

      按照《国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划（2012~2020）的通知》（国发[2012]22号）要求，逐步降低我国乘用车产品平均燃料消耗量，实现2020年我国乘用车产品平均燃料消耗量降至5升/100公里的目标。

      可以预料，油耗低于余5L/100km的车型，绝大多数车企会选择新能源汽车的技术路线。而新能源车大部分为电池，随着技术的进步，未来法规对油耗、排放的要求会越来越严。为了满足越来越严的法规需求，车企会投入越来越多的新能源汽车，如此循环。

新能源汽车的研发、制造现状---工装

      随着国家对新能源汽车的关注度越来越高，越来越多的新、老车企纷纷在新能源汽车的研发、制造中加大了投入力度，其中对于设备的添置是必不可少的。除去常规的加工、焊接设备，很多车企在工装这一方面都表示“头大”。

      近几年新能源汽车的发展可以说是相当的迅速。不同大小、不同款式的车子层出不穷，从而造成新能源汽车在研发与制造的过程中对工装夹具的需求也随之增大。但这个过程中车辆型号规格的多变性、更新换代，对于传统的专用工装夹具造成了相当大的打击。在这个过程中传统的专用工装就存在几个很严重的问题：

1、工装多次的投入成本；

2、工装的设计、制造时间；

3、不同型号产品的工装、如何重复利用；

4、闲置工装的存放问题。

上述的问题在多变性更大的车辆研发部门、单位更为突出。

很多车企的设计、制造人员在寻求问题解决办法的时候，开始关注到三维柔性工装夹具这个名词。

三维柔性工装夹具的定义

      三维柔性工装夹具由一套结构、尺寸已规格化、系列化和标准化的通用模块组装而成的。其模块可以多次重复使用，根据工件的种类、尺寸、加工要求按一定的程序选取有关模块进行组合拼装，从而获得所需工装夹具。

      经生产实践表明，与一次性使用的专用夹具相比，具有以下特点：

1、通用性强、灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期。

2、成本低、可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗。

3、可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。

      现如今它被广泛的应用于：钢结构、各种车辆制造、工程机械、框架和箱体、压力容器、机器人焊接、钣金加工、金属家具、设备装配、工业管道、检测系统等多个领域。  

三维柔性工装夹具在新能源汽车领域的使用情况

      随着近几年新能源汽车的发展，柔性工装在新能源汽车的研发制造过程中起到的作用也随之变大。

      在之前的专用工装设计中,设计人员需要大量的时间和精力去设计、绘制。现在除去个别特别定制的模块之外，设计人员可以在柔性工装的标准模块图库中进行选取，在计算机上快速、方便的进行工装设计。这大大的减少了设计人员的工作量。

图（1）：三维模拟方案

图（2）：新能源汽车电池架

      在现场工人使用时，工人可以根据现场的实际情况调整模块组件的位置及数量。当工件发生设计变动或者变更生产工件时可以现场、快速的进行工装的重组，同时因为工装的重复使用，对于存放工装夹具的场地需求也明显的减少。

      柔性工装夹具在生产制造过程中的使用方式也存在多样性，例如上海某汽车研发公司，该公司为中国兵器工业集团公司下属某汽车制造公司。该研发公司现将三维柔性工装运用在新能源汽车核心部件的研发设计及试制生产中。从前期使用工装模块数模进行工装的大体设计之外，样品的小批量试制的大部分工序也在柔性工装上进行操作，个别无法使用标准化模块满足的部分，则通过自制非标件与标准化的柔性工装相结合使用，从而满足工件整体的加工工艺。除了将柔性工装作为常规的焊接工作台使用之外，还将柔性工装的基础平台固定在搅拌摩擦焊设备上使用，从而弥补搅拌焊设备上定位、压紧件不足的缺陷。除此之外由于柔性工装的高精度性，该研发公司也将柔性工装的基础平台和个别模块用作检测工装使用。

结论

      三维柔性工装夹具凭借了自身的优势，在新能源汽车制造中起到了不小的作用。当然不单单是新能源汽车行业，在其他行业中三维柔性工装夹具也有的不可替代的作用。相信随着我国工业的发展，三维柔性工装夹具的作用也会越来越大。