本文以機(jī)器視覺(jué)為突破點(diǎn)，詳細(xì)闡述視覺(jué)技術(shù)在汽車(chē)制造，尤其是在中國(guó)重汽智能化道路上的應(yīng)用與實(shí)踐。結(jié)合車(chē)間實(shí)際需求和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，制定商用車(chē)制造中機(jī)器視覺(jué)發(fā)展藍(lán)圖，以此來(lái)有效指導(dǎo)新時(shí)代商用車(chē)制造產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展與規(guī)劃，進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)商用車(chē)制造的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，助力中國(guó)實(shí)現(xiàn) 2025 智能制造。

1、機(jī)器視覺(jué)在汽車(chē)制造中的應(yīng)用

目前，機(jī)器視覺(jué)已被廣泛應(yīng)用于乘用車(chē)產(chǎn)線(xiàn)，而在商用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用則剛剛大規(guī)模應(yīng)用，其主要集中于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和車(chē)橋等總成車(chē)間，而整車(chē)產(chǎn)線(xiàn)由于其生產(chǎn)的復(fù)雜性和多樣性，進(jìn)展緩慢。在機(jī)器視覺(jué)的垂直細(xì)分領(lǐng)域，主要集中于視覺(jué)檢測(cè)及視覺(jué)定位引導(dǎo)方面，2D 視覺(jué)也逐步往 3D 視覺(jué)拓展，3D 視覺(jué)的廣泛應(yīng)用將成為行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本章將從機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用價(jià)值、細(xì)分領(lǐng)域2個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述，為汽車(chē)制造領(lǐng)域后續(xù)的智能化發(fā)展提供意見(jiàn)。

1.1 機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用價(jià)值

機(jī)器視覺(jué)不僅可以作為產(chǎn)線(xiàn)提升及智能化道路的實(shí)施途徑，還可以在企業(yè)生產(chǎn)的成本、質(zhì)量及物流體系中發(fā)揮重要的作用及價(jià)值。其在重型汽車(chē)的應(yīng)用價(jià)值主要有以下幾點(diǎn)。

（1）智能化價(jià)值 ：提升產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化，降低重復(fù)繁重人工，助力重型汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線(xiàn)升級(jí)，成為智能工廠(chǎng)重要的支柱性生產(chǎn)設(shè)備。

（2）成本及質(zhì)量?jī)r(jià)值 ：機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的加入可大幅降低對(duì)人力資源及工位器具的要求，同時(shí)提升生產(chǎn)柔性，幫助車(chē)企降低成本壓力，提高整車(chē)質(zhì)量。

（3）物流自動(dòng)化 ：機(jī)器視覺(jué)引導(dǎo)的加入可降低對(duì)工位環(huán)境的要求，實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)化的庫(kù)位從而提升物流環(huán)節(jié)的人機(jī)工程與效率，同時(shí)也讓工位的物流自動(dòng)化更易達(dá)成。

（4）數(shù)據(jù)化需求 ：機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用過(guò)程中，數(shù)據(jù)化將為工廠(chǎng)質(zhì)量體系監(jiān)控、預(yù)維護(hù)等工作提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)流。

1.2 機(jī)器視覺(jué)細(xì)分領(lǐng)域剖析

機(jī)器視覺(jué)作為現(xiàn)代工廠(chǎng)的眼睛，在商用車(chē)制造中主要有以下 2 點(diǎn)作用 ：一是引導(dǎo)機(jī)器人完成工件的精準(zhǔn)裝配 ；二是提升上下料裝配及整車(chē)生產(chǎn)質(zhì)量。以下將結(jié)合視覺(jué)技術(shù)與商用車(chē)工藝特點(diǎn)，從視覺(jué)引導(dǎo)、視覺(jué)檢測(cè)及掃碼測(cè)量幾個(gè)垂直細(xì)分領(lǐng)域?qū)�機(jī)器 視覺(jué)在商用車(chē)制造中的應(yīng)用進(jìn)行剖析。

1.2.1 視覺(jué)引導(dǎo)

視覺(jué)引導(dǎo)主要通過(guò)拍照或測(cè)量，引導(dǎo)機(jī)器人準(zhǔn)確到達(dá)下一步工藝所需的空間位置，以彌補(bǔ)工裝器具定位或加工制造誤差帶來(lái)的實(shí)時(shí)位置變化量，實(shí)現(xiàn)工位的自動(dòng)裝配或定位。其典型應(yīng)用如圖所示。

視覺(jué)引導(dǎo)的應(yīng)用較為廣泛，在商用車(chē)沖焊涂總及各總成生產(chǎn)過(guò)程中均有涉足，并以此為基礎(chǔ)提升產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)裝配能力及智能化水平。

視覺(jué)引導(dǎo)的主要特性有 ：①參與裝配生產(chǎn)，需具備相機(jī)快速恢復(fù)、替換功能 ；②要求引導(dǎo)精度高，需與工位器具、機(jī)器人及AGV 緊密配合 ；③依賴(lài)工藝及料件形狀特性來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)器人抓取方式，從而設(shè)計(jì)整體視覺(jué)方案。

1.2.2 視覺(jué)檢測(cè)

視覺(jué)檢測(cè)指的是在固定工位環(huán)境或光照背景下，通過(guò)視覺(jué)算法對(duì)相機(jī)獲取的工位圖像進(jìn)行輪廓、顏色和濾波等一系列特征分析，最終得出類(lèi)別、缺陷或質(zhì)量的檢測(cè)結(jié)果，為質(zhì)檢及后續(xù)的工序提供協(xié)助。其典型應(yīng)用如圖所示。

 視覺(jué)檢測(cè)應(yīng)用主要集中在涂膠檢測(cè)、裝配質(zhì)量及整車(chē)精調(diào) 3 個(gè)方面，以傳統(tǒng)圖像算法為基礎(chǔ)，向柔性化和深度學(xué)習(xí)趨勢(shì)發(fā)展。

視覺(jué)檢測(cè)的主要特性有 ：①不直接參與生產(chǎn)節(jié)拍 ；②主要以 2D 視覺(jué)算法為主，根據(jù)場(chǎng)景個(gè)性化開(kāi)發(fā)，關(guān)注質(zhì)量問(wèn)題。

1.2.3 掃碼測(cè)量

掃碼追溯主要對(duì)各鑄造件和部件的 OCR 字符碼、條碼及直接部件標(biāo)識(shí)碼（DPM）進(jìn)行掃描識(shí)別，以此來(lái)匹配物料信息，完善整車(chē)裝配的可追溯體系。在線(xiàn)測(cè)量主要使用激光方式，快速、精準(zhǔn)地對(duì)白車(chē)身或分總成等檢測(cè)工位進(jìn)行尺寸、形狀或間隙面差的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)誤差的測(cè)量。其具體應(yīng)用場(chǎng)景如圖所示。

掃碼追溯的應(yīng)用場(chǎng)景較為固定，且已在重型汽車(chē)制造業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。而隨著企業(yè)對(duì)質(zhì)量把控的重視，在線(xiàn)測(cè)量的應(yīng)用也正在逐步推廣。

掃碼測(cè)量的主要特性有 ：①掃碼技術(shù)成熟，多樣且廣泛 ；②測(cè)量主要用于比對(duì)生產(chǎn)的一致性，對(duì)制造精度的提升，進(jìn)一步提高整車(chē)質(zhì)量。