機電一體化技術在汽車智能制造領域中的有效運用

牛威楊

摘要：在我國社會經濟高速發展過程中，人們生活質量得到顯著提升，私家車數量不斷增多，且人們對于車輛的需求呈現出不斷提升的趨勢。在汽車制造領域中，借助于機電一體化技術，能夠提升汽車制造智能化水平，為推動汽車制造業轉型升級提供助力。本文首先對機電一體化技術、智能制造等進行概述，然后探討機電一體化技術在汽車智能制造領域中應用的優勢，最后提出機電一體化的有效運用。

Abstract： In the process of rapid social and economic development in China， people's quality of life has been significantly improved， the number of private cars is increasing， and people's demand for vehicles is showing a trend of continuous improvement. In the field of automobile manufacturing， with the help of mechatronics technology， the intelligent level of automobile manufacturing can be improved， and it can provide assistance to promote the transformation and upgrading of the automobile manufacturing industry. This article first summarizes the mechatronics technology， intelligent manufacturing， etc.， then discusses the advantages of the mechatronics technology in the field of automotive intelligent manufacturing， and finally proposes the effective application of mechatronics.

關鍵詞：機電一體化;汽車;智能制造;應用

Key words： mechatronics;automobile;intelligent manufacturing;application

中圖分類號：U463.62?????????????????????????????? ??? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0196-02

0? 引言

目前，汽車行業呈現出百花爭鳴的景象，市場競爭壓力越來越大，汽車行業也進入到價格戰的拉鋸之中。對于汽車制造商來說，能夠控制制造成本，就能夠提升自身競爭力，在市場中就更具有發言權。在傳統的汽車制造業中，人工成本相對較大，而人員情緒、經驗、性格、技能水平等，都會影響生產效率、生產質量，無法實現標準化生產，相關零部件也存在較高的報廢率。在社會持續發展中，汽車制造也走向了智能化領域中，充分利用機電一體化技術，提升汽車制造智能化程度，降低成本，才能推動汽車行業進一步發展。

1? 機電一體化技術、智能制造相關概述

1.1 機電一體化技術

機電一體化技術是在我國科學技術持續提升基礎上發展而來，具有學科綜合性、專業性特點，所涉及的技術領域較廣，包括計算機、電子、機械、力學、自動化、通信等技術領域。在機電一體化技術應用過程中，對機械制造領域做出了巨大貢獻，推動了其智能化發展。傳統的機械行業中，機電產品主要是包括電子、機械兩個部分，且兩者處于分離的狀態，沒有進行有機的結合，兩者之間的交互性較差。隨著機電一體化技術發展，智能化已經成為一種趨勢，無論是電子技術，還是機械工業生產技術，智能化水平都持續提升，兩者的結合也更加緊密，機械產品從設計到生產，整個流程充分結合了電子技術，讓我國工業走向了智能化時代。

1.2 智能制造

在智能化時代背景下，智能制造是制造業發展的一個必要趨勢，是一種高新概念。從當前我國制造行業發展情況來說，主要分為智能制造系統、智能制造技術兩個層面。其中，智能制造技術是工業生產、機械制造中，通過信息化技術手段，對生產現場環境進行自動化監控，并進行智能化分析，能夠對整個生產過程進行智能控制。不僅能夠降低整體生產成本，還能夠保證產品生產的質量與效率。智能制造系統，更多體現在一種智能化人機交互環境，利用計算機等工具充當媒介，實現人與機器之間的交流，是提升機械產品智能化的一種概念。通過智能制造系統，能夠切實擴大智能化機械產品使用范圍，也是今后機械制造領域發展的主流方向。

2? 機電一體化技術在汽車智能制造領域運用的優勢

2.1 有利于提升汽車智能制造信息化水平

將機電一體化技術應用到汽車智能制造領域中，能夠對汽車本身周邊環境進行智能化采集，在汽車產品設計、產品組裝等過程中，都可以融入智能一體化理念，在汽車結構重要位置可以設置傳感器裝置，對汽車產品運行狀態進行有效的監控。同時，機電一體化技術的使用，還能夠對各類信息進行高效率處理，能夠將各類先進的信息技術、通信技術、電子技術等應用到汽車產品當中，對汽車運行數據進行收集、處理，對汽車運行狀態進行自動判斷，提高了整個汽車制造領域的信息化水平，讓汽車具有更多智能化操作空間。

2.2 能夠提升汽車智能制造系統化

新時期，汽車產品結構越來越復雜，汽車組件也更加豐富，傳統的汽車制造工藝，很難實現汽車各產品組件之前的協同控制，無法實現汽車各部件信息交互性，降低了汽車產品智能化程度。例如，在汽車速度控制方面，往往存在較多影響因素，包括汽車檔位大小、油門開度、路況等，這些因素都會對汽車行駛速度造成影響。在以往汽車機械制造模式下，需要依靠司機主觀判斷對車速進行調整，人為因素占有很大的比重，有時候不能將車速控制在一個理想的狀態下。而引入機電一體化技術，能夠通過智能化手段收集路況信息，且對于車速進行智能化控制，保證車輛整體協調性，讓汽車產品更具系統化特征。

2.3 能夠提升汽車智能制造環保性能

汽車作為人們重要的出行工具，是人們日常生活中不可缺少的工具。隨著我國社會經濟發展速度提升，人民生活水平得以提高，私家車數量越來越多，無論是汽車噪聲，還是尾氣污染，都給我國環保事業造成極大的挑戰。在我國節能環保理念大力推行的過程中，必須提升汽車的環保水平。而汽車低排放運行容易受到各類因素影響，尤其是在傳統汽車制造領域中，難以對汽車工作狀態進行全方位控制，導致對汽車排放控制不利。將機電一體化技術引入到汽車智能制造領域中，能夠加強汽車各部件之間的交互，能夠加強對汽車整體運行的控制，繼而降低汽車排放，實現環保制造，有效提升汽車產品的環保性能。

3? 機電一體化技術在汽車智能制造中實際應用

3.1 自動變速器

在汽車智能化系統中，利用機電一體化技術，不僅能夠促進汽車自動變速器技術條件升級，減少汽車耗損率，同時也能夠優化汽車變速裝置檔位變化，全面提升汽車的整體控制水平。另外，在機電一體化技術支持下，能夠優化汽車自動變速器設置問題，降低車輛整體駕駛難度，讓汽車設備處于更加安全的狀態下，讓車輛控制更容易、更舒適。在汽車發動機工作狀態中，利用傳感器實時檢測其運行狀態，并將運行參數上傳到中控系統中。通過對汽車實際運行狀態數據的獲取，對車輛運行進行實時檢測。尤其是借助于電子監控設備，可以系統化選擇系統換擋調整信息、開關自動調節情況、開關程序等，利用變量液壓技術，利用檔位自動化變化對發動機轉速、車輛速度等進行控制，維持一個相對平衡的狀態。

同時，當前汽車智能制造領域中，自動變速器設備在機電一體化技術支持下能夠進行簡單自檢過程，對汽車電子電路狀態進行有效監控，分析車輛運行條件，若遇到車輛熄火，則可以立即連接警報系統，向車輛駕駛人員發出預警信息，保證車輛運行的安全性。當自動變速器設備出現故障，則可以自動轉化為非電控狀態，確保車輛變速器運行穩定，提升駕駛的舒適感、安全感。利用機電一體化技術優勢，對汽車智能制造項目進行不斷優化，不斷拓展汽車自動變速器應用功能，提升其整體的智能化水平。當前，自動變速器基本組成包括機械變速器、液力變矩器、電子控制系統、液壓控制系統以及油冷卻系統。

3.2 防抱死制動系統

防抱死制動系統作為汽車產品中重要系統，運用機電一體化技術，能夠對車輛后輪移動條件進行有效控制，還能夠加強防抱死制動系統與其他配置系統之間的交互，形成相互作用下的完整車輛體系，進一步提升車輛控制水平。在控制車速方面，應用機電一體化技術，能夠對快速行進車輛進行有效控制，使車速快速降低，以便于遇到緊急交通情況后，能夠及時控制車輛，避免安全事故發生，提高車輛整體安全性能。

單一后輪制動是傳統車輛控制系統的主要特征，但在緊急情況下，這種車輛制動方式不能滿足動力控制要求，影響車輛整體控制狀態。采用制動防抱死系統，能夠有效分析車輛行進數據，能夠智能化匹配駕駛者匹配的控制條件。根據汽車基礎機械條件，將制動防抱死程序設置在車輛前輪機構中，能夠更好的發揮車輛控制水平，實現系統技術升級。根據相關技術數據分析，防抱死系統放置于車輛后系統當中，所起到的控制效果不佳，如遇需要緊急剎車的情況，存在車輛失控風險。從車輛行駛安全方面，可以在車輛防抱死系統中引入機電一體化技術，在車輛前輪設置該技術，提升車輛整體控制效果。車輛行進過程中，防抱死系統能夠分析車輛運行狀態，能夠計算出最佳制動時間，提升防抱死設備程序處于智能調控狀態下，保證車輛具有更加穩定的狀態，推動汽車產品智能化行駛控制運行。

3.3 激光雷達測距

當前，汽車制造領域正向著智能化的方向發展，而激光雷達測距能夠滿足車輛自動化控制、智能化控制條件。引入機電一體化技術，開發以雷達系統、激光設備等為核心的測距功能，并將其設置到車輛的前端位置中，自動掃描車輛前方位置一定距離內的障礙物，利用檢查光束作用，對障礙物距離車輛位置進行有效分析，保證測距準確性，為智能制動提供依據。具體來說，就是智能車輛行駛中，在滿足光束產生條件下，利用激光雷達測距系統，精準的捕抓光線方向的障礙物，并利用車輛自動化檢測系統分析車輛和障礙物之間的距離條件。借助于連續性最終障礙物程序，形成連續性大數據，為系統提供方向性信息，也能夠判斷障礙物運動情況，提升車輛控制的安全性，保持一個安全制動的距離。

借助于綜合性位置數據，能夠傳輸到車輛機電一體化控制系統當中，一旦超出距離范圍，則會及時向駕駛人員發出警報，使其能夠提前做好相關準備，調整車輛行駛的方向、速度等，確保車輛在絕對安全狀態下。在該系統中，主要是通過中央控制系統當中處理器分析有關信息，而中央系統處理器核心技術也是機電一體化技術的具體體現。

4? 總結

通過上述分析可知，汽車作為交通運輸行業中重要工具，能夠為人們出行提供極大的便利。近年來，我國汽車制造行業不斷發展，汽車產品也逐漸向著智能化的方向發展。而將機電一體化技術引入到汽車智能制造領域中，能夠提升汽車產品整體性能，推動其向著信息化、智能化、環?；姆较虬l展。具體實施中，根據汽車制造生產實際情況，選擇合適的智能控制手段，優化汽車制造流程，有效提升汽車制造質量與效率，降低生產成本，促進汽車制造企業綜合效益提升。

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