論機械自動化在汽車領域的應用

祖連志

摘要：聚焦于汽車領域中的機械自動化技術的應用，可以得出我國逐漸走向現代化工業制造技術摒棄傳統的控制技術。為了符合時代發展，我國在汽車制造這個領域中，提出機械自動化生產路線，運用現代智能化生產控制技術。對于目前來說，機械自動化技術對于我國汽車領域是具有推動作用的。

關鍵詞：機械自動化；汽車領域；應用

1機械自動化概念

“自動化”可以理解為自動控制、自動調節、自動組織、自動識別、自我修復，而機械自動化，顧名思義，就是自動化技術在機械制造領域中的應用，這也使得機械自動化內涵有了新的發展，主要可以從以下幾個方面做出分析。首先，從形式面角度分析，機械自動化代替了人工體力勞動。在機械自動化之中，運用了智能處理模式，機械可以根據智能模擬指令自行操作，從而將人、機械、自動化儀器集成為一個系統，而這個系統是可以自主運作控制的，這使得繁重的體力勞動不再由人去付出。其次，從涉及面角度分析，機械自動化不僅涉及到加工制作過程，還涉及整個產品生產的生命周期，貫穿機械制造過程的始終，這不僅提高了生產效率，同時也大大地降低人力、財力和物力，有助于創造更高的經濟效益。最后，從功能面角度分析，機械自動化有縮短產品生產周期的作用，有提高生產效率的作用，有保障產品質量規格的作用，還有減少廢棄物產生、實現節能減排的作用，機械自動化所特有的功能，對人們的生活造成了極大的改變和影響，并引領著整個社會乃至國家的發展。

2機械自動化系統的結構

機械自動化系統一般由主控單元、傳感單元、執行單元和程序單元等單元構成。主控單元又稱為控制單元，是對機械自動化系統進行總體控制和協調的單元，一般由可編程邏輯控制器、單片機或DSP等邏輯控制器或邏輯控制器組構成，能夠完成傳感器信號的接收和識別、對執行器的控制、建立通信、接收人機接口指令信號等等功能。傳感單元是由傳感器構成，通過一定機械結構的架構，實現對生產線內各個環節環境的檢測，例如，光電傳感器檢測物料的有無、金屬傳感器檢測物料的性質、視覺傳感器檢測物料的特征進行有效識別等。執行單元是機械自動化系統中的關鍵部分之一，可以實現物料的搬運、碼垛、夾取等一系列動作，一般以直流電機、交流電機、伺服電機、步進電機、啟動閥門等為主要執行器，通過不同機械結構的架構，實現不同的執行功能。程序單元可以說是機械機動化系統的“大腦”，是對整個正常過程進行判斷和發布命令的單元，一般該單元有計算機軟件編程后下載至控制單元內。這些單元經過默契的配合和明確的分工，使整個機械自動化系統實現預期的功能。

3機械自動化在汽車領域中的應用優勢

對于汽車領域行業來說，機械自動化的運用讓汽車制造過程中實現了自動操作，用機械代替了人力，減少了勞動力，還提高了生產效率，也讓汽車實現了智能化、網絡化、虛擬化等。

3.1提高生產效率，節約人力資本

跟傳統的生產模式相比，機械自動化可以利用機器技術代替人工操作，既提高了生產效率，減少了工作人員的工作強度，同時還降低了生產過程中由于人為因素產生的一些損耗及制造成本。如果生產效率提高、人力資本節約，企業的經濟效益就會增加；企業的經濟效益增加，就會促進汽車制造業的發展。

3.2實現精細化管理

在汽車制造過程中，由于涉及的范圍比較廣，零配件比較多，供應商也特別多，因此管理起來非常麻煩。實施機械自動化后，可以從管理模式和生產管理等方面做到精細化管理。其中，在管理模式上，可以建立目標細分模塊、標準細分模塊、流程細分模塊，并實施精確的計劃、決策、控制及考核做到管理模式上的精細。在生產管理模式中機械自動化可以規劃生產能力、制定生產周期、實施生產計劃、管理生產調度、均衡生產管理及管理生產績效等，以此實現汽車制造的精細化管理。

4機械自動化技術在汽車領域中的主要應用

4.1設備自動控制

為了更好的適應復雜多變的路況，同時簡化駕駛員的操作，大量閉環自動控制系統開始應用在汽車設計之中。控制系統通過各類傳感器對汽車運行狀態數據信息進行采集，之后將采集到的數據傳輸給汽車控制計算機，控制計算機通過對數據進行處理、分析實時調整汽車的行駛狀態。通過自動控制系統，駕駛員只需要通過簡單的指令下達，控制系統就會指揮各個部件完成復雜的機械傳動。

4.2設備故障診斷與告警

由于汽車結構越來越復雜。為了防止因單一的機械結構出現故障而對其他機械和電氣結構造成影響，同時實現故障源的準確定位和類型判斷，進而幫助駕駛員及維修人員進行及時有效的故障隔離及設備維護維修，需要在汽車中的部分關鍵結構中加入自動化控制。通過安裝傳感器等監控裝置實現汽車各個部件工作狀態的實時監控。一旦汽車某關鍵設備或部件失效或工作異常，傳感器會將該異常信號傳給控制中心，控制中心接收到數據便可以及時采取措施故障預警或者緊急制動措施，保證汽車行駛安全。

4.3智能汽車

在整個駕駛過程中，駕駛員的人為因素占了很大的比重。一旦出現駕駛員長時間駕車、疲勞駕車、判斷失誤的情況，很容易造成交通事故。智能車輛是一個集環境感知、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統，它集中運用了計算機、現代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術，是典型的高新技術綜合體。通過在普通車輛的基礎上增加了先進的傳感器（雷達、攝像）、控制器、執行器等裝置，實現與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態，并使車輛按照人的意愿到達目的地，最終實現替代人來操作。

5機械自動化在汽車領域中的發展趨勢

隨著科學技術的不斷發展，自動化技術已經被運用到各個領域上，影響了很多領域的生產工藝，提高了產品的生產能力以及生產質量。在汽車制造行業中，機械自動化技術的發展主要有以下幾個方面：

5.1建立自動化工廠，實現全盤自動化

盡管機械自動化技術實現了機械的自動控制與操作，解放了人力，但是在某些工序工藝上仍然需要人力來完成。因此，機械自動化的首要發展方向應該是建立自動化共產，實現生產過程的全盤自動化，使生產效率達到自動化的高級理想階段。全盤自動化應該是在最大程度上減少人力勞動，盡可能使機械完成生產線的所有工藝，這樣可以讓汽車制造的生產時間大大減少，降低了生產成本，提高了經濟效益。

5.2集成化應用，實現智能化的制造

機械自動化技術的核心在于計算機的控制，對于計算機的運用來說，應該朝著智能化的方向發展。所謂的人工智能，應該計算機能夠代替工人熟練的處理汽車制造過程中出現的差錯跟問題，實現真正的智能制造。

5.3技術配套，實現全球化的信息共享

如今世界格局在朝著全球化的方向發展，各國的交流在逐漸的增加，汽車制造業的另一個發展方向應該是全球信息化。針對國際企業的發展，機械自動化也應該向全球化方向發展，全球采購與配套，讓全世界都參與制造過程，使得汽車的制造高效進行。

結語：

總而言之，在我國汽車領域中的機械自動化技術應用是非常廣泛的，并且是無可或缺的。跟隨著科技的腳步，機械自動化也會產生全新的變化。在確保汽車制造安全的基礎上，提升汽車性能和品質，發展并運用機械自動化技術，提升汽車生產產量。

參考文獻：

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