機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造的運(yùn)用分析

金 玉 李 剛 孫成龍 赫玲雪

（中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司，吉林 長(zhǎng)春130000）

機(jī)電一體化技術(shù)，是一種機(jī)械行業(yè)在信息時(shí)代的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一種新技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)生產(chǎn)和使用時(shí)的智能化控制，而將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于汽車的智能制造中，對(duì)于提高汽車在系統(tǒng)化、信息化和環(huán)保化角度的性能有很大的幫助，會(huì)為我國(guó)汽車行業(yè)的綜合質(zhì)量有很大的提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車的智能化制造。現(xiàn)如今，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，每天都在不斷進(jìn)步，人民對(duì)智能化的生活的期待和要求越來越高，而汽車的智能化與人民的日常生活息息相關(guān)，在汽車智能制造中使用機(jī)電一體化技術(shù)，正能滿足人民對(duì)于智能化生活的要求。因此，有必要研究機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用，為我國(guó)工業(yè)的智能化做出新的努力。

1 機(jī)電一體化技術(shù)與智能制造概述

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)、學(xué)科綜合性強(qiáng)，涉及的學(xué)科領(lǐng)域十分廣泛，比如力學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等領(lǐng)域的相關(guān)高新技術(shù)和理論都被機(jī)電一體化技術(shù)所應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)的提出對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的智能化有很大的幫助，傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)的機(jī)電產(chǎn)品往往是將機(jī)械和電子兩個(gè)模塊分割開來，并沒有將二者有機(jī)融合到一起，缺乏兩個(gè)領(lǐng)域的交互。而機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展到今天，智能化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為時(shí)代潮流，機(jī)械工業(yè)和電子技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密，在機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成品的整個(gè)流程都可以與現(xiàn)代電子技術(shù)相結(jié)合，有效的促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)的智能化發(fā)展。[4]

1.2 智能制造概述

智能制造是智能化時(shí)代環(huán)境下必然產(chǎn)生的一種高新概念，從現(xiàn)在制造業(yè)的發(fā)展來看，可分為智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)兩部分。智能制造技術(shù)指在工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)程中，利用現(xiàn)代的先進(jìn)信息技術(shù)和手段，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)控和智能分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的智能化控制，從而實(shí)現(xiàn)在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，提高產(chǎn)品質(zhì)量；而智能制造系統(tǒng)指的是一種智能化的人機(jī)交互的環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)一種以計(jì)算機(jī)為中間媒介，人與機(jī)械產(chǎn)品智能化交流的系統(tǒng)，幫助機(jī)械產(chǎn)品做出智能化的決策的一種理念，這對(duì)于提高機(jī)械產(chǎn)品的智能化層次水平，擴(kuò)大智能化機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用范圍有很大幫助，是智能制造未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。

2 汽車智能制造中利用機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 有利于汽車智能制造的信息化

在汽車的智能制造中融入機(jī)電一體化技術(shù)，有助于實(shí)現(xiàn)汽車本身對(duì)于周邊環(huán)境的智能采集，利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行汽車的智能制造，可以在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)融入智能化的機(jī)電一體化理念，在其各個(gè)重要位置加入傳感器等產(chǎn)品用于實(shí)現(xiàn)對(duì)于汽車產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；而且機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)信息的高效處理，利用該技術(shù)可以將現(xiàn)代先進(jìn)信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合與汽車產(chǎn)品中，實(shí)時(shí)處理收集到的汽車運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷其運(yùn)行狀態(tài)是否合理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)品的智能化操作。

2.2 有利于汽車智能制造的系統(tǒng)化

汽車產(chǎn)品的組成部件豐富，利用傳統(tǒng)的機(jī)械制造手段不足以實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)品各個(gè)部件間的協(xié)同控制，也不足以實(shí)現(xiàn)汽車各個(gè)部件之間的信息交互。如汽車的速度控制受多方面因素的影響，油門開度、檔位大小、路面狀況等都會(huì)影響汽車的速度，在傳統(tǒng)的機(jī)械制造手段下，調(diào)整車速主要由司機(jī)主觀判斷，對(duì)于實(shí)際路況的判斷的人為因素過大，很難從系統(tǒng)的角度控制合理的車速，汽車本身智能化因素小，而利用機(jī)電一體化技術(shù)，可以讓汽車在自主收集路況信息的基礎(chǔ)上，自主進(jìn)行智能化的控制，有助于增強(qiáng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.3 有利于汽車智能制造的環(huán)保化

現(xiàn)如今，汽車已經(jīng)融入我國(guó)人民的日常生活中，并扮演著十分重要的角色，而汽車擁有量的不斷增多，使得汽車對(duì)于我國(guó)環(huán)保水平的影響十分嚴(yán)重。因此，有效的控制汽車的環(huán)保水平，對(duì)于我國(guó)的綠色發(fā)展有至關(guān)重要的作用。但是，汽車的低排放運(yùn)行收到諸多條件的影響，利用傳統(tǒng)的汽車制造方案很難從全方位的角度控制汽車的工作狀態(tài)，進(jìn)而減少汽車的排放，而利用機(jī)電一體化技術(shù)，可以加大汽車各部件之間的信息交流，可以從總體的角度降低汽車的排放，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車的環(huán)保制造。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)變速器系統(tǒng)

機(jī)電一體化技術(shù)可以應(yīng)用在汽車的變速器的智能控制上，可以實(shí)現(xiàn)汽車的智能檔位控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車的最佳工況運(yùn)行，降低汽車的損耗，使得汽車的動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力的智能化，進(jìn)而提升汽車在使用時(shí)的效率，并且保證乘坐人員的舒適性和安全性。利用機(jī)電一體化技術(shù)可以通過各種傳感器來全面的識(shí)別汽車整體工作狀況和外界環(huán)境，綜合各個(gè)因素，對(duì)于汽車所需檔位、功率、速度進(jìn)行智能選擇，實(shí)現(xiàn)全工況條件下的高效運(yùn)行，同時(shí)可以自動(dòng)檢測(cè)變速器工作情況的安全與否，進(jìn)而提高安全性。

3.2 汽車制動(dòng)防抱死技術(shù)

汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)用于快速的以適當(dāng)?shù)臏p速度降低車速，防止危險(xiǎn)狀況的發(fā)生，盡可能的排除因制動(dòng)而產(chǎn)生的后輪偏移現(xiàn)象，提高行車時(shí)的安全性能。對(duì)于汽車來講，高速運(yùn)行的汽車在緊急制動(dòng)時(shí)很難僅依靠后輪來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過程，容易出現(xiàn)失控的狀況。而利用機(jī)電一體化技術(shù)，可以在車輛運(yùn)行的過程中，利用傳感器和先進(jìn)的智能化信息處理手段對(duì)于車輛的速度、路面狀況、車距等危險(xiǎn)因素進(jìn)行綜合分析，得出最合適的制動(dòng)力分配與制動(dòng)時(shí)間，讓前后輪在制動(dòng)時(shí)同時(shí)工作，可以大大提高制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，提高安全性能。[2]

3.3 激光雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)

激光雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)主要應(yīng)用于汽車對(duì)于周邊條件的測(cè)距工作，常用于輔助司機(jī)對(duì)于視覺盲區(qū)的環(huán)境判斷，幫助司機(jī)在行駛過程中判斷車距，防止事故的發(fā)生。該技術(shù)的應(yīng)用，極大的方便了司機(jī)對(duì)于路況的判斷，提高了汽車行駛的安全性，并方便了司機(jī)的停車等日常操作。激光雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)作為機(jī)電一體化技術(shù)的一種，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于障礙物的提前報(bào)警，進(jìn)而提醒駕駛員，有效的規(guī)避了駕駛中的潛在危險(xiǎn)。[3]

4 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 光機(jī)電一體化發(fā)展方向

機(jī)電一體化技術(shù)的核心是機(jī)械工程和電子設(shè)備的結(jié)合，重點(diǎn)是信息的交互，而將光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的機(jī)電一體化技術(shù)中，可以從光學(xué)的角度更廣泛的獲得信息，對(duì)于機(jī)電一體化中信息之間的交互的準(zhǔn)確性、即時(shí)性提高有很大的幫助；而且利用光學(xué)技術(shù)，可以擴(kuò)大機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，提升機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Γ菣C(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展方向。[1]

4.2 柔性化發(fā)展方向

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用廣泛，因此，提高機(jī)電一體化技術(shù)抵抗故障發(fā)生的柔韌性，對(duì)于未來機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于的越來越復(fù)雜的工況時(shí)，降低機(jī)電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率十分必要，有助于提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。利用柔性化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以將機(jī)電一體化系統(tǒng)分為獨(dú)立的幾個(gè)部分，防止出現(xiàn)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障使得整體系統(tǒng)癱瘓，進(jìn)而提高了應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的汽車智能制造的穩(wěn)定性，因此，柔性化的發(fā)展前景廣闊。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)汽車智能制造領(lǐng)域中，并對(duì)現(xiàn)代汽車的智能化制造和操作有很大的提升，增強(qiáng)了我國(guó)人民生活的幸福感。因此，有必要在未來加大對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的研究，深入理解機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于我國(guó)發(fā)展的重要性，充分將其融合于汽車的智能制造領(lǐng)域，全面提高我國(guó)汽車的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。