機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造領(lǐng)域中的有效運(yùn)用

王睿晗 王妙然

摘要：在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過程中，人們生活質(zhì)量得到顯著提升，私家車數(shù)量不斷增多，且人們對于車輛的需求呈現(xiàn)出不斷提升的趨勢。在傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)中，人工成本相對較大，而人員情緒、經(jīng)驗(yàn)、性格、技能水平等，都會(huì)影響生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量，無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，相關(guān)零部件也存在較高的報(bào)廢率。在社會(huì)持續(xù)發(fā)展中，汽車制造也走向了智能化領(lǐng)域中，充分利用機(jī)電一體化技術(shù)，提升汽車制造智能化程度，降低成本，才能推動(dòng)汽車行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。探討機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)勢，最后提出機(jī)電一體化的有效運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);汽車;智能制造;運(yùn)用

引言

隨著電子信息技術(shù)，尤其是數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，制造領(lǐng)域中智能終端的有效應(yīng)用使得機(jī)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)對汽車制造多個(gè)環(huán)節(jié)的獨(dú)立控制，大大提高了汽車制造效率以及汽車成品及其使用的安全水平。必須加強(qiáng)對汽車智能制造模式的進(jìn)一步優(yōu)化，才能有效提高汽車制造質(zhì)量。而機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對分散機(jī)電機(jī)組的有效集成，使不同指令能夠連貫暢通的執(zhí)行，大大提高了機(jī)組的運(yùn)行效率。

1機(jī)電一體化技術(shù)、智能制造相關(guān)概述

1.1機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是在我國科學(xué)技術(shù)持續(xù)提升基礎(chǔ)上發(fā)展而來，具有學(xué)科綜合性、專業(yè)性特點(diǎn)，所涉及的技術(shù)領(lǐng)域較廣，包括計(jì)算機(jī)、電子、機(jī)械、力學(xué)、自動(dòng)化、通信等技術(shù)領(lǐng)域。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，對機(jī)械制造領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)，推動(dòng)了其智能化發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)中，機(jī)電產(chǎn)品主要是包括電子、機(jī)械兩個(gè)部分，且兩者處于分離的狀態(tài)，沒有進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，兩者之間的交互性較差。隨著機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展，智能化已經(jīng)成為一種趨勢，無論是電子技術(shù)，還是機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，智能化水平都持續(xù)提升，兩者的結(jié)合也更加緊密，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，整個(gè)流程充分結(jié)合了電子技術(shù)，讓我國工業(yè)走向了智能化時(shí)代。

1.2智能制造

在智能化時(shí)代背景下，智能制造是制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)必要趨勢，是一種高新概念。從當(dāng)前我國制造行業(yè)發(fā)展情況來說，主要分為智能制造系統(tǒng)、智能制造技術(shù)兩個(gè)層面。其中，智能制造技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械制造中，通過信息化技術(shù)手段，對生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，并進(jìn)行智能化分析，能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行智能控制。不僅能夠降低整體生產(chǎn)成本，還能夠保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。智能制造系統(tǒng)，更多體現(xiàn)在一種智能化人機(jī)交互環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)等工具充當(dāng)媒介，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的交流，是提升機(jī)械產(chǎn)品智能化的一種概念。通過智能制造系統(tǒng)，能夠切實(shí)擴(kuò)大智能化機(jī)械產(chǎn)品使用范圍，也是今后機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的主流方向。

2機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造領(lǐng)域中的有效運(yùn)用

2.1激光雷達(dá)測距

當(dāng)前，汽車制造領(lǐng)域正向著智能化的方向發(fā)展，而激光雷達(dá)測距能夠滿足車輛自動(dòng)化控制、智能化控制條件。引入機(jī)電一體化技術(shù)，開發(fā)以雷達(dá)系統(tǒng)、激光設(shè)備等為核心的測距功能，并將其設(shè)置到車輛的前端位置中，自動(dòng)掃描車輛前方位置一定距離內(nèi)的障礙物，利用檢查光束作用，對障礙物距離車輛位置進(jìn)行有效分析，保證測距準(zhǔn)確性，為智能制動(dòng)提供依據(jù)。具體來說，就是智能車輛行駛中，在滿足光束產(chǎn)生條件下，利用激光雷達(dá)測距系統(tǒng)，精準(zhǔn)的捕抓光線方向的障礙物，并利用車輛自動(dòng)化檢測系統(tǒng)分析車輛和障礙物之間的距離條件。借助于連續(xù)性最終障礙物程序，形成連續(xù)性大數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)提供方向性信息，也能夠判斷障礙物運(yùn)動(dòng)情況，提升車輛控制的安全性，保持一個(gè)安全制動(dòng)的距離。借助于綜合性位置數(shù)據(jù)，能夠傳輸?shù)杰囕v機(jī)電一體化控制系統(tǒng)當(dāng)中，一旦超出距離范圍，則會(huì)及時(shí)向駕駛?cè)藛T發(fā)出警報(bào)，使其能夠提前做好相關(guān)準(zhǔn)備，調(diào)整車輛行駛的方向、速度等，確保車輛在絕對安全狀態(tài)下。在該系統(tǒng)中，主要是通過中央控制系統(tǒng)當(dāng)中處理器分析有關(guān)信息，而中央系統(tǒng)處理器核心技術(shù)也是機(jī)電一體化技術(shù)的具體體現(xiàn)。

2.2在制動(dòng)防抱死方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)模式中，制動(dòng)抱死的現(xiàn)象較為常見，也是許多汽車用戶的困擾，在汽車制造領(lǐng)域開始了針對抱死的研究探索，此時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展為防抱死系統(tǒng)（ABS）的構(gòu)建提供了可能以及技術(shù)方面的保障。制動(dòng)防抱死系統(tǒng)主要發(fā)揮的是對汽車車速的控制作用，通過最大限度地有效排除影響制動(dòng)穩(wěn)定的因素，避免出現(xiàn)汽車追尾事故。在傳統(tǒng)的制動(dòng)抱死系統(tǒng)中，只是在后輪安裝制動(dòng)裝置，減少前輪制動(dòng)，這樣的制動(dòng)方式大大降低汽車的制動(dòng)性能，也會(huì)存在一定的操作風(fēng)險(xiǎn)，因此并不十分可取。而采用了機(jī)電一體化技術(shù)的汽車智能系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對各個(gè)制動(dòng)裝置在車輪瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)情況的準(zhǔn)確感知與監(jiān)測，結(jié)合監(jiān)測結(jié)果來對各個(gè)制動(dòng)裝置力矩進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)防抱死的效果，而且滿足了汽車的制動(dòng)需求而不需減少制動(dòng)裝置，保障了制動(dòng)安全。例如，通過在各個(gè)制動(dòng)裝置和制動(dòng)輪上安裝電子智能傳感器，實(shí)現(xiàn)對瞬時(shí)力矩狀態(tài)的高效、準(zhǔn)確獲取，以電子信號的形式傳送給智能控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)合信息對擬定的力矩參數(shù)合理性進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，通過相應(yīng)的控制指令設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對制動(dòng)系統(tǒng)的有效控制，實(shí)現(xiàn)較好的防抱死效果，在保障汽車制動(dòng)性能的同時(shí)大大提升了駕駛的安全性。

2.3在自動(dòng)變速器方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在自動(dòng)變速器中的應(yīng)用能夠在較大程度上實(shí)現(xiàn)對汽車損耗的降低，大大提升動(dòng)力傳遞效果，進(jìn)而提高駕駛的安全、舒適性。例如，在自動(dòng)變速器機(jī)電一體化制造過程中，通過在發(fā)動(dòng)機(jī)周邊安裝若干傳感器，對發(fā)動(dòng)機(jī)振幅、振頻、溫度等進(jìn)行有效檢測，進(jìn)而借助傳感器來掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)狀態(tài)，并轉(zhuǎn)換成為電子信號傳輸?shù)街悄芙K端，終端能夠結(jié)合信息信號執(zhí)行對發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)、換擋等控制。自動(dòng)變速器中本身即具備一定的機(jī)電一體化特征，智能技術(shù)的有效應(yīng)用大大降低了汽車操控的難度，提高了駕駛安全性，在汽車智能制造中具備較高的應(yīng)用推廣價(jià)值。此外，基于一體化技術(shù)的自動(dòng)變速器同時(shí)還有自檢功能，也就是說智能終端能夠結(jié)合反饋信息對自動(dòng)變速器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，一旦發(fā)現(xiàn)異常，便在較短時(shí)間內(nèi)停止自動(dòng)模式，轉(zhuǎn)入手動(dòng)模式。

結(jié)束語

通過上述分析可知，汽車作為交通運(yùn)輸行業(yè)中重要工具，能夠?yàn)槿藗兂鲂刑峁O大的便利。近年來，我國汽車制造行業(yè)不斷發(fā)展，汽車產(chǎn)品也逐漸向著智能化的方向發(fā)展。而將機(jī)電一體化技術(shù)引入到汽車智能制造領(lǐng)域中，能夠提升汽車產(chǎn)品整體性能，推動(dòng)其向著信息化、智能化、環(huán)保化的方向發(fā)展。具體實(shí)施中，根據(jù)汽車制造生產(chǎn)實(shí)際情況，選擇合適的智能控制手段，優(yōu)化汽車制造流程，有效提升汽車制造質(zhì)量與效率，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)汽車制造企業(yè)綜合效益提升。

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