論機(jī)械自動(dòng)化在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用

祖連志

摘要：聚焦于汽車(chē)領(lǐng)域中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以得出我國(guó)逐漸走向現(xiàn)代化工業(yè)制造技術(shù)摒棄傳統(tǒng)的控制技術(shù)。為了符合時(shí)代發(fā)展，我國(guó)在汽車(chē)制造這個(gè)領(lǐng)域中，提出機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)路線(xiàn)，運(yùn)用現(xiàn)代智能化生產(chǎn)控制技術(shù)。對(duì)于目前來(lái)說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于我國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域是具有推動(dòng)作用的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；汽車(chē)領(lǐng)域；應(yīng)用

1機(jī)械自動(dòng)化概念

“自動(dòng)化”可以理解為自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)組織、自動(dòng)識(shí)別、自我修復(fù)，而機(jī)械自動(dòng)化，顧名思義，就是自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，這也使得機(jī)械自動(dòng)化內(nèi)涵有了新的發(fā)展，主要可以從以下幾個(gè)方面做出分析。首先，從形式面角度分析，機(jī)械自動(dòng)化代替了人工體力勞動(dòng)。在機(jī)械自動(dòng)化之中，運(yùn)用了智能處理模式，機(jī)械可以根據(jù)智能模擬指令自行操作，從而將人、機(jī)械、自動(dòng)化儀器集成為一個(gè)系統(tǒng)，而這個(gè)系統(tǒng)是可以自主運(yùn)作控制的，這使得繁重的體力勞動(dòng)不再由人去付出。其次，從涉及面角度分析，機(jī)械自動(dòng)化不僅涉及到加工制作過(guò)程，還涉及整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的生命周期，貫穿機(jī)械制造過(guò)程的始終，這不僅提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也大大地降低人力、財(cái)力和物力，有助于創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。最后，從功能面角度分析，機(jī)械自動(dòng)化有縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期的作用，有提高生產(chǎn)效率的作用，有保障產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格的作用，還有減少?gòu)U棄物產(chǎn)生、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的作用，機(jī)械自動(dòng)化所特有的功能，對(duì)人們的生活造成了極大的改變和影響，并引領(lǐng)著整個(gè)社會(huì)乃至國(guó)家的發(fā)展。

2機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)一般由主控單元、傳感單元、執(zhí)行單元和程序單元等單元構(gòu)成。主控單元又稱(chēng)為控制單元，是對(duì)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行總體控制和協(xié)調(diào)的單元，一般由可編程邏輯控制器、單片機(jī)或DSP等邏輯控制器或邏輯控制器組構(gòu)成，能夠完成傳感器信號(hào)的接收和識(shí)別、對(duì)執(zhí)行器的控制、建立通信、接收人機(jī)接口指令信號(hào)等等功能。傳感單元是由傳感器構(gòu)成，通過(guò)一定機(jī)械結(jié)構(gòu)的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)境的檢測(cè)，例如，光電傳感器檢測(cè)物料的有無(wú)、金屬傳感器檢測(cè)物料的性質(zhì)、視覺(jué)傳感器檢測(cè)物料的特征進(jìn)行有效識(shí)別等。執(zhí)行單元是機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分之一，可以實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)、碼垛、夾取等一系列動(dòng)作，一般以直流電機(jī)、交流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)閥門(mén)等為主要執(zhí)行器，通過(guò)不同機(jī)械結(jié)構(gòu)的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同的執(zhí)行功能。程序單元可以說(shuō)是機(jī)械機(jī)動(dòng)化系統(tǒng)的“大腦”，是對(duì)整個(gè)正常過(guò)程進(jìn)行判斷和發(fā)布命令的單元，一般該單元有計(jì)算機(jī)軟件編程后下載至控制單元內(nèi)。這些單元經(jīng)過(guò)默契的配合和明確的分工，使整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。

3機(jī)械自動(dòng)化在汽車(chē)領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

對(duì)于汽車(chē)領(lǐng)域行業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)用讓汽車(chē)制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操作，用機(jī)械代替了人力，減少了勞動(dòng)力，還提高了生產(chǎn)效率，也讓汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化等。

3.1提高生產(chǎn)效率，節(jié)約人力資本

跟傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式相比，機(jī)械自動(dòng)化可以利用機(jī)器技術(shù)代替人工操作，既提高了生產(chǎn)效率，減少了工作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)還降低了生產(chǎn)過(guò)程中由于人為因素產(chǎn)生的一些損耗及制造成本。如果生產(chǎn)效率提高、人力資本節(jié)約，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)增加；企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增加，就會(huì)促進(jìn)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展。

3.2實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

在汽車(chē)制造過(guò)程中，由于涉及的范圍比較廣，零配件比較多，供應(yīng)商也特別多，因此管理起來(lái)非常麻煩。實(shí)施機(jī)械自動(dòng)化后，可以從管理模式和生產(chǎn)管理等方面做到精細(xì)化管理。其中，在管理模式上，可以建立目標(biāo)細(xì)分模塊、標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分模塊、流程細(xì)分模塊，并實(shí)施精確的計(jì)劃、決策、控制及考核做到管理模式上的精細(xì)。在生產(chǎn)管理模式中機(jī)械自動(dòng)化可以規(guī)劃生產(chǎn)能力、制定生產(chǎn)周期、實(shí)施生產(chǎn)計(jì)劃、管理生產(chǎn)調(diào)度、均衡生產(chǎn)管理及管理生產(chǎn)績(jī)效等，以此實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制造的精細(xì)化管理。

4機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域中的主要應(yīng)用

4.1設(shè)備自動(dòng)控制

為了更好的適應(yīng)復(fù)雜多變的路況，同時(shí)簡(jiǎn)化駕駛員的操作，大量閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用在汽車(chē)設(shè)計(jì)之中。控制系統(tǒng)通過(guò)各類(lèi)傳感器對(duì)汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，之后將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給汽車(chē)控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析實(shí)時(shí)調(diào)整汽車(chē)的行駛狀態(tài)。通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，駕駛員只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的指令下達(dá)，控制系統(tǒng)就會(huì)指揮各個(gè)部件完成復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)。

4.2設(shè)備故障診斷與告警

由于汽車(chē)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。為了防止因單一的機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障而對(duì)其他機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)造成影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障源的準(zhǔn)確定位和類(lèi)型判斷，進(jìn)而幫助駕駛員及維修人員進(jìn)行及時(shí)有效的故障隔離及設(shè)備維護(hù)維修，需要在汽車(chē)中的部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中加入自動(dòng)化控制。通過(guò)安裝傳感器等監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)汽車(chē)各個(gè)部件工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦汽車(chē)某關(guān)鍵設(shè)備或部件失效或工作異常，傳感器會(huì)將該異常信號(hào)傳給控制中心，控制中心接收到數(shù)據(jù)便可以及時(shí)采取措施故障預(yù)警或者緊急制動(dòng)措施，保證汽車(chē)行駛安全。

4.3智能汽車(chē)

在整個(gè)駕駛過(guò)程中，駕駛員的人為因素占了很大的比重。一旦出現(xiàn)駕駛員長(zhǎng)時(shí)間駕車(chē)、疲勞駕車(chē)、判斷失誤的情況，很容易造成交通事故。智能車(chē)輛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。通過(guò)在普通車(chē)輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器（雷達(dá)、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，實(shí)現(xiàn)與人、車(chē)、路等的智能信息交換，使車(chē)輛具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析車(chē)輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車(chē)輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作。

5機(jī)械自動(dòng)化在汽車(chē)領(lǐng)域中的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域上，影響了很多領(lǐng)域的生產(chǎn)工藝，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)能力以及生產(chǎn)質(zhì)量。在汽車(chē)制造行業(yè)中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面：

5.1建立自動(dòng)化工廠(chǎng)，實(shí)現(xiàn)全盤(pán)自動(dòng)化

盡管機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械的自動(dòng)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(lái)完成。因此，機(jī)械自動(dòng)化的首要發(fā)展方向應(yīng)該是建立自動(dòng)化共產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全盤(pán)自動(dòng)化，使生產(chǎn)效率達(dá)到自動(dòng)化的高級(jí)理想階段。全盤(pán)自動(dòng)化應(yīng)該是在最大程度上減少人力勞動(dòng)，盡可能使機(jī)械完成生產(chǎn)線(xiàn)的所有工藝，這樣可以讓汽車(chē)制造的生產(chǎn)時(shí)間大大減少，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

5.2集成化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化的制造

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的核心在于計(jì)算機(jī)的控制，對(duì)于計(jì)算機(jī)的運(yùn)用來(lái)說(shuō)，應(yīng)該朝著智能化的方向發(fā)展。所謂的人工智能，應(yīng)該計(jì)算機(jī)能夠代替工人熟練的處理汽車(chē)制造過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò)跟問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)真正的智能制造。

5.3技術(shù)配套，實(shí)現(xiàn)全球化的信息共享

如今世界格局在朝著全球化的方向發(fā)展，各國(guó)的交流在逐漸的增加，汽車(chē)制造業(yè)的另一個(gè)發(fā)展方向應(yīng)該是全球信息化。針對(duì)國(guó)際企業(yè)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化也應(yīng)該向全球化方向發(fā)展，全球采購(gòu)與配套，讓全世界都參與制造過(guò)程，使得汽車(chē)的制造高效進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，在我國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用是非常廣泛的，并且是無(wú)可或缺的。跟隨著科技的腳步，機(jī)械自動(dòng)化也會(huì)產(chǎn)生全新的變化。在確保汽車(chē)制造安全的基礎(chǔ)上，提升汽車(chē)性能和品質(zhì)，發(fā)展并運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，提升汽車(chē)生產(chǎn)產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李瑞蓉.汽車(chē)制造中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用[J].時(shí)代汽車(chē)，2018.

[2]李騰.汽車(chē)制造中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2017.

[1]宋瑩瑩.淺談汽車(chē)制造行業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J].南方農(nóng)機(jī)，2017.