機電一體化技術(shù)在汽車智能制造的運用分析

金 玉 李 剛 孫成龍 赫玲雪

（中國第一汽車集團有限公司，吉林 長春130000）

機電一體化技術(shù)，是一種機械行業(yè)在信息時代的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一種新技術(shù)，對于實現(xiàn)機械系統(tǒng)生產(chǎn)和使用時的智能化控制，而將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于汽車的智能制造中，對于提高汽車在系統(tǒng)化、信息化和環(huán)?；嵌鹊男阅苡泻艽蟮膸椭?，會為我國汽車行業(yè)的綜合質(zhì)量有很大的提高，進而實現(xiàn)汽車的智能化制造。現(xiàn)如今，我國的經(jīng)濟社會高速發(fā)展，每天都在不斷進步，人民對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電一體化技術(shù)，正能滿足人民對于智能化生活的要求。因此，有必要研究機電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用，為我國工業(yè)的智能化做出新的努力。

1 機電一體化技術(shù)與智能制造概述

1.1 機電一體化技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)應(yīng)運而生，機電一體化技術(shù)專業(yè)性強、學(xué)科綜合性強，涉及的學(xué)科領(lǐng)域十分廣泛，比如力學(xué)、機械、電子、計算機、自動化等領(lǐng)域的相關(guān)高新技術(shù)和理論都被機電一體化技術(shù)所應(yīng)用。機電一體化技術(shù)的提出對于實現(xiàn)機械產(chǎn)品的智能化有很大的幫助，傳統(tǒng)的機械行業(yè)的機電產(chǎn)品往往是將機械和電子兩個模塊分割開來，并沒有將二者有機融合到一起，缺乏兩個領(lǐng)域的交互。而機電一體化技術(shù)發(fā)展到今天，智能化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為時代潮流，機械工業(yè)和電子技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密，在機械產(chǎn)品從設(shè)計到成品的整個流程都可以與現(xiàn)代電子技術(shù)相結(jié)合，有效的促進了我國工業(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)的進程中，利用現(xiàn)代的先進信息技術(shù)和手段，實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境的自動監(jiān)控和智能分析，進而實現(xiàn)對機械產(chǎn)品生產(chǎn)的智能化控制，從而實現(xiàn)在降低生產(chǎn)成本的同時，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交互的環(huán)境，可以實現(xiàn)一種以計算機為中間媒介，人與機械產(chǎn)品智能化交流的系統(tǒng)，幫助機械產(chǎn)品做出智能化的決策的一種理念，這對于提高機械產(chǎn)品的智能化層次水平，擴大智能化機械產(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。

2 汽車智能制造中利用機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢

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電一體化技術(shù)，有助于實現(xiàn)汽車本身對于周邊環(huán)境的智能采集，利用機電一體化技術(shù)進行汽車的智能制造，可以在汽車產(chǎn)品設(shè)計時融入智能化的機電一體化理念，在其各個重要位置加入傳感器等產(chǎn)品用于實現(xiàn)對于汽車產(chǎn)品運行狀態(tài)的實時監(jiān)控；而且機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)信息的高效處理，利用該技術(shù)可以將現(xiàn)代先進信息技術(shù)有機結(jié)合與汽車產(chǎn)品中，實時處理收集到的汽車運行數(shù)據(jù)，自動判斷其運行狀態(tài)是否合理，進而實現(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)的機械制造手段不足以實現(xiàn)汽車產(chǎn)品各個部件間的協(xié)同控制，也不足以實現(xiàn)汽車各個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、路面狀況等都會影響汽車的速度，在傳統(tǒng)的機械制造手段下，調(diào)整車速主要由司機主觀判斷，對于實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，自主進行智能化的控制，有助于增強系統(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，使得汽車對于我國環(huán)保水平的影響十分嚴重。因此，有效的控制汽車的環(huán)保水平，對于我國的綠色發(fā)展有至關(guān)重要的作用。但是，汽車的低排放運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)，進而減少汽車的排放，而利用機電一體化技術(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，進而實現(xiàn)汽車的環(huán)保制造。

3 機電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用

3.1 自動變速器系統(tǒng)

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

3.2 汽車制動防抱死技術(shù)

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

3.3 激光雷達測距系統(tǒng)

激光雷達測距系統(tǒng)主要應(yīng)用于汽車對于周邊條件的測距工作，常用于輔助司機對于視覺盲區(qū)的環(huán)境判斷，幫助司機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，極大的方便了司機對于路況的判斷，提高了汽車行駛的安全性，并方便了司機的停車等日常操作。激光雷達測距系統(tǒng)作為機電一體化技術(shù)的一種，還可以實現(xiàn)對于障礙物的提前報警，進而提醒駕駛員，有效的規(guī)避了駕駛中的潛在危險。[3]

4 機電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的發(fā)展趨勢

4.1 光機電一體化發(fā)展方向

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

4.2 柔性化發(fā)展方向

機電一體化技術(shù)的應(yīng)用廣泛，因此，提高機電一體化技術(shù)抵抗故障發(fā)生的柔韌性，對于未來機電一體化技術(shù)應(yīng)用于的越來越復(fù)雜的工況時，降低機電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率十分必要，有助于提高機電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。利用柔性化的系統(tǒng)設(shè)計，可以將機電一體化系統(tǒng)分為獨立的幾個部分，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，進而提高了應(yīng)用機電一體化技術(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

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