機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造的應(yīng)用分析

張瑞虹　王增峰

摘 要：這些年，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸朝著數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到汽車智能制造當(dāng)中，這樣能夠顯著縮短汽車產(chǎn)品的周期，而且能夠減少加工誤差，提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。本文主要探索了機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造的應(yīng)用的相關(guān)問題，從而更好地促進(jìn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù) 汽車智能制造 加工誤差

1 引言

近些年我國(guó)智能制造行業(yè)取得了很大的發(fā)展。尤其智能制造2025地提出，旨在更好地促進(jìn)我國(guó)機(jī)械加工朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。而且在發(fā)展機(jī)械制造過程中特別注重加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用，這樣能夠顯著縮短機(jī)械產(chǎn)業(yè)的周期。機(jī)電一體化技術(shù)被應(yīng)用到汽車智能制造過程當(dāng)中，能夠有效地提高汽車的安全性、可靠性和舒適性。通過將傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)以及智能制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，對(duì)于汽車行駛過程中各種參數(shù)的檢測(cè)、分析和整合，能夠制定更加完善的解決方案，從而更好地保障汽車行駛的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)變速器

自動(dòng)變速器是汽車智能制造中的一個(gè)重要裝置，它能夠有效地降低汽車運(yùn)行中的損耗效率，可以有效地增強(qiáng)汽車變速裝置擋數(shù)，保障汽車動(dòng)力系統(tǒng)能夠進(jìn)行無接縫的切換，進(jìn)而保障汽車安全性和可靠性?？梢詫C(jī)械一體化技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)變速器裝置當(dāng)中，可以有效地改進(jìn)自動(dòng)變速器的性能。例如可以通過傳感器技術(shù)來不斷地監(jiān)測(cè)汽車運(yùn)行的相關(guān)狀態(tài)參數(shù)，然后將這些信息技術(shù)通過相關(guān)算法進(jìn)行有效地計(jì)算分析，合理制定開關(guān)自動(dòng)跳合、安裝換擋任務(wù)等。同時(shí)，自動(dòng)變速器技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合也使得汽車自檢技術(shù)應(yīng)用變?yōu)榱丝赡埽軌蛴行У嘏懦囘\(yùn)行中的安全隱患問題。

2.2 汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)

汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)也就是ABS 系統(tǒng)，它的發(fā)展也是體現(xiàn)了機(jī)電一體化發(fā)展的趨勢(shì)和發(fā)展水平。汽車對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)的要求很高，要求制動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不能出現(xiàn)任何的偏差。因?yàn)槠囍苿?dòng)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)偏差，就會(huì)導(dǎo)致汽車安全系數(shù)顯著增強(qiáng)。因此，汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)是汽車系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，將機(jī)電一體化技術(shù)和ABS系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合，能夠進(jìn)一步推動(dòng)汽車技術(shù)地發(fā)展。汽車制動(dòng)防抱死裝置能夠檢測(cè)到每一個(gè)車輪的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)，包括了速度、動(dòng)量、減速度以及姿態(tài)等狀態(tài)參數(shù)，通過這些狀態(tài)參數(shù)的反饋來對(duì)于制動(dòng)力矩進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)，這樣能夠有效地防止抱死問題的產(chǎn)生，這樣能夠有效地提高汽車制動(dòng)地安全性和可靠性。

2.3 激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)

激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)也是汽車系統(tǒng)當(dāng)中一個(gè)重要的裝置，它通常被放置在汽車的前端和后端，可以更好地幫助司機(jī)掌握汽車周圍的障礙問題，尤其是一些視覺盲區(qū)的一些問題，更好地幫助司機(jī)進(jìn)行決策，從而做出更加安全的駕駛選擇。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到激光雷達(dá)系統(tǒng)當(dāng)中，可以提高激光雷達(dá)的準(zhǔn)確性和可靠性。激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)需要將傳感器系統(tǒng)以及中央處理系統(tǒng)進(jìn)行有效地結(jié)合，從而更好地對(duì)于汽車周圍環(huán)境進(jìn)行有效的感知和數(shù)據(jù)采集，從而更好地判斷出汽車和障礙物的間距。如果雷達(dá)反饋回來的數(shù)據(jù)距離和安全距離小于安全距離，汽車?yán)锩娴膱?bào)警裝置就會(huì)報(bào)警，駕駛者在接受到報(bào)警提醒之后對(duì)于汽車的方向進(jìn)行有效地調(diào)賬，從而保障汽車始終處在一個(gè)安全環(huán)境當(dāng)中。在未來發(fā)展過程中，激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)和機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)取得深入的融合。

3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車加工工藝中應(yīng)用

現(xiàn)代制造技術(shù)取得了很大的發(fā)展，尤其在加工工藝以及設(shè)計(jì)方面取得了很大地進(jìn)步。一方面是信息技術(shù)地發(fā)展，很多機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到加工當(dāng)中，擺脫了傳統(tǒng)加工存在的一些弊端，提升了制造工藝的效率。另外一方面各種機(jī)床、加工設(shè)備以及制造設(shè)備也被廣泛地應(yīng)用到制造當(dāng)中，提高了零件加工的精度，有效地保障了加工的精度。而且機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在加工一體化中發(fā)揮著重要的作用，整個(gè)制造環(huán)節(jié)不需要太多人員參與，很多加工流程都是自動(dòng)完成，這樣不僅能夠縮短加工周期，而且能夠提高能源利用效率，這樣能夠促進(jìn)加工朝著綠色化、智能化以及信息化地方向發(fā)展。

3.1 加強(qiáng)對(duì)于系統(tǒng)的監(jiān)視

機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)τ诩庸は到y(tǒng)和制造系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行有效地分析和監(jiān)控，這時(shí)候能夠掌握系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及可能存在的故障情況，這樣能夠保障系統(tǒng)能夠運(yùn)行在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中。機(jī)電一體化技術(shù)最大地優(yōu)勢(shì)在于能夠通過相關(guān)傳感器技術(shù)來加強(qiáng)對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息的反饋，通過檢測(cè)系統(tǒng)中各種物理參數(shù)（包括電流、電壓、角速度、動(dòng)量）等參數(shù)，這時(shí)候通過參數(shù)的變化情況來了解到系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，從而保障加工工藝的精度、質(zhì)量和效率。

3.2 故障診斷技術(shù)

傳統(tǒng)的組裝過程和加工工藝都是人為完成地。但是隨著信息技術(shù)地快速發(fā)展，逐漸使得加工系統(tǒng)逐漸朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。故障診斷技術(shù)是機(jī)電一體化當(dāng)中一個(gè)重要的技術(shù)，能夠完成對(duì)于系統(tǒng)故障地自動(dòng)診斷和自動(dòng)排除，從而保障系統(tǒng)能夠運(yùn)行在一個(gè)安全穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中。加工系統(tǒng)在加工過程中，會(huì)出現(xiàn)各種故障，故障地存在直接影響到系統(tǒng)正常地運(yùn)行，但是通過自動(dòng)診斷技術(shù)通過對(duì)于系統(tǒng)中各種運(yùn)行參數(shù)地分析和判斷，能夠判斷故障的種類以及類別，這時(shí)候進(jìn)行檢修，能夠提高檢修的質(zhì)量和效率，而且通過故障診斷技術(shù)能夠?qū)⒏鞣N故障的類型特點(diǎn)及時(shí)反饋給相關(guān)人員，這樣能夠?qū)τ诠收线M(jìn)行詳細(xì)地記錄，這樣也便于系統(tǒng)的維護(hù)和管理。之后在出現(xiàn)相同問題的故障能夠及時(shí)進(jìn)行排查。

4 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車加工工藝應(yīng)用發(fā)展的幾大趨勢(shì)

4.1 汽車制造自動(dòng)化和信息化

隨著機(jī)電一體化技術(shù)地不斷發(fā)展，汽車制造行業(yè)逐漸朝著智能化、信息化的方向發(fā)展。汽車加工工藝和汽車加工模式也在不斷地創(chuàng)新和改變，逐漸朝著更加人性化和集成化的方向發(fā)展。將更加智能的控制技術(shù)和智能算法加入到加工工藝和加工技術(shù)當(dāng)中，提升加工的精度和效率。在發(fā)展汽車制造技術(shù)過程中，也需要不斷完善工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，能夠?qū)⑵囍圃煨袠I(yè)劃分為不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在不同的結(jié)構(gòu)層級(jí)中完成不同的系統(tǒng)功能和任務(wù)，像通信網(wǎng)絡(luò)一樣，未來很多加工過程都是在移動(dòng)端或者云端來完善，加工現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)能夠完成相應(yīng)的分離，更好地為用戶提供個(gè)性化的加工服務(wù)。但是不可否認(rèn)，信息技術(shù)的發(fā)展是和基礎(chǔ)加工工藝和基礎(chǔ)加工材料緊密相關(guān)地，加工誤差和加工的精度不僅取決于加工工藝和汽車加工算法，而且還跟汽車加工設(shè)備自身誤差有著很大的關(guān)系。在提高汽車加工工藝過程中，通過算法和硬件兩個(gè)角度地發(fā)展來促進(jìn)汽車行業(yè)地發(fā)展。

4.2 減小加工誤差

在發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)地過程中，還需要注重基礎(chǔ)工藝地發(fā)展。目前我國(guó)在高精度加工方面還存在著很多不足，一方面是加工工藝的問題，另外一方面是基礎(chǔ)設(shè)備的問題，我國(guó)缺乏相應(yīng)的高精度設(shè)備，例如高精度機(jī)床、加工設(shè)備，這樣問題存在對(duì)于我國(guó)加工行業(yè)的發(fā)展造成一定的限制。為了更好地將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到汽車智能制造當(dāng)中，加強(qiáng)對(duì)于基礎(chǔ)工藝地改進(jìn)，尤其在縮小加工誤差方面，通過更加智能地誤差補(bǔ)償算法，盡可能縮小加工誤差。另外還需要加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)備的研發(fā)工作，例如基礎(chǔ)機(jī)床、基礎(chǔ)加工設(shè)備，通過將信息技術(shù)和傳統(tǒng)設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來，保障設(shè)備地精度，這樣能夠生產(chǎn)更加精密的零件。

4.3 綠色化方向發(fā)展

汽車加工過程中會(huì)產(chǎn)生的能量的消耗，很多汽車加工產(chǎn)業(yè)都是高污染產(chǎn)業(yè)，對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的破壞作用。為了解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境之間的矛盾，我國(guó)不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)改造，逐漸要求汽車制造產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)加工技術(shù)，保障生產(chǎn)過程中的綠色性和環(huán)保性。通過加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在材料制造、加工工藝、故障診斷以及汽車設(shè)備中的應(yīng)用來有效地提高汽車性能，減少不必要的能效消耗，切實(shí)提高汽車的性能，促進(jìn)汽車智能制造朝著綠色化的方向發(fā)展。

4.4 安全性發(fā)展

工業(yè)數(shù)據(jù)的安全等級(jí)很高，需要加強(qiáng)對(duì)于數(shù)據(jù)的保護(hù)，保障數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)一旦被黑客竊取，就容易對(duì)于系統(tǒng)安全運(yùn)行造成很大地影響。這就需要在建設(shè)加工安全系統(tǒng)過程中，需要加強(qiáng)對(duì)于信息防護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)和完善，保障系統(tǒng)能夠抵擋外部的惡意攻擊直接對(duì)于非法訪問進(jìn)行有效地識(shí)別。具體可以從以下幾個(gè)方面著手，第一需要對(duì)于信息防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行定期升級(jí)改造，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的安全漏洞，通過系統(tǒng)升級(jí)來有效地解決這些問題，盡量減少系統(tǒng)中存在的安全漏洞等問題?？梢詫?duì)于不同的數(shù)據(jù)建立不同的加密級(jí)別，切實(shí)保障核心數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。第二，建立完善的入侵檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于各種的訪問進(jìn)行詢問，判斷訪問是否為非法訪問，對(duì)于非法訪問的用戶進(jìn)行有效地抵御和攔截，防止這些訪問入侵到系統(tǒng)內(nèi)部。另外還要加強(qiáng)系統(tǒng)安全建設(shè)，提高系統(tǒng)安全程度，能夠抵御各種非法地攻擊。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)取得了很大地發(fā)展，被廣泛地應(yīng)用汽車智能制造行業(yè)當(dāng)中，促進(jìn)汽車行業(yè)朝著信息化和智能化的方向發(fā)展。尤其是可以將機(jī)電一體化技術(shù)和汽車關(guān)鍵系統(tǒng)結(jié)合，從而提高汽車穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]林毅，劉云霞，李天博.智能制造環(huán)境下汽車生產(chǎn)企業(yè)審核關(guān)鍵技術(shù)研究[J].質(zhì)量與認(rèn)證，2019（07）：78-80.

[2]機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所深度服務(wù)汽車行業(yè)智能制造實(shí)施工程成績(jī)斐然[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量，2019（02）：6.

[3]尹成鑫.加快發(fā)展智能制造推動(dòng)我國(guó)汽車制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)—基于智能制造技術(shù)與高端裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考[J].四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，29（02）：144-147.

[4]張成賢.自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（8）：119-120.

[5]馮振宇，孫奇峰.淺析自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019（6）：88.