汽車智能制造中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：改革開放后，我國市場經(jīng)濟體制形成，國民經(jīng)濟高速發(fā)展，人們物質(zhì)生活保障，促使人們開始有更高的物質(zhì)追求，各行各業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級，逐步滿足市場消費者需求，以此實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，各類新技術(shù)快速產(chǎn)生，并且運用到各行各業(yè)中，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級加快，以此實現(xiàn)社會經(jīng)濟的繁榮。特別是汽車行業(yè)中，開始實現(xiàn)智能制造生產(chǎn)，產(chǎn)品具備智能化優(yōu)勢，符合當(dāng)前人們的產(chǎn)品需求。而機電一體化技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下形成的核心技術(shù)，與汽車智能制造有機融合后，有效推動汽車行業(yè)的高速發(fā)展，更好滿足市場消費者需求，以此擴大汽車產(chǎn)品消費空間，實現(xiàn)汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車智能制造 機電一體化技術(shù) 防抱死制動系統(tǒng)

Abstract：After the reform and opening up， China's market economy system has formed， the national economy has developed rapidly， and people's material life security has prompted people to begin to have higher material pursuits， and all walks of life have accelerated transformation and upgrading， gradually meeting the needs of market consumers， so as to achieve sustainable development. At present， with the rapid development of science and technology， all kinds of new technologies are rapidly produced， and they are applied to all walks of life， promoting the transformation and upgrading of the industry to accelerate and achieve social and economic prosperity. Especially in the automotive industry， intelligent manufacturing production has begun to be realized， and the products have intelligent advantages to meet the current people's product needs. Mechatronics technology is the core technology formed under the development of the Internet， and after organic integration with automotive intelligent manufacturing， it can effectively promote the rapid development of the automotive industry and better meet the needs of market consumers， so as to expand the consumption space of automotive products and achieve sustainable development of the automotive industry.

Key words：automotive intelligent manufacturing， mechatronics technology， anti-lock braking system

1 引言

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，各類技術(shù)相繼產(chǎn)生，并且在各行業(yè)中得到大量使用，有效推動社會經(jīng)濟繁榮發(fā)展[1]?，F(xiàn)階段我國技術(shù)研發(fā)實力增加，自動化科技水平更高，在眾多領(lǐng)域中得到使用，取得了豐富的成果[2]。加上，各類技術(shù)設(shè)備中進行使用，促使更多具有自動化、智能化等特點設(shè)備開始在行業(yè)中使用，實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用，也可以為社會大眾提供便利的生活和工作方式[3]。其中，包括但不限于人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等，這類技術(shù)在融合使用形成了機電一體化技術(shù)[4]。并且，該技術(shù)在汽車智能制造行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，逐步轉(zhuǎn)變了行業(yè)發(fā)展趨勢，實現(xiàn)人工成本降低、生產(chǎn)效率提升、人機交互等作用，也滿足市場經(jīng)濟發(fā)展的需求[5]。從研究數(shù)據(jù)顯示，機電一體化技術(shù)和智能制造技術(shù)進行融合，既可以提升汽車生產(chǎn)制造效率，也可保障車輛行駛安全性、舒適性等，有利于推動我國汽車智能制造行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展[6]。

2 智能制造與機電一體化技術(shù)概述分析

2.1 智能制造

智能制造技術(shù)是由人工智能技術(shù)發(fā)展后形成。根據(jù)全球各行業(yè)對智能制造技術(shù)的應(yīng)用，有著明顯的發(fā)展趨勢，在未來期間基本上會按照兩個方向進行發(fā)展[7]。第一，智能制造技術(shù)。該技術(shù)在實際使用過程中，技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況，借助計算機管理設(shè)備進行輸入，以此生成制造方案。計算機通過自動化模擬后，會將結(jié)果反饋到?jīng)Q策人員，能夠起到質(zhì)量保障作用，也可以大幅度節(jié)約資源，減少人力、財力的支出。第二，人工智能制造技術(shù)。該技術(shù)在使用過程中，技術(shù)專家會和開發(fā)企業(yè)進行協(xié)商，明確需要使用的制造算法，依托人工智能機器人按照生產(chǎn)要求輸入相應(yīng)的指令，充分發(fā)揮機械化制造功能，以此提升制造水平[8]。現(xiàn)階段各個國家都非常重視智能制造行業(yè)的發(fā)展，出臺了各項法律法規(guī)、政策等，鼓勵和支持制造企業(yè)開展智能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，充分提升智能制造水準和質(zhì)量，也可以實現(xiàn)我國傳統(tǒng)制造業(yè)開始向智能化、數(shù)字化、信息化發(fā)展。同時，人工智能技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等也開始逐步應(yīng)用到智能制造行業(yè)中。當(dāng)前，智能制造行業(yè)有著非常廣闊的發(fā)展前景，技術(shù)融合速度加快，更加重視安全生產(chǎn)，商業(yè)化應(yīng)用趨勢加快，成為推動行業(yè)發(fā)展的有效動力[9]。

首先，明確安全生產(chǎn)為第一要素，成為現(xiàn)有智能制造行業(yè)的研究重點。雖然智能制造技術(shù)有著非常多的優(yōu)勢，能夠有效利用企業(yè)現(xiàn)有資源，充分提升資源使用效率，極大節(jié)約人力成本，確保各項生產(chǎn)任務(wù)有效落實，如果生產(chǎn)機械設(shè)備出現(xiàn)故障問題，只會造成更多安全問題。智能制造技術(shù)可以得到高效使用和快速發(fā)展，得益于AI技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用[10]。為確保安全事故更少發(fā)生，這需要信息系統(tǒng)管理人員開展常態(tài)化算法核查，對平臺進行優(yōu)化調(diào)整，保障生產(chǎn)流水作業(yè)可以有序進行，也可以充分增強智能制造的協(xié)作能力，以此實現(xiàn)智能制造快速化生產(chǎn)。信息系統(tǒng)管理人員需要加強對生產(chǎn)現(xiàn)場的全面了解，對生產(chǎn)過程進行熟悉，明確安全管理為第一管理要素，充分保障生產(chǎn)人員的生命財產(chǎn)安全。其次，通用技術(shù)逐步成為智能制造發(fā)展的突破口。在智能制造技術(shù)快速發(fā)展和應(yīng)用的情況下，傳統(tǒng)制造生產(chǎn)過程被轉(zhuǎn)變，開始實現(xiàn)流水線生產(chǎn)，但是流水線生產(chǎn)需要關(guān)注更多內(nèi)容[11]。一旦使用多種系統(tǒng)過程中，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建完善的統(tǒng)一接口，確保所有數(shù)據(jù)資料都可以集中收集、統(tǒng)一運用。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)高度重視通用技術(shù)的應(yīng)用過程，能夠為生產(chǎn)過程提供有效的技術(shù)保障。最后，需要構(gòu)建數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的閉環(huán)。從大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用分析，其在智能制造行業(yè)中應(yīng)用非常普遍，并在該技術(shù)支持下推動生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，從粗放性生產(chǎn)開始實現(xiàn)個性化、精細化生產(chǎn)[12]。為更好保障該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)對生產(chǎn)管理模式進行協(xié)調(diào)、優(yōu)化等，也要加強數(shù)據(jù)資料分析、收集、使用等環(huán)節(jié)，以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料流轉(zhuǎn)的閉環(huán)，有利于保障生產(chǎn)過程順利進行。

2.2 機電一體化技術(shù)

機電一體化技術(shù)并非是一種技術(shù)的使用，而是多種技術(shù)的綜合運用。一般主要包括機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等，將眾多技術(shù)有機融合，運用到生產(chǎn)制造行業(yè)中。在互聯(lián)網(wǎng)普及中，機電一體化技術(shù)開始與更多技術(shù)實現(xiàn)融合發(fā)展，應(yīng)用范圍逐步擴大，也更加智能化、數(shù)字化，符合制造行業(yè)的發(fā)展趨勢。通過將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到汽車生產(chǎn)中，可以有效推動其實現(xiàn)智能化，也提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。我國從改革開放后就非常重視機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，成立了相應(yīng)行業(yè)組織，加快了其與各行業(yè)的融合，有效實現(xiàn)了綜合性發(fā)展。并且，各行業(yè)也非常重視機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，既可以有效節(jié)約各項費用，還可以解決諸多生產(chǎn)難題，促使生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化、標準化等趨勢，有助于推動我國制造行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

3 汽車智能制造中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義

從機電一體化技術(shù)在汽車智能制造行業(yè)中應(yīng)用后，能夠顯著增強信息管理質(zhì)量，也可以實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)性，也可以增強車輛環(huán)保性。首先，該技術(shù)應(yīng)用中，能夠?qū)囕v各個部件的運行數(shù)據(jù)進行收集，并且在車輛產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計中，運用機電一體化概念，會在車輛核心位置或者重要部位安裝相應(yīng)的傳感器，全面發(fā)揮車輛監(jiān)控。此外，機電一體化技術(shù)在使用中，會對收集到的各方面數(shù)據(jù)資料進行全面分析，也會對車輛行駛情況做出合理判斷，逐步找出更加合理的行駛路線，也會提升車輛管控能力。其次，現(xiàn)階段車輛數(shù)量逐年上漲，汽車結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，而傳統(tǒng)生產(chǎn)模式效率低，質(zhì)量不佳，無法對眾多生產(chǎn)部件進行有效控制，甚至各個系統(tǒng)間協(xié)作能力不夠。在使用機電一體化技術(shù)后，能夠?qū)囕v行駛情況及運行數(shù)據(jù)進行全面收集，及時對車輛進行合理調(diào)控，有效發(fā)揮出系統(tǒng)化控制作用。最后，汽車是現(xiàn)代生活非常便捷的出行工具，對人們出行產(chǎn)生了重大影響。但是，車輛對能源消耗是非常高的，甚至對生態(tài)環(huán)境造成了威脅?，F(xiàn)階段國家提倡節(jié)能減排，要求車輛實現(xiàn)零排放，更多企業(yè)開始利用機電一體化技術(shù)生產(chǎn)新能源車輛，有效降低車輛能源消耗，也可以保障車輛實現(xiàn)更高的環(huán)保性能。因此，在汽車智能制造過程中，應(yīng)當(dāng)加大機電一體化技術(shù)的使用，有效提升車輛行駛的安全性能，更好保障使用者的生命財產(chǎn)安全。

4 汽車智能制造中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 自動變速裝置

在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，能夠構(gòu)建汽車智能管理系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)技術(shù)革新，讓汽車自動變速技術(shù)進行升級換代，延長汽車的使用壽命，也可以融入智能化屬性，促使變速裝置有更強的操控能力。自動變速裝置的更好使用，是需要融入機電一體化技術(shù)的。在該技術(shù)應(yīng)用中，變速裝置從以往的人工手動控制開始實現(xiàn)自動化控制，能夠有效降低汽車駕駛難度，充分增強汽車的管控性，為使用者帶來更好的駕駛感。并且，在更換變速裝置后，增強汽車行駛的安全性，削弱駕駛?cè)藢囕v產(chǎn)生的主觀意識，有效保障行車安全。在汽車發(fā)動機長時間工作中，機電一體化設(shè)備可以利用傳感器裝置對車輛各個部件運行情況進行獲取，可以實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)督、自動化控制目的，還可以將收集的數(shù)據(jù)上傳到終端系統(tǒng)中，能夠使用中全面了解車輛的各方面情況。該技術(shù)應(yīng)用中，會使用到變量液壓技術(shù)、檔位自動控制技術(shù)等，可以對車輛行駛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等進行有效管控，既可以保障車輛實現(xiàn)平穩(wěn)運行，也可以在遇到事故過程中，使用智能化系統(tǒng)做出快速反應(yīng)。同時，也可以利用各種信息數(shù)據(jù)的分析，對車輛開展保修工作。

4.2 測速雷達裝置

現(xiàn)階段我國汽車生產(chǎn)企業(yè)都非常重視智能制造的應(yīng)用，并且加快轉(zhuǎn)變汽車制造工藝，開始轉(zhuǎn)向智能化發(fā)展。激光測距雷達裝置作為當(dāng)前機電自動化技術(shù)研發(fā)中產(chǎn)生的新技術(shù)，能夠有效支撐智能化作用實現(xiàn)，也可以實現(xiàn)自動化控制，并且通過對機電一體化技術(shù)使用后，能夠?qū)⒓す庋b置、雷達系統(tǒng)等進行全面提升，有效保障測量距離更近準確。一旦將激光測距雷達裝置設(shè)備安裝在車輛前端位置，就可以在車輛運行過程中，使用雷達設(shè)備幫助駕駛?cè)藛T做好避讓。有的車企生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)較高，可以接受到系統(tǒng)傳遞的障礙信息可以實現(xiàn)自動避讓，也可以利用激光來判斷障礙物的距離位置，有效幫助行駛車輛做好障礙物的判斷工作，保障前方路段通暢。另外，有的車輛本身就具有障礙物認別功能，可以對車輛行駛過程的數(shù)據(jù)資料進行收集，分析出周圍路段情況，為駕駛?cè)颂峁蚀_的路段消息，有利于實現(xiàn)障礙物位置判斷，保障車輛行駛過程是安全的，也可以為安全制動預(yù)留足夠的距離。同時，信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)資料做出的分析會直接傳輸?shù)綑C電一體化中，如果車輛行駛距離超出預(yù)計參數(shù)，就會立即發(fā)出警報，并且對新的行駛路線進行重新規(guī)劃，為駕駛員提供相應(yīng)的路線方案，確保車輛行駛工作是安全的。在使用這種系統(tǒng)過程中，應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理利用中央處理器的作用，也可以加快對數(shù)據(jù)資料進行使用，也要加快對外部先進系統(tǒng)或者軟件進行引入，以此充分提升機電一體化技術(shù)作用發(fā)揮。

4.3 防抱死制動系統(tǒng)

當(dāng)前，大部分車企生產(chǎn)的汽車都是具有防抱死系統(tǒng)的，能夠很好對車輛滑行過程進行控制，也可以對車輛移動過程進行實時監(jiān)控，可以對車輛進行自動化控制，保障車輛駕駛?cè)藛T的安全。同時，汽車生產(chǎn)企業(yè)一般也會對其他系統(tǒng)進行調(diào)整，促使其與防抱死制動系統(tǒng)形成更好的協(xié)作關(guān)系，實現(xiàn)各個系統(tǒng)功能間的交互，充分發(fā)揮系統(tǒng)作用，有利于形成健全的車輛管理機制，以此充分提升車輛控制管理能力。在車輛速度管控中，也要加大機電一體化技術(shù)的使用，能夠保持車輛高度行駛是安全的，可以在緊急情況實現(xiàn)車速控制。如果安全事故發(fā)生時，防抱死制動系統(tǒng)可以對車輛進行全面控制，可以在極短時間內(nèi)將車速進行下降，減少交通事故的發(fā)生，更好保障人民生命財產(chǎn)安全。防抱死制動系統(tǒng)主要是使用在車輛緊急情況的，有效減少安全事故的發(fā)生，充分增強車輛行駛的安全性。以往車輛在制動控制中并非是使用防抱死制動系統(tǒng)，主要是使用后輪制動裝置，雖然也可以在很大程度上對其進行控制，但是還是會增強安全事故發(fā)生的概率。在其運行過程中，整個制動過程都是需要人工操作的，無法滿足車路控制需求，很容易造成車輛失控。通過對防抱死制動系統(tǒng)應(yīng)用后，基本上可以獲取車輛運行數(shù)據(jù)，分析出車輛當(dāng)前運行情況是否處于正常，引導(dǎo)使用者找出更有效的控制方案。根據(jù)車輛各類設(shè)置的情況，需要將防抱死制動裝置安裝在車輛前輪上，可以有效提升車輛控制水平。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示，這種制動是無法使用在后輪上，往往會產(chǎn)生不好的控制效果，甚至在緊急情況下進行使用，很容易造成車輛出現(xiàn)失控。在車輛行駛中，通過機電一體化使用下，將防抱死制動系統(tǒng)進行運用，并且將其安裝到車輛前輪中，能夠有效增強車輛控制能力。在車輛長時間運行過程中，防抱死制動系統(tǒng)會對車輛運行情況進行全面分析，也可以明確最佳的制動時間，充分增強車輛智能化制動能力，以此保障車輛行駛安全。

5 結(jié)語

在市場經(jīng)濟發(fā)展中，科學(xué)技術(shù)加快在各行各業(yè)中使用，行業(yè)競爭越來越激烈，企業(yè)生存更加困難，促使更多企業(yè)都是利用先進技術(shù)增強競爭實力，以此保障企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。特別是汽車生產(chǎn)行業(yè)中，更多企業(yè)開始加快實現(xiàn)智能制造，這是汽車行業(yè)未來發(fā)展趨勢，也是有效增強企業(yè)核心競爭力的方式。這促使企業(yè)開始利用機電一體化技術(shù)對智能制造進行高速發(fā)展，促使車輛產(chǎn)品具有更強的智能化、自動化等優(yōu)勢，有效實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和性能提升，更加滿足市場消費者需求，以此實現(xiàn)企業(yè)長遠發(fā)展。

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作者簡介

戴勤：（1979.03—），女，漢族，江蘇姜堰人，工程碩士，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州工業(yè)園區(qū)分院高級講師。研究方向：機電一體化。