汽車智能制造中機電一體化技術的探索及實踐應用研究

楊瑞新

摘 要：近年來，隨著我國科學技術不斷得到突破，為各行各業的實現產業智能化轉型奠定了基礎。機電一體化技術作為信息化時代的核心技術之一，將其應用于汽車智能制造行業中，能夠為汽車智能制造業注入新的生命力。因此，本文通過分析汽車智能制造中運用機電一體化的價值，探究機電一體化在汽車智能制造行業的實踐應用，闡述汽車智能制造中機電一體化技術的未來發展狀況，以期推動汽車智能制造行業實現長足進步和發展。

關鍵詞：汽車智能制造 機電一體化 實踐應用

Exploration and Practical Application Research of Mechatronics Technology in Automobile Intelligent Manufacturing

Yang Ruixin

Abstract：In recent years， with the continuous breakthrough of science and technology in China， the foundation has been laid for the realization of industrial intelligent transformation in all walks of life. As one of the core technologies of the information age， mechatronics technology can be applied to the automotive intelligent manufacturing industry to inject new vitality into the automotive intelligent manufacturing industry. Therefore， this paper analyzes the value of mechatronics in automobile intelligent manufacturing， explores the practical application of mechatronics in automobile intelligent manufacturing industry， and expounds the future development of mechatronics technology in automobile intelligent manufacturing， in order to promote the great progress and development of automobile intelligent manufacturing industry.

Key words：automotive intelligent manufacturing， mechatronics， practical application

機電一體化技術是一種機械、電子、信息科學三者為一體的機械微電子復核技術。通過機電一體化技術，一方面能夠對傳統產業進行改造升級，另一方面則能促進機電一體化產品的開發，加快產品結構進行調整。隨著中國制造2025發展戰略的提出，我國許多傳統制造行業開始逐漸注重對機電一體化技術的應用，其中尤其是汽車智能制造行業，依托機電一體化技術，已經不斷朝著智能化、自動化的方向發展。由此可見，探索機電一體化技術在汽車智能制造中的實踐應用，具有重要的現實意義。

1 汽車智能制造中運用機電一體化的價值

1.1 有利于汽車智能制造信息化

通過在汽車智能制造中應用機電一體化技術，能夠在汽車制造階段時，在汽車各個重要位置安裝感應裝置，一方面能夠對汽車運行狀態開展實時監控，另一方面則能對周邊環境信息進行采集，幫助駕駛者智能化操控汽車。除此之外，機電一體化技術也為實現無人駕駛提供了強有力的技術支持[1]。憑借機電一體化技術，能夠在汽車行駛過程中自動收集路面信息，并借助信息系統處理汽車運行狀態，最終實現汽車的智能化行駛。

1.2 有利于汽車智能制造系統化

在汽車智能制造過程中，傳統的機械制造方式無法滿足多種汽車零部件之間的協同控制，同時也無法使汽車零部件之間形成有效的信息交互。例如，汽車在駕駛過程中，主要依靠駕駛者的個人經驗控制車速。此時如果駕駛者為新手，則其經驗判斷能力將稍顯不足，因此會提升汽車行駛過程中的意外發生概率。而通過在汽車智能制造中運用機電一體化技術，則能為汽車配備智能化的信息系統，幫助駕駛者及時分析路面信息，增強汽車的安全性以及信息系統的協調性。

1.3 有利于汽車智能制造環保化

隨著我國經濟的發展，我國汽車保有量直線上升。根據我國公安部門的數據統計，截至2021年9月，我國機動車保有量已經達到3.90億輛，其中汽車2.97億輛。伴隨我國汽車保有量的不斷提升，必然對環境造成更大的破壞?；诖?，降低汽車的碳排放量成為重中之重的問題。但是，依托傳統的機械設計方案較難控制汽車的全面指標，也未能達成節能減排的根本目的。而通過使用機電一體化技術，則能借助智能化控制系統，有效降低汽車在使用過程中的碳排放量，從而實現汽車的環?；圃臁?/p>

2 汽車智能制造中機電一體化技術的實踐應用

2.1 自動變速器設置

在汽車智能制造中應用機電一體化技術，能夠在升級汽車自動變速器的同時，將汽車的操控水平提升一個臺階。與此同時，通過機電一體化設置汽車的自動變速器，還能有效降低駕駛者操控汽車的難度，提升駕駛者的整體操控體驗。將機電一體化技術應用于汽車的自動變速器設置中，能夠依托信息技術對汽車基本狀態進行自檢分析，然后對汽車的電子電路展開監控，進而向駕駛員傳輸汽車的運行條件[2]。當汽車在行駛過程中出現熄火等問題時，系統將在第一時間向駕駛員預警，提醒其注意即將帶來的風險。而當自動變速器出現故障時，傳統的機械系統無法處理此類問題，而應用機電一體化技術的汽車，則能將自動變速器設置快速切換至手動控制狀態，以確保變速器的穩定有效運行。由此可見，在汽車智能制造中應用機電一體化技術，能夠促進自動變速器設備進行優化升級。該應用舉措不僅能夠有效提升自動變速器的功能，還能使汽車系統逐漸朝著智能化方向發展。

2.2 制動防抱死技術

將機電一體化技術實踐應用于汽車的制動防抱死系統中，一方面能夠有效限制汽車后輪的移動條件，另一方面則能使汽車系統和制動防抱死技術形成統一的作用體系，從而提高汽車的整體操控水平。例如在車速控制方面，當汽車面臨緊急制動需求時，汽車搭載的智能化系統能夠快速聯動制動防抱死技術，快速控制汽車車速，在提高汽車行駛的安全性的同時，將智能化價值進行集中呈現。在傳統汽車制造行業中，主要通過后輪制動的方式控制汽車車速，這樣顯然無法滿足汽車的緊急制動需求。而通過機電一體化設計的制動防抱死技術，能夠對駕駛者的駕駛習慣進行分析，為駕駛者匹配最合適的控制技術。而在機械制動方面，應用機電一體化技術的制動防抱死技術能夠在后輪制動的基礎上，加入前輪制動系統，從而實現整車的制動技術控制。除此之外，當汽車在行駛過程中，基于機電一體化技術的制動防抱死技術，能夠通過對路面狀況進行分析，為駕駛者提供制動輔助等功能，從而提升汽車的智能化駕駛體驗。

2.3 激光雷達測距系統

在汽車智能制造中，依托機電一體化技術，能夠打造以激光和雷達為技術核心的全新測距系統。將該系統放置于汽車前部，能夠對汽車前端的障礙物進行實時掃描，進而確保汽車始終與障礙物保持安全距離。該測距系統的運行過程主要包括以下幾方面。首先，在汽車行駛過程中，透過激光和雷達設備，能夠對汽車前方的障礙物進行捕捉，然后借助汽車搭載的自動化信息檢測系統，分析汽車與障礙物之間的距離。其次，信息系統在收集到足夠信息后，能夠對障礙物的運動軌跡進行預測，從而使障礙物與汽車形成實時安全距離。最后，向駕駛者發出預警信息，使其對當前測距內容有所了解，從而把控汽車速度和前進方向[3]。在激光雷達測距系統中，機電一體化技術所帶來的處理器設備是其實現信息傳輸，確保測距成功的關鍵。由此可見，正是機電一體化技術在汽車智能制造中的應用，為汽車制造實現智能化發展創造了技術優勢。

3 汽車智能制造中機電一體化技術的未來發展

3.1 自動化方向發展

隨著機電一體化技術的創新和完善，勢必使汽車智能制造行業逐漸朝著自動化、智能化的方向發展。在此過程中，汽車的相關工藝和設計，也將隨之發生翻天覆地的變化。在未來的發展方向中，汽車智能制造需要依靠機電一體化技術，拓展諸如智能控制、智能算法等操作技術，并將其加入汽車智能制造的工藝和設計中，從而使整個汽車生產過程更具精確性和效率性。此外，在汽車智能制造技術發展過程中，更多地要與日益發達的信息技術相結合，并依托互聯網技術、云計算等新興技術，為汽車智能制造行業搭建完善的工業信息網絡，從而為用戶提供更具個性化的定制服務[4]。

3.2 綠色化方向發展

對于汽車制造行業，始終都是造成環境污染的重要因素之一。尤其是汽車生產過程中存在的噪聲污染、粉塵和紫外輻照污染、化學物質污染、矽塵污染等，上述污染因素加重了人們對汽車制造行業的刻板印象。因此，為了打破人們的刻板印象，并在經濟發展和環境保護之間找到發展平衡點，需要依托機電一體化技術升級汽車智能制造行業的產業結構，推動技術升級換代，加強生產過程中的綠色和環保屬性。除此之外，通過將機電一體化技術應用于汽車智能制造的各個環節，不僅能夠有效提升汽車制造效率，還能降低汽車制造過程中的能源消耗，使汽車智能制造行業始終朝綠色化方向發展。

3.3 安全性方向發展

對于汽車智能制造行業而言，數據信息的安全性至關重要。尤其是在信息化時代背景下，許多汽車制造技術環節都需要依托信息技術加以實現。如果數據信息得到泄露，將嚴重影響汽車的安全質量?；诖耍孕畔⒖茖W技術為核心的機電一體化技術，將為汽車智能制造提供安全性能的保障。一方面，依托機電一體化技術，能夠對汽車智能制造行業的安全系統進行升級換代，從而提升安全系統發現安全漏洞的能力，并對安全漏洞展開及時處理，降低安全問題發生的可能性。另一方面，依托機電一體化技術，能夠建立有效的入侵檢測系統。通過該系統，能夠對未經允許的非法訪問用戶進行抵御和攔截，同時還能抵抗一定程度的非法入侵，保障系統的整體安全性。

4 結語

隨著中國制造2025戰略計劃的發布，汽車制造行業也需要逐漸朝智能化方向轉型，而通過應用機電一體化技術能夠快速達成該目標。依托機電一體化技術，能夠在自動變速器設置、制動防抱死技術、激光雷達測距系統等實踐應用中，為汽車智能制造帶來重大改變。而在未來的發展中，汽車智能制造中機電一體化技術也應該時刻朝著自動化、綠色化、安全性的方向發展，才能推動汽車智能制造行業實現可持續發展。

參考文獻：

[1]管靜.汽車智能制造中機電一體化技術分析[J].現代工業經濟和信息化，2021，11（08）：133-134.

[2]金玉，李剛，孫成龍，赫玲雪.機電一體化技術在汽車智能制造的運用分析[J].科學技術創新，2020（17）：183-184.

[3]王麗華，姚君霞，高小煥.試論機電一體化技術在汽車智能制造的應用[J].科技與創新，2019（17）：158-159.

[4]安廣彬，周叢.機電一體化技術在汽車智能制造中的應用[J].黑龍江科學，2021，12（02）：110-111.