探討機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用研究

姜 楠

（非凡智能機(jī)器人有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110101）

引言

在汽車(chē)工業(yè)上運(yùn)用機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)，可以促使汽車(chē)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，這種飛躍不僅會(huì)提高汽車(chē)的安全性能，給公眾開(kāi)車(chē)出行帶來(lái)更多便利，而且可以減少汽車(chē)廢氣污染、降低汽車(chē)能源損耗，這也必將成為汽車(chē)工業(yè)今后發(fā)展的趨勢(shì)所在。但是由于機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)方面應(yīng)用時(shí)間較短，所以相關(guān)研究普遍缺乏成熟。因此，在當(dāng)前背景下對(duì)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)上的應(yīng)用作用、應(yīng)用模式、應(yīng)用分析展開(kāi)探討，具有非常重要的意義。

1 機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)上的應(yīng)用

1.1 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不再僅僅局限在產(chǎn)品的分配、消費(fèi)階段，而是逐步進(jìn)入到了產(chǎn)品的生產(chǎn)階段。利用信息技術(shù)，車(chē)企可以開(kāi)發(fā)出種類豐富的自動(dòng)系統(tǒng)軟件，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)自動(dòng)減速、自動(dòng)泊車(chē)功能[1]。

1.1.1 自動(dòng)減速系統(tǒng)軟件

自動(dòng)減速系統(tǒng)軟件主要基于主動(dòng)巡航系統(tǒng)，主動(dòng)巡航系統(tǒng)在傳感器的輔助下，可以對(duì)前后車(chē)的位置跟蹤定位，同時(shí)對(duì)其車(chē)速加以監(jiān)測(cè)。如果前、后方?jīng)]有車(chē)輛，系統(tǒng)會(huì)讓汽車(chē)勻速前進(jìn)。如果前、后有車(chē)輛，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)前、后方車(chē)輛的車(chē)距、車(chē)速，控制剎車(chē)系統(tǒng)及油門(mén)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加速或減速，以此來(lái)保障行車(chē)的安全及效率。

1.1.2 自動(dòng)泊車(chē)軟件系統(tǒng)

自動(dòng)泊車(chē)軟件系統(tǒng)主要是為了防止在停車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)保險(xiǎn)杠被撞彎、交通堵塞擁擠等意外情況所研發(fā)。自動(dòng)泊車(chē)軟件系統(tǒng)的工作原理不一而足，一部分是在汽車(chē)前端安裝雷達(dá)，利用雷達(dá)碰到障礙物會(huì)反彈的原理，判斷車(chē)輛與障礙物之間的距離。還有一部分在汽車(chē)前端安裝感應(yīng)器，通過(guò)感應(yīng)器發(fā)出的信號(hào)判斷車(chē)輛與障礙物的距離。待障礙物與車(chē)輛的距離確定后，更精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)停泊。

1.2 系統(tǒng)調(diào)節(jié)工作

在汽車(chē)工業(yè)上應(yīng)用機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)，需要多系統(tǒng)聯(lián)合操作。傳感器、雷達(dá)等傳感系統(tǒng)在接收到相關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)后，會(huì)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，發(fā)出與之相應(yīng)的操作指令，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的自動(dòng)化操作。以自動(dòng)化減速這一指令為例，就需要自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)配合。在汽車(chē)高速運(yùn)行過(guò)程中，如果汽車(chē)間距較長(zhǎng)，駕駛?cè)藛T通常能夠采用有效措施防止汽車(chē)追尾事件發(fā)生。但是如果汽車(chē)間距過(guò)過(guò)小，駕駛?cè)藛T則很難及時(shí)做出有效反應(yīng)，此時(shí)汽車(chē)緊急制動(dòng)系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，確保汽車(chē)能夠安全停泊，防止前、后兩車(chē)追尾。

2 機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用模塊

2.1 可編程邏輯模塊

汽車(chē)工業(yè)中的可編程邏輯模塊，是指通過(guò)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)加以監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)自動(dòng)化操作?？删幊踢壿嬆K在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在PLC、產(chǎn)品識(shí)別檢測(cè)和數(shù)控設(shè)備控制等領(lǐng)域。

2.1.1 PLC

PLC 是可編程控制的英文簡(jiǎn)稱，PLC 在汽車(chē)工業(yè)中主要體現(xiàn)在對(duì)輸入的指令加以判定，以及加工設(shè)備的閉鎖及動(dòng)作放行。例如在輸入刀補(bǔ)過(guò)程中，PLC 會(huì)對(duì)刀補(bǔ)差值加以判斷，一旦刀補(bǔ)差值超過(guò)既定限度，PLC 就發(fā)出警報(bào)。通過(guò)合理應(yīng)用PLC，可以最大限度減少人為操作誤差。

2.1.2 產(chǎn)品識(shí)別檢測(cè)

在汽車(chē)裝配過(guò)程中可以通過(guò)安裝攝像頭比對(duì)系統(tǒng)的方式，對(duì)零部件的不同類型加以判斷。與此同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝過(guò)程中，通過(guò)對(duì)機(jī)身的二維碼加以掃描，即可識(shí)別該發(fā)動(dòng)機(jī)的類型、型號(hào)，為員工組裝發(fā)動(dòng)機(jī)零部件提供依據(jù)，這對(duì)于員工組裝發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提高是極為有利的。

2.1.3 數(shù)控設(shè)備控制

數(shù)控設(shè)備控制主要體現(xiàn)在加工程序、控制程序等程序方面。例如在冗長(zhǎng)復(fù)雜的程序中通過(guò)運(yùn)用R 值對(duì)重要加工數(shù)值賦值的方式，進(jìn)行補(bǔ)償、修正[2]。

2.2 中央控制單元模塊

汽車(chē)工業(yè)上的中央控制單元模塊具體是指基于網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)信號(hào)、指令加以調(diào)配、傳達(dá)。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，汽車(chē)中央控制單元模塊體積日益縮小，但是其功能卻日益強(qiáng)大，車(chē)內(nèi)空調(diào)、繼電器控制、車(chē)內(nèi)和車(chē)外照明就是最為常見(jiàn)的功能。而要想實(shí)現(xiàn)這些功能，必須對(duì)中央控制單元模塊加以合理設(shè)計(jì)，使其滿足靈活拓展的需求，并且要高集成度[3]。

3 機(jī)械工程自動(dòng)化在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用分析

3.1 自動(dòng)駕駛化

從汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展歷程來(lái)看，自動(dòng)化是汽車(chē)今后發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，也是汽車(chē)安全駕駛的一個(gè)必然要求。從安全駕駛的角度來(lái)看，在汽車(chē)工業(yè)應(yīng)用機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的核心就在于駕駛自動(dòng)化。首先，自動(dòng)駕駛可以減少酗酒、疲勞、情緒問(wèn)題等引發(fā)的交通事故。其次，自動(dòng)駕駛可以在一定程度緩解城市病。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，早晚出行高發(fā)期交通堵塞現(xiàn)象日益嚴(yán)重，而運(yùn)用自動(dòng)駕駛可以有效避免出現(xiàn)路怒癥現(xiàn)象。最后，自動(dòng)駕駛可以為駕駛?cè)藛T提供正確的路況信息，幫助駕駛?cè)藛T正確規(guī)劃出行路線，而這對(duì)于駕駛?cè)藛T駕駛負(fù)擔(dān)的減輕是極為有利的[4-5]。

3.2 提高控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率

我國(guó)汽車(chē)自動(dòng)化應(yīng)用起步較晚，當(dāng)前仍處于發(fā)展初級(jí)階段，在此階段不論是配套產(chǎn)業(yè)，還是設(shè)備供應(yīng)商水平都相對(duì)偏低。以設(shè)備設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)為例，歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家早已形成了完善的設(shè)備設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于各種設(shè)備的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、制造標(biāo)準(zhǔn)都有著嚴(yán)格的要求。但是當(dāng)前我國(guó)設(shè)備供應(yīng)商對(duì)于設(shè)備設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)普遍缺乏了解，即使從元器件廠家和汽車(chē)加工廠家獲得了一些制造要求，也沒(méi)有將其運(yùn)用到設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)當(dāng)中，而這也導(dǎo)致設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)依舊處于密集化、中低端生產(chǎn)[6-7]。

除了設(shè)備設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)缺乏規(guī)范外，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)在運(yùn)用機(jī)械工程自動(dòng)化過(guò)程中還存在以下問(wèn)題。

1）我國(guó)機(jī)電行業(yè)缺乏健全的管理標(biāo)準(zhǔn)、管理機(jī)制，大部分車(chē)企都采用美標(biāo)或歐標(biāo)，但是由于缺乏核心技術(shù)，所以在發(fā)展過(guò)程中受到了諸多限制。

2）雖然當(dāng)前我國(guó)日益加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)研究的重視程度，但是國(guó)內(nèi)自主品牌由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，研究經(jīng)費(fèi)投入普遍較少，所以在自動(dòng)化系統(tǒng)研發(fā)方面進(jìn)展緩慢。

3）當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)市場(chǎng)大都被日本、歐美等國(guó)家占據(jù)，我國(guó)自主生產(chǎn)的自動(dòng)化系統(tǒng)市場(chǎng)份額較低，由于日本、歐美等國(guó)家不論是技術(shù)還是市場(chǎng)規(guī)模都占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，所以我國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)要想與其同臺(tái)競(jìng)技，仍需很長(zhǎng)一段時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

在汽車(chē)工業(yè)中運(yùn)用機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)，將其合理運(yùn)用到中央控制單元模塊、可編程邏輯模式當(dāng)中，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)自動(dòng)化駕駛和汽車(chē)控制系統(tǒng)的研究。只有這樣，才能提高汽車(chē)生產(chǎn)效率，推動(dòng)汽車(chē)工業(yè)優(yōu)化升級(jí)，促進(jìn)汽車(chē)工業(yè)朝著信息化、智能化和現(xiàn)代化方向發(fā)展。