机械工程自动化技术在汽车工业中的应用.pdf

智能技术372023.7机械工程自动化技术在汽车工业中的应用李 洋（襄阳汽车职业技术学院 湖北 襄阳 441021）摘要：机械工程自动化技术不断发展与进步，其应用范围也逐渐扩大。将机械工程自动化技术应用于汽车工业中，既有利于促进自动化系统开发，又能实现系统操作的优化和调节，极大地推动汽车工业的可持续发展。该文分析机械工程自动化技术在汽车工业中的应用优势，对机械工程自动化技术在汽车工业中的实际应用进行深入探讨，并对其在应用过程中存在的问题提出具有针对性的优化对策，从而促进汽车工业的良性发展。关键词：机械工程；自动化技术；汽车工业作者简介：李洋，襄阳汽车职业技术学院助理工程师，研究方向为机械工程。近年来，我国加强了汽车自动化控制系统方面的自主研发，使得整个汽车控制系统发生了质变。将机械工程自动化技术应用于汽车产业，不仅能给人们的生活带来便利，还可以降低能源消耗，减少环境污染，促进汽车产业的可持续发展。然而，目前我国的机械工程自动化技术仍有待进一步完善，在设备状态显示、远程监测、预防性诊断等领域都需要其他信息技术或设备的支撑1。本文探讨机械工程自动化技术在汽车工业中的实际应用，以更好地推进我国汽车制造业的发展。1 机械工程自动化技术在汽车工业中的应用优势1.1有利于开发自动化系统随着网络技术的飞速进步，互联网已经渗透到汽车生产的各个环节，并且对汽车自动化系统产生了深远的影响。实际上，汽车制造企业借助自动化系统能够在汽车工业中实现自动泊车、自动减速等多种功能的应用。第一，自动泊车系统是在驾驶员需求的基础上，由汽车开发商为避免因停车而引起的交通阻塞、神经疲劳及车辆保险杠被撞击变形而研发生产的2。自动泊车系统具备检测障碍物的功能，例如在车辆前方安装雷达，雷达在遇到障碍物时会被反射回波，再根据反射回波的时间计算出目标与障碍物之间的距离，或者在车辆前方安装一个传感器，其可以自动发出信号来确定车辆的位置。在完成障碍物的位置判断后，车辆可以避开障碍物，进而实现自动泊车。第二，基于主动巡航系统3，可引入能够检测前方车辆距离的传感器，并根据这些传感器的数据，让计算机自动操作油门和制动系统，达到自动调整行驶速度的目的。主动巡航系统的工作原理是追踪和定位前后方的车辆，并对其速度进行监测，从而实现对其的同步速度管理。当前方和后方都无车辆时，主动巡航系统将自动调整速度，以确保行驶的安全性和效率。1.2有利于调节车辆系统工作在汽车工业中应用机械工程自动化技术时必须依赖众多软件执行整个车辆系统的任务，而并非仅靠某个独立的部分执行。依托机械工程自动化技术，由计算机发出指令，并分析有关的数据，然后传输到网络，实现车辆的自动化控制，可使车辆在高速行驶时及时做出相应的动作，有效避免车辆发生追尾事故。此外，在行驶过程中，紧急制动系统一般会附带一些制动装置，其主要功能是在驾驶员无法立即响应警告信号时协助汽车实施自动停车操作4。然而，这一停车操作需要经历雷达侦测、摄像头拍照和控制系统分析等全部步骤才能实现。2 机械工程自动化技术在汽车工业中的实际应用2.1节能设计在汽车工业的自动化生产流程中，传感器及中央控制系统的运作效能是极其关键的。在我国现代化建设中，汽车工业需要积极地遵循国家及相关部门倡导的可持续发展理念，通过实践不断提高汽车智能技术38汽车测试报告生产车间的运营效率，最大限度地减少汽车生产过程中的能源消耗。作为节能设计的主要手段，机械工程自动化技术不只是对汽车设计有决定性的影响，而且可以持续改进和革新与其相关的技术。需要强调的是，以机械工程自动化技术为设计基础，优化节能设计，可以有效减少有害气体的排放；利用机械工程自动化技术对汽车工业生产流程进行设计和控制，可以在保持汽车稳定运行的同时，减少燃油、电力等能源的使用，达到对车辆性能进行综合管理的目的，促进汽车行业的可持续发展5。2.2安全行车当前，ESP/ESC 系统已被广泛地应用于汽车设计和生产领域6。ESP 系统可以精确地监测汽车的行进状态，包括驾驶员与汽车的真实移动信号。一旦二者有所不同，ESP 系统就会立即对制动器和发动机进行追踪控制。同时，应用机械工程自动化技术，能够精准地实施干预操作，使汽车一直维持平稳的运行状态。在驾驶过程中，驾驶员能够利用方向盘转角传感器、轮速传感器及侧向加速度传感器来辨认汽车的行驶路线，进一步保障汽车行驶安全。此外，将机械工程自动化技术应用在汽车工业中，也能实现对车身稳定控制系统的自主管理。例如，当需要进行紧急制动时，系统会根据驾驶员踩下制动器的力度进行自动监测。当系统判断驾驶员的踩踏力度不足时，会立即切换到全力制动的状态，使其能够以比驾驶员更快的操作速度操控车辆，进而显著降低车辆的碰撞和磨损程度，提升车辆行驶的安全性。2.3自动化控制系统目前，虽然汽车已经得到非常广泛的应用，但汽车制造是一项复杂的系统性任务，需要各个部门之间加强交流和协作，以此推动整个项目目标的实现。在汽车工业中，车身制造是非常关键的一个环节。而依托自动化控制系统对车身进行制造，不仅能增强汽车行驶的安全性，保障车辆的品质，还能提升汽车产业的整体竞争力，提高汽车制造企业的综合收益。同时，自动化控制系统内部配备了紧急处理功能，一旦汽车在行驶途中出现问题，该系统可以通过核心控制技术触发报警装置，自动中止车辆运行，从而有效地防止负面影响对汽车安全性能造成的损害。此外，自动化控制系统的核心构成包括模糊逻辑控制器与故障检测系统，二者紧密联系，为汽车的生产和运作提供了强大的支持7。当汽车在行驶中遇到突发情况时，自动化控制系统可以立刻激活专业的故障诊断系统，迅速查明问题起因，同时把检查数据和判断结论反馈给控制器。这既有利于技术人员更加高效地制定解决策略，促使问题得到适当、迅速的处理，也可使汽车生产过程更加标准化和规范化，降低类似问题的发生频率，使汽车制造效率得以提高。2.4集成自动化在汽车工业中，将集成自动化技术与机械工程自动化技术相结合，可以提高汽车制造的自动化程度，实现统一管理、协同管控和分层管理的目标，最大限度地提高汽车机械制造的质量与效率。在当前信息技术快速发展的背景下，随着大数据管理系统的不断普及，云计算、集成自动化等技术在汽车制造中得到广泛应用，为我国汽车工业的创新与发展打下了坚实的基础8。而且依托机械工程自动化技术，对数据集成系统进行合理运用，将各类设备有效地连接起来，逐步构建出一套自动化控制系统，可使汽车的性能得到全面提升。3 机械工程自动化技术在汽车工业中应用存在的问题3.1缺乏技术标准和生产标准目前，虽然我国汽车工业在机械工程自动化技术应用方面市场发展潜力巨大，但也存在很大的改善空间。例如，在设备设计与制造方面，部分汽车制造企业未针对各种机械自动化装置制定明确的设计要求、安全设计准则等，不太熟悉汽车行业的生产标准。此外，有些汽车制造企业引入了经验较为丰富的零部件制造厂商的生产数据，但是整体的设计思想还不够完善，导致汽车制造流程较为烦琐，缺乏统一的技术和生产标准9。第一，由于我国的一些机械设备、自动化产品等领域的技术和生产规范尚未健全，所以部分企业仍在遵守国外的汽车制造行业标准，有些关键技术需要花费大量资金引进，在一定程度上削弱了竞争实力和发展潜力。第二，部分自主品牌汽车企业的盈利潜力受到限制，通常需要在机械工程自动化技术研究方面删减一些内容，以降低生产成本，从而制约了汽车制造企业的发展速度。3.2自主研发水平不高我国的汽车制造企业正在经历从引进、协作、消化吸收到自主研发的生产过程，不仅需要引进先进的汽车制造平台，还需要采用最新的生产技术。同时，虽然有些自主品牌汽车制造企业具有一定的智能技术392023.7自动化水平，但是自主研发水平不高，自动化产品的市场份额较小，在国际市场上缺乏竞争力，并且要想达到国际水平还需要很长的时间。3.3自动化控制系统开发流程存在缺陷随着国内汽车工业的快速发展，许多零部件制造商都在积极与汽车制造企业寻求合作。虽然一些汽车制造企业比较注重对自动化控制系统进行开发，但是由于缺乏核心技术，与零部件制造商之间存在信息不对称的问题，导致系统开发流程存在缺陷，影响了自动化控制系统的开发进程和质量。4 机械工程自动化技术在汽车工业中的应用策略4.1引进先进生产设备，加大投资力度将机械工程自动化技术应用在汽车工业中，可以促进汽车行业朝工业化和智能化方向发展。目前，在世界范围内，设备设计和制造已经有了比较完善的标准，如欧洲的 Machinery Directive 标准10，其对各类设备的设计要求、安全设计规范等都有比较详尽的规定。因此，我国汽车制造企业在将机械工程自动化技术应用到汽车工业中时，应积极引进先进的生产设备，然后进行消化吸收，形成特色化的国有自主品牌，提升自动化程度和国际竞争力11。此外，汽车工业包含众多的高新技术产品，而且在行驶过程中，汽车需要同时满足安全、经济和舒适等需求，这就需要在机械工程自动化技术方面投入更多的资金。对此，汽车制造企业要具备长远的发展眼光，清楚地了解自身的生产能力和生产特点，真正做到标准化生产，从而制造出更具市场竞争力的产品。4.2重视机械工程自动化技术人才培养为了使机械工程自动化技术在汽车工业中的应用更具科学性和专业性，汽车制造企业需要培养一支专业的技术团队。目前，伴随我国汽车产业的进步，汽车制造企业对机械工程自动化技术的需求不断提高。因此，为了满足不同岗位的人才需求，汽车制造企业可以和高校开展合作，共同制定人才培养目标。一方面，汽车制造企业可引进综合素质高、专业技能过硬的机械工程自动化技术专业人才，为机械自动化领域的发展提供强有力的人才支撑；另一方面，汽车制造企业可与高校共同建立实践基地，培养一批具备实践技能的高素质人才。此外，汽车制造企业也可以将机械工程自动化技术引入汽车生产过程，让具有丰富实践经验的一线工人对技术人员、操作员进行培训。5 结束语当前，将机械工程自动化技术应用于汽车工业中，是贯彻我国现代化建设理念和实施可持续发展战略的一个重要途径。因此，汽车制造企业应充分认识到机械工程自动化技术的应用优势，根据我国汽车行业的发展现状，灵活应用机械工程自动化技术，深入探索汽车自动驾驶及自动化控制系统的改良和升级。这不仅能提升汽车制造效率，还能确保行驶的安全性，并尽可能地减少安全事故的发生。此外，还可引进先进生产设备，加大投资力度，加强对机械工程自动化技术人才的培养，对机械工程自动化技术在汽车工业中的应用进行更深层次的探索，以推动我国汽车工业的发展和创新。参考文献：1 刘冰.机械工程自动化技术在汽车工业上的应用 J .科学与财富,2 0 2 0(7):1 1 6.2 涂自强.机械工程自动化技术在汽车工业上的应用 J .汽车博览,2 0 2 1(1 5):7 0-7 1.3 廖宏辉.汽车工业中的机械工程自动化技术研究 J .汽车维修技师,2 0 2 2(8):1 2 1.4 姜楠.探讨机械工程自动化技术在汽车工业中的应用研究 J .现代工业经济和信息化,2 0 2 2 (7):1 7 6-1 7 7.5 马媛媛.机械工程自动化技术在汽车工业上的运用刍议 J .内燃机与配件,2 0 2 1(2 3):2 1 7-2 1 8.6 张瑞军,杨鹏.探讨机械工程自动化技术在汽车工业上的应用研究 J .建筑工程技术与设计,2 0 1 8 (3 5):3 0 3 5.7 唐新锋.探讨机械工程自动化技术在汽车工业上的应用研究 J .湖北农机化,2 0 1 8(5):1 4.8 李叶凡.机械工程自动化技术在汽车工业上的应用 J .汽车博览,2 0 2 0(1 0):4 4.9 张金贺,窦钰浩.机械工程自动化技术在汽车工业上的应用分析 J .空中美语,2 0 2 0(8):1 4 8 8.1 0 张东波,高迎春.自动化技术在汽车机械控制系统中的应用 J .内燃机与配件,2 0 2 1(1 9):2 1 2-2 1 3.1 1 熊昌.浅析机械工程自动化技术在汽车工业上的应用 J .中外交流,2 0 2 1(4):1 2 6 6.