田欢欢 李媛
长城汽车股份有限公司 河北 保定 071000
摘要：改革开放以来，我国社会主义市场经济始终保持良好的发展势头，近年来随着产业结构的持续优化，现代科学技术的应用体系也更加成熟，这都为机电一体化技术的进步与深度应用提供了良好的环境。机电一体化技术作为一种重要的现代科学技术，对各行业均产生着深远的影响，特别是在“工业4.0”的时代背景下，更是为制造业的转型升级注入了新的活力。本文首先对机电一体化与智能制造进行简单概述，以此为基础深入探寻机电一体化技术在汽车智能制造中的应用，以期为我国汽车制造业的可持续发展提供参考。
关键词：机电一体化；汽车；智能制造
1.机电一体化技术概述
机电一体化技术是现代技术高速发展的产物，融合了多学科的基本技术知识，涉及到电子力学、微电子、机械等相关的技术内容。这一技术的应用可以使得电子产品的智能化水平得到极大提升。业内对于机电一体化技术的研究已经经历了一个相当长的过程，也是一个由单一到全面、由局限到成熟的过程。在发展早期，电子技术与机械技术的融合并没有实现，研究者往往将两者视为相互独立甚至割裂的个体，为提高生产效率、保证产品质量，研究者开始重视将电子技术应用到机械技术中，但受限于特定的技术环境，这一目标并没有得到很好的实现。近年来，以计算机技术为代表的现代信息技术得到了极快的发展，这为机电一体化技术注入了新的活力，使得其在机械制造行业扮演着愈发重要的角色，大大带动了生产与管理工作的智能化与自动化。由于机电一体化技术囊括了多种综合性技术，且其在发展过程中也始终保持着较高的更新速度，因此技术的先进性可以得到保障。未来，随着制造业转型升级的持续推进，机电一体化技术也将解决更加多样的生产难题，推动制造活动的现代化发展。
2.智能制造概述
结合当前制造业的发展特点来看，可以将智能制造划分为智能制造技术与智能制造系统两大方面。前者主要是指由技术人员借助一定的计算机模拟系统，对某一系统进行分析、决策，打破了传统人工过程的弊端，在提高精准度的同时，可以有效节约相应的人力、成本及时间投入，起到维护生产实效性的效果。后者则可以简单地理解为人机一体化智能系统，由智能机器人与人类专家共同组成，其以计算机为主要工具，通过人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动。这一系统是对智能制造技术的现代化延伸，具有极高的智能化特点，也是智能制造业的发展重点。智能制造系统基于社会生态学的根基，既是集成应用的主要场所，也是智能制造模式展现的主要载体，可以适应制造行业生产扩大化、复杂化的现实特点，也能适应未来社会急剧变化的现实环境。对于传统制造行业来说，智能制造系统的应用强调知识体系，而知识经济恰恰是社会经济发展的潮流，因此，智能制造系统也必将成为制造行业发展的主攻方向。
3.机电一体化技术在汽车智能制造中的应用
3.1自动变速器
自动变速器作为现代汽车智能制造中的一项重要技术，可以有效降低汽车的损耗功率，可以避免误换挡造成的变速箱损伤，增强同时利于增加变速装置挡数，从而提升传动比，切实提高汽车的安全性与舒适性并降低油耗。自动变速器技术的应用体现了机电一体化技术的基本特点，如在汽车发动机的工作过程中，可以借助传感器技术及时把握汽车的工作状态，也可以借助于信息化的监控设备实现数据的接收，从而显示档位信息、执行自动换挡程序。
同时，自动变速器技术也使得汽车的有效自检成为可能，从而有效排除汽车使用过程中的安全隐患，如果汽车报警系统在发动时处于熄火状态，则说明自动变速器为正常，而一旦变速器出现异常情况，则其会转化为非电控工作状态。可以看出，自动变速器在汽车中的应用适应了汽车智能制造的发展要求，而这一技术的应用恰恰是机电一体化技术的直接展现。
3.2汽车制动防抱死系统
汽车制动防抱死系统也即ABS系统，也是机电一体化技术在汽车智能制造中的代表之一。无论对于何种类型的汽车来说，如果制动系统出现偏差，均会极大程度地提高增加汽车使用过程的危险系数。因此，汽车制动防抱死系统在汽车中的应用尤为重要，其主要目的在于使汽车在制动时自动控制制动器制动力大小以避免车轮抱死，尽可能排除制动过程中的不稳定因素，提高驾驶者与乘坐者的安全系数，也有效防止因碰撞、追尾造成的经济损失，这一机电一体化技术在汽车智能制造中的应用也经历了一个长期的探索过程。在现代汽车的发展之初，通常制动装置仅仅安装于汽车的后轮，而在实践中发现，如果仅仅依靠后轮的制动装置，则很难充分保障制动效果，特别是随着路况复杂程度的加剧，原有的制动功能已经不能满足汽车的实际使用需求，从而发展到在前轮也安装制动器。同时，专业人员通过对汽车制动时轴承荷载力的动态转移、前轮增重、后轮减重等问题的深入认识，意识到后轮先抱死往往会使得汽车在制动过程中出现不同程度的方向失控问题，从而推动了ABS系统的研发与应用。作为汽车智能制造中极具代表性的一种机电一体化技术，汽车制动防抱死装置可以感知到制动轮每个瞬时所处的运动状态，并以此为依据，对制动器动力矩进行有效调节，防止抱死问题的出现，从根本上提高了汽车制动过程的安全性。
3.3激光测距雷达系统
机电一体化技术系统中，可以开发出以激光设备与雷达系统为核心的测距功能。将其安置在车辆前端时，这一系统能够对车辆前方的障碍物进行扫描与分析，并在检查光束的作用下，分析障碍物与车辆之间的距离。智能化车辆在行进过程中，在确定其光束产生条件的基础上，可以保证激光测距雷达系统对于光线方向障碍物的捕捉，并通过其后续的智能化自动检测系统，分析这一障碍物与车辆之间的距离条件。然后，在持续性最终障碍物的系统程序中，可以根据高密度的连续性数据，形成一种方向性信息，对障碍物的运动情况进行分析，并以此形成与车辆之间的实时距离。利用这种综合性的位置数据资料，可以将其传递到车辆的机电一体化控制系统中，并向驾驶员发出相应的信息警报，使其可以预先对此类内容作出准备与预警，完成车辆行驶速度与方向的调整，保证车辆行进中的安全状态。激光测距雷达系统中，中央控制系统的处理器设备是完成相关信息分析的主要功能结构，也是电气一体化技术的核心。如果车辆在行进过程中，与障碍物之间的距离逐渐缩短，就会以警报的形式向驾驶员提出预警，防止出现不必要的车祸问题。而将基于机电一体化技术的系统程序引入到车辆制造中，势必会提升汽车制造的智能化条件，在维护稳定性与安全性的内容上发挥价值优势。
总结
综上，机电一体化技术，在汽车制造领域中的应用，可以大大加快其智能化发展，并在落实技术升级需要的基础上，实现了汽车制造领域的升级建设。以上内容，不仅补充了自动变速器、防抱死系统、激光测距等技术，也为未来的汽车智能化制造提供了开放化的空间，为整体技术应用发展提供了科技保障。
参考文献：
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