探讨机械工程自动化技术在汽车工业中的应用研究

姜 楠

（非凡智能机器人有限公司，辽宁 沈阳 110101）

引言

在汽车工业上运用机械工程自动化技术，可以促使汽车操作系统实现质的飞跃，这种飞跃不仅会提高汽车的安全性能，给公众开车出行带来更多便利，而且可以减少汽车废气污染、降低汽车能源损耗，这也必将成为汽车工业今后发展的趋势所在。但是由于机械工程自动化技术在汽车工业方面应用时间较短，所以相关研究普遍缺乏成熟。因此，在当前背景下对机械工程自动化技术在汽车工业上的应用作用、应用模式、应用分析展开探讨，具有非常重要的意义。

1 机械工程自动化技术在汽车工业上的应用

1.1 系统软件开发

随着信息技术的快速发展，其应用领域不再仅仅局限在产品的分配、消费阶段，而是逐步进入到了产品的生产阶段。利用信息技术，车企可以开发出种类丰富的自动系统软件，以此来实现汽车自动减速、自动泊车功能[1]。

1.1.1 自动减速系统软件

自动减速系统软件主要基于主动巡航系统，主动巡航系统在传感器的辅助下，可以对前后车的位置跟踪定位，同时对其车速加以监测。如果前、后方没有车辆，系统会让汽车匀速前进。如果前、后有车辆，系统会根据前、后方车辆的车距、车速，控制刹车系统及油门，实现自动化加速或减速，以此来保障行车的安全及效率。

1.1.2 自动泊车软件系统

自动泊车软件系统主要是为了防止在停车过程中出现保险杠被撞弯、交通堵塞拥挤等意外情况所研发。自动泊车软件系统的工作原理不一而足，一部分是在汽车前端安装雷达，利用雷达碰到障碍物会反弹的原理，判断车辆与障碍物之间的距离。还有一部分在汽车前端安装感应器，通过感应器发出的信号判断车辆与障碍物的距离。待障碍物与车辆的距离确定后，更精准地实现车辆自动停泊。

1.2 系统调节工作

在汽车工业上应用机械工程自动化技术，需要多系统联合操作。传感器、雷达等传感系统在接收到相关数据信号后，会将相关数据传送到计算机，计算机会对相关数据进行分析整理，发出与之相应的操作指令，以此来实现汽车的自动化操作。以自动化减速这一指令为例，就需要自动检测系统和自动制动系统有机配合。在汽车高速运行过程中，如果汽车间距较长，驾驶人员通常能够采用有效措施防止汽车追尾事件发生。但是如果汽车间距过过小，驾驶人员则很难及时做出有效反应，此时汽车紧急制动系统就会启动，确保汽车能够安全停泊，防止前、后两车追尾。

2 机械工程自动化技术在汽车工业中的应用模块

2.1 可编程逻辑模块

汽车工业中的可编程逻辑模块，是指通过对传输数据加以监测，以实现汽车自动化操作。可编程逻辑模块在汽车工业中的应用主要体现在PLC、产品识别检测和数控设备控制等领域。

2.1.1 PLC

PLC 是可编程控制的英文简称，PLC 在汽车工业中主要体现在对输入的指令加以判定，以及加工设备的闭锁及动作放行。例如在输入刀补过程中，PLC 会对刀补差值加以判断，一旦刀补差值超过既定限度，PLC 就发出警报。通过合理应用PLC，可以最大限度减少人为操作误差。

2.1.2 产品识别检测

在汽车装配过程中可以通过安装摄像头比对系统的方式，对零部件的不同类型加以判断。与此同时，在发动机安装过程中，通过对机身的二维码加以扫描，即可识别该发动机的类型、型号，为员工组装发动机零部件提供依据，这对于员工组装发动机效率的提高是极为有利的。

2.1.3 数控设备控制

数控设备控制主要体现在加工程序、控制程序等程序方面。例如在冗长复杂的程序中通过运用R 值对重要加工数值赋值的方式，进行补偿、修正[2]。

2.2 中央控制单元模块

汽车工业上的中央控制单元模块具体是指基于网络接口对信号、指令加以调配、传达。随着时代的不断发展，汽车中央控制单元模块体积日益缩小，但是其功能却日益强大，车内空调、继电器控制、车内和车外照明就是最为常见的功能。而要想实现这些功能，必须对中央控制单元模块加以合理设计，使其满足灵活拓展的需求，并且要高集成度[3]。

3 机械工程自动化在汽车工业中的应用分析

3.1 自动驾驶化

从汽车工业的发展历程来看，自动化是汽车今后发展的一个必然趋势，也是汽车安全驾驶的一个必然要求。从安全驾驶的角度来看，在汽车工业应用机械工程自动化技术的核心就在于驾驶自动化。首先，自动驾驶可以减少酗酒、疲劳、情绪问题等引发的交通事故。其次，自动驾驶可以在一定程度缓解城市病。随着经济的快速发展，早晚出行高发期交通堵塞现象日益严重，而运用自动驾驶可以有效避免出现路怒症现象。最后，自动驾驶可以为驾驶人员提供正确的路况信息，帮助驾驶人员正确规划出行路线，而这对于驾驶人员驾驶负担的减轻是极为有利的[4-5]。

3.2 提高控制系统运转效率

我国汽车自动化应用起步较晚，当前仍处于发展初级阶段，在此阶段不论是配套产业，还是设备供应商水平都相对偏低。以设备设计制造标准为例，欧美等西方发达国家早已形成了完善的设备设计、制造标准，对于各种设备的设计准则、制造标准都有着严格的要求。但是当前我国设备供应商对于设备设计、制造标准普遍缺乏了解，即使从元器件厂家和汽车加工厂家获得了一些制造要求，也没有将其运用到设备设计生产当中，而这也导致设备设计生产依旧处于密集化、中低端生产[6-7]。

除了设备设计、制造标准缺乏规范外，我国汽车工业在运用机械工程自动化过程中还存在以下问题。

1）我国机电行业缺乏健全的管理标准、管理机制，大部分车企都采用美标或欧标，但是由于缺乏核心技术，所以在发展过程中受到了诸多限制。

2）虽然当前我国日益加强对自动化系统研究的重视程度，但是国内自主品牌由于市场竞争力较弱，研究经费投入普遍较少，所以在自动化系统研发方面进展缓慢。

3）当前我国自动化系统市场大都被日本、欧美等国家占据，我国自主生产的自动化系统市场份额较低，由于日本、欧美等国家不论是技术还是市场规模都占据绝对优势，所以我国自动化系统要想与其同台竞技，仍需很长一段时间。

4 结语

在汽车工业中运用机械工程自动化技术，将其合理运用到中央控制单元模块、可编程逻辑模式当中，同时加强对汽车自动化驾驶和汽车控制系统的研究。只有这样，才能提高汽车生产效率，推动汽车工业优化升级，促进汽车工业朝着信息化、智能化和现代化方向发展。