一、机械工程自动化技术在汽车工业中的应用必要性

传统汽车制造过程需要大量的人工操作和人力资源，而机械工程自动化技术能够实现生产的自动化和自动化。这不仅可以减少劳动力成本，还可以提高生产效率和产量。一些重复性的工作，例如焊接、装配和检测等，可以通过机械工程自动化技术实现自动化，从而提高生产效率和准确性。人工操作不可避免地存在着一定的误差和变异，而机械工程自动化技术可以精确地执行任务，消除人为因素的影响，从而保证产品的质量和一致性。机械工程自动化技术可以精确地控制和监测各个环节的生产参数，及时发现和纠正生产中的问题，确保产品的质量。汽车制造过程中存在许多危险和高风险的环节，例如高温焊接、化学处理和重型装配等。传统的人工操作容易导致安全事故和伤害^[1]，而机械工程自动化技术可以取代人工操作，减少工人接触危险环境的机会，提高工作环境的安全性。

二、机械工程自动化技术在汽车工业中的应用模块

（一）可编程逻辑模块

汽车生产线是一个复杂的系统，涉及到大量的设备和程序的协同工作。PLC控制器可以连接和控制各个生产线上的设备，实现对生产线的自动化控制和调度，提高生产效率和品质。通过PLC技术，汽车生产厂商可以实现生产线的快速调整和灵活配置，根据市场需求进行生产线的调度和产品的生产，大大提高了生产效率和灵活性。汽车制造过程中涉及到许多复杂的工艺流程，需要对各个工艺环节进行精确的控制和监测。PLC控制器可以通过传感器和执行器实时获取和控制各个工艺环节的数据和操作，及时调整工艺参数，保证汽车生产的质量和稳定性。例如，在车身焊接过程中，PLC控制器可以控制焊接机器人的动作和参数，实现精确的焊接工艺，确保焊接质量和稳定性。在涂装工艺中，PLC控制器可以控制喷涂机器人的位置和喷涂参数，确保涂装的均匀性和质量。通过PLC技术，可以实现对能源的有效管理和控制^[2]，在生产过程中实现能源的节约和利用；同时，通过PLC控制器对工厂内的各个设备和系统进行监测和控制，可以减少环境污染和碳排放，保护环境。例如，通过PLC技术对照明系统进行控制和调节，根据光线和人员情况实施智能化的照明控制，节约能源并提供舒适的工作环境。

（二）中央控制单元模块

中央控制单元模块在车辆的动力控制方面发挥着重要作用，能够监测和控制发动机的运行状态，调节燃油喷射量和点火时机，以实现最佳的燃烧效果和动力输出。此外，中央控制单元模块还可以控制变速器的换档，确保平稳的行驶和高效的能量利用。中央控制单元模块在车辆的行车安全控制方面起到关键作用，能够监测车辆的转向、制动、加速等参数，通过对这些数据进行分析和处理，及时采取相应措施来保证车辆的安全性。例如，在发生紧急制动情况下，中央控制单元模块可以通过控制ABS系统来实现最短的刹车距离；在发生侧滑情况下，它可以通过控制车辆的牵引力分配系统来保持车辆的稳定性。此外，中央控制单元模块还负责车辆的环境控制，可以根据车辆内外的环境参数，如温度、湿度、空气质量等，调节空调系统、通风系统和空气净化系统，以提供舒适的驾驶环境。同时，它还可以控制车辆的照明系统和电动窗户系统，使驾驶者能够根据需要自由调节车辆的光线和通风。中央控制单元模块可以控制车载音响、多媒体系统和导航系统等，提供丰富多样的娱乐和信息服务。驾驶者可以通过中央控制单元模块来调整音响音量、选择音乐^[3]、导航目的地等，使驾驶过程更加愉悦和便捷。

三、机械工程自动化技术在汽车工业中的应用要点

（一）自动化驾驶

机械工程自动化技术可以通过传感器技术来实现对汽车环境的感知，例如利用激光雷达、摄像头等传感器设备，可以对车辆周围的物体、道路状况等进行实时监测和识别。这些传感器可以将感知到的信息传输给控制系统，从而实现对汽车的环境感知和决策。控制系统可以根据传感器获取的信息，对汽车的加速、刹车、转向等操作进行控制。例如，当传感器感知到前方有障碍物时，控制系统可以自动减速或停车，以避免碰撞。同时，控制系统还可以根据地图、导航等信息，实现自主导航和路径规划。此外，机械工程自动化技术还可以通过人机交互系统来实现与驾乘人员的互动。例如，利用语音识别、手势识别等技术，驾乘人员可以通过语音命令或手势操作来控制汽车的功能。同时，汽车还可以通过显示屏、声音提示等方式，向驾乘人员提供信息和指引。需要注意的是，机械工程自动化技术的应用方法不仅限于单一的技术手段，而是要综合考虑多种技术的组合和协调。例如，汽车自动化驾驶中的感知、决策和控制等环节需要通过传感器、控制系统和人机交互系统的配合来实现。

（二）提升控制系统运行效率

传统的汽车制造过程中，需要大量人力和物力投入，而且易受到人为因素的影响，导致生产效率低下。通过应用机械工程自动化技术，可以实现汽车零部件的自动化生产、装配和测试，提高生产效率和产品质量。同时，机械工程自动化技术还可以通过优化控制系统的设计，提高汽车的性能和安全性能。例如，通过引入自动化控制系统，可以实现汽车的智能驾驶和自动化驾驶功能，提高驾驶安全性和驾驶舒适性。汽车的运行过程中，控制系统的响应速度和稳定性对于汽车的性能和安全性都至关重要。机械工程自动化技术可以通过提高控制系统的反应速度和准确性，实现对汽车运动的精确控制。例如，通过使用先进的传感器技术和自适应控制算法，可以实现对汽车刹车、转向和加速等动作的精确控制，提高汽车的行驶稳定性和操控性能。此外，机械工程自动化技术还可以通过集成化设计和优化控制算法，实现对汽车动力系统的精确控制，提高燃油利用率和减少尾气排放。传统汽车维护和管理方式往往需要大量的人力和时间投入，而且容易出现错误和遗漏。通过应用机械工程自动化技术，可以实现对汽车控制系统的远程监控和故障诊断，及时发现和解决问题，减少维修时间和成本。同时，机械工程自动化技术还可以通过对汽车控制系统进行数据分析和预测维护，实现对汽车维护周期和维护内容的优化，提高维护效率和降低维护成本。

（三）自动减速、自动泊车系统
  机械工程自动化技术在汽车自动减速系统中的应用主要体现在智能巡航控制系统（ACC）上，智能巡航控制系统是一种能够根据前方车辆的速度和距离来智能地控制汽车的速度和行车间距的系统。通过使用激光雷达、摄像头等传感器，系统能够感知到周围车辆的存在和相对速度，并根据预设的安全距离自动调整车速，保持与前车的安全距离，避免碰撞事故的发生。这种应用方法不仅提高了行驶的安全性，还提升了驾驶的便利性，减少了驾驶者的疲劳程度。自动泊车系统通过使用超声波传感器、摄像头等装置，能够感知到周围的环境并进行数据处理，实现汽车自动进行停车操作。驾驶者只需在车载显示屏上选择合适的泊车位，然后按下自动泊车按钮，系统将自动操控方向盘、刹车和油门等，实现车辆的精准停放。这种应用方法不仅减少了驾驶者在狭小空间中泊车时的困扰，还能提高泊车的安全性和精度，避免了因操作不当而导致的刮伤和碰撞事故。对于自动减速系统来说，由于交通环境的复杂性和不确定性，系统在处理各种特殊情况时可能存在误差和延迟的问题，导致无法准确地调整车速和行车间距。对于自动泊车系统来说，由于传感器和数据处理算法的限制，系统在某些特殊情况下可能无法准确感知到周围的障碍物，导致泊车过程的失败或者引发事故

结语：通过机械工程自动化技术的应用，汽车工业可以实现生产的高效率、高精度和高质量，同时提升工作安全性和生产环境的可持续性。因此，企业必须充分意识到机械工程自动化技术价值，应用其设计各类功能模块，使汽车整体结构更加完善、高效运行，促进我国汽车工业取得稳定发展。
参考文献：

[1]朱春松.机械工程自动化技术在汽车工业中的应用研究[J].造纸装备及材料,2022,51(12):132-134.

[2]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,2022,12(07):176-177.

[3]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,2021,(23):217-218.