席伯宾

摘要：随着我国工业产业的升级，我国汽车制造业发展速度很快，同时国产车的认可程度与市场覆盖面也在逐步提升，但伴随而来的是激烈的市场竞争。赢得市场竞争必须要依靠提升汽车的制造水平，提升汽车的自动化生产能力，进一步降低成本，提升产品的科技含量，因此本文以汽车制造行业为例，对我国机械制造技术领域的创新与发展提出了自己的看法。

关键词：汽车制造;应用优势;发展趋势

Abstract： With the upgrading of my country's industrial industry， my country's automobile manufacturing industry is developing rapidly， and at the same time， the recognition and market coverage of domestically-produced cars are gradually increasing， but with it is fierce market competition. Winning the market competition must rely on improving the manufacturing level of automobiles， improving the automated production capacity of automobiles， further reducing costs， and improving the technological content of products. Therefore， this article takes the automobile manufacturing industry as an example to propose innovation and development in the field of machinery manufacturing technology in my country Own opinion.

Key words： automobile manufacturing;application advantage;development trend

0  引言

2020年11月，RECP自贸协定的签订，标志着我国将进一步融入世界市场。这些自贸协定的签订，会降低进口汽车的关税，使得我国国产汽车制造业面临更大的竞争压力，迫使相关产业必须进行技术升级，以提升自身的综合竞争力。而汽车制造业的升级的基础在机械制造技术的更新换代上，只有不断提升机械制造技术，才能实现汽车制造业在生产环节的产业升级。

1  机械制造技术概述

中国是世界上发展最快的国家之一，机械领域与国内经济的兴衰息息相关，具有重要的价值。但中国机械工业领域的发展还存在许多障碍。我国机床的设计水平较低，所涉及的领域过窄，整体水平不高。我国机械制造业还没有完全适应国际需求，自主创新能力不强。其中大部分是国外高端技术的引进，使得我国机械制造业的发展处于一个被动的状态。其它国家如拒绝向中国提供高端技术，将严重阻碍中国在该领域的正常发展与进步。另外，国内的机械设计过去也有过一些缺陷，如设计更新速度慢、内部零部件发展不平衡等。

2  汽车制造技术创新

2.1 设计研发阶段创新

工业时代，机械结构的优劣程度取决于产品质量和所需成本[1]。本机械结构设计符合各行业的要求。在企业方面，以创新思维指导机械结构设计，可促使相关人员形成创新观念，进一步整合各种机械零部件，改善结构性能，提高机械设备质量，促进生产，降低成本。在国家的倡导下，机械结构设计的创新，是使民族立于不败之地的重要保证。通过创新促进生产发展，直接提升国家综合实力;为此，必须加强机械结构设计的创新进程，尤其是在工业现代化的发展目标下，必须走创新之路。

在零件数量的设计和确定过程中，在机械结构设计中，机械零件多、效果差，工人需要了解各种机械零件，以保证机械结构设计中零件的显示效率。改革方案还包括机械结构改革的重要内容。比如，为了提高结构的质量，部分部件根据相应的原理进行组合，这对提高机械结构的整体性能也起到了重要作用。车辆传动系统的创新设计应考虑与相关零部件的结合。带式和行星式传动是机械传动的基本部件，两者之间的传动性能有很大差异，带传动结构独特，传动平稳，成本低，不需润滑。行星式结构，传动波动但效率高，承载能力强。结合二者，在皮带轮外形尺寸的前提下，创新设计出性能优良的汽车传动系统。

2.2 制造过程工艺创新

近二十年来，汽车制造业以电子系统取代机械系统已经取得了巨大的成就，而汽车电子技术已经成为推动全球电子工业发展的重要应用之一。显然，声发射技术发展的主要动力是使汽车变得更加智能和可靠。一般来说，汽车电子可以根据其功能分为四个主要领域：①发动机/动力训练系统：例如：燃油喷射、点火、废气、自动变速器、油门位置等。②车身/底盘系统：如ABS、电子空气悬挂、动力转向、无键入口、电动车窗等。③安全/保安系统：例如TPMS、安全气囊、避免碰撞、自适应前照灯及防盗报警系统等。④远程信息/娱乐系统：如全球定位系统、汽车雷达、电视调谐器、局域网（CAN/LIN/MOST）等。此外，随着汽车生产的快速增长，我国汽车工业的自主发展能力越来越受到重视。在动力传动系统中，缸盖、机体、变速箱壳体等铸件是动力传动系统开发中的关键部件，其开发速度在一定程度上决定了整车的开发步伐。目前，大型发动机缸体、缸盖等复杂铸件的快速制造主要依靠海外企业。自主发展的速度严重制约着中国汽车企业的发展。关键技术开发能力也有所削弱。在激烈的竞争下，多品种、小批量、个性化、小周期化的趋势日益明显。传统的模具制造工艺不能满足短交货期、高精度、低成本的迫切要求，工序复杂。同时，传统方法的不确定性和复杂性制约了高质量铸件尤其是大型铸件的生产。因此，需要引進新的方法和设备，用于汽车复合材料的快速试制。

對于轮胎压力监测系统，从2007年开始，TPMS被认为是全球范围内安全相关AE应用的主要监管对象之一。事实上，多宗交通意外都与胎压不当有关，而胎压不当会影响车辆的稳定性、驾驶人的操控能力及整体制动性能。一般来说，TPMS主要有两种类型，即直接TPMS和间接 TPMS。在直接型式中，压力传感器用于直接测量轮胎内部的压力，而间接的TPMS确定来自防抱死制动系统的反馈信号。不幸的是，当两个或两个以上的轮胎同时充气不足或行驶速度超过100公里/小时，间接胎压监测系统就无法正常工作。因此，由于间接TPMS的局限性，直接TPMS占据了TPMS市场的主导地位。TPMS通常包含传感器（压力传感器、温度传感器、加速度计等）、微控制器、收发/RF芯片、天线和电池。考虑到TPMS的工作环境，所有关键部件应满足以下要求：

①高向心加速度：正常情况下，TPMS的传感模块安装在轮胎的不锈钢轮辋上，在轮胎旋转过程中，TPMS会经历高向心加速度。例如，半径为0.3m的轮缘上的TPMS模块在200公里/小时的驱动速度下将经历368g的重量。典型的TPMS产品来自知名的TPMS制造商，即使是在1000g的向心加速度下他们的产品仍然可以运行。

②轮辋的动态平衡：额外的重量由于胎压监测系统模块的轮辋上必须平衡，把另一个假的重量在轮辋的对面。因此，TPMS模块的重量必须尽可能轻，最好在30-50g的范围内。

③耐高温性：在刹车期间，轮胎内部的空气可能达到120℃。因此，TPMS中的所有组分必须能够在-40-125℃范围内保持其功能。

④工作寿命：典型的TPMS产品设计工作寿命通常可以超过10年。然而，由于电池寿命不足，现在大多数产品只能工作3-5年。寻求延长电池寿命的解决方案，或者用能量收集元件设备替换电池，都是具有挑战性的。

近年来，微机电系统（MEMS）技术的发展使得电子产品变得更加智能化。关于TPMS的压力传感器，主要有两种类型，即压阻式压力传感器（如飞思卡尔的MPXY80XX 系列）和电容式压力传感器。电容式传感器需要连续供电来监测压力的变化，而压阻式传感器则需要根据压力的变化自行产生信号，因此压阻式传感器显然能够降低功耗。高级版本的TPMS IC封装通常采用多模封装。此外，除了集成加速度计和单片机外，还集成了射频芯片、压力传感器等相关芯片。除了集成电路封装尺寸减小带来的好处外，采用SIP设计还有许多其他优点，例如由于互连长度减小而提高了产品的整体性能，以及可以最大限度地减少诸如寄生等与互连相关的问题。

此外，随着市场竞争的日益激烈，制造业的发展趋势是多品种、小批量、个性化和小周期化。传统的模具制造铸造工艺已不能适应汽车发动机零部件、覆盖件模具等零件开发中对交货期短、精度高、成本低等主动要求。快速成型技术和数控加工技术开始应用于模具的快速制造，基于 RP技术开发的快速模具、快速铸造技术和快速粉末烧结技术，可实现零件的快速制造。随着数控技术的飞速发展，工业发达国家将其应用于铸造汽车模具加工中。它不仅可以达到更好的速度，而且可以达到更高的精度。这对传统铸造工业来说是一次重大的变革，并将在今后的应用中发挥重要作用。

2.3 工程制度管理创新

在全球化的背景下，汽车制造业也成为了一种全球化的生产模式，汽车生产商从不同的零件工厂采购相关的零件，然后在工厂中，用工业机器人完成机械装配，再进行整体汽车设备的调试。在汽车制造的工程制度管理上，要坚持标准化的管理模式，同时要依靠现代信息产业的帮助，利用大数据系统，制定合理符合未来发展的生产计划，保证生产环节零件的充足供应的同时，减轻仓储与保管负担。同时在设备的管理上要实现自动化与智能化，要采用相关的智能设备，帮助企业的设备运维人员及时发现故障，并及时向厂家保修，一些小的故障可以在厂家指导下自行维修，以避免因机械设备发生故障致使企业生产效率的下降甚至出现停工的情况，确保第一次就能发现设备存在的问题，克服定期维护可能带来的“空闲时间”，并通过标准化操作程序减少员工个体因素的负面影响。

3  结语

综上所述，机器设计制造和自动化与各种先进技术的应用密切相关，在实际生产应用中，自动化是机器设计制造和自动化控制生产制造的主要手段，在传统生产流程中，操作失误频繁，自动化能有效减少失误次数，提高生产安全系数等，能有效提高机械制造业的生产效率和生产质量。机器设计制造与自动化技术是通过控制计算机程序，改变加工方式，以实现对不同产品的加工，科学地控制计算机使机器始终处于最佳工作负荷状态，保证生产过程的安全与稳定。

参考文献：

[1]王恬波.机械加工技术在汽车制造维修中的运用探析[J]. 内燃机与配件，2020（21）：126-127.

[2]梁博.现代汽车制造中的机械加工技术应用[J].内燃机与配件，2020（21）：199-200.

[3]岳超琦.机械设备安全生产管理的重要性及其强化措施[J]. 内燃机与配件，2020（20）：159-160.