機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計在鋼鐵廠的發(fā)展前景分析

成龍

（方大特鋼科技股份有限公司江西南昌330000）

機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計在鋼鐵廠的發(fā)展前景分析

成龍

（方大特鋼科技股份有限公司江西南昌330000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，我國工業(yè)機械制造的規(guī)模也在逐漸的擴大。機械制造的自動化已經(jīng)成為了當前的主要趨勢，引領(lǐng)著我國鋼鐵廠技術(shù)的提升。傳統(tǒng)的機械制造中人力的使用情況非常突出，技術(shù)水平不高，其應(yīng)用性與延伸性也不是很強。自動化設(shè)計形式的出現(xiàn)，為機械化在更多領(lǐng)域的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。本文以機械制造自動化的特點作為切入點，探討其設(shè)計模式以及在鋼鐵廠的前景分析。

機械制造；自動化設(shè)計；鋼鐵廠；發(fā)展前景

前言

機械制造是以多種技術(shù)形式作為依托，在科學(xué)的融合基礎(chǔ)上得到發(fā)展的一種重要設(shè)計方式。簡單來說，它將計算機科學(xué)、信息科學(xué)、機械制造學(xué)都結(jié)合到了一起，以解決現(xiàn)實生活中的生產(chǎn)問題，實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化設(shè)計，將鋼鐵行業(yè)的制造過程推向網(wǎng)絡(luò)化與信息化。

1 我國機械設(shè)計自動化的背景

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得各學(xué)科的融合性逐漸增強。制造業(yè)也在相互交叉的過程中得到提升。隨著企業(yè)數(shù)量的增加，機械設(shè)計已經(jīng)成為了產(chǎn)品發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的有效保證。它既是企業(yè)在經(jīng)濟社會中立足的支持結(jié)構(gòu)，也促進了國防現(xiàn)代化的腳步的加快。另外，機械自動化的意義非常顯著，它是時代跨度的象征，也是高科技集合性的重要顯示。對于企業(yè)生產(chǎn)而言，機械化進一步取代了人力，使工作人員的勞動量大大減少，同時它也帶動了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展進步[1]。

2 我國機械制造自動化的特點

我國機械制造自動化的特點是非常鮮明的。①它更加符合當前的時代需求，它將各種技術(shù)進行了整合，使設(shè)備的各大功能體現(xiàn)的更為深刻。②機械制造自動化更富有人性特征，只要在系統(tǒng)中輸入相關(guān)的指令，機器就會自動執(zhí)行，完全不需要工作人員親自動手。③機械制造與自動化是一個整體性的概念，二者也是不可分割的。如果我們只是將各部分進行簡單的疊加，那么系統(tǒng)的實用性也不會就此體現(xiàn)，我們想要實現(xiàn)的目的是根據(jù)自動化系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)與功效進行合理調(diào)整，以具體情況作為參照，來決定設(shè)計的產(chǎn)品功能[2]。

機械制造自動化信息系統(tǒng)包括有：計算機輔助設(shè)計、輔助制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、工藝輔助設(shè)計等。計算機輔助設(shè)計主要是指輔助工程師通過計算機的相關(guān)設(shè)備和圖形設(shè)計軟件對機械部件以及構(gòu)造進行設(shè)計；工藝輔助設(shè)計主要是優(yōu)化和提高產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，增加其標準化程度；輔助制造主要是指采用計算機的數(shù)值控制技術(shù)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程中控制生產(chǎn)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要對計算機在設(shè)計和生產(chǎn)制造過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行合理、系統(tǒng)化地管理。

3 機械制造自動化的優(yōu)勢

我國機械制造自動化的優(yōu)勢是相對突出的。其具體優(yōu)勢如下：①機械控制的自動化可以減輕人員的勞動程度，以按鈕及控制的方式完成這個生產(chǎn)過程。機器的精準性大大高于人力，所以它也完善了產(chǎn)品的生產(chǎn)手段，使運作的質(zhì)量達到了既定性標準。如果在天氣情況非常惡劣的環(huán)境下，會阻礙工作人員的施工速度，機械自動化則避免了這一問題，將環(huán)境條件剔除，完成施工過程中的自我監(jiān)督。②在制造業(yè)沒有實現(xiàn)自動化的時候，機械故障只能通過人為進行控制。而自動化的實現(xiàn)則可以在運作的過程中實現(xiàn)時刻性檢驗，做到及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。③自動化技術(shù)化的操作方式非常容易，工作人員只需要按照既定的流程輸入相關(guān)數(shù)據(jù)就可以完成。在同等時間下，產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量與速度也會大大增加。④機械自動化的供應(yīng)性非常強，它在指令輸入時，它可以進行智能化調(diào)整，根據(jù)不同用戶的需求進行方案制定，從而滿足鋼鐵行業(yè)中的實際性要求。

4 機械制造業(yè)的自動化設(shè)計以及在鋼鐵行業(yè)中發(fā)展前景分析

4.1 機械制造業(yè)的智能化設(shè)計實現(xiàn)

在機械制造業(yè)的自動化設(shè)計當中，智能技術(shù)是非常突出的一個條件。以上海寶鋼鋼鐵廠為例，討論其工業(yè)制造智能化的實現(xiàn)。如圖1所示，該圖是鋼鐵廠機械自動化的水循環(huán)利用過程。我們可以從中看出，整個污水的處理都是處于自動反應(yīng)的過程。智能化機器將整個排水的流程進行制定，其中包括沉淀池的清理，藥劑的反映以及污泥的處理。系統(tǒng)會將這個過程進行自動化錄入，電腦會每一步都加以記憶。它相當于人的大腦機能，可以對污水處理部分進行判斷。例如：水解酸化池是否要進行沉淀、清水在何時進行溢流處理等等。智能化最合理的成分是它不只是單方面的機器判斷，而是人機的組合機制。在智能化結(jié)構(gòu)當中，每一步設(shè)計都涵蓋了思維的分析、處理、決策等條件。智能化運維的數(shù)據(jù)分析與推理是非常準確的，管理者可以根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)對機械運作的實際情況進行判斷，根據(jù)總體的曲線來規(guī)劃生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，從而實現(xiàn)鋼鐵廠污水的處理[3]。

圖1 鋼鐵廠機械自動化的水循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

4.2 機械制造業(yè)的模塊化設(shè)計

機械制造業(yè)的模塊化設(shè)計是系統(tǒng)的核心部分，它主要進行數(shù)據(jù)的單元合并。在上海寶鋼廠彩鋼研制的過程中，機械自動化的模塊設(shè)置就起到了很大的幫助。彩鋼不同于其他鋼制品，它對外形和技術(shù)性的要求都非常高。自動化設(shè)計將整個彩鋼設(shè)計部分分成幾個模塊，分別是數(shù)據(jù)采集、信息規(guī)律、產(chǎn)品定位、標準設(shè)計等等。機械制造業(yè)在彩鋼的設(shè)計基礎(chǔ)上完成了產(chǎn)品的全面定型，將機械設(shè)備的零散部件進行重新規(guī)劃，為企業(yè)決策者提供了很大的便利。在模塊圖形當中，各數(shù)據(jù)都以集約化的形式體現(xiàn)，我們可以在圖表中清晰的看出產(chǎn)品的優(yōu)勢與劣勢。管理者可以對優(yōu)勢進行深度挖掘，對劣勢的問題進行探討。這樣的方式對推動了鋼鐵化技術(shù)的的創(chuàng)新與社會的發(fā)展[4]。

4.3 機械制造業(yè)的數(shù)字化設(shè)計

隨著通訊技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化機械制造的快速應(yīng)用，使鋼鐵制造企業(yè)的生產(chǎn)和管理等各方面都有了翻天覆地的變化。數(shù)字化也是當前機械制造業(yè)的主要特征，鋼鐵制造業(yè)也在向著數(shù)字化的方向過度。數(shù)字化設(shè)計是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為依托，將圖表和數(shù)據(jù)作為整個鋼鐵業(yè)的核心成分，為信息決策提供支持的部分。自動化系統(tǒng)可以根據(jù)歷年的市場需求分析出最合適的產(chǎn)品形式，對企業(yè)所需要的數(shù)據(jù)進行采集，再將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成直觀清晰的圖表，圖表的波動也代表了各產(chǎn)品的上升或者下降趨勢，將這些數(shù)據(jù)進行綜合，以制定出最優(yōu)化的案例。以鋼鐵產(chǎn)的污水處理系統(tǒng)來說，數(shù)字化會將污染產(chǎn)生的來源進行分析，將污水的類型進行分類，力求達到資源的相對平衡，注重生產(chǎn)的和諧性，促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展[5]。

5 結(jié)論

綜上所述，機械自動化在以智能化、模塊化、數(shù)字化的方向發(fā)展。自動化方式不僅為鋼鐵行業(yè)帶來了深刻的發(fā)展契機，還增強了機械的可靠性與實用性。在機械自動化的應(yīng)用過程中，我國鋼鐵行業(yè)也逐漸朝著綠色化、先進化、集約化、網(wǎng)絡(luò)化的進程努力，為我國經(jīng)濟的優(yōu)化方式奠定了良好基礎(chǔ)。

[1]張真，盛國亮，孫曉亮.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展前景之我見[J].硅谷，2015，01：12+72.

[2]何玉強.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展前景分析[J].南方農(nóng)機，2015，05：21+23.

[3]鞠紅香.機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向分析[J].裝備制造技術(shù)，2015，05：261～262+272.

[4]于洪新.我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向分析[J].電子測試，2016，15：152～153.

[5]李俊雄.試分析機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2016，06：39～40.

TH122

A

1004-7344（2016）28-0306-02

2016-9-16

成龍（1975-），男，助理工程師，本科，主要從事機械設(shè)備管理方面的工作。