機械設(shè)計與自動化控制中應(yīng)注意的問題

魏斌

[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機械制造業(yè)也在迅猛發(fā)展。自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用是機械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造、技術(shù)發(fā)展的主要手段和主要的方向。因此，對機械設(shè)計中的自動化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實意義。機械設(shè)計與自動化控制中應(yīng)注意的問題是多方面的，只有對機械設(shè)備運行過程中的各種問題進(jìn)行深入的分析，才能準(zhǔn)確的掌握問題解決的方法和途徑，才能夠有效的提高機械設(shè)備的運行效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。本文結(jié)合機械設(shè)計與自動化控制中應(yīng)注意的問題進(jìn)行思考，目的在于探討提高機械設(shè)計水平和自動化控制水平的方式、方法。

[關(guān)鍵詞]機械設(shè)計；自動化控制；注意問題；發(fā)展

中圖分類號：TH122；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0300-01

引言

自動化控制離不開人的參與，機械設(shè)計更需要設(shè)計者深入一線，認(rèn)真的與自動化控制操作人員、維修人員進(jìn)行溝通、探討，才能夠使機械部件的設(shè)計理念、設(shè)計水平有所提高，使其設(shè)計出來的產(chǎn)品能夠更好的為自動化控制系統(tǒng)的運行服務(wù)。

一、機械設(shè)計制造及其自動化

機機械設(shè)計及其自動化是現(xiàn)代化科學(xué)進(jìn)步必然的結(jié)果，機械設(shè)計及其自動化包含多種現(xiàn)代高科技。與傳統(tǒng)的機械制造相比，現(xiàn)在的機械制造具有更加人性化化、高效率等特點。機械設(shè)計制造及自動化不僅可以使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到有效提升，還可以使機械系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到保障，設(shè)備變得更加完善，產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步保障。機械設(shè)計制造及自動化與現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步緊密相關(guān)。未來，隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，機械設(shè)計制造及自動化的潛力會得到充分的挖掘，可以使企業(yè)的生產(chǎn)效率大幅提升，大大解放工人的勞動力，企業(yè)可以實現(xiàn)高速、穩(wěn)定的發(fā)展。

二、機械設(shè)計中自動化技術(shù)的應(yīng)用

1、集成系統(tǒng)在機械設(shè)計中的運用

集成系統(tǒng)又被稱之為計算機綜合設(shè)計制造系統(tǒng)，將其應(yīng)用于機械設(shè)計中，能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期大幅度縮短，還能有效減少重復(fù)設(shè)計等不必要的資源浪費。在此之前，機械設(shè)計過程中也采用了多項計算機輔助技術(shù)，其中比較有代表性的有工藝規(guī)劃技術(shù)、測試技術(shù)、輔助設(shè)計工具、質(zhì)控軟件等等。集成系統(tǒng)的到來將這些獨立的輔助技術(shù)整合到一起，構(gòu)建起了一個完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺，這很大程度上保證了單個技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性，全面提升機械設(shè)計效率。雖然這些計算機輔助技術(shù)都能使機械設(shè)計的成本有所降低，但由于它們彼此之間相互獨立，沒有形成統(tǒng)一，因此在縮短設(shè)計周期、降低人工成本、提高工作效率和機械使用性能等方面的效應(yīng)并不突出。這個系統(tǒng)首先以電子信息和先進(jìn)的管理理論為理論基礎(chǔ)，并通過計算機、傳感器、自動化等技術(shù)對機械設(shè)計過程中的物質(zhì)、信息、參量等進(jìn)行整合，大幅度提升了工作效率。

2、自動化檢測技術(shù)在機械設(shè)計中的運用

自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，其中涵蓋的內(nèi)容既多且廣，自動化檢測技術(shù)是其中較具代表性的一類，也是自動化技術(shù)十分重要的組成部分。該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器。在機械設(shè)計制造中，確保產(chǎn)品的合格率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過應(yīng)用自動化檢測技術(shù)，可以使上述環(huán)節(jié)在少人干預(yù)的條件下進(jìn)行。以自動化檢測技術(shù)為核心開發(fā)出來的自動檢測系統(tǒng)，主要是由以下幾個部分所組成的：傳感器、信號調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果輸出模塊，同時，系統(tǒng)中還含有智能芯片，有利于提升信息的處理效率，增強檢測的可靠性。

3、計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用

計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)，通俗地說就是集成性機械制造技術(shù)系統(tǒng)，在這一技術(shù)系統(tǒng)成型之前，我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域的生產(chǎn)實踐領(lǐng)域內(nèi)的計算機輔助技術(shù)初具規(guī)模，具體涉及機械制造產(chǎn)品設(shè)計、工藝實踐流程規(guī)劃、生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)測試、產(chǎn)品質(zhì)量控制等多個具體的環(huán)節(jié)。而這些作為獨立個體存在的計算機輔助技術(shù)盡管對所在的領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的積極作用，但是由于相互之間并未形成穩(wěn)定有效的相互聯(lián)系和相互配合關(guān)系，所以也就無法保證我國機械設(shè)計制造企業(yè)整體生產(chǎn)規(guī)模帶了正面影響，給我國機械設(shè)計制造企業(yè)綜合市場競爭力水平的提高設(shè)置了一道隔膜。計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)形成，對原有的單獨存在的機械設(shè)計制造技術(shù)形態(tài)的有機整合，通過對相關(guān)計算機輔助技術(shù)形態(tài)應(yīng)用功能進(jìn)行了的集中整合，以及在實際應(yīng)用層次的相互協(xié)調(diào)，促進(jìn)了我國現(xiàn)代機械設(shè)計制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及質(zhì)量水平的有效提升，從而增加了市場競爭力。

三、自動化控制應(yīng)注意的問題

自動化控制中存在的問題與機械設(shè)備的質(zhì)量、更新?lián)Q代等有密切關(guān)系，常見的問題有以下幾個方面。

第一，機械部件的發(fā)熱問題，在生產(chǎn)實踐中，機械設(shè)備一旦啟動往往要連續(xù)工作十幾個小時，甚至不停歇的工作，這就導(dǎo)致了機械運動中的發(fā)熱問題，如發(fā)熱問題不解決就會隨著溫度的升高而影響到部件材料的絕緣性、物化性質(zhì)等，易導(dǎo)致整個自動化控制系統(tǒng)的故障和癱瘓。

第二，空開跳閘問題，在自動化控制系統(tǒng)中空開跳閘不僅會影響機械設(shè)備的使用壽命，還會影響生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，通過實踐分析，空開跳閘一般由三個因素引起，一是線路問題，線路的老化、鏈接不穩(wěn)容易造成空開跳閘的問題；二是超負(fù)荷運行問題，當(dāng)機械設(shè)備超負(fù)荷運行時，其耗電量過大，電能輸送不穩(wěn)定就會導(dǎo)致空開跳閘的發(fā)生；三是設(shè)備元件質(zhì)量問題，由于質(zhì)量問題影響設(shè)備的穩(wěn)定性差、易出故障，空開跳閘的問題也多發(fā)生。

第三，自動化控制系統(tǒng)操作中的問題，一方面，機械設(shè)備較為陳舊，自動化控制系統(tǒng)操作不方便、問題多。例如，自動化控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的按鈕操作，設(shè)備在長時間的運行中操作易失誤或失效。又如，信息的傳輸與處理上，陳舊的自動化控制系統(tǒng)很難在第一時間將系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)傳輸給操作人員，這就造成了操作人員操作的不便，人機交流效果差，操作人員對信息的反應(yīng)不及時、不準(zhǔn)確、略微滯后于生產(chǎn)實際。

四、自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的發(fā)展方向

自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的研究已經(jīng)得到了各個國家的廣泛重視，目前我國對該技術(shù)的研究還比較落后，無法與世界發(fā)達(dá)國家相比較。因此，為了促進(jìn)自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用，必須要明確該技術(shù)的發(fā)展方向，從而實現(xiàn)我國機械設(shè)計水平和制造水平的進(jìn)步。機械生產(chǎn)企業(yè)要注重機電一體化，即機械設(shè)計朝機電一體化方向發(fā)展，能夠有效減少自動化技術(shù)在機械設(shè)計中遇到的瓶頸。隨著計算機技術(shù)的進(jìn)步，可以實現(xiàn)自動化技術(shù)向智能化方向發(fā)展，即利用計算機及其他先進(jìn)技術(shù)，通過模擬人類思維模式，使得機械設(shè)計自動化能夠符合人類的推力和決策。我國機械設(shè)計中自動化技術(shù)依然具有產(chǎn)品接口不匹配的問題，這主要是由于我國沒有針對不同的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制定，從而使機械設(shè)計自動化出現(xiàn)一定的資源浪費情況。因此，還需要針對自動化技術(shù)實現(xiàn)模塊化，確保產(chǎn)品接口及其他因素的統(tǒng)一，避免浪費。微型化自動控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能耗小、占地面積小等優(yōu)勢，因此機械設(shè)計自動化需要向該方向發(fā)展，從而實現(xiàn)自動化技術(shù)向更加廣泛的領(lǐng)域擴(kuò)充。自動化技術(shù)還需要注重對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用，以提高自控能力和檢測能力。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前的機械設(shè)計一定要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實踐的需要，進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計和制造，以滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，提升企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。自動化控制方面則要不斷的優(yōu)化自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，使生產(chǎn)過程更為順利，確保生產(chǎn)計劃的實現(xiàn)和生產(chǎn)效率的提高。

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