自動化控制在礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計與制造中的應(yīng)用探討

莊松巖

（閩江師范高等?？茖W(xué)校，福建 福州 350009）

1 國內(nèi)礦山機(jī)械設(shè)計制造中應(yīng)用自動化控制技術(shù)的現(xiàn)狀概述

基于我國特殊的國情，礦山機(jī)械設(shè)計制造融入自動化控制技術(shù)較發(fā)達(dá)國家起步較晚，中國國策是以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的發(fā)展中國家，而促進(jìn)發(fā)展依托的最大推力便是高端科技，因此作為先進(jìn)科技的自動化控制備受礦山設(shè)備制造業(yè)的青睞與重視。礦山機(jī)械設(shè)計制造自動化，不但克服了傳統(tǒng)礦山機(jī)械制造生產(chǎn)模式的短板，還實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)的全面升級。

對于生產(chǎn)企業(yè)來說，始終跟隨的國家發(fā)展的戰(zhàn)略方針，堅(jiān)持科技興國的發(fā)展道路，讓科技成為生產(chǎn)制造的主線力量，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，通過自身不斷的探索研究，加上對國際先進(jìn)科技的借鑒總結(jié)，促進(jìn)礦山機(jī)械設(shè)計制造自動化獲得更快速全面的發(fā)展，為礦山開采企業(yè)自身謀效益，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供推力，為民族復(fù)興貢獻(xiàn)力量[1]。

2 關(guān)于自動化控制在礦山機(jī)械設(shè)計制造中的幾個突出應(yīng)用

（1）集成化自動技術(shù)。隨著近些年網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在將其技術(shù)與之結(jié)合，礦山機(jī)械制造業(yè)也因此產(chǎn)生諸多新興系統(tǒng)技術(shù)；一套制造系統(tǒng)就包含了諸多不相同的子系統(tǒng)，為此要將不同子系統(tǒng)進(jìn)行集合成一套完善的制造系統(tǒng)，就需要對各項(xiàng)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)集成。集成化的運(yùn)營模式其本質(zhì)便是將多個系統(tǒng)進(jìn)行整合形成一個新的系統(tǒng)，使之具有這些子系統(tǒng)的全部功能，并實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的更優(yōu)化管理。在制造的過程中，對整體的過程進(jìn)行優(yōu)化處理，并利用精簡與重組等方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步自動化，再運(yùn)用計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把礦山機(jī)械制造企業(yè)的相關(guān)要素與經(jīng)營管理信息集合成一整體，進(jìn)而獲得更具高效性、集成化、自動化的機(jī)械設(shè)備制造流程。

（2）柔韌自動化生產(chǎn)技術(shù)。自動化生產(chǎn)的柔韌技術(shù)最早由英國提出，是其礦山機(jī)械自動化控制與設(shè)計的基礎(chǔ)理論概念。柔韌自動化根據(jù)所要生產(chǎn)產(chǎn)品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)信息為依據(jù)，對其相應(yīng)的系統(tǒng)與數(shù)字信息進(jìn)行改進(jìn)，使之能夠適應(yīng)更多產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工。自動化生產(chǎn)的柔韌技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用與生產(chǎn)環(huán)節(jié)上與組成技術(shù)有所相似。組成技術(shù)其實(shí)質(zhì)便是將要加工生產(chǎn)的產(chǎn)品通過相應(yīng)的排序，實(shí)現(xiàn)更加合理、高效的加工與儲運(yùn)過程，當(dāng)問題發(fā)生時，其處理與調(diào)整更加簡便。自動化柔韌技術(shù)將計算機(jī)作為整個系統(tǒng)的信息控制核心，在生產(chǎn)的過程中對每一個產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測，此種模式依照金字塔模式得來。

（3）智能化自動化控制技術(shù)。目前礦山機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際情況，先進(jìn)自動化控制技術(shù)的引進(jìn)與運(yùn)用，對制造環(huán)節(jié)的智能化設(shè)計價值便充分得以體現(xiàn)，智能化設(shè)計礦山機(jī)械制造也因此得到快速發(fā)展。制造環(huán)節(jié)的智能化設(shè)計，使礦山機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)中具有了“思考”能力與分析判斷力，極大程度的降低人的勞動力，智能化礦山機(jī)械設(shè)計，其實(shí)就是使用人工智能系統(tǒng)，一些尖端科技設(shè)備與分析整合處理軟件進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)行，從而對自動化控制進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計，有效提升制造效率，為此礦山機(jī)械制造自動化控制有了更具理想化的效果。

（4）虛擬化自動技術(shù)。虛擬制造技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備制造業(yè)中使用，主要運(yùn)用了現(xiàn)代礦山機(jī)械制造的并行工程、工藝、計算機(jī)圖形、人工智能等學(xué)科，具有系統(tǒng)性的仿真與建模，并結(jié)合多個學(xué)科共同實(shí)現(xiàn)的綜合型系統(tǒng)技術(shù)。

虛擬化的運(yùn)用主要是通過計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對較先進(jìn)的技術(shù)以計算機(jī)模擬出的礦山機(jī)械設(shè)備與設(shè)計生產(chǎn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行虛擬檢測，并從中發(fā)現(xiàn)可能存在的問題給予解決，使礦山機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)與加工中獲得較高的成功率。

（5）生產(chǎn)資料的自動化供應(yīng)。生產(chǎn)資料實(shí)現(xiàn)自動供應(yīng)，自動化生產(chǎn)過程中的原材料供應(yīng)是基礎(chǔ)，此環(huán)節(jié)的自動化設(shè)計能夠從根本上為生產(chǎn)節(jié)約成本，并且實(shí)現(xiàn)從供給到生產(chǎn)成品的整體環(huán)節(jié)都處于自動化，切實(shí)的符合生產(chǎn)的高效性，提升生產(chǎn)效率，這對礦山機(jī)械制造的自動化生產(chǎn)有著重要意義。

3 礦山機(jī)械設(shè)計制造中應(yīng)用自動化控制技術(shù)的顯著優(yōu)勢

（1）提高生產(chǎn)效率。首先經(jīng)濟(jì)全球化的形勢下，生產(chǎn)企業(yè)面臨的市場競爭也日益增大，通過先進(jìn)科技提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量才是制勝之道。在礦山機(jī)械設(shè)計制造中應(yīng)用自動化控制技術(shù)便實(shí)現(xiàn)了這樣的預(yù)想。

（2）提升資源利用率。礦山機(jī)械制造采用自動化技術(shù)有效提升了資源利用率。讓生產(chǎn)環(huán)節(jié)更為細(xì)化，實(shí)現(xiàn)殘次品的二次利用，避免不必要的資源浪費(fèi)，也節(jié)省了生產(chǎn)成本；自動化控制技術(shù)的高精準(zhǔn)性能讓礦山機(jī)械設(shè)計環(huán)節(jié)更科學(xué)合理，無論是材料選用與尺寸設(shè)計，都將更盡善盡美，予以提升資源利用率。

4 礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造中自動化控制的應(yīng)用前景預(yù)測

（1）交流范圍的擴(kuò)張。觀其發(fā)展勢頭，礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)交流范圍會不斷擴(kuò)張，所謂交流是技術(shù)的也是商務(wù)合作的，當(dāng)前國內(nèi)相關(guān)行業(yè)及其部門都會定期開辦與自動化控制相關(guān)的先進(jìn)設(shè)備展銷會，通過推廣與展覽，激起無限商機(jī)。

（2）示范區(qū)的誕生。現(xiàn)代先進(jìn)科技的發(fā)展勢頭是迅猛的，革新也是日新月異的，很可能昨天仍在使用的先進(jìn)技術(shù)，可能今天便會被二代技術(shù)所取代，這是優(yōu)勝劣汰的時代發(fā)展需求。

因此，示范區(qū)的誕生將會是不久未來便可實(shí)現(xiàn)的前景。示范區(qū)除了有結(jié)合先進(jìn)科技的商品外，也會有初見成果的實(shí)驗(yàn)新品，示范區(qū)將會成為同行業(yè)內(nèi)的風(fēng)向標(biāo)，指引業(yè)內(nèi)同行前進(jìn)發(fā)展同時也為各行各業(yè)給予重要提示。

5 結(jié)語

總而言之，國內(nèi)礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造結(jié)合自動化控制若想取得更進(jìn)一步的發(fā)展，仍需堅(jiān)持不懈的探索與研究，找出優(yōu)勢與不足，同時借鑒國際的前沿科技與成功經(jīng)驗(yàn)，覓求更高效的生產(chǎn)效率、更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量，成本更低的制造技術(shù)，通過內(nèi)外結(jié)合的探索發(fā)展基礎(chǔ)上，對結(jié)合自動化控制的礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造建立新起點(diǎn)、新標(biāo)準(zhǔn)，新秩序，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展與全面發(fā)展的基本理念，如此一來不但可讓生產(chǎn)質(zhì)量獲得保障，也有利于生產(chǎn)企業(yè)獲得可觀的經(jīng)濟(jì)收益，進(jìn)而推進(jìn)國內(nèi)礦山機(jī)械設(shè)備制造自動化的發(fā)展進(jìn)程。