機(jī)械工程及自動(dòng)化在銅礦中的應(yīng)用方式探討

曹聞天　李美玲　高楓

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)上升，我國的社會(huì)技術(shù)領(lǐng)域得到了良好的發(fā)展空間，有力推動(dòng)了礦工程機(jī)械的發(fā)展，銅礦企業(yè)對(duì)銅礦機(jī)械產(chǎn)生了新的期望。銅礦機(jī)械的發(fā)展與整體產(chǎn)業(yè)水平和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高低具有直接的關(guān)系，尤其是與采礦學(xué)科和機(jī)械工程科學(xué)的發(fā)展聯(lián)系更為密切。我國各行各業(yè)都受到經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，面臨巨大改革，傳統(tǒng)的人工勞動(dòng)模式逐漸被現(xiàn)代化機(jī)械工程的自動(dòng)化技術(shù)所取代，這不僅是我國科技水平的進(jìn)步，也是人類文明的最好證明。機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代化各領(lǐng)域得到應(yīng)用，并成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要措施。怎樣才能合理運(yùn)用機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)，滿足當(dāng)前市場(chǎng)需求，是當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域面臨的一個(gè)難題。下面主要對(duì)機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用展開分析，在自動(dòng)化等新技術(shù)發(fā)展的背景下，銅礦機(jī)械將會(huì)不斷朝著生態(tài)化、生命化、微型化、精密化、智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，有利于推動(dòng)銅礦機(jī)械工程的自動(dòng)化發(fā)展。文章就關(guān)于銅礦機(jī)械工程及自動(dòng)化進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：銅礦機(jī)械工程；自動(dòng)化；研究

隨著人們生活水平的提高，工程機(jī)械及自動(dòng)化技術(shù)為人們更豐富的技術(shù)條件。通過自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用能夠降低人工成本的投入，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，減少過程中不必要的風(fēng)險(xiǎn)損失。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為我國重要的新技能?，F(xiàn)階段科技發(fā)展很快，信息技術(shù)也緊隨其后，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)可以將其電子信息技術(shù)融入到其中，這樣可以使自動(dòng)化技術(shù)更全面更完善，操作起來更簡單更省力。機(jī)械工程不同于其他的技術(shù)應(yīng)用，要想實(shí)現(xiàn)其更好更快的發(fā)展就要根據(jù)機(jī)械工程的特點(diǎn)，不斷的深入研究與分析，為機(jī)械工程的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。至此自動(dòng)化技術(shù)得到了廣闊的發(fā)展空間，自動(dòng)化設(shè)備被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中。一般在機(jī)械工程領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)是其基礎(chǔ)和核心，對(duì)機(jī)械工程的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)具有十分重要的作用，能夠在很大程度上保證機(jī)械工程的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于銅礦機(jī)械工程中行業(yè)，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)的完美結(jié)合，延長自動(dòng)化設(shè)備的使用壽命，增強(qiáng)生產(chǎn)效率和收益，提高銅礦企業(yè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

一、機(jī)械自動(dòng)化及其發(fā)展歷程

機(jī)械自動(dòng)化主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的加工變化和流動(dòng)速度。

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從 20 世紀(jì) 40 年代首先在機(jī)械制造冷加工的大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用，20 世紀(jì) 70 年代至今為適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化，為提高機(jī)械制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)靈活快速反應(yīng)的能力，開始建立起可變性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化。

它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，使機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動(dòng)化測(cè)、信息處理、分析判斷自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程，并能夠自動(dòng)地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。

改革開放以來，我國雖然在機(jī)械制造業(yè)方面投入了很大的精力，但是因?yàn)槿狈ο冗M(jìn)的科學(xué)技術(shù)，原有工業(yè)基礎(chǔ)也相對(duì)薄弱，致使我國的機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展緩慢，我國的機(jī)械制造業(yè)在國際上始終處于低水平狀態(tài)。近年來，計(jì)算機(jī)的高度集成化，即計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的開發(fā)，雖然大大加快了發(fā)達(dá)國家機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，但在我國仍處于機(jī)械自動(dòng)化的初級(jí)階段。因此要大力引進(jìn)和學(xué)習(xí)國外機(jī)械制造技術(shù)，逐步增強(qiáng)科研實(shí)力，使我國的機(jī)械制造業(yè)逐漸發(fā)展壯大。

二、銅礦機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前我國工業(yè)化水平處于初級(jí)發(fā)展階段，機(jī)械化水平不高，剛性自動(dòng)化和單子自動(dòng)化是我國自動(dòng)化的主要特點(diǎn)，而發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化和集成化發(fā)展。我國銅礦企業(yè)在發(fā)展過程中，領(lǐng)導(dǎo)層仍然采用傳統(tǒng)的管理理念，不夠重視銅礦機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，無法從機(jī)械的管理、工業(yè)組織和生產(chǎn)模式等方面進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)，影響銅礦機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

（一）機(jī)械工程及自動(dòng)化管理應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國機(jī)械制造業(yè)有11.8萬多個(gè)企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，手工勞動(dòng)占有相當(dāng)大的比重，且企業(yè)中自動(dòng)化裝備少，水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大的差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上同世界水準(zhǔn)也存在階段性差距。因此，在我國推廣機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長期的過程，必須實(shí)事求是，一切從我國的具體國情出發(fā)，做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，走中國的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展之路，機(jī)械工程及自動(dòng)化是當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)的象征和代表，在工業(yè)生產(chǎn)不斷進(jìn)步的同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了重要作用。但是在具體的應(yīng)用中，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的管理還面臨很多問題，人們的管理水平已經(jīng)逐漸落后于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)揮在那，在實(shí)際的應(yīng)用中沒有得到重視，隨著科技的進(jìn)步，我國的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用和管理處于落后階段。

（二）機(jī)械工程自動(dòng)化人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)雖然在不斷向著智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化等方向進(jìn)步，但是仍然要依托于相關(guān)技術(shù)人員的操作和管理，如果要想充分發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際效益，必須提高技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)能力。自動(dòng)化技術(shù)在我國的發(fā)展還處于初期階段，在逐漸的融合中還存在很多問題，人員問題是發(fā)展中的關(guān)鍵因素，結(jié)合目前我國的教育形式來看，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的培訓(xùn)和教育都不夠完善，缺乏理論與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，技術(shù)人員實(shí)際動(dòng)手操作能力不夠強(qiáng)，對(duì)子工程機(jī)械及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展形成阻礙。

此外，銅礦機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中還存在諸多問題，如技術(shù)落后、專業(yè)人才缺乏、自動(dòng)化應(yīng)用范圍有限等，導(dǎo)致銅礦機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值不高。銅礦企業(yè)在采用自動(dòng)化技術(shù)與自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)工作時(shí)，由于缺乏長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)支持，部分人員由于缺乏專業(yè)知識(shí)，不了解自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的重要性，致使自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的實(shí)際價(jià)值不高，影響銅礦機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。可以說，只有提高銅礦企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)，加大專業(yè)化人才的培養(yǎng)力度，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能充分發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)機(jī)械工程的自動(dòng)化與智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)銅礦企業(yè)的效益。

三、銅礦機(jī)械工程及自動(dòng)化的應(yīng)用

（一）具體應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在銅礦機(jī)械工程中的應(yīng)用具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1.開發(fā)過程。目前國內(nèi)外采用的采掘機(jī)設(shè)備逐步朝著自動(dòng)化、智能化和電氣化的方向發(fā)，以往的機(jī)械設(shè)備撞擊容量也不斷提升，有效提高了采礦工作效率。當(dāng)前大部分銅礦企業(yè)在采掘過程中都開始采用采用自動(dòng)化設(shè)備，許多機(jī)械設(shè)備的總功率已超過1000kW，這些設(shè)備具有維護(hù)簡單、工作效率高和功能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，能夠保證采掘工作的順利開展。

現(xiàn)階段的采掘技術(shù)核心為計(jì)算機(jī)技術(shù)，過重傳感器的使用已經(jīng)成為可能，有利于及時(shí)解決出現(xiàn)的故障，保證生產(chǎn)的高效性與安全性；同時(shí)高效率與大功率的實(shí)現(xiàn)需要以自動(dòng)化技術(shù)和控制技術(shù)為依據(jù)，而銅礦開采中采用自動(dòng)化技術(shù)，能夠逐漸向重承運(yùn)輸和多樣化方面轉(zhuǎn)變，有效保證銅礦的生產(chǎn)。

2.運(yùn)輸過程。我國銅礦企業(yè)在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)有所發(fā)展，大部分大中型銅礦企業(yè)開始利用膠帶運(yùn)輸設(shè)備來進(jìn)行井下作業(yè)，以此保證銅礦運(yùn)輸?shù)母咝耘c安全性。后期 PLC 技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于銅礦生產(chǎn)和運(yùn)輸工作中，在一定程度上提升了銅礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，有利于推動(dòng)銅礦事業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)銅礦企業(yè)在運(yùn)輸過程中多采用新型的脈沖調(diào)速裝置，該裝置的斬波器主要構(gòu)件為晶閘管器件，并采用PLC技術(shù)，有效運(yùn)用變頻同步拖動(dòng)系統(tǒng)，從而提高銅礦運(yùn)輸設(shè)備的生產(chǎn)效率與安全性能。當(dāng)前隨著國內(nèi)銅礦企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的成熟化，提升機(jī)的安全保護(hù)技術(shù)也不斷規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化；同時(shí)銅礦企業(yè)通過安全部件方式與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行回路設(shè)計(jì)，以此促進(jìn)銅礦整體安全性能的提升。

3.安全系統(tǒng)。國內(nèi)許多銅礦企業(yè)安裝了監(jiān)控安全系統(tǒng)，同時(shí)還有紅外線自動(dòng)噴霧設(shè)備、風(fēng)電閉鎖裝置、斷電儀器、瓦斯遙測(cè)儀器等，這些自動(dòng)化設(shè)備能夠保證銅礦企業(yè)運(yùn)輸?shù)陌踩?，有效滿足企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求。但是由于這些設(shè)備的配套傳感器相對(duì)較少，并且安全穩(wěn)定性較差，使用壽命相對(duì)較短，不利于日常維護(hù)，這樣會(huì)嚴(yán)重威脅到生產(chǎn)過程的安全性，無法保證企業(yè)內(nèi)監(jiān)控控制系統(tǒng)的正產(chǎn)運(yùn)行，降低系統(tǒng)的利用率。銅礦企業(yè)在今后的發(fā)展過程中，需要高度重視自動(dòng)化設(shè)備的改造發(fā)展，注重生產(chǎn)過程中傳感器的開發(fā)使用與系統(tǒng)可靠性，以此保證安全生產(chǎn)，為今后的工作提供一定的技術(shù)支持。

（二）應(yīng)用策略

1.提高自動(dòng)化技術(shù)水平

相較于發(fā)達(dá)國家而言，我國銅礦機(jī)械工程在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)方面還存在許多的不足，這就要求銅礦企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，積極結(jié)合自身的發(fā)展情況，借鑒國外的豐富經(jīng)營與發(fā)展模式，進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新，不斷提高自動(dòng)化技術(shù)的水平。這樣才能有效提高銅礦生產(chǎn)的效益，實(shí)現(xiàn)自身的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)銅礦機(jī)械工程的發(fā)展。

一般在銅礦采掘與運(yùn)輸過程中進(jìn)行自動(dòng)化操作時(shí)，必須要以不同產(chǎn)品的特點(diǎn)為依據(jù)，積極引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)。目前，由于信息化的發(fā)展，使得自動(dòng)化技術(shù)結(jié)構(gòu)更趨于開放式，并且其驅(qū)動(dòng)裝置更為數(shù)字化，這為機(jī)械化技術(shù)的智能化和自動(dòng)化發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有利于自動(dòng)化技術(shù)水平的提高，促進(jìn)銅礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.明確發(fā)展戰(zhàn)略

銅礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中可以合理科學(xué)運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，明確發(fā)展的方向與目標(biāo)，從實(shí)際的情況出發(fā)，將信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，采取合理的應(yīng)對(duì)策略，從而提升經(jīng)營管理的效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)銅礦機(jī)械制造的自動(dòng)化。

同時(shí)銅礦企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)和宣傳先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化市場(chǎng)發(fā)展的方向，有效彌補(bǔ)自身的不足，并培養(yǎng)工作人員的創(chuàng)新意識(shí)，促使其理論知識(shí)的豐富。另外，政府部門可以對(duì)銅礦企業(yè)進(jìn)行資金支持以及政策扶持，便于自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的形成與發(fā)展。

3.加強(qiáng)技術(shù)型人才的培養(yǎng)

銅礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)型人才的培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，加強(qiáng)理論與實(shí)際的聯(lián)系，加大培訓(xùn)力度，讓工作人員能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，豐富其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)銅礦企業(yè)可以與教育機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)合，積極開展相應(yīng)地專業(yè)課堂，充分挖掘出人員的潛能，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，全面強(qiáng)化企業(yè)人才隊(duì)伍，積極推廣和應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，從而提高機(jī)械制造的水平，促進(jìn)我國自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

四、機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

（一）進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)

隨著科技術(shù)平的提高，新型材料在建筑、化工等領(lǐng)域得到應(yīng)用，由于傳統(tǒng)的設(shè)備機(jī)械化程度已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求，在對(duì)于設(shè)備儀器精密度、準(zhǔn)確度等高標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，新型的機(jī)械工程自動(dòng)化得到推廣，自動(dòng)化技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)人工檢測(cè)中方法與工作效率的不足。

（二）機(jī)械加工生產(chǎn)

在生產(chǎn)加工行業(yè)，將機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線，能夠充分發(fā)揮出機(jī)械自動(dòng)化所具有的的高效率生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的循環(huán)處理以及自動(dòng)拆裝等操作，提高產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。另外，機(jī)械工程自動(dòng)化能夠消除產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)中存在的不足，提高生產(chǎn)加工水平，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、

高產(chǎn)量的加工生產(chǎn)要求。

（三）進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展到農(nóng)產(chǎn)品的存儲(chǔ)、加工及運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，隨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用也得到人們重視。一方面可以運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)控制，提高產(chǎn)量、降低產(chǎn)本。另一方面可以利用自動(dòng)化機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械灌溉、耕作、收割等工作，降低農(nóng)民的生產(chǎn)壓力，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

（四）零配件裝配

零配件裝配是工業(yè)生產(chǎn)中比較常見的一項(xiàng)工作，機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)能夠利用智能化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)人工模擬操作，對(duì)零配件的裝配工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制和組合，同時(shí)還能夠完成零配件的調(diào)試和檢驗(yàn)等方面的需求，更好的確保生產(chǎn)質(zhì)量，將機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到零配件的裝配工序中，能夠提升工作效率，促進(jìn)裝配工序的穩(wěn)定進(jìn)行，降低過程中的安全事故發(fā)生率。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著科技術(shù)平的提高，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等多方面機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用，在不斷的發(fā)展中對(duì)機(jī)械自動(dòng)化來說是一個(gè)機(jī)遇同時(shí)也是一種挑戰(zhàn)。如果能夠做到有效利用，就能夠促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率及社會(huì)整體生產(chǎn)力的提升，還能夠大大降低人工勞動(dòng)力的使用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，自動(dòng)化技術(shù)作為機(jī)械制造業(yè)技術(shù)中的重要內(nèi)容，其在銅礦機(jī)械工程中的科學(xué)應(yīng)用，對(duì)銅礦企業(yè)和社會(huì)的發(fā)展具有十分重要的意義。當(dāng)前我國銅礦企業(yè)在機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方面尚不成熟，需要積極借鑒與引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，強(qiáng)化專業(yè)人才培養(yǎng)，使機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)朝著更加精密化、微型化和智能化的方向發(fā)展，促進(jìn)銅礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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