淺析自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造

李清堯

【摘 要】在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，各個(gè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了巨大的變化，在當(dāng)前機(jī)械行業(yè)中，自動(dòng)化已經(jīng)成為一種重要的發(fā)展趨勢(shì)，為了推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，需要大力加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造方面的研究。文章將對(duì)這兩方面內(nèi)容展開(kāi)分析，以期為業(yè)內(nèi)技術(shù)人士提供參考。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備;設(shè)計(jì)研發(fā);機(jī)械制造

一、自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)原則

1、技術(shù)性原則

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)，主要包括以下幾個(gè)步驟：規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)用等。而不論哪一個(gè)環(huán)節(jié)中，都必須本著技術(shù)性原則來(lái)完成工作任務(wù)。換言之，機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，必須要遵照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，保證相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的有效性。具體來(lái)說(shuō)，技術(shù)性原則不僅適用于機(jī)械設(shè)備的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)研發(fā)流程，也包括靜態(tài)的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)備除需要滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)的運(yùn)行功能外，其在運(yùn)行過(guò)程中，還涉及機(jī)械設(shè)備的功率、電流、使用壽命及強(qiáng)度等方面的靜態(tài)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，機(jī)械設(shè)備使用中好包括熱平穩(wěn)性、抗磨損等方面的動(dòng)態(tài)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，在進(jìn)行自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)中，應(yīng)從上述方面進(jìn)行充分的考慮，保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的有效性，從而保證機(jī)械設(shè)備的使用不會(huì)對(duì)相關(guān)裝備帶來(lái)不利的影響。

2、標(biāo)準(zhǔn)化原則

在設(shè)計(jì)研發(fā)機(jī)械設(shè)備的過(guò)程中，應(yīng)提前制定相關(guān)流程的規(guī)劃方案，保證設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中的每一項(xiàng)流程都具有規(guī)范化、專(zhuān)業(yè)性的特點(diǎn)，保證機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)工作的有效性。首先，應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的數(shù)量、長(zhǎng)度及標(biāo)識(shí)等方面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，充分結(jié)合機(jī)械設(shè)備在日后使用中的具體情況，避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)偏差，保證其日后的使用效果。其次，應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)方式進(jìn)行規(guī)范化的處理。在這一環(huán)節(jié)中，技術(shù)人員可以通過(guò)大量的試驗(yàn)，檢測(cè)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

3、安全性原則

安全性原則也是機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中必須遵守的原則，主要應(yīng)當(dāng)做好以下幾點(diǎn)工作：

（1）零部件的安全性。針對(duì)機(jī)械設(shè)備中所采用的各項(xiàng)零部件，應(yīng)當(dāng)全面檢驗(yàn)其質(zhì)量情況，確保在使用階段不會(huì)產(chǎn)生變形以及開(kāi)裂等現(xiàn)象，防止因零部件質(zhì)量而導(dǎo)致的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)。

（2）工作流程的安全性。機(jī)械設(shè)備研制階段，會(huì)運(yùn)用較多的機(jī)械設(shè)備，以及各項(xiàng)新型技術(shù)。在各項(xiàng)工作開(kāi)展中，會(huì)存在一定危險(xiǎn)性。所以，為了使各項(xiàng)環(huán)節(jié)順利進(jìn)行，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)人員需要確保各項(xiàng)工作的穩(wěn)定開(kāi)展，確保整個(gè)階段的安全性。

（3）工作環(huán)境的安全性。機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)通常都會(huì)在比較復(fù)雜的環(huán)境中，工作人員應(yīng)采取相應(yīng)的措施，保證工作環(huán)境的安全性。

二、自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的步驟

1、前期設(shè)計(jì)研發(fā)

機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求情況，進(jìn)而提出相應(yīng)的研發(fā)申請(qǐng);在申請(qǐng)通過(guò)審批后，要制定詳細(xì)的研發(fā)計(jì)劃，其中包含了預(yù)算、研發(fā)技術(shù)人員名單，以及所需的相關(guān)技術(shù)支持等內(nèi)容;在計(jì)劃通過(guò)審核后，將任務(wù)下發(fā)至各部門(mén)，各部門(mén)間要加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào);部門(mén)最后需要將具體任務(wù)劃分到各崗位員工身上，確保各崗位人員做好本職工作，促進(jìn)任務(wù)的高效完成。

2、中期加工制造

當(dāng)各部門(mén)協(xié)調(diào)有序的完成前期設(shè)計(jì)研發(fā)圖紙的準(zhǔn)備工作后，就可以將圖紙交付給加工單位進(jìn)行設(shè)備的加工制作了。加工制作的過(guò)程中，首先設(shè)計(jì)部門(mén)與加工部門(mén)需要進(jìn)行良好的溝通，確保加工單位深入理解圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，制造出完美的設(shè)備。其次，加工過(guò)程中需要及時(shí)監(jiān)督與反饋，保證設(shè)備制造方向正確。

3、后期設(shè)備交付

在設(shè)備制造工作結(jié)束后，需要由設(shè)計(jì)人員對(duì)加工后的設(shè)備外觀等方面進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確認(rèn)無(wú)誤后便可對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、試運(yùn)行，分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備的技術(shù)、性能等方面都滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。確認(rèn)設(shè)備各方面都合格后即完成交付工作，設(shè)備便能夠投入生產(chǎn)當(dāng)中。除此之外，需要注意在機(jī)械設(shè)備使用階段應(yīng)當(dāng)做好以下幾點(diǎn)工作：其一，有計(jì)劃的開(kāi)展設(shè)備的檢查工作，保證設(shè)備能夠處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)中;其二，在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，要及時(shí)處理，同時(shí)詳細(xì)記錄相關(guān)信息，以便用于日后參考;最后，要在機(jī)械設(shè)備的使用中逐漸積累經(jīng)驗(yàn)，并探索設(shè)備的創(chuàng)新方式。

三、自動(dòng)化機(jī)械制造的發(fā)展

1、自動(dòng)化機(jī)械制造的類(lèi)型

（1）自動(dòng)化制造單元

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的廣泛運(yùn)用，F(xiàn)MC隨之問(wèn)世。FMC是規(guī)模最小的FMS技術(shù)，因而具有靈活性。它由1-2臺(tái)工業(yè)機(jī)器人、加工中心、數(shù)控機(jī)床以及物料運(yùn)輸存貯設(shè)備組成，可以完成多種任務(wù)，其主要向小型化與低廉化方向發(fā)展，在自動(dòng)化機(jī)械制造中得到廣泛的運(yùn)用。

（2）自動(dòng)化制造系統(tǒng)

相比FMC，這個(gè)系統(tǒng)由4臺(tái)或以上數(shù)量的加工中心、數(shù)控機(jī)床與車(chē)削中心組成，在集中物料運(yùn)輸系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行連接基礎(chǔ)上，可以不停機(jī)的實(shí)現(xiàn)多種中小產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工。

（3）自動(dòng)化制造線

自動(dòng)化制造線工廠是介于自動(dòng)化制造單元與自動(dòng)化制造系統(tǒng)中間的一種制造模式，處在單一或者少品種的非自動(dòng)化生成線與多種中小產(chǎn)品生產(chǎn)線之間。相比前兩種模式，F(xiàn)ML生產(chǎn)效率高，在自動(dòng)化生產(chǎn)線方面取得巨大的進(jìn)步，標(biāo)志著自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)的成熟。

（4）自動(dòng)化制造工廠

FMF實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的全自動(dòng)化。它是用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將多個(gè)自動(dòng)化制造系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，建立自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送、發(fā)貨，一條龍生產(chǎn)。這種模式，較大的提高了生產(chǎn)效率，使企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理實(shí)現(xiàn)了工廠的自動(dòng)化。自動(dòng)化制造工廠的出現(xiàn)標(biāo)志著機(jī)械制造步入了一個(gè)新臺(tái)階。

2、自動(dòng)化機(jī)械制造的關(guān)鍵

（1）加強(qiáng)技術(shù)革新

計(jì)算機(jī)技術(shù)是機(jī)械制造自動(dòng)化的核心。目前基于自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械制造技術(shù)主要包括以集成性、精細(xì)化以及以數(shù)字化為主導(dǎo)的機(jī)械制造工藝三類(lèi)，這三類(lèi)機(jī)械制造技術(shù)都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。因此機(jī)械行業(yè)必須重視計(jì)算機(jī)技術(shù)，研發(fā)人員熟練的掌握了計(jì)算機(jī)技術(shù)，才能將實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，機(jī)械使用人員熟練的掌握了計(jì)算機(jī)技術(shù)才能更順利、高效的進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。

（2）培養(yǎng)高素質(zhì)人才

隨著機(jī)械行業(yè)自動(dòng)化的不斷推進(jìn)，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的手工工作人員需求愈來(lái)愈少，同時(shí)對(duì)高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化人才的需求越來(lái)越多。隨著自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造工作的迅速發(fā)展，企業(yè)需要大量能熟練使用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與機(jī)械數(shù)控技術(shù)的人才。所以，企業(yè)除了從社會(huì)上直接招聘到這方面的工作人員，還需要企業(yè)大力培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，確保機(jī)械制造業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

（3）生產(chǎn)觀念的變革

自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，根本目的是為了企業(yè)能更好的發(fā)展，只有生產(chǎn)滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求，且具有較好的使用價(jià)值，企業(yè)才能獲得相應(yīng)的利益。因此企業(yè)的自動(dòng)化機(jī)械制造必須以市場(chǎng)為導(dǎo)向，消費(fèi)者需要什么樣的產(chǎn)品，企業(yè)就發(fā)展哪方面的技術(shù)，生產(chǎn)哪方面的產(chǎn)品。此外還應(yīng)注意，從世界范圍來(lái)說(shuō)，中國(guó)的制造業(yè)能源利用率是很低的，企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程中，要將提高資源利用率作為一個(gè)重要目標(biāo)長(zhǎng)期堅(jiān)持。

結(jié)語(yǔ)：在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)逐漸加強(qiáng)下，機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)各企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，為了促進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的增強(qiáng)，必須要不斷更新企業(yè)觀念，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造方面的研究，進(jìn)而逐漸完善自動(dòng)化設(shè)備的功能，為其應(yīng)用推廣提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)方前.自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新研究[J].山東工業(yè)技術(shù).2018（06）

[2]王旭，付亞平.檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械.2012（04）

[3]賁蘭貴.自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新研究[J].黑龍江科技信息.2016（20）

（作者單位：漢口學(xué)院）