自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)與機械制造思路探索

孟丹

（天津機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350）

1 自動化機械設(shè)備的研發(fā)設(shè)計原則

1.1 技術(shù)標準化原則

自動化機械設(shè)備的研發(fā)設(shè)計過程是非常復(fù)雜的，包含機械設(shè)備的前期設(shè)計、中期加工制造、機械設(shè)備的實際使用等不同的環(huán)節(jié)。在每個環(huán)節(jié)中都有其行業(yè)技術(shù)標準和要求，自動化機械設(shè)備的研發(fā)設(shè)計過程必須堅持技術(shù)標準化的原則，遵守其動態(tài)技術(shù)指標以及靜態(tài)技術(shù)指標的規(guī)定。如動態(tài)技術(shù)指標中的熱穩(wěn)定性、材料抗摩擦力；靜態(tài)技術(shù)指標中的設(shè)備功率、使用強度、有效壽命等。在自動化機械設(shè)備設(shè)計的過程中，必須全面考慮每個工作環(huán)節(jié)和每個使用儀器的技術(shù)規(guī)范指標，并嚴格遵守指標的規(guī)定，保證加工過程和設(shè)備使用過程的安全。

1.2 操作規(guī)范化原則

在自動化機械的前期設(shè)計階段，設(shè)計人員就要仔細查閱相關(guān)的行業(yè)標準和具體操作工程的規(guī)范。首先，必須明確設(shè)計過程中的概念名詞，比如，在儀器設(shè)計時會涉及的專有名詞、字母縮寫、專用計算單位等，在使用時候與具體概念一一對應(yīng)，不能造成混淆，堅持規(guī)范，避免因小失大。其次，是要注意在測試或者試驗的過程中要按照標準化的流程和方法進行，嚴格遵循標準中的操作條件，減少失誤，保證安全性。

1.3 作業(yè)安全性原則

對安全性的重視體現(xiàn)出企業(yè)堅持以人為本的發(fā)展策略，在機械設(shè)備設(shè)計過程中要注意以下幾方面的安全控制：（1）零件安全，零件是整個儀器安全工作的基礎(chǔ)，使其充分滿足設(shè)備的能夠需求，達到設(shè)計的標準，保證自動化機械設(shè)備的正常運行；（2）作業(yè)安全，要將工作人員的生命安全放在第一位，在設(shè)計的過程中也要考慮這一點，改善方案的安全性；（3）操作環(huán)境安全，必須嚴格控制制造場地的環(huán)境影響因素，建立風(fēng)險預(yù)警機制，做好防范應(yīng)急的安全管理措施。

2 自動化機械設(shè)備機械制造發(fā)展趨勢

2.1 虛擬化趨勢

信息技術(shù)使當(dāng)今世界發(fā)生了翻天覆地的改變，如今儼然成為大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化的時代，計算機技術(shù)已經(jīng)進入了各個行業(yè)中，促進了不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高了社會生產(chǎn)的效率。尤其是對于自動化機械設(shè)計制造行業(yè)來說，信息技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠有效提高工作效率，還能夠更好地保證制造過程的安全。在自動化機械設(shè)計階段完成后，可以在投入生產(chǎn)之前先利用信息技術(shù)完成虛擬化生產(chǎn)模擬，在模擬過程中能夠直觀地發(fā)現(xiàn)

機械設(shè)計以及生產(chǎn)流程中可能出現(xiàn)的問題，并及時對這些問題進行處理，避免了不必要的重復(fù)勞動，節(jié)約了資源，提高了經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效率。因此，自動化機械設(shè)計制造行業(yè)通過對計算機技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地提高行業(yè)效率，虛實結(jié)合的工作理念更是促進了行業(yè)的發(fā)展[1]。

2.2 機電一體化趨勢

隨著人們生活水平的提高，大眾對于自動化機械的使用要求越來越高。機電一體化能夠完美地實現(xiàn)現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)工業(yè)的融合，創(chuàng)造出滿足人民生活需求的自動化機械設(shè)備。自動化機械技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合也體現(xiàn)了機械制造的智能化趨勢，機電一體化還能夠更好地實現(xiàn)機械的智能化發(fā)展。

2.3 生態(tài)化趨勢

機械設(shè)計制造作為我國工業(yè)的主體產(chǎn)業(yè)，對環(huán)境產(chǎn)生的影響非常大，因此，在新時期的發(fā)展歷程中，應(yīng)該堅持環(huán)境保護的原則，提升機械制造科技，優(yōu)化機械設(shè)計過程，節(jié)約資源，減少污染，降低行業(yè)成本，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3 自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)思路

3.1 前期設(shè)計研發(fā)

自動化機械設(shè)備的前期設(shè)計研發(fā)過程非常重要，它是后續(xù)機械設(shè)計加工的基礎(chǔ)。設(shè)計人員在進行前期設(shè)計時首先要明確自動化機械的設(shè)計需求，通過與企業(yè)負責(zé)人的充分溝通以及對企業(yè)情況的詳細了解和調(diào)查找準設(shè)計思路，再進行初步設(shè)計。然后當(dāng)設(shè)計申請得到批準后，設(shè)計人員應(yīng)該在設(shè)計方案中補充其他項目計劃，完善設(shè)計方案。接著確保更新過的計劃得到批準后，設(shè)計人員應(yīng)對設(shè)計方案進行細化處理，根據(jù)不同部門的工作特點和任務(wù)類型進行任務(wù)分派，使整個制造流程清晰明了，各部門權(quán)責(zé)分明，有效地提升設(shè)計制造效率。

3.2 中期設(shè)計落實

中期加工是涉及制造的過渡環(huán)節(jié)，對于之后自動化機械設(shè)備制造工作的完成有著促進作用。加工部門是根據(jù)設(shè)計部門完成的設(shè)計方案進行加工操作的，工作人員應(yīng)該注意加強與設(shè)計部門的溝通交流，盡量落實設(shè)計理念。當(dāng)在實際加工過程中遭遇問題時，應(yīng)及時與設(shè)計部門進行問題研討，進一步明確其設(shè)計思路，提升加工的效率。為了保障加工過程中工作的準確性和規(guī)范性，還應(yīng)該加強對加工過程的監(jiān)督力度，安排專門的監(jiān)督部門，一旦發(fā)現(xiàn)問題立刻上報，啟動應(yīng)急預(yù)案，及時制訂出解決方案，提高工作效率。

3.3 后期檢驗交付

在完成了前期設(shè)計以及中期加工環(huán)節(jié)后，還有一個必不可少的環(huán)節(jié)，即對機械設(shè)備的檢測交付。在設(shè)備正式投入大量生產(chǎn)之前必須先經(jīng)過后期檢測，這樣能夠保證設(shè)備的質(zhì)量，并減小生產(chǎn)過程中設(shè)備故障造成的影響，提升設(shè)備的穩(wěn)定性和制造過程的安全性。設(shè)備驗收的主要內(nèi)容包括設(shè)備的工作狀態(tài)、工作效率、設(shè)備外形等，只有通過了質(zhì)量驗收，自動化機械設(shè)備才能夠投入生產(chǎn)和后期銷售。對設(shè)備的測驗第一步是在生產(chǎn)現(xiàn)場進行，直接對設(shè)備進行調(diào)試和驗收。第二步是對設(shè)備進行使用過程的運行性能調(diào)查，在設(shè)備使用的過程中對其運行各項數(shù)據(jù)進行收集，詳細記錄其異常情況，并對設(shè)備進行不斷地分析和完善。嚴格的設(shè)備測試能夠提高交付設(shè)備的整體質(zhì)量，保證設(shè)備的正常運行。

4 自動化機械設(shè)備制造技術(shù)優(yōu)化措施

4.1 提升自動化系統(tǒng)控制技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化機械設(shè)備技術(shù)也應(yīng)該結(jié)合各種高新技術(shù)實現(xiàn)提升和發(fā)展，并實現(xiàn)與信息技術(shù)的有機融合，不斷地優(yōu)化操作模式，將云計算、云儲存等功能應(yīng)用在自動化機械制造產(chǎn)業(yè)中。除此之外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還能夠提升高層建筑物的監(jiān)測工作效率，利用地理信息系統(tǒng)優(yōu)化監(jiān)測工作模式。因此，在自動化機械設(shè)計制造的過程中，各企業(yè)應(yīng)該重視信息技術(shù)對于本產(chǎn)業(yè)的促進作用，加強對機械設(shè)計制造技術(shù)的研究和創(chuàng)新，合理利用信息技術(shù)，做好技術(shù)管理工作。

4.2 完善自動化故障診斷系統(tǒng)

自動化機械設(shè)備的故障檢測及診斷環(huán)節(jié)是保證設(shè)備質(zhì)量和設(shè)備正常運行的重要手段，尤其是電氣建設(shè)工程，實現(xiàn)對設(shè)備的及時故障檢測能夠提高機電設(shè)備的運行安全，降低設(shè)備維修的成本。完善自動化機械設(shè)備故障檢測診斷系統(tǒng)、提高自動化設(shè)備故障檢測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的實時管控，還能夠主動對設(shè)備的潛在技術(shù)問題進行分析和預(yù)測，及時得出可行性較高的預(yù)防和解決策略，防止機械故障。

5 結(jié)語

在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的特殊階段，必須重視對自動化機械設(shè)備設(shè)計制造技術(shù)的優(yōu)化，堅持設(shè)計的規(guī)范性、安全性原則，明確設(shè)計研發(fā)的前期設(shè)計、中期加工以及后期的檢測交付流程，積極探究行業(yè)發(fā)展的新趨勢，并以發(fā)展新趨勢為指導(dǎo)方向研發(fā)設(shè)備制造新技術(shù)，實現(xiàn)行業(yè)的新發(fā)展，同時降低機械制造的成本，提升設(shè)備使用的安全性，提升研發(fā)技術(shù)的水平。