自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)與機械制造創(chuàng)新研究

劉敬 曹磊

[摘? ? 要 ]當前，機械自動化是機械研究的一個重要方面，而在一定程度上講，與整個機械系統(tǒng)的完整性等是分不開的，這就對機械研究人員提出了很高的要求。同時，機械研究人員在進行機械設(shè)計和制造時，不僅要在機械方面多加研究，還要在其他相關(guān)領(lǐng)域做出研究，以其他相關(guān)領(lǐng)域的知識在機械設(shè)計研發(fā)和制造方面做出創(chuàng)新，從而促進自動化機械設(shè)備設(shè)計和制造的發(fā)展。當然，研究人員在進行具體設(shè)計和制造時，也要在機械的安全性能等方面多加關(guān)注，不僅提高工程的質(zhì)量，也對工作人員的安全做出了保障。

[關(guān)鍵詞]自動化機械設(shè)備;設(shè)計研發(fā);機械制造;創(chuàng)新

[中圖分類號]TQ171.5 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]At present， mechanical automation is an important aspect of mechanical research， which， to a certain extent， is inseparable from the integrity of the whole mechanical system.At the same time， when carrying out mechanical design and manufacture， mechanical researchers should not only do more research on machinery， but also do research in other related fields， and innovate in mechanical design， research and manufacture with knowledge of other relevant fields.So as to promote the development of automatic mechanical equipment design and manufacturing.Of course， researchers in the specific design and manufacturing， but also in the safety of machinery and other aspects of the additional Concern， not only to improve the quality of the project， but also to ensure the safety of staff.

[Keywords]automated machinery and equipment; design and development; machinery manufacturing; innovation

1 機械設(shè)計及其自動化概述

自動化技術(shù)對于機械設(shè)備生產(chǎn)工序與人力指導的緊密結(jié)合，起到了很好的處理作用，機械設(shè)備的自動化的目的就是要使人與機器很好的結(jié)合。在進行機械設(shè)計的時候，設(shè)計的初衷是非常重要的，設(shè)計需要根據(jù)生產(chǎn)要求，熟悉機械加工設(shè)備的工作原理，選擇設(shè)備的材料，繪制設(shè)備尺寸，把握設(shè)計過程信息等等。通過精密的計算把計算結(jié)果用于機械最后的設(shè)計定稿中，設(shè)計在機械制造中的地位不言而喻，有了生產(chǎn)需求，通過把需求得以實現(xiàn)的過程就是設(shè)計的本質(zhì)，它很能體現(xiàn)出一個國家或地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)水平，機械設(shè)備自動化的應(yīng)用為普通的機械設(shè)備插上了翅膀，實現(xiàn)了設(shè)備的合理科學的運行。

先進的機械制造自動化設(shè)備對比傳統(tǒng)的機械設(shè)備而言有很大的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在其設(shè)備使用得更加人性化、更加智能化，自動化設(shè)備將現(xiàn)有的先進技術(shù)合理的加以整合，使機械自動化設(shè)備能夠憑借其多種多樣的功能滿足各種的生產(chǎn)需求。機械制造自動化是一個很整體的概念，其特點能夠滿足其生產(chǎn)的功能上的要求，但是機械設(shè)備畢竟是有所局限的，這就使得人們進行機械設(shè)備的設(shè)計時，對于生產(chǎn)要求的功能能在設(shè)備中良好的實現(xiàn)。

自動化技術(shù)的應(yīng)用需要格外注重設(shè)備創(chuàng)新的原則，中國的機械設(shè)計技術(shù)雖然伴隨中國經(jīng)濟發(fā)展有了巨大的進步，但是依舊有向先進國家學習借鑒的空間，我國機械設(shè)計自動化技術(shù)的問題還存在可控性差、智能率低的情況，所以說。通過機械設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新，可以很好地破除設(shè)備制造的限制。我國機械自動化設(shè)備的研究的設(shè)計起步晚底子薄，與其它專業(yè)知識的交互很少，所以為了更好地服務(wù)于中國社會生產(chǎn)的需要，把機械制造與計算機技術(shù)相融合，使設(shè)備產(chǎn)生一加一大于二的效果?？梢灶A(yù)見的是自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用必將顛覆傳統(tǒng)落后的機械設(shè)備。所以說要加強機械設(shè)備的管理，讓自動化技術(shù)在機械設(shè)計中大放異彩。

2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的作用

中國經(jīng)濟的繁榮為機械制造企業(yè)帶來了巨大的市場，伴隨巨大市場而來的不僅僅是巨大的利潤，還有日益增長生產(chǎn)效率的需要，各個企業(yè)的競爭也是無情殘酷的，有著極大的競爭壓力。所以說傳統(tǒng)機械制造企業(yè)對于自動化技術(shù)的研究也提上了日程，眾多企業(yè)希望通過自動化技術(shù)為公司帶來可觀的經(jīng)濟利益和競爭力。

2.1 提高工作與生產(chǎn)的質(zhì)量

自動化技術(shù)的應(yīng)用對市場呼喚的一個高精度的、高效率的機械設(shè)備是很好的回應(yīng)，通過自動化技術(shù)帶來的不單單是效率的提升，利潤的增加，人力成本的減少，對于傳統(tǒng)機械設(shè)計中的評價測量等等的指標。自動化設(shè)備都可以將其定量化，使其成為誤差極小的數(shù)字數(shù)據(jù)，誤差的減小，避免了資源的浪費，于此同時，高精度的自動化技術(shù)通過全程的可控數(shù)據(jù)化使得生產(chǎn)流程更為明確，提升了工作的效益，給機械制造企業(yè)帶來了可觀的收益。機械設(shè)備的制造可能存在一定的危險性，人員進行人為操作的時候精神不集中或操作不當會造成傷害，自動化設(shè)備能夠通過自動化技術(shù)對安全進行檢測對錯誤提前示警，生產(chǎn)的安全性得到了保證，同時自動化有效簡化了操作人員的工作步驟，監(jiān)視生產(chǎn)的整個過程，既保證了安全又保證了有效益的生產(chǎn)。

2.2 節(jié)約人力及資源的成本

傳統(tǒng)的機械制造與設(shè)計很少考慮對資源的利用率，所以說在單位資源的情況下，傳統(tǒng)的機械設(shè)備可能相對自動化設(shè)備有更高的生產(chǎn)資料的成本。自動化設(shè)備以其設(shè)計的高精密性，帶來高生產(chǎn)效率的同時，對生產(chǎn)資源殘料的使用也極為合理，這樣既節(jié)約了成本同時也進行了綠色化的生產(chǎn)。

2.3 機械使用情況的監(jiān)控和改善

自動化技術(shù)對機械設(shè)備的運行其中一個功能是對機械設(shè)備運行的監(jiān)控，對機械設(shè)備運行數(shù)據(jù)的記錄，然后通過運行數(shù)據(jù)的分析，有針對性地對機械設(shè)備進行維護管理，通過分析監(jiān)控數(shù)據(jù)就可以對機械設(shè)備在生產(chǎn)中存在的問題了如指掌，對安全事故的預(yù)防和安全生產(chǎn)意義重大。自動化技術(shù)輔助工作人員對機械設(shè)備的故障及問題進行分析判斷，起到了很好的維護作用。

3 設(shè)計原則

3.1 技術(shù)性

在整個機械化設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域中，自動化機械設(shè)備可以說是最具先進性的代表，而且也具有非常高的技術(shù)性特點。因為和傳統(tǒng)機械設(shè)備對比來看，自動化機械設(shè)備在實際展開生產(chǎn)的過程中，以及實際設(shè)計的過程中，一定要保證設(shè)備在各個方面都可以符合標準，只有做到這樣，才能更進一步的保證所設(shè)計自動化機械設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn)。比如，在設(shè)計的過程中要求能夠符合動態(tài)技術(shù)指標，而為了能夠滿足這項指標，就一定要具有非常高的耐熱性及耐損性。除此之外，也包含一些靜態(tài)技術(shù)指標，例如使用壽命的長短以及機械所具有的功率大小等都是屬于硬性指標。也只有做到各項指標設(shè)計都符合要求，符合技術(shù)性的條件，才能進一步保證自動化機械設(shè)備能夠得以廣泛應(yīng)用。

3.2 規(guī)范化

自動化機械設(shè)備在設(shè)計過程中之所以要遵循規(guī)范化原則，主要是為了便于后期的高效管理，以及對質(zhì)量的有效管控。而自動化機械設(shè)備設(shè)計的目的就是為了提高整個工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)效率及減少人為因素的誤差。如果在對自動化機械設(shè)備進行設(shè)計的過程中沒有遵循一定的行業(yè)規(guī)范或者是行業(yè)的標準，其所設(shè)計出來的機械設(shè)備不具備規(guī)范性，不具備規(guī)模性生產(chǎn)特征，那必然會導致整個工業(yè)行業(yè)各個領(lǐng)域的生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)質(zhì)量也便無法得到有效的保障。因此，自動化機械設(shè)備在設(shè)計過程中遵循規(guī)范化原則就具有至關(guān)重要的實際意義。但值得注意的是，在展開機械設(shè)備設(shè)計工作之前，一定要做好相關(guān)的數(shù)據(jù)收集工作，只有掌握了足夠的數(shù)據(jù)信息資料，才能設(shè)計出一套標準化的自動化機械設(shè)備。

3.3 安全性

對于自動化機械設(shè)備的研發(fā)設(shè)計來看，其中最為關(guān)鍵的就是安全問題，一定要保證自動化機械設(shè)備在整個生產(chǎn)投入使用的過程中不會出現(xiàn)安全事故，所以，一定要做好以下兩個方面的工作保證，一方面是要全面仔細反復(fù)的檢測組成設(shè)備的每個零件，另一方面就是要進一步的加強機械設(shè)備人員的安全意識。

4 自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的過程

4.1 前期設(shè)計

一項自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)項目的前期設(shè)計也分為幾個過程，首先就是要根據(jù)企業(yè)的需要，做出大概的自動化機械設(shè)備設(shè)計，并提出該計劃的申請。當該計劃申請被批準后，就需要對該項目計劃做出補充，包括項目人員，項目預(yù)算，所需要使用的技術(shù)等。計劃設(shè)計完成后，需要將計劃提交，并進行再次的計劃申請，計劃申請被批下來后，就需要將該項目分成各個部分，并交給相關(guān)的部門開始該項目，進行項目分工時，項目負責人要注意項目分工一定要明確，從而使各部門能夠高效運轉(zhuǎn)。負責人將項目分工給各部門后，各部門會將部門任務(wù)分塊兒交給個人，個人需要認真負責，高效地完成個人任務(wù)，不拖累整個部門，從而使該項目能夠高效有序進行。

4.2 中期加工

前期的設(shè)計完成后，該項目就可以交給加工部門進行加工工作。加工部門進行機械加工制造前，一定要和設(shè)計部門進行深入交流，加深對設(shè)計圖紙的了解，高效地完成加工任務(wù)，從而加工出符合企業(yè)需要的機械設(shè)備。當然，加工部門在進行加工工作時，監(jiān)督部門要做好本職工作，對加工部門的工作人員進行監(jiān)督，在加工部門出現(xiàn)各種情況時也要及時提交給上級部門，從而保證自動化機械設(shè)備制造的順利進行。

4.3 后期設(shè)備交付

中期加工任務(wù)完成后，機械設(shè)備制造項目就基本完成了，然而此時的機械設(shè)備還不能夠投入使用，需要先將該設(shè)備交給設(shè)計人員進行前期的驗收工作，其主要的工作包括：觀察設(shè)備外形是否符合企業(yè)需求;調(diào)試設(shè)備，觀察設(shè)備能否順利運行;設(shè)備運行后的工作質(zhì)量能否達到要求等，只有這些全部達到要求后，該自動化機械設(shè)備才可以投入使用。設(shè)備投入使用并不是任務(wù)的截止，在設(shè)備投入使用后，工作人員也要注意觀察，一方面是觀察設(shè)備的運行狀況是否良好，另一方面是記錄設(shè)備投入運行后出現(xiàn)的各方面的問題?？偠灾?，就是需要工作人員從中總結(jié)經(jīng)驗，提高自身能力，從而不斷地完善設(shè)備，不斷地對其進行創(chuàng)新研究。

5 自動化機械設(shè)備的制造創(chuàng)新

5.1 進行技術(shù)創(chuàng)新

要想實現(xiàn)機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)技術(shù)的健康發(fā)展，發(fā)展自動化技術(shù)是主要方向，而自動化技術(shù)的發(fā)展離不開計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，因此在創(chuàng)新自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)技術(shù)過程中，要著重應(yīng)用計算機技術(shù)。我們可以將機械設(shè)備制造技術(shù)分為精加工機械制造技術(shù)、數(shù)字化機械技術(shù)、繼承性機械制造技術(shù)等三大類，所有這三類制造技術(shù)必須來自于計算機技術(shù)發(fā)展的支持。例如全面應(yīng)用人工智能技術(shù)，其包括模擬識別智能系統(tǒng)、智能計算機與博弈系統(tǒng)以及智能機械系統(tǒng)等方面，都是基于計算機技術(shù)實現(xiàn)的。當我們在面對大數(shù)據(jù)進行分析時，我們可以根據(jù)計算機技術(shù)，從數(shù)據(jù)多樣性、速度以及海量等方面入手，并結(jié)合各種混合式處理建模的使用，可以極大地提升我們的工作效率。我們自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)人員也應(yīng)該在計算機水平上有所提升，以此實現(xiàn)自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新。

5.2 培養(yǎng)高素質(zhì)人才

無論何時，無論什么行業(yè)，高素質(zhì)人才都是其發(fā)展的關(guān)鍵，自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)和機械制造同樣如此，只有擁有高素質(zhì)人才，機械制造業(yè)才能夠長久的發(fā)展。隨著自動化機械制造業(yè)的發(fā)展，行業(yè)對于相關(guān)專業(yè)的人才的需求量越來越大，尤其是具有高水平計算機技術(shù)的人才，是自動化機械設(shè)備制造業(yè)發(fā)展所離不開的，因此，要想在自動化機械制造方面做出成績，企業(yè)不僅要高薪吸引相關(guān)人才，還要投入成本，進行相關(guān)人才的培養(yǎng)。

5.3 改變生產(chǎn)觀念

自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的另一個關(guān)鍵點就是要改變原有的生產(chǎn)關(guān)鍵。進行自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的主要目的是為了滿足消費者的需求，企業(yè)只有滿足消費者的需求，才能得到更好地效益，從而得到更好地發(fā)展。因此，企業(yè)在進行自動化機械設(shè)備研發(fā)時，要以市場為導向，做出消費者需要的產(chǎn)品。

6 結(jié)語

隨著經(jīng)濟全球化趨勢不斷加強，企業(yè)間競爭也不斷加劇。機械行業(yè)要想在激烈的競爭中保持優(yōu)勢地位，必須革新企業(yè)觀念，創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)尤其重視計算機技術(shù)的發(fā)展，加強培養(yǎng)數(shù)控人才，不斷提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、搶占行業(yè)市場、適應(yīng)機械自動化的浪潮。只有這樣，才能抓住機遇、迎接挑戰(zhàn)，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

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