自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造思路探索

葉天翔 翟曉雨

摘 要：目前，我國的機(jī)械自動(dòng)化模式已廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)制造領(lǐng)域，并顯著地提高了社會(huì)總產(chǎn)值，但是，相對(duì)地，我國在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究開發(fā)理論體系、機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展等方面，還存在起步較晚，使自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)具有一定優(yōu)化空間的問題。并且對(duì)如何完善這一問題，筆者選擇以自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)為主的設(shè)計(jì)、開發(fā)原則作為本文的切入點(diǎn)，進(jìn)行以下探討。

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;探討

前言

近幾年來，隨著信息化電子技術(shù)的發(fā)展和第三次科技革命研究成果的不斷涌現(xiàn)，社會(huì)生產(chǎn)和運(yùn)行方式發(fā)生了很大變化。在機(jī)械制造領(lǐng)域，自動(dòng)化生產(chǎn)模式得到了廣泛的應(yīng)用，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也降低了各種生產(chǎn)事故的潛在風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。并且，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造過程中，設(shè)計(jì)者和制造企業(yè)還應(yīng)遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則和機(jī)械制造要點(diǎn)，筆者就如何進(jìn)一步推進(jìn)我國自動(dòng)化生產(chǎn)模式的普及，對(duì)此作如下探討。

1機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)研發(fā)的意義

自動(dòng)化機(jī)械的研發(fā)使得機(jī)械在正常的運(yùn)行過程中，可以根據(jù)系統(tǒng)指令或者命令自動(dòng)進(jìn)行設(shè)備的操作與控制，不存在人為操作機(jī)械的現(xiàn)象。機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化提高了生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，可以促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，滿足了機(jī)械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化趨勢(shì)。

2自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)工作開展過程中，需要遵循的主要性設(shè)計(jì)原則

2.1自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的適用性主要設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)人員在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中，首先要重視的是設(shè)計(jì)要點(diǎn)，而設(shè)計(jì)出的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備能否適用于大部分機(jī)械運(yùn)行，這是應(yīng)用的前提。比如，在現(xiàn)階段我國自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)中，往往都是由機(jī)械制造企業(yè)按照市場(chǎng)自動(dòng)機(jī)械設(shè)備的銷售情況，劃定一個(gè)比較寬泛的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)方向，把設(shè)計(jì)、制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備展示給各個(gè)采購企業(yè)。而且這種模式存在一個(gè)非常重要的問題，即如果所設(shè)計(jì)、制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的適用性太差，它的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值也會(huì)相對(duì)較低。所以，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作中，設(shè)計(jì)者應(yīng)遵循適用性設(shè)計(jì)的基本原則。

2.2自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化主要設(shè)計(jì)原則

自動(dòng)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)過程中，經(jīng)常受到許多因素的影響和干擾，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的各種零部件設(shè)計(jì)方案、實(shí)際性能之間存在一定程度的沖突性和差異性，如規(guī)格型號(hào)不一致等。造成這種現(xiàn)象的根源是部分自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作沒有建立起明確、規(guī)范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系，導(dǎo)致各個(gè)研發(fā)人員往往以小組、部門為基層單位進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)和開發(fā)，從而產(chǎn)生了上述問題。為此，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中，企業(yè)應(yīng)重視建立清晰、規(guī)范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系，并在設(shè)計(jì)工作開展之前制定出自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的完善的總體設(shè)計(jì)方案，要保證設(shè)計(jì)工作開展時(shí)，設(shè)計(jì)人員有明確的參照標(biāo)準(zhǔn)，這也是自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則的主要表現(xiàn)。另外，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作已基本完成，設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案的合理性和制造的自動(dòng)掛機(jī)樣件進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行檢測(cè)后，也得以依靠明確的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使總體設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理。

2.3自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的安全性主要設(shè)計(jì)原則

首先，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作開展期間，如設(shè)備零部件的規(guī)格型號(hào)出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，在后續(xù)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備樣件操作實(shí)踐環(huán)節(jié)中，存在著潛在的嚴(yán)重安全隱患。為此，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中，設(shè)計(jì)人員和企業(yè)應(yīng)遵循以下兩個(gè)安全原則：

（1）在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中，企業(yè)要注重營(yíng)造一個(gè)安全的設(shè)計(jì)環(huán)境，并做好相應(yīng)的安全防護(hù)措施。比如逃生通道的優(yōu)化、設(shè)計(jì)人員安全保護(hù)裝置的設(shè)置等;

（2）設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)工作流程的各個(gè)環(huán)節(jié)上，對(duì)設(shè)計(jì)方案的安全性進(jìn)行優(yōu)先分析，并針對(duì)可能出現(xiàn)的安全問題，提前制定有針對(duì)性的應(yīng)急措施。另外，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備零件設(shè)計(jì)、樣件制造環(huán)節(jié)中，應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)所制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的耐久性、操作穩(wěn)定性進(jìn)行多次檢驗(yàn)，以確保所設(shè)計(jì)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在批量生產(chǎn)后不出現(xiàn)較嚴(yán)重的安全問題，保證設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

3在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)中，需要注重的問題與制造要點(diǎn)

3.1提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備與信息化電子技術(shù)的結(jié)合程度

其主要設(shè)計(jì)和制造原則是將傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備與信息化電子技術(shù)相結(jié)合，從而使所設(shè)計(jì)、制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備具有一定程度的智能性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化，從而使自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造環(huán)節(jié)中，與信息化電子技術(shù)的結(jié)合在一定程度上還涉及自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和生產(chǎn)效率、運(yùn)行穩(wěn)定性。鑒于此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員與企業(yè)第一時(shí)間將重點(diǎn)放在與自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、制造有關(guān)的問題和要點(diǎn)上，不斷對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新，以適應(yīng)不斷發(fā)展的信息化電子技術(shù)，適當(dāng)提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的智能化程度。舉例來說，AI人工智能信息化電子技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展，它與現(xiàn)有的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，從而提高了自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在極端施工情況下的智能化程度，可根據(jù)所面臨的設(shè)備運(yùn)行狀況，制定出科學(xué)、合理的應(yīng)對(duì)方案。

3.2自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)扭轉(zhuǎn)舊有的機(jī)械制造與企業(yè)運(yùn)營(yíng)觀念

目前，我國絕大多數(shù)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念、機(jī)械設(shè)備制造模式都比較僵化，不能完全適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。舉例來說，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造工作是優(yōu)先事項(xiàng)，而制造企業(yè)則將所制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備樣本展示給不同的采購企業(yè)，而在這種模式的運(yùn)作中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用范圍狹窄、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降、所設(shè)計(jì)、制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)等問題。為此，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、研制、開發(fā)、生產(chǎn)過程中，制造業(yè)、設(shè)計(jì)、開發(fā)人員要調(diào)整舊的企業(yè)運(yùn)作模式，首先要與各自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備采購企業(yè)協(xié)調(diào)溝通，簽訂相關(guān)的采購合同，根據(jù)各設(shè)備采購企業(yè)的采購意向，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備特定性能要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)。

3.3注重于培養(yǎng)設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造專業(yè)人才

在目前階段，我國自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的制造總量雖居世界前列，但絕大多數(shù)設(shè)計(jì)、研制、制造的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備技術(shù)含量不高，且設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率不高。作者認(rèn)為，這類問題的根源在于我國大多數(shù)自動(dòng)化機(jī)械涉筆設(shè)計(jì)、研發(fā)人員的專業(yè)水平與綜合素質(zhì)都不高，而且在宏觀層面上缺乏對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造專業(yè)人員的培訓(xùn)意識(shí)。所以，在國家層面和機(jī)械制造企業(yè)層面，都應(yīng)該適當(dāng)?shù)靥岣邔?duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造人員的培訓(xùn)意識(shí)，重視提高對(duì)高級(jí)專業(yè)人才的系統(tǒng)性培養(yǎng)，增強(qiáng)企業(yè)對(duì)高級(jí)專業(yè)人才的競(jìng)爭(zhēng)力。比如，機(jī)械制造企業(yè)就是通過提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作的工資福利水平來實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)語

總而言之，盡管我國機(jī)械制造行業(yè)與自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作在近幾年來取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是，我國在這一領(lǐng)域起步較晚，還存在許多問題和不足，因此，筆者對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)工作中應(yīng)遵循的主要設(shè)計(jì)原則，以及應(yīng)注意的問題和機(jī)械制造要點(diǎn)進(jìn)行了深入的分析。

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