淺談機械設計與自動化控制中應注意的問題

王曉燕

摘 要：機械設計與自動化控制中應注意的問題是多方面的，只有對機械設備運行過程中的各種問題進行深入的分析，才能準確的掌握問題解決的方法和途徑，才能夠有效的提高機械設備的運行效率，為企業創造更大的價值。本文結合機械設計與自動化控制中應注意的問題進行思考，目的在于探討提高機械設計水平和自動化控制水平的方式、方法。

關鍵詞：機械設計；自動化控制；應注意問題；解決方法

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）20-0114-02

自動化控制離不開人的參與，機械設計更需要設計者深入一線，認真的與自動化控制操作人員、維修人員進行溝通、探討，才能個使機械部件的設計理念、設計水平有所提高，使其設計出來的產品能夠更好的為自動化控制系統的運行服務。

1 機械設計與自動化控制

1.1 機械設計應注意的問題

機械設計應注意的首要問題是設備研發的目的性和實用需求，在機械設備開發中，其開發的目的性決定了其發展的方向，在實踐過程中盲目設計、盲目開發、重復設計工作等問題是存在的，導致這些問題的根本因素就是設備研發的目的性不明確，導致機械設計產品不能滿足實際生產中的需要，致使機械設計做了“無用功”。

其次，機械設計應注意機械設計產品的預期壽命問題，若在預定壽命期限內機械設計產品就已老化、失效，這勢必會影響到整個自動化控制系統運行的穩定性、可靠性。

再次，機械設計應注意部件結構的工藝性要求，只有不斷的優化零部件的工藝性要求，才能不斷的提高機械設備的生產能力和生產水平。

第四，機械設計要注重設備安裝調試的相關問題，對于這類問題的疏忽大意會造成自動化控制的不安全、不可靠。

1.2 自動化控制應注意的問題

自動化控制中存在的問題與機械設備的質量、更新換代等有密切關系，常見的問題有以下幾個方面。

第一，機械部件的發熱問題，在生產實踐中，機械設備一旦啟動往往要連續工作十幾個小時，甚至不停歇的工作，這就導致了機械運動中的發熱問題，如發熱問題不解決就會隨著溫度的升高而影響到部件材料的絕緣性、物化性質等，易導致整個自動化控制系統的故障和癱瘓。

第二，空開跳閘問題，在自動化控制系統中空開跳閘不僅會影響機械設備的使用壽命，還會影響生產的效率和質量，通過實踐分析，空開跳閘一般由三個因素引起，一是線路問題，線路的老化、鏈接不穩容易造成空開跳閘的問題；二是超負荷運行問題，當機械設備超負荷運行時，其耗電量過大，電能輸送不穩定就會導致空開跳閘的發生；三是設備元件質量問題，受質量問題影響設備的穩定性差、易出故障，空開跳閘的問題也多發生。

第三，自動化控制系統操作中的問題，一方面，機械設備較為陳舊，自動化控制系統操作不方便、問題多。例如，自動化控制系統采用傳統的按鈕操作，設備在長時間的運行中操作易失誤或失效。又如，信息的傳輸與處理上，陳舊的自動化控制系統很難第一時間將系統運行的數據傳輸給操作人員，這就造成了操作人員操作的不便，人機交流效果差，操作人員對信息的反應不及時、不準確、略微滯后于生產實際。

1.3 機械設計與自動化控制的聯系

機械設計和自動化控制是指工業生產中能夠代替人力的各種機械裝備的設計、制造、運行等過程，通過機械設計和自動化控制可以按照生產要求進行高效的生產活動，其中人不直接參與生產的叫全自動化控制；人通過設備、設施參與生產的叫半自動化控制，這兩種形式在當前的工業生產中都較為常見。因此，機械設計與自動化控制都是為工業生產服務的，機械設計的目的之一就是優化自動化控制的過程，使機械設備的運行更加穩定、可靠、高效。

2 機械設計與自動化控制中問題的解決

2.1 提高人員素質

針對以上應注意問題的解決最關鍵的是先解決人的問題，

第一，提高操作人員和維修人員素質，重視所有人員的工作培訓，使其對機械設計的目的、性能等有充分的了解，才能在自動化控制操作中更好的利用機械設備進行生產。

第二，機械設計人員必須深入一線，對機械部件的需求、優化等進行深入的分析、研究，再結合相關的機械設計制造知識對生產需要的機械部件進行設計。

第三，操作人員和維修人員有必要深入的了解機械設備的安裝、運行等內容，提高其對自動化控制系統的認識，促進生產實踐中一些突發事件的解決。

第四，操作人員應具備處理突發故障的能力，能夠在生產過程中對自動化控制系統的運行有所預知，及時的對系統運行的各種信息作出反應。

第五，機械設計人員要具有積極、主動的研究精神，一方面，能夠關注產品生產的過程，對產品生產的每一個環節進行仔細的觀察、科學的分析，以提高機械設計的實用性。另一方面，要與自動化控制系統的操作者、維修人員進行溝通和探討，研究產品加工的工藝流程和機械設備對零部件產品的需求方向，以便更準確的掌握機械部件設計的精確度和實用性。

2.2 注重各個環節的溝通與實踐

機械設計與自動化控制中很多問題的解決都重在溝通，例如機械設計的目的性問題，就需要設計者結合生產中的實際需要進行設計，產品能夠滿足一種或多種的功能，增強機械設備的運行效益，這一過程需要溝通和探討。又如，機械設計的機構工藝問題，就需要設計者與操作者進行深入的溝通交流，以提高機械部件設計的精準性，使機械部件在適當調整后能夠更好融入機械裝備，增強機械設備的生產能力。再如，自動化控制操作中，操作人員、維修人員需要和機械設計者進行溝通、交流，以更好的掌握機械的操作技巧和性能等等，使自身能更好的參與生產活動當中。在機械設計與自動化控制過程中，除了人與人的溝通、交流，還要注重人機交流，特別是隨著自動化控制智能化的提升，人機交流的意義更為重大，通過人機交流操作者能夠即時的掌握系統運行的狀況，確保了系統運行的安全性、穩固性，即使在故障發生時，相關人員也能夠即時的通過機械運行信息的反饋作出正確的預測和判斷，及時的解決產品生產中的各種問題，確保自動化控制系統的高效、可靠。

2.3 自動化控制的智能化發展趨向

自動化控制的智能化發展是機械設計的最終趨向，機械設備應用的目的就是將人從生產環境中解放出來，讓機器代替人在復雜、艱險的環境中工作，人通過計算機、網絡等手段對機械系統的運行進行操作、監控。隨著機械制造業的發展，計算機網絡的發展，傳統的按鈕操作、間接監控等逐漸的被淘汰，取而代之的是更為方便、反應迅速的智能化操作平臺和信息反饋平臺，操作者可以根據系統運行的信息反饋及時的判斷系統運行的狀態，及時的作出調整反應，更好的確保了自動化控制系統運行的安全性和穩定性。

2.4 關鍵技術的突破

機械設計與自動化控制中，一般問題的解決較為容易，例如發熱問題，可通過絕緣材料的選擇、運行環境的溫度濕度控制等解決；空開跳閘問題解決，主要從電壓的平衡控制、熱續電器鏈接穩定性等方面入手解決，由這兩個例子可以看出機械設計與自動化控制常見問題的解決方式很簡單，針對應注意問題發生的因素進行分析，再利用排除法或檢修法、經驗法等迅速的找出問題所在，就能夠準確、迅速的解決問題，恢復自動化控制系統的正常生產。但在一些關鍵性問題的解決上，還需要攻克一些技術性的難關，例如，加強自動化控制系統中計算機、網絡的應用深度；開發機械設計的核心技術，使我國機械制造業在國際市場上更有競爭力，等。這些不僅要依賴于對國外先進技術的學習和研究，還需要機械設計者的實踐精神和創新精神。

2.5 遠程操控技術的實現與引入

遠程操控是建立在智能化控制的基礎上的一種操作方式，在機械自動化的控制過程中，遠程操控一直是值得探索的領域。目前，機械操控不僅僅是需要減少人工成本以及人工操作的成本，同時也需要大量的科技元素加入其中，從而將機械自動化控制推廣到智能化控制的階段。為了能夠讓智能化更好的結合機械自動化控制，需要將現有的計算機技術，人工智能技術等多項技術融入到機械自動化控制技術中。

此外，需要添加操控的流程，讓原有的設備在軟件以及硬件兩個方面同時進行發展，從而將機械自動化控制技術推向新的領域。此外，將自動化技術的操作模式進行相應的改良，就可以讓人工輸出大大降低，不僅僅是在成本上的降低，更是在輸出成本上的降低。以人員操控為基準，將所有的操作進行二次改良，進行自動化遙感管控，就可以在很大程度上提高工作效率。在安全意識逐步強化的今天，現代化的技術就是在一定程度上降低生產成本，提高生產效率。為了更好的滿足未來發展的需求，在集成化、智能化管控操作的今天，未來的發展將更向著大規模集成智能化操控方向進行發展。甚至可以預見，未來的機械自動化，將完全可以脫離人員的操控，通過智能化程序的控制，讓機械生產與操控，完全成為一種程序化的操作流程。在成本的節約控制與效率的提升方面，得到前所未有的發展。

3 結 語

綜上所述，當前的機械設計一定要結合企業生產實踐的需要，進行精準的設計和制造，以滿足企業生產需求，提升企業產品的市場競爭力。自動化控制方面則要不斷的優化自動化控制系統的穩定性、可靠性，使生產過程更為順利，確保生產計劃的實現和生產效率的提高。

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