淺論自動化機械設備設計研發與機械制造

蔡祖強

摘要：社會的發展和經濟的繁榮，不僅使得人們生活水平得到了提高，同時也帶動了科學技術的進步，機械自動化設備需要在單位時間內創造更高的效率，這就對設備的要求很高。隨著社會對機械設備的愈加重視，本文著重討論了自動化設備的研發及其制造的相關內容，有一定的借鑒意義。

Abstract： The social development and economic prosperity not only improve people's living standards， but also promote the progress of science and technology， and the mechanical automation equipment needs to create higher efficiency in per unit time， which has high demand for the equipment. With the society paying more attention to machinery and equipment， this article focuses on the research and development of automation equipment and the related content of its manufacture， which has certain reference significance.

關鍵詞：自動化；機械設備；設計

Key words： automation；mechanical equipment；design

中圖分類號：TQ171.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）07-0212-03

0 引言

計算機技術與機械設備的組合使得機械設備的自動化成為了可能，機械設備在進行研發時，設備的生產效率、安全性和設備壽命等都是進行設備自動化設計所必須要考慮的，設計工作一定要符合生產標準且科學合理，設備開發工作的開展，需要進行規范化，促使整個行業的技術進步。

1 中國機械自動化技術的應用現狀

中國的自動化技術在機械設備的制造研究起步較晚，與世界上先進的機械自動化生產技術相比先天就有所不足，不單單是機械自動化設備的制造理論有所欠缺，對于自動化技術在機械設備制造中的應用都比較單一，并不廣泛。

中國的機械設備很大比例的需要人工操作，這樣不僅僅是增加了人力的成本，對于設備操作的精度也難以太高，只是屬于自動化技術很初級的應用階段，工業機器人的大規模應用還有所限制。我國現階段的自動化系統還普遍是單機剛性的自動化，中小企業為了節約成本，基本不會對自動化技術加強研究，機械制造業與人力資源的關系反而更為密切。

我國機械制造業對比與一些工業化強國可以看出，這些發達國家通過計算機技術與機械設備的結合，實現工廠設備制造的自動化，通過自動化技術使得整個生產過程集成、智能。我國對于機械設備的應用很多都需要人力的操作，對于自動化技術的應用對比發達國家來看，具有非常廣闊的前景及發展的空間。

同時，自動化技術人才的培養也是非常重要的，如果沒有豐富的經驗和扎實的理論基礎，機械制造業就會停止創新整個行業會止步不前。現階段我國依舊沒有自主生產的精密器械，可以從中看出我國機械自動化技術并沒有取得長足的進步，整個機械制造也在設備設計之中并沒有產生質的變化，故而機械制造企業需要加強自動化技術的研究，來為企業帶來更加高的利潤及效率。

2 機械設計及其自動化概述

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

先進的機械制造自動化設備對比傳統的機械設備而言有很大的優點，主要體現在其設備使用得更加人性化、更加智能化，自動化設備將現有的先進技術合理的加以整合，使機械自動化設備能夠憑借其多種多樣的功能滿足各種的生產需求。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的功能上的要求，但是機械設備畢竟是有所局限的，這就使得人們進行機械設備的設計時，對于生產要求的功能能在設備中良好的實現。

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

3 自動化技術在機械設計中的作用

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

3.1 提高工作與生產的質量

自動化技術的應用對市場呼喚的一個高精度的、高效率的機械設備是很好的回應，通過自動化技術帶來的不單單是效率的提升，利潤的增加，人力成本的減少，對于傳統機械設計中的評價測量等等的指標，自動化設備都可以將其定量化，使其成為誤差極小的數字數據，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通過全程的可控數據化使得生產流程更為明確，提升了工作的效益，給機械制造企業帶來了可觀的收益。機械設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的不集中或操作的不當帶來的就是對人員的傷害，自動化設備能夠通過自動化技術對安全進行檢測對錯誤提前示警，生產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，監視生產的整個過程，保證了安全又有效益的生產。

3.2 節約人力及資源的成本

傳統的機械制造與設計很少考慮對資源的利用率，所以說在單位資源的情況下，傳統的機械設備可能相對于自動化設備有更高的生產資料的成本，自動化設備以其設計的高精密性，帶來高生產效率的同時，對于生產資源殘料的使用也極為合理，這樣既節約了成本同時也進行了綠色化的生產，對于世界也是很有意義的。

3.3 機械使用情況的監控和改善

自動化技術對于機械設備的運行其中一個功能就是對于機械設備運行的監控，對于機械設備運行數據的記錄，然后通過對于運行數據的分析，有針對性地對機械設備進行維護管理，通過分析監控數據就可以對于機械設備在生產中的問題了如指掌，對于安全事故的預防和安全生產意義重大。自動化技術輔助工作人員對機械設備的故障及問題進行分析判斷，起到了很好的維護作用。

4 自動化機械設備設計原則

4.1 技術性原則

技術性原則就是指機械設備的設計成品標準必須在生產要求之上，機械設備的制造及使用要符合預期的設計。這個之中不單單是指一些固定的技術指標，同時還要考慮，機械設備的使用年限、工作強度、使用功率、生產效率等等問題，同時，設備的熱穩定特性、抗磨損的指標等等也是需要不斷調試，保證出產設備的應用不受到上述弊端的影響。

4.2 標準化原則

機械設備設計與制造工作的標準化也是設計原則之中的重點，首先，需要進行統一標準的是一些專業名詞概念的標準化，例如，計量單位、代表符號等等。當對這些必須用到的東西進行統一標準，對于設備的設計的誤差的控制無疑是相當精確的。另一個就是設計及維護的方法需要制定一定的標準，當設計過程中和后期維護的時候，需要進行相關設備實驗和測量等等的工作，在指定的地方，嚴格按照設計規范和標準來實施，保證設備的功能和使用。

4.3 安全性原則

機械設備的安全很自然是很重要的設計原則，當進行設備設計及制造的同時需要加以保證的是：

①設備構造及零件的安全性。設備零件一定要保證在設備的生產運行過程中不會產生不正常的變形乃至斷裂的情況，設備零件的質量標準必須達到設計的標準。②設備運行的安全性，設備運行時對于可能出現的故障造成的危險情況，要多做討論與調試，以確保生產工作的順利完成。③對于運行環境安全性的考慮，設備的設計需要考慮社會對環境的要求，設備設計時要有意識的減少機器噪音、減少廢氣污染等等，并有相應的應對策略。

5 自動化機械設備的設計研發過程

自動化機械設備的研發過程主要有：

①根據實際的設計要求，做好前期的設計準備工作。②基于前期準備的基礎上進行初步的設計，設備的生產需求的實現，機械設備的CAD結構圖的繪制，對工作原理的熟悉來具體設計。③技術設計，針對初次設計的結果將設計概念進行具體的實現，例如結構與零件圖等等，完成相關工作后，將方案送往設計部予以二次審核。④工作圖的設計，在經過二次審核之后，依據建議來修改，之后整理相關的圖紙，明確技術文件，存檔保存。⑤加工制造，先前的工作完成之后，就可以開始進行實際的加工制造，在實際的機械設備制造過程中，制造組要加強與設計人員的溝通交流以保證最后的成品符合設計需要。⑥設備最后的驗收。設備的加工制造完成后，質檢人員需要對設備進行效驗，對與產品的質量問題嚴格把關，及時發現設備存在的問題，并且給以解決方法，只有在驗收合格之后，產品才可以投入生產。⑦設備安裝與調試。在將設備運輸至現場之后，相關設計人員一定要全程監控設備的安裝與調試，并且給子一定的指導，保證設備的正常使用。⑧試產鑒定。在完成設備的安裝與調試之后，一定要對設備的運行情況進行了解，展開試產鑒定工作。如果鑒定結果沒有達到使用標準，一定要對其實際情況進行分析，了解產生此種情況的原因，進而予以解決。⑨投產使用，在設備的質量鑒定通過以后，技術人員就可以把設計相關的資料整理后交付給使用單位，完成設備的交付流程。

6 結束語

綜上所述，伴隨經濟的繁榮，我國產業結構和GDP比例發生了巨大的變化，我國從以前的落后國家發展成為現如今的加工制造大國。通過對機械自動化設備的研發與研究，我國對于相關的掌握計算機技術與數控技術的專業人才有很大的需求，所以說機械設備自動化的發展，不僅僅要對于自動化技術進行研究和發展，同時也需要注意人才的培養，使得整個行業可持續發展。

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