自動化機械設(shè)備研發(fā)設(shè)計及制造的要點分析

汪冰 王鵬飛

摘要：伴隨著第二產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的自動化機械設(shè)備被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域。其市場需求也不斷激增，這也使得人們對自動化機械設(shè)備在研發(fā)、設(shè)計、制造等方面要求越來越嚴(yán)苛，同時這些因素也與企業(yè)采購后投入運營息息相關(guān)，必須高度重視這些方面，同時以高效執(zhí)行并完成設(shè)備研發(fā)工作，使其順利投產(chǎn)。本文首先概述了自動化機械設(shè)備及其研發(fā)設(shè)計與制造流程，并分析了這類設(shè)備研發(fā)設(shè)計和制造的重點，以期能為自動化機械提供參考。

關(guān)鍵詞：自動化;機械設(shè)備;研發(fā)設(shè)計;制造

中圖分類號：TH122;TH164? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0063-02

0? 引言

機械制造和電子技術(shù)是自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)及其制造的基礎(chǔ)，該類設(shè)備在其結(jié)構(gòu)功能、生產(chǎn)及其構(gòu)造上的創(chuàng)新依賴于對多重學(xué)科結(jié)合的重視，同時也幫助促進工業(yè)生產(chǎn)的前進步伐[1]。然而事實上，對該類設(shè)備的設(shè)計研發(fā)及生產(chǎn)都不是一件很容易完成的工作，整個過程需要很多部分配合完成，需要充分考慮到該類設(shè)備市場的需求和應(yīng)用評估、整體的規(guī)劃及其投產(chǎn)的可行性等，只有這樣才能使該設(shè)備的研發(fā)設(shè)計及制造更為科學(xué)合理[2]。

1? 自動化機械設(shè)備概述及其研發(fā)設(shè)計與制造流程

相較于過去的機械設(shè)備，現(xiàn)如今的自動化機械設(shè)備表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，它可以幫助工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)全自動化、智能化[3]。現(xiàn)如今，對自動化機械設(shè)備的定義并沒有一個相對統(tǒng)一的答案，人們常常基于功能特性的不同對該類設(shè)備進行分類，接下來會對其不同的類型進行分析說明。

1.1 自動化機械設(shè)備分類

第一類是自動化制造單元。現(xiàn)如今，在研發(fā)設(shè)計該類設(shè)備的時候，不斷地引入并應(yīng)用計算機技術(shù)，尤其是日益成熟的FMC技術(shù)的運用，促使生產(chǎn)的機械設(shè)備具有靈活性更高的特點。自動化制造單元的研發(fā)及設(shè)計時，具體來說還是以加工制造中心、機器設(shè)備和相應(yīng)的數(shù)控機床設(shè)備作為中心，同時綜合應(yīng)用各類其他設(shè)備，從而構(gòu)成了機械設(shè)備的自動化單元，進而推動該行業(yè)的不斷科學(xué)健康的發(fā)展。

第二類是自動化制造系統(tǒng)。相較于第一類，第二類就是在設(shè)施和技術(shù)上有了很大的進步，該自動化制造系統(tǒng)的組成分為車削中心、加工中心和數(shù)控機床三部分，尤其是連接了控制系統(tǒng)和物流運輸系統(tǒng)，可以在不停機的條件下完成不同種類的小型產(chǎn)品的制造和加工[4]，這是現(xiàn)如今比較普遍的一類自動化機械設(shè)備的生產(chǎn)模式。

第三類是自動化制造線。這一類制造模式是處于上述兩類之間的一類，也就是介于多種類中小型產(chǎn)品生產(chǎn)與少種類或單項非自動化生產(chǎn)之間，與上述兩種制造模式相比較，這一類制造模式具有更高的生產(chǎn)效率，也意味著自動化機械制造的技術(shù)在不斷的發(fā)展和進步[5]。

第四類是自動化制造工廠。這一類型是機械制造完全實現(xiàn)了自動化，它是在計算機系統(tǒng)的幫助下，完成了數(shù)個自動化系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)，與此同時，串聯(lián)設(shè)計與加工、裝配及發(fā)貨等數(shù)個流程的機械設(shè)備，促進生產(chǎn)效率顯著提升的同時，也使經(jīng)營管理及工業(yè)生產(chǎn)更為便捷，這一模式的誕生促使自動化機械制造技術(shù)邁入了新臺階。

1.2 自動化機械設(shè)備研發(fā)設(shè)計與制造流程

首先要進行造價預(yù)算，它是依據(jù)市場所需該類設(shè)備的功能來實現(xiàn)的。與此同時，還要充分考慮到企業(yè)本身的發(fā)展及目前的市場實際需求等情況，從而規(guī)劃后續(xù)生產(chǎn)中實際的設(shè)備生產(chǎn)數(shù)量。這樣一來的話，就可以杜絕在實際生產(chǎn)是因為不了解市場實際需求量或者是沒有較為準(zhǔn)確的預(yù)估企業(yè)本身情況而造成的設(shè)備供不應(yīng)求或滯銷的問題[6]。一旦做好了上述工作，企業(yè)就可以基于上述情況來合理分配安排生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的工作了，并確保工作內(nèi)容落實到每一位員工，從而避免在工作開展的各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生責(zé)任推諉的問題。

基于產(chǎn)品的預(yù)設(shè)功能來設(shè)計出合理的制造圖紙，與此同時，要在圖紙定稿前多次進行相關(guān)的市場調(diào)查確保其科學(xué)合理，并且還需要考慮到企業(yè)本身的技術(shù)實力，確保圖紙設(shè)計的技術(shù)要求能夠與該企業(yè)的生成部門自身的技術(shù)水平相匹配。除了這些，在投入制造生產(chǎn)之前，圖紙設(shè)計部門要與生產(chǎn)制造部門間進行充分地交流。這樣才能在后續(xù)的生產(chǎn)制造這一環(huán)節(jié)，確保設(shè)計部門與生產(chǎn)制造部門的溝通更為方便順暢，以防在實際生產(chǎn)時遇到制造或者是技術(shù)方面的問題之時，可以及時進行技術(shù)指導(dǎo)或者是更改圖紙，進而確保整個制造生產(chǎn)過程高效、順利開展。

一旦依據(jù)設(shè)計的圖紙完成了該自動化機械設(shè)備的制作之后，設(shè)計部需要依據(jù)設(shè)計的圖紙對其進行詳細的檢查和測試。在這個環(huán)節(jié)，要及時指出該設(shè)備存在的不足之處，直到整個設(shè)計圖紙和據(jù)此制造生產(chǎn)的設(shè)備滿足驗收要求為止。

在完成上述驗收步驟后，需要將生產(chǎn)制造的自動化機械設(shè)備運送到其實際的應(yīng)用現(xiàn)場中。設(shè)備進入現(xiàn)場之后，馬上對該設(shè)備進行安裝調(diào)試，從而保證該設(shè)備的功能能夠與現(xiàn)場的實際需求相符。

上述步驟完成后，需要對該設(shè)備再一次檢查，同時必須對其運行工作時實際表現(xiàn)的相關(guān)性能進行詳細的記錄，并進行必要的調(diào)試，指導(dǎo)整個設(shè)備各方面的功能情況與預(yù)期的效果相一致之后方能將該設(shè)備投入到市場之中[7]。當(dāng)然，該設(shè)備進入市場之后，依然要實時跟進并記錄該設(shè)備運行情況，從而確保該設(shè)備在運行時一旦出現(xiàn)意外事故都可以及時采取有效措施來維修和檢查，進而使得該設(shè)備在保證使用人員安全的前提下高效地運轉(zhuǎn)。

2? 自動化機械設(shè)備的研發(fā)重點

在機械設(shè)備制造領(lǐng)域，研發(fā)設(shè)計是該行業(yè)不斷創(chuàng)新發(fā)展的核心點，滿足各自動化機械設(shè)備使用企業(yè)的需求是其設(shè)計研發(fā)的關(guān)鍵，充分考慮各種類型的使用需求，對研發(fā)設(shè)計的構(gòu)思不斷創(chuàng)新和調(diào)整，從而使機械設(shè)備自動化相關(guān)技術(shù)水平不斷提升[8]。在該類設(shè)備研發(fā)設(shè)計階段，需要重點注意以下方面。

2.1 技術(shù)性

技術(shù)性是該類設(shè)備研發(fā)設(shè)計首先應(yīng)該考慮的部分，我們都知道該類設(shè)備的目的是為生產(chǎn)服務(wù)的，具有很明顯的技術(shù)服務(wù)特點。所以需要將該類設(shè)備的使用特點、制造及設(shè)計特性統(tǒng)一起來考慮，把控好這個過程中的各種性能指標(biāo)，使其符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。要在設(shè)計研發(fā)的過程中，就將各個關(guān)鍵的零部件符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范考慮到，杜絕后面使用過程中的各種相關(guān)問題。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化在該類設(shè)備研發(fā)設(shè)計中主要分為兩個部分。第一，在設(shè)計概念上，設(shè)計期間都會用到一些有關(guān)的計量符號、單位等，設(shè)計者必須嚴(yán)格按照規(guī)范的各類尺度、單位使用標(biāo)志，杜絕設(shè)計誤差的產(chǎn)生，堅決嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，可以避免很多后期使用時的故障出現(xiàn)。第二，對其設(shè)計方法也要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化。該類設(shè)備是否符合使用企業(yè)的需求，必須經(jīng)過相關(guān)實驗及測量等來驗證，而且有一些設(shè)計必須要在相對嚴(yán)苛的條件下才能實現(xiàn)，因此必須要嚴(yán)格按照規(guī)范化方法來進行，方能將誤差設(shè)計減小到最低。

2.3 安全性

所有的設(shè)備制造都必須是在安全的基礎(chǔ)上的，所以在機械研發(fā)設(shè)計時，也要將安全放在首要位置，其中重點關(guān)注三個方面的安全性。第一個方面是其零部件的設(shè)計是否安全，由于該類設(shè)備通常就需要許多的零部件組成，在設(shè)計的時候要充分考慮其使用問題，選擇與之相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)材料、規(guī)格，以杜絕后期使用期間出現(xiàn)變形、破損或者開裂等問題，減小設(shè)計對產(chǎn)品使用的不良影響。第二個方面是操作上安全方便，杜絕操作事故發(fā)生。第三個方面是使用環(huán)境安全性，在設(shè)計的時候要減少該類設(shè)備給環(huán)境帶來的噪聲或者是有害氣的污染，在設(shè)計的時候就要準(zhǔn)備應(yīng)對策略。

3? 自動化機械設(shè)備的制造的重點

對該類設(shè)備的研發(fā)設(shè)計是對其技術(shù)的保障，也是第一大部分。而其制造生產(chǎn)，是確保該設(shè)備能夠正常進入市場重要環(huán)節(jié)，也是對第一大部分的延續(xù)。在這個部分，依然要求要重視各個部分的管理與協(xié)作。對于這個部分，要把控以下重點。

3.1 突出設(shè)備設(shè)計重點

在該類設(shè)備生產(chǎn)制作以前，首先需要生產(chǎn)制作部門熟悉了解整個圖紙的設(shè)計和研發(fā)要點，這是保證設(shè)計研發(fā)順利落實的前提條件。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化的設(shè)計方案，依據(jù)設(shè)備的圖紙進行制作，突顯其自動化原理，推進整個生產(chǎn)制造過程按照設(shè)計進行。在這個制造過程中，由于設(shè)計的零件較為繁雜、生產(chǎn)步驟繁瑣，為了確保整個加工過程精準(zhǔn)，要求生產(chǎn)部門的工作人員專業(yè)技能較高，并且認真負責(zé)，完全熟悉并掌握該設(shè)備的設(shè)計、實施方案，嚴(yán)格按照各個環(huán)節(jié)有序進行，保證整個加工過程誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

3.2 各個部門協(xié)調(diào)合作

該設(shè)備的制造呈現(xiàn)了設(shè)計研發(fā)的成果，所以在生產(chǎn)加工的過程中，需要多個部門之前的合作來共同完成。想要使生產(chǎn)效率得到提高，就必須要求設(shè)計研發(fā)部門與生產(chǎn)加工部門進行及時有效的溝通配合，減少生產(chǎn)過程中因為設(shè)計理解失誤造成的誤差等問題。同時也要考慮到工序協(xié)調(diào)性問題，一旦生產(chǎn)部門遇到技術(shù)難以實現(xiàn)的問題，就要及時與設(shè)計部門成員交流，調(diào)整制造單元或者設(shè)計方案等，在兩個部門成員相互合作下解決問題，使得最終的產(chǎn)品完全滿足設(shè)計規(guī)范。

3.3 制造后期及時調(diào)整

當(dāng)該類設(shè)備生產(chǎn)加工完成以后，就輪到質(zhì)檢部門對設(shè)備進行檢驗了，這個過程要嚴(yán)格依據(jù)行業(yè)規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來實施，對該設(shè)備的參數(shù)與性能分析測試，注意排查其安全隱患和質(zhì)量問題，并及時整改。當(dāng)驗收通過后，就進入交付階段了，將設(shè)備運送至現(xiàn)場，進行必要的安裝調(diào)試，使設(shè)備各項指標(biāo)正常，符合運行的安全標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)該設(shè)備投入運營以后，也要繼續(xù)跟蹤記錄其使用情況，定期進行相關(guān)維護檢修。一旦出現(xiàn)使用故障時，做好記錄，并反復(fù)調(diào)試，總結(jié)經(jīng)驗進行后續(xù)改進，依據(jù)市場使用情況及意見等，不斷完善設(shè)計思路，使該類設(shè)備的制造科學(xué)合理、使用安全便捷。

4? 結(jié)束語

綜上所述，自動化機械設(shè)備促進工業(yè)生產(chǎn)效率的提升。本文對該類設(shè)備及其制造流程做了簡要的概述，并重點分析了其研發(fā)設(shè)計中應(yīng)考慮到技術(shù)性、標(biāo)準(zhǔn)化和安全性，在其生產(chǎn)制造過程中要著重突出設(shè)備設(shè)計重點、注重各個部門協(xié)調(diào)合作并在制造后期及時調(diào)整，從而生產(chǎn)制造出符合市場需求的規(guī)范化產(chǎn)品。相信隨著技術(shù)的不斷變革，自動化機械產(chǎn)業(yè)一定會以更快的速度穩(wěn)步發(fā)展。

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