現(xiàn)代信息化技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化安全控制分析

羅澄清

（太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，山西 太原 030027）

0 引言

在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，關(guān)于自動(dòng)化設(shè)備的安全控制，應(yīng)善于借助現(xiàn)代化信息技術(shù)，才能加快企業(yè)轉(zhuǎn)型速度。同時(shí)，還應(yīng)依托安全控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)目標(biāo)，并充分結(jié)合設(shè)備運(yùn)行特征，選擇適合的信息化技術(shù)，繼而妥善處理設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題，為工業(yè)行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化安全控制的基本要求

1.1 性能優(yōu)良性

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，離不開(kāi)自動(dòng)化設(shè)備的輔助，尤其在新時(shí)代背景下，許多信息化技術(shù)的出現(xiàn)，若一味按照傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，不但無(wú)法保障生產(chǎn)效率，而且還會(huì)降低企業(yè)綜合效益。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，理應(yīng)針對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的安全控制水平予以提高，這樣才能有利于踐行企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)。自動(dòng)化設(shè)備多指具備自動(dòng)操作能力的機(jī)械設(shè)備，經(jīng)由自動(dòng)化設(shè)備，可有效降低人力工作量，促進(jìn)規(guī)范化操作。而在自動(dòng)化安全控制期間，應(yīng)始終以設(shè)備性能的平穩(wěn)、完善的功能作為設(shè)計(jì)要求，由此確保自動(dòng)化設(shè)備擁有更廣闊的應(yīng)用空間，為我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展注入新活力。

1.2 運(yùn)行安全性

在工業(yè)生產(chǎn)階段，常需要借助自動(dòng)化設(shè)備完成產(chǎn)品制造、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。為了達(dá)成安全生產(chǎn)的目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備運(yùn)行安全性的視角，對(duì)其予以優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行的過(guò)程中，確保自動(dòng)化設(shè)備能夠擁有更長(zhǎng)時(shí)間的使用年限，也能避免出現(xiàn)運(yùn)行故障，造成設(shè)備操作人員遇到危險(xiǎn)。例如，可在自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用在線預(yù)警技術(shù)，對(duì)其潛在隱患進(jìn)行提示，便于打造安全的運(yùn)行環(huán)境，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供助力。基于此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化設(shè)計(jì)能力，促進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備的安全運(yùn)行。

1.3 方案完善性

機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化安全控制還應(yīng)當(dāng)遵從完善的方案要求，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙以及安全控制方案加以優(yōu)化，這樣才能保證我國(guó)工業(yè)企業(yè)中使用的自動(dòng)化設(shè)備，能夠展現(xiàn)出最優(yōu)效用。此外，還應(yīng)當(dāng)積極汲取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的安全控制改造進(jìn)行細(xì)化分析，最終在可行性規(guī)劃下，提升設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量[1]。

1.4 設(shè)計(jì)一致性

工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備不但具有高效、高產(chǎn)量特征，而且還能通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品一致性生產(chǎn)，由此滿足更大規(guī)模的生產(chǎn)需求。例如工業(yè)流水線生產(chǎn)中常見(jiàn)的裝配設(shè)備、工業(yè)烤箱、縮口機(jī)等，這些設(shè)備的應(yīng)用，可促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)保證設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)備安全控制結(jié)果保持一致，從而在提高安全控制水準(zhǔn)的同時(shí)，也能鞏固設(shè)備功能，貼合企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)理念。

2 現(xiàn)代信息化技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化安全控制措施

2.1 加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

機(jī)械設(shè)計(jì)中關(guān)于自動(dòng)化設(shè)備的安全控制操作，還應(yīng)當(dāng)充分利用在線監(jiān)控技術(shù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行故障予以科學(xué)評(píng)估，由此確保設(shè)備在運(yùn)行期間，能夠產(chǎn)生更顯著的自動(dòng)化安全控制成效。工業(yè)企業(yè)在其生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期間，理應(yīng)堅(jiān)守安全生產(chǎn)原則，尤其對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備開(kāi)展的管理工作，一旦出現(xiàn)安全故障，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度，而且還會(huì)因各種風(fēng)險(xiǎn)，造成企業(yè)生產(chǎn)人員遭受生命威脅。一方面，應(yīng)善于借助在線監(jiān)控技術(shù)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控。在引進(jìn)在線監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，其各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)果如（表一）所示。另一方面，由于機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行期間，存在的風(fēng)險(xiǎn)除了功能風(fēng)險(xiǎn)外，還包含人為風(fēng)險(xiǎn)等多樣風(fēng)險(xiǎn)。因此，需充分運(yùn)用信息化技術(shù)對(duì)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全程分析，便于優(yōu)化設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估性能。經(jīng)由在線監(jiān)控系統(tǒng)的輔助，工業(yè)企業(yè)中應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備，既能按時(shí)完成生產(chǎn)目標(biāo)，又能結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，合理控制設(shè)備運(yùn)行流程，最終對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效安全生產(chǎn)目標(biāo)提供新的指引。同時(shí)，由于機(jī)械設(shè)備在其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全控制過(guò)程中，還涉及質(zhì)量問(wèn)題，若設(shè)備性能不穩(wěn)或者功能不完善，均會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。所以，本文提出應(yīng)用在線監(jiān)控技術(shù)的方法，對(duì)于設(shè)備安全與產(chǎn)品產(chǎn)量可帶來(lái)相應(yīng)的保障[2]。

表1 自動(dòng)化設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)格特征

2.2 引入高新技術(shù)

現(xiàn)代信息化技術(shù)正處于不斷創(chuàng)新的狀態(tài)下。關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化設(shè)備的安全控制，還應(yīng)當(dāng)從先進(jìn)的信息化技術(shù)選擇上予以重視。雖然新科技類別繁多，但適用于工業(yè)機(jī)械設(shè)備中的技術(shù)，應(yīng)當(dāng)由技術(shù)人員做好優(yōu)化選擇。

首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)聯(lián)合技術(shù)人員，對(duì)設(shè)備安全控制要求進(jìn)行深度分析，并了解設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的過(guò)程中，應(yīng)確保機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)成果具有經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性。由于企業(yè)中使用的機(jī)械設(shè)備，常需要完成大規(guī)模生產(chǎn)任務(wù)，若能耗較高，會(huì)影響企業(yè)利潤(rùn)水平；其次，設(shè)計(jì)人員在設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)中，還應(yīng)注重生產(chǎn)效率的提高，確保自動(dòng)化設(shè)備投產(chǎn)后能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)可觀收益，并確保在技術(shù)手段輔助下，自動(dòng)化安全控制方案能夠具有更強(qiáng)的可操作性；最后，還應(yīng)借助信息防護(hù)技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中使用的管理系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)，避免因病毒攻擊，致使系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障，造成設(shè)備狀態(tài)異常。

從以往發(fā)生的震網(wǎng)病毒事件中可知：工業(yè)自動(dòng)化安全控制還應(yīng)當(dāng)從病毒防御上予以著手。例如采用模擬仿真技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化安全控制流程進(jìn)行驗(yàn)證，由此分析自動(dòng)化設(shè)備是否具有推廣價(jià)值。基于此，在工業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全控制中，還應(yīng)當(dāng)優(yōu)選信息化技術(shù)，確保工業(yè)設(shè)備保有良好的運(yùn)行狀態(tài)。另外，還應(yīng)圍繞自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行要求，為其制定科學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)方案，便于為設(shè)備的自動(dòng)化安全控制建立標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式，由此促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化發(fā)展，增加設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性[3]。

2.3 系統(tǒng)智能化改造

現(xiàn)代信息化技術(shù)的應(yīng)用，還需要通過(guò)智能化改造，提高機(jī)械設(shè)備的智能水平，這也是機(jī)械設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全控制的重要內(nèi)容。智能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于設(shè)備性能的優(yōu)化與功能的改善均有促進(jìn)作用。以往機(jī)械設(shè)備在其運(yùn)行中，很難滿足高產(chǎn)量生產(chǎn)需求，且投入的成本較高。因此，若能應(yīng)用智能技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備予以改造，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化改良。對(duì)于自動(dòng)化安全控制系統(tǒng)的功能，也將進(jìn)行拓展。例如可在原有基礎(chǔ)上憑借智能技術(shù)，使其能夠針對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，并對(duì)其進(jìn)行全面修復(fù)，防止因設(shè)備故障問(wèn)題，促使企業(yè)無(wú)法在生產(chǎn)周期內(nèi)完成生產(chǎn)任務(wù)。因此，智能技術(shù)作為新時(shí)代產(chǎn)物，它的應(yīng)用對(duì)于提高機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化水平，增加運(yùn)行安全性具有顯著效果，理應(yīng)結(jié)合設(shè)備功能特征，合理設(shè)計(jì)智能化改造規(guī)劃。

以科瑞技術(shù)企業(yè)的研究成果為例，該企業(yè)于2001年成立，并致力于智能產(chǎn)品的研究。若能在工業(yè)制造業(yè)中應(yīng)用智能產(chǎn)品，可為機(jī)械設(shè)備的智能化改造儲(chǔ)備更多經(jīng)驗(yàn)。比如可在生產(chǎn)流水線中，將電動(dòng)載物爬樓機(jī)作為裝配流水線中的貨物運(yùn)輸載體，其SSR系列產(chǎn)品，自重18kg，設(shè)有1300級(jí)臺(tái)階，能夠滿足更大規(guī)模的裝配運(yùn)輸作業(yè)需求。另外，聯(lián)合智能設(shè)備，不但能為工業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率起到突出的輔助效用，而且還能促進(jìn)自動(dòng)化發(fā)展，便于機(jī)械設(shè)備盡早實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全控制目標(biāo)[4]。

2.4 提升功能化需求

自動(dòng)化安全控制作為工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的主要要求，在提高自動(dòng)化水平的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)備的功能需求，對(duì)其進(jìn)行有效把控，這樣才能促使機(jī)械設(shè)備在投入正式的生產(chǎn)流程時(shí)發(fā)揮出真正的自動(dòng)化控制作用。據(jù)此，機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)全面了解每一種機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化改造目的，并將其功能條件與生產(chǎn)目標(biāo)進(jìn)行融合，并始終貫穿安全生產(chǎn)與自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念，以便設(shè)計(jì)成果具有更強(qiáng)的實(shí)踐性。在工業(yè)生產(chǎn)中，每一種設(shè)備都有特定的功能需求。例如裝配流水線中的機(jī)械設(shè)備，它常常需要針對(duì)產(chǎn)品成品或半成品進(jìn)行裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)，最終將生產(chǎn)原料制成可供于市場(chǎng)銷售或客戶使用的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)人員，無(wú)論是在機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化安全控制設(shè)計(jì)上還是智能改造中，都應(yīng)當(dāng)注重設(shè)備功能需求的有效提升，使其在完善的功能條件下，為工業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目的落實(shí)帶來(lái)更可靠的安全保障[5]。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)明確企業(yè)生產(chǎn)要求，考慮設(shè)備在功能完善后，是否能夠成為企業(yè)安全生產(chǎn)的助力，避免因自動(dòng)化設(shè)備脫離企業(yè)運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)目標(biāo)，影響設(shè)備自動(dòng)化安全控制的發(fā)展質(zhì)量。單純憑借人力、半自動(dòng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品的加工、裝載已然成為過(guò)去時(shí)，理應(yīng)借助新技術(shù)優(yōu)化機(jī)械設(shè)備，維護(hù)企業(yè)安全。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化安全控制，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)效率與安全性的提升均有深遠(yuǎn)影響，若能應(yīng)用現(xiàn)代信息化技術(shù)予以優(yōu)化，可為自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行給予保障，杜絕失穩(wěn)現(xiàn)象，致使設(shè)備無(wú)法展現(xiàn)出真正價(jià)值。對(duì)此，應(yīng)從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、高新技術(shù)、智能化改造、功能化需求等方面著手，便于促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。