冶金機械設備改進方法及創新

肖國富

（唐鋼新區設備管理部，河北 唐山 063000）

機械設備設計研發是通過將科學技術成果轉移應用到現有設備以解決工作中不斷出現的新問題的工作，融入了具體實踐和多學科領域理論知識，從而創新性要求較高。我國現有投入使用的設備當中，存在技術落后、結構不合理、能耗較高等缺陷，影響企業生產和經濟效益，因此必須深入分析探討創新方法理論以促進創新工作更好開展。

1 開展機械改進創新的意義

科學技術作為第一生產力，為促進社會經濟發展提供了不竭動力。冶金機械設備作為大規模生產的重要支撐，是企業發展的關鍵所在。在我國經濟大環境下，企業之間競爭激烈，生產機械設備競爭是其中重要方面。企業只有不斷提高先進設備的重視程度和創新力度，才能提高生產效率，增加經濟效益，從而促進企業的長遠發展。

2 機電設備改進創新中存在的問題

關于機電設備運營，沒有統一標準和制度對其進行約束，使其發展具有混亂性。在我國各大企業中，雖然在各部門都制定了相應的管理措施，但對于機電設備如何運行，還沒有相應的管理方式進行約束，因此在進行機械設備自動化改造過程中，相關人員沒有參考標準作為依據，工作起來較為困難；各層工作人員也會由于沒有約束而導致工作散漫。不以規矩不成方圓，沒有統一標準和制度，會在工作中出現各種問題，比如，設備改造方案與實際改造工作不配合造成工作停滯，數據登錄不及時使生產出現錯誤，還有當設備出現故障時，無法進行正確檢測和維修等問題，都可能導致重大安全問題。

3 冶金機械設備改進創新原則

3.1 更加安全可靠

對于冶金機械設備而言，安全性是其最基本的要求。機械改進創新必須做到安全可靠，以保障工作人員的生命健康。改進過程必須嚴格遵循相關規定和設計要求，結合科學理論和客觀生產實踐，反復嚴謹測試解決產品缺陷，生產出穩定、可靠、耐用的新型冶金機械設備。

3.2 生態效益良好

隨著我國社會經濟發展步入新常態，新發展理念的提出對于冶金機械設備的環保性能提出了更高要求。冶金機械設備升級產品需要盡量選用無毒無公害的環保型材料，保證降低污染排放、無毒無害，減少對于自然生態環境的破壞以及對生產人員生命健康的威脅，更加促進生產方式的轉型升級，建成資源節約型、環境友好型生產環境。

3.3 經濟效益最優

冶金機械設備改進升級需要充分滿足市場和客戶需求，并結合實際投入生產的總成本，努力實現經濟效益最優目標。設計人員要充分考慮優化對象和設計內容，結合具體生產實踐和科學理論知識，綜合生產工藝和原材料成本，追求設計創新方案最優解。同時也可以加強數字化、信息化、智能化建設，減少人力投入，從而提升冶金機械設備投入使用后的經濟效益。

3.4 功能性和簡約性并重

現代冶金機械設備改進升級需要在滿足豐富的生產實踐需求的基礎上加強設備的結構優化，使得設備使用簡約便利。冶金機械設備的創新設計過程需要融合多領域技術充分滿足具體生產實踐要求，努力朝著功能和應用領域多元化方向發展同時注重優化零件排列配置，使得產品結構更加科學合理，減少占地和體積，更加便于生產人員使用，降低使用和修理難度。

4 冶金機械設備改進創新方法

4.1 移植技術法

移植技術法即將一個技術領域內產品的先進成果和設計方案移植到相關領域的產品設計當中，以解決產品設計過程中遇到的瓶頸。應用移植技術法需要滿足以下條件：

（1）傳統思路和方法難以解決具體改進過程中存在的問題或應用相關領域理論知識無法取得最優設計方案。

（2）其它相關科學技術領域存在現成處理類似問題的思路和方法。

（3）技術移植過后不影響改進設備的整體性和實用性。

4.2 反求設計

反求設計是當下科學技術發展和新產品研發的主要設計方法，是指產品研發設計人員通過研究先進設備，在其基礎上通過應用專業知識對其進行系統性、理論化深入研究分析，從而掌握關鍵核心技術，研制開發出同類型創新型產品。反求設計方法的重點在于建立模型以及研發產品模型還原技術，從而促進產品研發，減小產品實物誤差。

4.3 計算機輔助設計法

計算機技術在當代社會發展起著舉足輕重的作用，智能化、信息化先進技術的發展使得計算機技術應用逐漸深入到機械設計領域之中。傳統冶金機械設備設計大多借助于 CAD 技術來完成機械設備的三維建模和圖形處理工作。隨著科學技術的進一步發展，計算機輔助設計方法通過針對性設計使得機械設備設計更加便捷、產品分析突破時空限制更加便捷全面直觀、產品參數調整更加精準，從而使得工作人員效率大大提升，成為冶金機械設備創新的重要方式之一。

4.4 類比仿生法

類比設計法也是冶金機械設備改進創新的常見方法之一，主要指借助于分析研究自然生物將其類比于現代機械設備，進行開放擴散性思維，從而得出創新設計靈感方案，并通過類比仿生來將其應用于生產設計領域的方法。自然生物精巧的結構和性能往往成為設計人員的靈感來源和借鑒樣板，從而使得自然科學和生產設計緊密結合，更加有利于進行融合創新。

4.5 并行與集成設計

傳統的機械設計大多采用串行方式，使得往往需要反復測試和修改，大大降低機械設計效率且耗費大量人力物力成本。并行集成式設計是指借助計算機和數字化技術，進行協同集成化的設計。采用并行集成設計可以同時實現冶金機械設備的設計和測試，從而避免重復修改，縮短設計研發周期且提升設計質量并節約人力物力投入。

5 機械設備改進創新的方案

（1）在進行改造工作之前，需要相關人員經過分析研討制定出合理改造企劃書。

企劃書的制作是為了讓相關人員對整個工作有一個全面的了解，方便后續工作的進行與深入。想要對相關設備進行改造，就要對其整個運行過程和設備狀況進行全面了解，確定對哪些設備進行改造工作，還需要對老化設備進行安全排查，防止改造過程中出現事故；其次就是對這些將要改造的設備進行設計圖的研究，設計圖的繪制需要針對具體設備進行不同變化，還需要經過企業審批和小組討論進行最終敲定；在以上工作進行結束后才能進行改造工作的真正實施。通過會議形式把整個方案介紹給相關技術人員和施工人員，進行各方面協同合作開展工作。對于改造工作中出現的各種問題，需要及時分析解決并做好記錄，保障改造后的機電設備質量，最后由企業派遣高層人員進行收尾檢查工作。

（2）進行高效率的改造與維護工作，需要整個部門對改造要求有深入了解和探討。

對于機電設備自動化改造問題，實際上是在充分了解機電內部構造和性能的基礎上進行優化工作，所以需要相關人員對改造要求有完備的了解，才能精準掌握改造方法。除了充分對機電設備本身有了解，還需要通過市場調研等方法了解大背景狀況，是改造后的設備充分滿足人民需求。在改造時，可以利用方便快捷的網絡化智能化數據進行創新，創造出前衛且良好性能的設施。一些新型能源與新型材料的使用，可以使機電設備在使用上具有不同的體驗感。除此之外，還要求工作人員靈活控制電氣設備與機械設備，根據改造要求進行合理分工工作，并充分了解設計圖紙的內容，以便配合施工人員的工作順利進展。

（3）加強圖紙設計整改和經驗積累是對過程中產生問題的良好解決方法。

由于機電化更新改造對各大企業都是非常關鍵的一步，因此，在進行改造時，要做好數據與經驗記錄，尤其是出現的一些錯誤和解決方法，這可以為后續進一步優化提供寶貴的經驗，為下一次改造節省時間，提高效率。另外，在目前階段，很多企業的機電化設備改造施工過程與圖紙繪制都有一些出入，因此，加強圖紙繪制的管理也將成為施工過程的重要一步。

6 結束語

雖然我國雖然我國機電設備自動化改造工作起步較晚，但是已經在某些領域有所成效。此項工作重要性已不言而喻，因此需要國家和企業更加重視機電設備自動化改造和維護問題。制定一個適當、科學、且具有發展前景的方案是非常重要的基礎，國家要加大相關人員技術能力培養，也要降低就業門檻，加大后備勞動力儲存，為機電化設備改造工作提供保障。冶金機械設備創新設計是隨著我國科技水平突飛猛進，社會經濟蓬勃發展所產生的必要且艱巨的任務，是與當代產業發展息息相關的重要保障。這一目標的實現需要結合客觀生產實際和科學理論，遵循相關創新改進原則以滿足生產需求。這一過程需要科學技術人員勇于破舊立新，推陳出新，努力加強專業能力的學習和培養，從而助力于機械設計領域的發展和企業經濟效益和生產效率的提升以及企業和社會經濟的長遠發展。