機(jī)械設(shè)備改造理論及方法探討

李 剛

（江蘇企發(fā)管理咨詢有限公司， 江蘇 南通 226602）

0 引言

經(jīng)過(guò)30 多年的發(fā)展， 我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了顯著成果，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中， 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度將會(huì)得到進(jìn)一步的提升，由此也就提出了更高的要求給企業(yè)的相關(guān)技術(shù)與設(shè)備。 與發(fā)達(dá)國(guó)家相比之下，我國(guó)在裝備制造業(yè)方面還存在較大的差距，特別是在部分國(guó)有企業(yè)中，更是表現(xiàn)得尤為突出。 這部分落后的裝備既會(huì)消耗較多的能耗，且生產(chǎn)效率也非常低， 讓企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力受到很大影響。 對(duì)廣大企業(yè)而言，隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，今后發(fā)展的一條必經(jīng)之路就是借助有限的資金來(lái)改造相關(guān)設(shè)備。此處提高的設(shè)備改造表現(xiàn)為通過(guò)技術(shù)更新、改進(jìn)等相關(guān)方法，將最新成果應(yīng)用到設(shè)備中，局部更新設(shè)備，優(yōu)化局部性能，促進(jìn)整體生產(chǎn)效率的提高，推動(dòng)設(shè)備向著現(xiàn)代化的方向進(jìn)行發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)備的改造意義

通過(guò)調(diào)研過(guò)去的相關(guān)資料文獻(xiàn)， 并將實(shí)際經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)能夠發(fā)現(xiàn)，對(duì)企業(yè)原有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的改造，意義重大。 那么，何為機(jī)械設(shè)備改造呢？ 其實(shí)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和以往經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)機(jī)械設(shè)備原有的裝置、結(jié)構(gòu)以及局部部件進(jìn)行改進(jìn)和完善，讓其與機(jī)械設(shè)備的需要相符，同時(shí)和新的機(jī)械水平相一致[1]。 機(jī)械設(shè)備經(jīng)改造完成后，能夠在很大程度上提高設(shè)備的加工、生產(chǎn)精度，且也有助于生產(chǎn)成本得到有效節(jié)約。 另外，設(shè)備改造人員利用科學(xué)合理的手段改造企業(yè)內(nèi)部陳舊、 落后的機(jī)械設(shè)備，可使企業(yè)對(duì)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)需求得到較好的滿足，極大的改善其工藝性能，促進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的大幅提升。 不僅如此，也有助于保障企業(yè)生產(chǎn)的安全性、保護(hù)環(huán)境、將員工的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，讓企業(yè)以較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力參與到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。

2 機(jī)械設(shè)備改造的原則

第一，設(shè)備改造需要與生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展之間適應(yīng)，并將設(shè)備對(duì)多個(gè)方面的影響程度聯(lián)系起來(lái)，包含產(chǎn)品質(zhì)量、成本、數(shù)量等，當(dāng)然能源消耗、環(huán)境保護(hù)也包含其中，在可獲得一定經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，做到有計(jì)劃、有重點(diǎn)、有步驟地進(jìn)行。

第二，應(yīng)全面考慮技術(shù)方面存在的可能性，設(shè)備值得進(jìn)行改造與運(yùn)用，在很大程度上能夠改善功率、促進(jìn)效率提升。改造之前一定要展開(kāi)多次試驗(yàn)，并對(duì)公司審批手續(xù)予以嚴(yán)格執(zhí)行。

第三，一定要把經(jīng)濟(jì)上的合理性納入考慮范圍。改造方案必須由專業(yè)技術(shù)人員從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)層面上展開(kāi)分析，并做可行性研究與論證。通常情況下，開(kāi)展設(shè)備改造工作的過(guò)程中，需要將大修理作為基礎(chǔ)。

第四，必須秉承自力更生原則，把群眾的力量發(fā)揮出來(lái)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，除了對(duì)國(guó)外公司的先進(jìn)技術(shù)成果予以學(xué)習(xí)借鑒外，還要注重對(duì)國(guó)外領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效吸收。

3 機(jī)械設(shè)備改造的機(jī)械理論原理

對(duì)于機(jī)械理論原理而言，主要涉及機(jī)構(gòu)學(xué)與動(dòng)力學(xué)[2]。前者主要是詳細(xì)、 準(zhǔn)確的研究分析機(jī)械中各種使用頻率較高的機(jī)構(gòu)，研究?jī)?nèi)容則表現(xiàn)為機(jī)構(gòu)組成性原理，與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方面存在的不確定性。 立足于結(jié)構(gòu)學(xué)研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，力的作用通常并非關(guān)注的重點(diǎn)，幾何觀念才是。 后者表現(xiàn)為對(duì)機(jī)器自身、有關(guān)組合進(jìn)行科學(xué)的分析，并在知曉相關(guān)作用力的情況下，對(duì)其內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、效率等展開(kāi)深入研究。 一般來(lái)說(shuō)， 求解機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的過(guò)程中，應(yīng)運(yùn)用數(shù)值方法，但如果情況較為特殊的話，也可采取直接求解的方式。

4 機(jī)械設(shè)備改造的方法

4.1 設(shè)備改裝

機(jī)械設(shè)備在改造方面主要涉及兩個(gè)方面， 即改裝機(jī)械設(shè)備以及提高技術(shù)。 前者主要是通過(guò)改大機(jī)械設(shè)備的容量、體積以及功率等來(lái)讓機(jī)械的產(chǎn)品生產(chǎn)量、產(chǎn)品的加工要求得到滿足。 而后者則是借助部分較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)提升原有機(jī)械設(shè)備的功能，改變技術(shù)落后的情況，在原有機(jī)械設(shè)備中融入新生產(chǎn)技術(shù)。 對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)，可運(yùn)用不同技術(shù)，例如將微機(jī)作為機(jī)械控制元件，對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)開(kāi)展技術(shù)性改造， 并通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制機(jī)械系統(tǒng)[5]。例如，通過(guò)飛輪對(duì)機(jī)械式粉碎機(jī)進(jìn)行改造的過(guò)程中，其主要是借助動(dòng)刀體來(lái)讓橡膠塊將旋流作用發(fā)揮出來(lái)，

進(jìn)而向粉碎網(wǎng)面甩出高彈態(tài)的橡膠， 其粉碎橡膠塊主要就是通過(guò)動(dòng)刀體、 篩網(wǎng)面以及橡膠塊三者做相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生出來(lái)的剪切作用。當(dāng)粉碎機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到?jīng)_擊，遇到彈性阻礙的幾率也很高，而為了保證穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，便在改造涉及機(jī)械粉碎機(jī)時(shí)，將一個(gè)飛輪安裝在軸的一端上，進(jìn)而讓飛輪的質(zhì)量在輪緣上均勻分布，同時(shí)將工作需要聯(lián)系起來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小予以確定。 采取這一方法可有效解決機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，也讓有害的機(jī)械振動(dòng)明顯減輕， 促進(jìn)了其機(jī)械性能與經(jīng)濟(jì)效益的顯著提升，確保了設(shè)備改造的順利實(shí)現(xiàn)。

4.2 設(shè)備技術(shù)提升

改造機(jī)械設(shè)備，還可對(duì)一些新型手段予以采用，如電氣化等，借以將設(shè)備的部分功能增加，促進(jìn)設(shè)備局部技術(shù)水平的提升[6]。比如，改造機(jī)械設(shè)備時(shí)，可引入新型的電氣技術(shù)， 從而讓工業(yè)自動(dòng)化控制裝置成功實(shí)現(xiàn)。 拿工業(yè)之母—機(jī)床來(lái)說(shuō)，車床是機(jī)械加工中使用率最高的機(jī)床，在機(jī)床總數(shù)中，其占比達(dá)到了20%～35%左右。 對(duì)于各種車床而言，普通車床所占比例最大。普通車床具有很大的加工范圍，現(xiàn)階段，不管是中小企業(yè)還是高校實(shí)習(xí)工廠中，大多數(shù)機(jī)床與機(jī)械依然采用繼電器—接觸器控制系統(tǒng)，不僅缺乏先進(jìn)的技術(shù)和良好的可靠性， 也未有較高的工作效率，難以診斷、排除故障。編程控制器（PLC）是一種工業(yè)常見(jiàn)自動(dòng)化控制裝置， 以繼電器控制與計(jì)算機(jī)控制為基礎(chǔ)。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在未有較長(zhǎng)的施工時(shí)間，有很高的可靠性，且價(jià)格便宜，維修起來(lái)比較方面，同時(shí)安裝、操作起來(lái)也很容易，由于接口并不復(fù)雜，因而和其他模式也能夠很好的兼容。相較于重新購(gòu)置機(jī)床，其節(jié)省下來(lái)的費(fèi)用大約在60%～80%左右，改造費(fèi)用非常低。 尤其是在大型、特殊機(jī)床上，節(jié)約力度更是表現(xiàn)得非常明顯。就大型機(jī)床來(lái)說(shuō)，一般而言，只需投入1/3 的新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用便可完成改造工作。 不僅如此，其還具有交貨期短的特點(diǎn)。 相較于購(gòu)置新機(jī)床，即使提高改造成本2～3 倍，也能夠節(jié)省大約50%的投資。

4.3 機(jī)械設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化改造

快速發(fā)展的時(shí)代， 讓網(wǎng)絡(luò)化已在各行各業(yè)中成功實(shí)現(xiàn)，其中自然也包括機(jī)械設(shè)備。針對(duì)機(jī)械設(shè)備展開(kāi)網(wǎng)絡(luò)話改造，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)與價(jià)值運(yùn)行進(jìn)行有效改造。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化改造機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，則是合理選取設(shè)備，且在改造時(shí)積極優(yōu)化與調(diào)整安裝、調(diào)試、使用和維護(hù)工作的管理方式與方法。對(duì)于機(jī)械設(shè)備的價(jià)值運(yùn)行，則是改造與使用機(jī)械設(shè)備所需投入的費(fèi)用。在生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備所反饋的數(shù)據(jù)信息，可利用網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)工作對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，倘若有故障又或是生產(chǎn)問(wèn)題出現(xiàn)，可借助翻查數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步保障數(shù)據(jù)信息的安全性能，防止其被泄露。對(duì)于機(jī)械設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化改造，要求其具有較強(qiáng)的積水能力，所以要求機(jī)械設(shè)備維修部門與網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)部門積極合作， 從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩方面對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行綜合性管理， 且有意識(shí)地滲透于設(shè)備管理中，以此來(lái)有效控制機(jī)械設(shè)備成本的投入。

5 新時(shí)期機(jī)械設(shè)備改造的發(fā)展趨勢(shì)

因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備需要投入較多的資金，所以即使在我國(guó)工業(yè)發(fā)展較快的階段，企業(yè)難以及時(shí)更新機(jī)械設(shè)備，如此一來(lái)便讓企業(yè)在設(shè)備更新方面更加傾向于改造老舊設(shè)備。目前，改造老舊設(shè)備的主流發(fā)展趨勢(shì)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)更新與硬件設(shè)備更新兩種。 企業(yè)可廣泛收集設(shè)備數(shù)據(jù)，并組建數(shù)據(jù)庫(kù)與設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備信息化管理系統(tǒng)，采取信息技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 同時(shí)將動(dòng)態(tài)升級(jí)信息獲取，如果設(shè)備有升級(jí)的需要，只需要將相應(yīng)的升級(jí)數(shù)據(jù)就可以了。對(duì)于設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改造，技術(shù)人員應(yīng)聯(lián)合管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息，對(duì)科學(xué)合理的改進(jìn)方案予以制定。

6 結(jié)束語(yǔ)

之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，在這一嚴(yán)峻形勢(shì)下，若想獲得更好的發(fā)展就必須把自身生產(chǎn)水平不斷提高。 而在公司尋求發(fā)展的過(guò)程中， 最好的一條途徑無(wú)疑是以科學(xué)手段改造其內(nèi)部的機(jī)械設(shè)備。借助優(yōu)化改造處理機(jī)械設(shè)備，不僅有助于生產(chǎn)效率的提高， 也能夠進(jìn)一步提升產(chǎn)品的水準(zhǔn)質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公司整體經(jīng)濟(jì)效益的最大化，讓公司朝著更好的方向發(fā)展。