冉隆河

（唐山開灤鐵拓重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司，河北 唐山 063103）

概述

煤礦機(jī)械是用于礦物挖掘和開采的大型機(jī)械。在礦山開采中，它的性能和安全將直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)。時下，隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的超速發(fā)展，煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)者們要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)及制造出具有后期維護(hù)成本低，人工使用操作簡便，智能化水平不斷提升等的煤礦機(jī)械用具，來滿足礦山開采企業(yè)使用需求。

1 煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)存在問題

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)分析，目前的煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)存在諸多問題，除了有來自設(shè)計(jì)人員的不合理設(shè)計(jì)造成的；缺乏設(shè)計(jì)質(zhì)量管理的辦法和手段；對設(shè)計(jì)中存在的習(xí)慣性違章和一些隱患問題不制止；管理人員對施工安全管理的不重視等之外，還有以下問題。現(xiàn)筆者結(jié)合工作實(shí)際總結(jié)如下。

1.1 技術(shù)創(chuàng)新低。目前我國煤機(jī)制造企業(yè)大多沒有自己的技術(shù)開發(fā)中心，依賴于外圍的科研院所，企業(yè)的自主開發(fā)和創(chuàng)新能力很弱，沒有很好的循環(huán)機(jī)制，產(chǎn)品開發(fā)周期過長，企業(yè)對市場的快速反應(yīng)能力差。

1.2 產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落后。根據(jù)一些資料顯示，目前我國現(xiàn)行的煤機(jī)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，普遍低于國際上同類產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有些標(biāo)準(zhǔn)多年未修訂，已不能適應(yīng)現(xiàn)有產(chǎn)品發(fā)展需要。

1.3 產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。不容置疑的是我國科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)性發(fā)展太慢，使得關(guān)鍵零部件、軸承等，在使用壽命和可靠性上與國際先進(jìn)水平相比都存在較大的差距，不難滿足我國目前礦山企業(yè)的整體發(fā)展需要。

1.4 高端產(chǎn)品靠進(jìn)口。目前我國的礦山機(jī)械里的一些高端產(chǎn)品還需要進(jìn)口，還有相當(dāng)數(shù)量的煤機(jī)制造企業(yè)只能從事一些技術(shù)水平低的簡單產(chǎn)品的仿制，無力從事新產(chǎn)品開發(fā)，導(dǎo)致諸如低端的液壓支架、小型刮板輸送機(jī)、小型帶式輸送機(jī)及綜機(jī)配件的生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩、產(chǎn)品質(zhì)量低。

2 煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)類型

目前在我國煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)的類型主要有系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)模塊化和智能化等。具體闡述如下：2.1 系統(tǒng)化設(shè)計(jì)類型。這種類型設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：將設(shè)計(jì)看成由若干個設(shè)計(jì)要素組成的一個系統(tǒng)，每個設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性，各個要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

2.2 結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)類型。它的特點(diǎn)是在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結(jié)構(gòu)，通過選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件，甚至是一個系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的聯(lián)接和配合，并且是系列化、通用化、集成化，具有互換性和相容性。

2.3 智能化設(shè)計(jì)類型。智能化設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是：借助于智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及多媒體工具進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，表達(dá)產(chǎn)品的構(gòu)思，描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

3 煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方法

前面已經(jīng)闡述了煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)的時候，設(shè)計(jì)者在里面起到很重要的作用。筆者認(rèn)為如果要提高產(chǎn)品市場競爭力，首先就要從煤礦機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員著手。但要做好以下幾方面的重要工作。

3.1 開發(fā)煤機(jī)產(chǎn)品開發(fā)平臺建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫。在開發(fā)這個平臺之前，要面向并行工程的開發(fā)環(huán)境貫穿產(chǎn)品的整個生命周期。在開發(fā)時，要建立研發(fā)單位、制造企業(yè)及用戶所組成的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。在這個基礎(chǔ)之上不斷加強(qiáng)同煤礦、煤科院等的的技術(shù)合作，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究，掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過這些基礎(chǔ)研究工作建立具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的煤機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，并可實(shí)現(xiàn)資源共享。

3.2 加強(qiáng)面向環(huán)境設(shè)計(jì)制造。面向環(huán)境設(shè)計(jì)又稱環(huán)境意識制造ECM 和面向環(huán)境制造MFE。在考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時，優(yōu)化有關(guān)設(shè)計(jì)因素，使產(chǎn)品的使用及制造過程對環(huán)境和資源的消耗達(dá)到最小。它是多方面的，如考慮了資源合理使用，產(chǎn)品制造使用過程中的裝配、拆卸、維修和回收，設(shè)計(jì)中綠色材料的使用等多個方面。

4 煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程

煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程是指產(chǎn)品制造時，由原材料或半成品進(jìn)廠到轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返母饔嘘P(guān)勞動過程的總和。具體來說它有生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程，毛坯制造過程，零件的加工過程，產(chǎn)品的輔助勞動過程等。在煤礦機(jī)械實(shí)際生產(chǎn)過程中，按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、性質(zhì)等，使其成為預(yù)期產(chǎn)品的這部分主要過程稱為工藝過程。

同時，原材料經(jīng)澆鑄、鍛造、沖壓或焊接而成為鑄件、鍛件、沖壓件或焊接件的過程，稱為材料成形工藝過程。采用機(jī)械加工方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使其成為合格零件的全部過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。對零件的半成品通過各種熱處理方法直接改變它們的材料性能的過程，稱為熱處理工藝過程。最后，將合格的零件和外購件、標(biāo)準(zhǔn)件裝配成組件、部件和產(chǎn)品的過程，則稱為裝配工藝過程。

5PDM 技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用

PDM 技術(shù)可以縮短技術(shù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備周期，提高作業(yè)計(jì)劃的準(zhǔn)確性和及時性，增強(qiáng)了企業(yè)信息資源的共享，并支持企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化和系列化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率和企業(yè)資源的綜合利用程度。

筆者認(rèn)為，PDM 技術(shù)的實(shí)施如果在原有的流程上直接實(shí)施PDM，不僅不能起到改善管理的作用，而且部門之間的障礙和繁瑣的審批流程會使系統(tǒng)的運(yùn)行受到重重抵觸。同時，圍繞PDM 系統(tǒng)的運(yùn)行制定新的規(guī)章制度，如數(shù)據(jù)歸檔的流程、更改通知和發(fā)放的流程、臨時更改的流程和打印控制流程等。企業(yè)成立了編碼中心，全廠范圍內(nèi)統(tǒng)一編碼。

結(jié)語

PDM 技術(shù)的實(shí)施可提高信息傳遞的效率和信息的利用率。隨著PDM 系統(tǒng)的實(shí)施，散布在企業(yè)中的各個信息孤島被連成一體，在設(shè)計(jì)、工藝等部門建立一條完整的信息鏈，形成了一動全動、一有全有的協(xié)同工作環(huán)境，逐步建立起敏捷制造、快速響應(yīng)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。通過和CAPP 的集成，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹建立后，融合零件相關(guān)工藝信息進(jìn)行工藝信息匯總，產(chǎn)生加工路線等一系列統(tǒng)計(jì)信息，為上游生產(chǎn)計(jì)劃和下游加工制造、財(cái)務(wù)核算提供數(shù)據(jù)。

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