成龍

（方大特鋼科技股份有限公司江西南昌330000）

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)在鋼鐵廠的發(fā)展前景分析

成龍

（方大特鋼科技股份有限公司江西南昌330000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)機(jī)械制造的規(guī)模也在逐漸的擴(kuò)大。機(jī)械制造的自動(dòng)化已經(jīng)成為了當(dāng)前的主要趨勢(shì)，引領(lǐng)著我國(guó)鋼鐵廠技術(shù)的提升。傳統(tǒng)的機(jī)械制造中人力的使用情況非常突出，技術(shù)水平不高，其應(yīng)用性與延伸性也不是很強(qiáng)。自動(dòng)化設(shè)計(jì)形式的出現(xiàn)，為機(jī)械化在更多領(lǐng)域的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。本文以機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)作為切入點(diǎn)，探討其設(shè)計(jì)模式以及在鋼鐵廠的前景分析。

機(jī)械制造；自動(dòng)化設(shè)計(jì)；鋼鐵廠；發(fā)展前景

前言

機(jī)械制造是以多種技術(shù)形式作為依托，在科學(xué)的融合基礎(chǔ)上得到發(fā)展的一種重要設(shè)計(jì)方式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它將計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、機(jī)械制造學(xué)都結(jié)合到了一起，以解決現(xiàn)實(shí)生活中的生產(chǎn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)，將鋼鐵行業(yè)的制造過(guò)程推向網(wǎng)絡(luò)化與信息化。

1 我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的背景

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得各學(xué)科的融合性逐漸增強(qiáng)。制造業(yè)也在相互交叉的過(guò)程中得到提升。隨著企業(yè)數(shù)量的增加，機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了產(chǎn)品發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的有效保證。它既是企業(yè)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中立足的支持結(jié)構(gòu)，也促進(jìn)了國(guó)防現(xiàn)代化的腳步的加快。另外，機(jī)械自動(dòng)化的意義非常顯著，它是時(shí)代跨度的象征，也是高科技集合性的重要顯示。對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)而言，機(jī)械化進(jìn)一步取代了人力，使工作人員的勞動(dòng)量大大減少，同時(shí)它也帶動(dòng)了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步[1]。

2 我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)

我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)是非常鮮明的。①它更加符合當(dāng)前的時(shí)代需求，它將各種技術(shù)進(jìn)行了整合，使設(shè)備的各大功能體現(xiàn)的更為深刻。②機(jī)械制造自動(dòng)化更富有人性特征，只要在系統(tǒng)中輸入相關(guān)的指令，機(jī)器就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行，完全不需要工作人員親自動(dòng)手。③機(jī)械制造與自動(dòng)化是一個(gè)整體性的概念，二者也是不可分割的。如果我們只是將各部分進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加，那么系統(tǒng)的實(shí)用性也不會(huì)就此體現(xiàn)，我們想要實(shí)現(xiàn)的目的是根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)與功效進(jìn)行合理調(diào)整，以具體情況作為參照，來(lái)決定設(shè)計(jì)的產(chǎn)品功能[2]。

機(jī)械制造自動(dòng)化信息系統(tǒng)包括有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、工藝輔助設(shè)計(jì)等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要是指輔助工程師通過(guò)計(jì)算機(jī)的相關(guān)設(shè)備和圖形設(shè)計(jì)軟件對(duì)機(jī)械部件以及構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)；工藝輔助設(shè)計(jì)主要是優(yōu)化和提高產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，增加其標(biāo)準(zhǔn)化程度；輔助制造主要是指采用計(jì)算機(jī)的數(shù)值控制技術(shù)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過(guò)程中控制生產(chǎn)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要對(duì)計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理、系統(tǒng)化地管理。

3 機(jī)械制造自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)是相對(duì)突出的。其具體優(yōu)勢(shì)如下：①機(jī)械控制的自動(dòng)化可以減輕人員的勞動(dòng)程度，以按鈕及控制的方式完成這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。機(jī)器的精準(zhǔn)性大大高于人力，所以它也完善了產(chǎn)品的生產(chǎn)手段，使運(yùn)作的質(zhì)量達(dá)到了既定性標(biāo)準(zhǔn)。如果在天氣情況非常惡劣的環(huán)境下，會(huì)阻礙工作人員的施工速度，機(jī)械自動(dòng)化則避免了這一問(wèn)題，將環(huán)境條件剔除，完成施工過(guò)程中的自我監(jiān)督。②在制造業(yè)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的時(shí)候，機(jī)械故障只能通過(guò)人為進(jìn)行控制。而自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)則可以在運(yùn)作的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)時(shí)刻性檢驗(yàn)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。③自動(dòng)化技術(shù)化的操作方式非常容易，工作人員只需要按照既定的流程輸入相關(guān)數(shù)據(jù)就可以完成。在同等時(shí)間下，產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量與速度也會(huì)大大增加。④機(jī)械自動(dòng)化的供應(yīng)性非常強(qiáng)，它在指令輸入時(shí)，它可以進(jìn)行智能化調(diào)整，根據(jù)不同用戶的需求進(jìn)行方案制定，從而滿足鋼鐵行業(yè)中的實(shí)際性要求。

4 機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)以及在鋼鐵行業(yè)中發(fā)展前景分析

4.1 機(jī)械制造業(yè)的智能化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

在機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，智能技術(shù)是非常突出的一個(gè)條件。以上海寶鋼鋼鐵廠為例，討論其工業(yè)制造智能化的實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，該圖是鋼鐵廠機(jī)械自動(dòng)化的水循環(huán)利用過(guò)程。我們可以從中看出，整個(gè)污水的處理都是處于自動(dòng)反應(yīng)的過(guò)程。智能化機(jī)器將整個(gè)排水的流程進(jìn)行制定，其中包括沉淀池的清理，藥劑的反映以及污泥的處理。系統(tǒng)會(huì)將這個(gè)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化錄入，電腦會(huì)每一步都加以記憶。它相當(dāng)于人的大腦機(jī)能，可以對(duì)污水處理部分進(jìn)行判斷。例如：水解酸化池是否要進(jìn)行沉淀、清水在何時(shí)進(jìn)行溢流處理等等。智能化最合理的成分是它不只是單方面的機(jī)器判斷，而是人機(jī)的組合機(jī)制。在智能化結(jié)構(gòu)當(dāng)中，每一步設(shè)計(jì)都涵蓋了思維的分析、處理、決策等條件。智能化運(yùn)維的數(shù)據(jù)分析與推理是非常準(zhǔn)確的，管理者可以根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)械運(yùn)作的實(shí)際情況進(jìn)行判斷，根據(jù)總體的曲線來(lái)規(guī)劃生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，從而實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠污水的處理[3]。

圖1 鋼鐵廠機(jī)械自動(dòng)化的水循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

4.2 機(jī)械制造業(yè)的模塊化設(shè)計(jì)

機(jī)械制造業(yè)的模塊化設(shè)計(jì)是系統(tǒng)的核心部分，它主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的單元合并。在上海寶鋼廠彩鋼研制的過(guò)程中，機(jī)械自動(dòng)化的模塊設(shè)置就起到了很大的幫助。彩鋼不同于其他鋼制品，它對(duì)外形和技術(shù)性的要求都非常高。自動(dòng)化設(shè)計(jì)將整個(gè)彩鋼設(shè)計(jì)部分分成幾個(gè)模塊，分別是數(shù)據(jù)采集、信息規(guī)律、產(chǎn)品定位、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)等等。機(jī)械制造業(yè)在彩鋼的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成了產(chǎn)品的全面定型，將機(jī)械設(shè)備的零散部件進(jìn)行重新規(guī)劃，為企業(yè)決策者提供了很大的便利。在模塊圖形當(dāng)中，各數(shù)據(jù)都以集約化的形式體現(xiàn)，我們可以在圖表中清晰的看出產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。管理者可以對(duì)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行深度挖掘，對(duì)劣勢(shì)的問(wèn)題進(jìn)行探討。這樣的方式對(duì)推動(dòng)了鋼鐵化技術(shù)的的創(chuàng)新與社會(huì)的發(fā)展[4]。

4.3 機(jī)械制造業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)

隨著通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化機(jī)械制造的快速應(yīng)用，使鋼鐵制造企業(yè)的生產(chǎn)和管理等各方面都有了翻天覆地的變化。數(shù)字化也是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)的主要特征，鋼鐵制造業(yè)也在向著數(shù)字化的方向過(guò)度。數(shù)字化設(shè)計(jì)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為依托，將圖表和數(shù)據(jù)作為整個(gè)鋼鐵業(yè)的核心成分，為信息決策提供支持的部分。自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)歷年的市場(chǎng)需求分析出最合適的產(chǎn)品形式，對(duì)企業(yè)所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成直觀清晰的圖表，圖表的波動(dòng)也代表了各產(chǎn)品的上升或者下降趨勢(shì)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，以制定出最優(yōu)化的案例。以鋼鐵產(chǎn)的污水處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化會(huì)將污染產(chǎn)生的來(lái)源進(jìn)行分析，將污水的類型進(jìn)行分類，力求達(dá)到資源的相對(duì)平衡，注重生產(chǎn)的和諧性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[5]。

5 結(jié)論

綜上所述，機(jī)械自動(dòng)化在以智能化、模塊化、數(shù)字化的方向發(fā)展。自動(dòng)化方式不僅為鋼鐵行業(yè)帶來(lái)了深刻的發(fā)展契機(jī)，還增強(qiáng)了機(jī)械的可靠性與實(shí)用性。在機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用過(guò)程中，我國(guó)鋼鐵行業(yè)也逐漸朝著綠色化、先進(jìn)化、集約化、網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程努力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化方式奠定了良好基礎(chǔ)。

[1]張真，盛國(guó)亮，孫曉亮.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景之我見(jiàn)[J].硅谷，2015，01：12+72.

[2]何玉強(qiáng).機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2015，05：21+23.

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TH122

A

1004-7344（2016）28-0306-02

2016-9-16

成龍（1975-），男，助理工程師，本科，主要從事機(jī)械設(shè)備管理方面的工作。