魏斌

[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械制造業(yè)也在迅猛發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用是機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造、技術(shù)發(fā)展的主要手段和主要的方向。因此，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中應(yīng)注意的問(wèn)題是多方面的，只有對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的各種問(wèn)題進(jìn)行深入的分析，才能準(zhǔn)確的掌握問(wèn)題解決的方法和途徑，才能夠有效的提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。本文結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行思考，目的在于探討提高機(jī)械設(shè)計(jì)水平和自動(dòng)化控制水平的方式、方法。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)；自動(dòng)化控制；注意問(wèn)題；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TH122；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）25-0300-01

引言

自動(dòng)化控制離不開(kāi)人的參與，機(jī)械設(shè)計(jì)更需要設(shè)計(jì)者深入一線，認(rèn)真的與自動(dòng)化控制操作人員、維修人員進(jìn)行溝通、探討，才能夠使機(jī)械部件的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)水平有所提高，使其設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品能夠更好的為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行服務(wù)。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化是現(xiàn)代化科學(xué)進(jìn)步必然的結(jié)果，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化包含多種現(xiàn)代高科技。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造相比，現(xiàn)在的機(jī)械制造具有更加人性化化、高效率等特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化不僅可以使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到有效提升，還可以使機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到保障，設(shè)備變得更加完善，產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步保障。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化與現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步緊密相關(guān)。未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的潛力會(huì)得到充分的挖掘，可以使企業(yè)的生產(chǎn)效率大幅提升，大大解放工人的勞動(dòng)力，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的發(fā)展。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

1、集成系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

集成系統(tǒng)又被稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)綜合設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)，將其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期大幅度縮短，還能有效減少重復(fù)設(shè)計(jì)等不必要的資源浪費(fèi)。在此之前，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中也采用了多項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，其中比較有代表性的有工藝規(guī)劃技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、輔助設(shè)計(jì)工具、質(zhì)控軟件等等。集成系統(tǒng)的到來(lái)將這些獨(dú)立的輔助技術(shù)整合到一起，構(gòu)建起了一個(gè)完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺(tái)，這很大程度上保證了單個(gè)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性，全面提升機(jī)械設(shè)計(jì)效率。雖然這些計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)都能使機(jī)械設(shè)計(jì)的成本有所降低，但由于它們彼此之間相互獨(dú)立，沒(méi)有形成統(tǒng)一，因此在縮短設(shè)計(jì)周期、降低人工成本、提高工作效率和機(jī)械使用性能等方面的效應(yīng)并不突出。這個(gè)系統(tǒng)首先以電子信息和先進(jìn)的管理理論為理論基礎(chǔ)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)、傳感器、自動(dòng)化等技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的物質(zhì)、信息、參量等進(jìn)行整合，大幅度提升了工作效率。

2、自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性技術(shù)，其中涵蓋的內(nèi)容既多且廣，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)是其中較具代表性的一類(lèi)，也是自動(dòng)化技術(shù)十分重要的組成部分。該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，確保產(chǎn)品的合格率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，可以使上述環(huán)節(jié)在少人干預(yù)的條件下進(jìn)行。以自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)為核心開(kāi)發(fā)出來(lái)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，主要是由以下幾個(gè)部分所組成的：傳感器、信號(hào)調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果輸出模塊，同時(shí)，系統(tǒng)中還含有智能芯片，有利于提升信息的處理效率，增強(qiáng)檢測(cè)的可靠性。

3、計(jì)算機(jī)綜合機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用

計(jì)算機(jī)綜合機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)，通俗地說(shuō)就是集成性機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)，在這一技術(shù)系統(tǒng)成型之前，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐領(lǐng)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)初具規(guī)模，具體涉及機(jī)械制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝實(shí)踐流程規(guī)劃、生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)測(cè)試、產(chǎn)品質(zhì)量控制等多個(gè)具體的環(huán)節(jié)。而這些作為獨(dú)立個(gè)體存在的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)盡管對(duì)所在的領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的積極作用，但是由于相互之間并未形成穩(wěn)定有效的相互聯(lián)系和相互配合關(guān)系，所以也就無(wú)法保證我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)整體生產(chǎn)規(guī)模帶了正面影響，給我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力水平的提高設(shè)置了一道隔膜。計(jì)算機(jī)綜合機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)形成，對(duì)原有的單獨(dú)存在的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)形態(tài)的有機(jī)整合，通過(guò)對(duì)相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)形態(tài)應(yīng)用功能進(jìn)行了的集中整合，以及在實(shí)際應(yīng)用層次的相互協(xié)調(diào)，促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及質(zhì)量水平的有效提升，從而增加了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、自動(dòng)化控制應(yīng)注意的問(wèn)題

自動(dòng)化控制中存在的問(wèn)題與機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量、更新?lián)Q代等有密切關(guān)系，常見(jiàn)的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面。

第一，機(jī)械部件的發(fā)熱問(wèn)題，在生產(chǎn)實(shí)踐中，機(jī)械設(shè)備一旦啟動(dòng)往往要連續(xù)工作十幾個(gè)小時(shí)，甚至不停歇的工作，這就導(dǎo)致了機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的發(fā)熱問(wèn)題，如發(fā)熱問(wèn)題不解決就會(huì)隨著溫度的升高而影響到部件材料的絕緣性、物化性質(zhì)等，易導(dǎo)致整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的故障和癱瘓。

第二，空開(kāi)跳閘問(wèn)題，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中空開(kāi)跳閘不僅會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的使用壽命，還會(huì)影響生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，通過(guò)實(shí)踐分析，空開(kāi)跳閘一般由三個(gè)因素引起，一是線路問(wèn)題，線路的老化、鏈接不穩(wěn)容易造成空開(kāi)跳閘的問(wèn)題；二是超負(fù)荷運(yùn)行問(wèn)題，當(dāng)機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其耗電量過(guò)大，電能輸送不穩(wěn)定就會(huì)導(dǎo)致空開(kāi)跳閘的發(fā)生；三是設(shè)備元件質(zhì)量問(wèn)題，由于質(zhì)量問(wèn)題影響設(shè)備的穩(wěn)定性差、易出故障，空開(kāi)跳閘的問(wèn)題也多發(fā)生。

第三，自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作中的問(wèn)題，一方面，機(jī)械設(shè)備較為陳舊，自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作不方便、問(wèn)題多。例如，自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的按鈕操作，設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中操作易失誤或失效。又如，信息的傳輸與處理上，陳舊的自動(dòng)化控制系統(tǒng)很難在第一時(shí)間將系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)傳輸給操作人員，這就造成了操作人員操作的不便，人機(jī)交流效果差，操作人員對(duì)信息的反應(yīng)不及時(shí)、不準(zhǔn)確、略微滯后于生產(chǎn)實(shí)際。

四、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的發(fā)展方向

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的研究已經(jīng)得到了各個(gè)國(guó)家的廣泛重視，目前我國(guó)對(duì)該技術(shù)的研究還比較落后，無(wú)法與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比較。因此，為了促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，必須要明確該技術(shù)的發(fā)展方向，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)水平和制造水平的進(jìn)步。機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)要注重機(jī)電一體化，即機(jī)械設(shè)計(jì)朝機(jī)電一體化方向發(fā)展，能夠有效減少自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中遇到的瓶頸。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)向智能化方向發(fā)展，即利用計(jì)算機(jī)及其他先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)模擬人類(lèi)思維模式，使得機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化能夠符合人類(lèi)的推力和決策。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化技術(shù)依然具有產(chǎn)品接口不匹配的問(wèn)題，這主要是由于我國(guó)沒(méi)有針對(duì)不同的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制定，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化出現(xiàn)一定的資源浪費(fèi)情況。因此，還需要針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊化，確保產(chǎn)品接口及其他因素的統(tǒng)一，避免浪費(fèi)。微型化自動(dòng)控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能耗小、占地面積小等優(yōu)勢(shì)，因此機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化需要向該方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)向更加廣泛的領(lǐng)域擴(kuò)充。自動(dòng)化技術(shù)還需要注重對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用，以提高自控能力和檢測(cè)能力。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計(jì)一定要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的需要，進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和制造，以滿(mǎn)足企業(yè)生產(chǎn)需求，提升企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)化控制方面則要不斷的優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，使生產(chǎn)過(guò)程更為順利，確保生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)和生產(chǎn)效率的提高。

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