劉占寧

摘要：隨著現(xiàn)如今的機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展，我國(guó)對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)和機(jī)械制造在不斷提升，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，為機(jī)械制造行業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇，使自動(dòng)化成為機(jī)械制造行業(yè)的必然趨勢(shì)。在此，本文通過(guò)對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的分析，與大家一起探討自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)和機(jī)械制造的意義，希望所做的這些論述可以為相關(guān)領(lǐng)域的科研人員提供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備；設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)；機(jī)械設(shè)備制造

機(jī)械制造技術(shù)以及電子技術(shù)是自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)水平獲得進(jìn)步的必備技術(shù)載體，因此自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)的進(jìn)步是多種科學(xué)技術(shù)的融合體。

1機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)研發(fā)的意義

自動(dòng)化機(jī)械是指在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下，機(jī)器或者裝置可以按照預(yù)定的指令自動(dòng)進(jìn)行機(jī)械操作或者控制的過(guò)程。對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化發(fā)展，是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)朝著新的領(lǐng)域不斷前進(jìn)，并通過(guò)對(duì)機(jī)械的自動(dòng)化控制，來(lái)完成工業(yè)生產(chǎn)效率的提高和人工勞動(dòng)力強(qiáng)度的減小。

2機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)研發(fā)的發(fā)展歷程

機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化是由機(jī)械化、自動(dòng)控制以及電氣化互相結(jié)合，來(lái)完成對(duì)離散工件的處理。早期我國(guó)的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化是采用單一的機(jī)械化或者電氣化而進(jìn)行的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代后，機(jī)械設(shè)備的制造中引進(jìn)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，出現(xiàn)了大家耳熟能詳?shù)臄?shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化等字眼，同時(shí)也因?yàn)樾录夹g(shù)的加入，科研人員研制出可以適應(yīng)多品種、小批量的制造系統(tǒng)，并以這種系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，結(jié)合信息的管理和生產(chǎn)的管理，實(shí)現(xiàn)初步的計(jì)算機(jī)集成制造。在21世紀(jì)以后，尤其是近幾年，因?yàn)槲覈?guó)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得在機(jī)械制造中，傳感與自動(dòng)化技術(shù)向前跨了一大步。先進(jìn)技術(shù)的不斷融合，讓自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在自主研發(fā)和設(shè)計(jì)可以得以實(shí)現(xiàn)，為機(jī)械行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的條件。自動(dòng)化機(jī)械的出現(xiàn)，大大提高了勞動(dòng)的生產(chǎn)率，降低了人工的工作強(qiáng)度，解放了危險(xiǎn)環(huán)境下的人工工作。同時(shí)，自動(dòng)化機(jī)械的開(kāi)發(fā)成功為大型的重點(diǎn)建筑帶來(lái)了施工上的便利，自動(dòng)化機(jī)械的精密化也帶動(dòng)了微電子工業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)集成電路的高度集成制造。

3自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)原則

3.1標(biāo)準(zhǔn)化

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)之前要制定規(guī)劃方案，明確設(shè)計(jì)流程，規(guī)范每一項(xiàng)流程的具體實(shí)施，使自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程體現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，從而為自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)提供可靠依據(jù)。

在具體設(shè)計(jì)中，除了要嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行操作之外，還要結(jié)合機(jī)械設(shè)備的使用環(huán)境確定數(shù)量、尺寸以及標(biāo)識(shí)，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差。設(shè)計(jì)人員要通過(guò)大量試驗(yàn)突破自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵性技術(shù)，檢測(cè)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)是否符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2安全性

在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中要以安全性原則為前提，一方面保障設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程的安全性，另一方面保障零部件的安全性。機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)會(huì)使用大量的機(jī)械，這些機(jī)械的使用帶有一定風(fēng)險(xiǎn)性，要求設(shè)計(jì)研發(fā)人員必須注意人身安全，避免發(fā)生機(jī)械操作中的安全事故。同時(shí)，設(shè)計(jì)研發(fā)人員還要嚴(yán)格把控自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的零部件質(zhì)量，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行反復(fù)檢驗(yàn)，要求各個(gè)零部件必須達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，避免在零部件使用過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂、變形等現(xiàn)象，進(jìn)而影響到機(jī)械設(shè)備的整體設(shè)計(jì)研發(fā)效率。

3.3技術(shù)性

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)要體現(xiàn)先進(jìn)的技術(shù)性，按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范保證技術(shù)得以有效應(yīng)用。在機(jī)械設(shè)備動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與靜態(tài)設(shè)計(jì)中均要遵循技術(shù)性原則，以動(dòng)態(tài)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為例，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)運(yùn)行功能，包括抗磨損性、熱平穩(wěn)性等指標(biāo)必須體現(xiàn)先進(jìn)的技術(shù)性。同時(shí)，在靜態(tài)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，機(jī)械設(shè)備的電流、功率、強(qiáng)度、使用壽命等靜態(tài)指標(biāo)必須達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中，要從各個(gè)方面入手考慮機(jī)械設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題，使機(jī)械設(shè)備引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提高機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平和科技含量。

4目前關(guān)于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)類(lèi)型

（1）靈活的自動(dòng)化制造單元在當(dāng)前自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中以PMC計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為代表進(jìn)行推廣，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和推動(dòng)不僅提高了機(jī)械生產(chǎn)的靈活性，也增強(qiáng)了自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)單元的組合水平，擴(kuò)大了研發(fā)范圍，為自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)及制造提供了可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

（2）自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造系統(tǒng)。當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)制造系統(tǒng)技術(shù)要領(lǐng)先于自動(dòng)化單元，目前的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造系統(tǒng)由 4 臺(tái)以上的數(shù)控機(jī)床、車(chē)削中心以及加工中心組成，以控制系統(tǒng)和物流運(yùn)輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，為中小型機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)加工提供了有力保障。

（3）自動(dòng)化生產(chǎn)制造線(xiàn)。自動(dòng)化生產(chǎn)制造線(xiàn)本質(zhì)上屬于一種制造模式，這種制造模式介于自動(dòng)化制造系統(tǒng)和自動(dòng)化單元之間，主要應(yīng)用于多種類(lèi)、中小產(chǎn)品的單項(xiàng)生產(chǎn)線(xiàn)，有著較高的生產(chǎn)效率，體現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的成熟性。

（4）自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造工廠(chǎng)。機(jī)械制造的全自動(dòng)化主要依靠自動(dòng)化生產(chǎn)工廠(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，憑借計(jì)算機(jī)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，將發(fā)貨、裝配、加工以及設(shè)計(jì)等機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相聯(lián)系，從根本上提高了自動(dòng)化生產(chǎn)效率。

5 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)過(guò)程

5.1設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備

根據(jù)實(shí)際要求，對(duì)前期的設(shè)計(jì)預(yù)先做好準(zhǔn)備。

5.2繪圖

對(duì)前期準(zhǔn)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上，完善初步設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的生產(chǎn)需求，并使用 CAD 完成整個(gè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)圖的繪制。

5.3 初次方案審核

對(duì)初次設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)，需要將設(shè)計(jì)理念做一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)之為方案，同時(shí)對(duì)初次的方案需要送至設(shè)計(jì)管理部，并對(duì)該初次方案進(jìn)行審核。

5.4定稿設(shè)計(jì)

在完成審核的設(shè)計(jì)圖紙，依據(jù)審核提出的建議進(jìn)行修改并對(duì)相關(guān)的圖紙重新整理，明確技術(shù)文件并存檔保存。

5.5加工制造

對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)完成定稿之后，便可以依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)完成對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的制造，在制造的過(guò)程中，制造人員要與設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)溝通，確保制造出來(lái)的成品符合設(shè)計(jì)的要求。

5.6自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的驗(yàn)收

在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的成品制成后，質(zhì)量檢查人員必須對(duì)成品的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，確保自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并對(duì)校驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)提出。只有質(zhì)量檢查人員對(duì)成品的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備驗(yàn)收合格，這些成品自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備才可以投入生產(chǎn)運(yùn)行。

5.7 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的安裝調(diào)試

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備經(jīng)檢驗(yàn)合格后運(yùn)輸?shù)焦ぷ鳜F(xiàn)場(chǎng)后，需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員全程監(jiān)控自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的安裝和調(diào)試，對(duì)需要注意的地方提出指導(dǎo)意見(jiàn)，確保自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備正常使用。

5.8 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備試產(chǎn)

在對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備完成安裝和調(diào)試之后，對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行情況也需要進(jìn)行了解，使自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備試產(chǎn)，并對(duì)試產(chǎn)的結(jié)果進(jìn)行鑒定。如果鑒定出來(lái)的結(jié)果達(dá)不到它的使用標(biāo)準(zhǔn)，則要對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作情況進(jìn)行分析，找出發(fā)生這種問(wèn)題的原因，并給于解決。

5.9自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備投產(chǎn)

對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備試產(chǎn)鑒定，并確保其沒(méi)有問(wèn)題后，這個(gè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備就可以投入生產(chǎn)運(yùn)行中進(jìn)行正常的工作，同時(shí)技術(shù)人員也應(yīng)將與該設(shè)備設(shè)計(jì)相關(guān)的資料進(jìn)行整理，交給使用單位。

6關(guān)于自動(dòng)化機(jī)械制造要點(diǎn)分析

6.1 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)

組織足夠的人員做好機(jī)械設(shè)備制造研發(fā)方案和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的綜合調(diào)研工作，從根本上保證圖紙符合實(shí)際生產(chǎn)的需求。確定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和設(shè)計(jì)方案后，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)要嚴(yán)格遵照 CAD 圖紙生產(chǎn)。由于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)程序繁瑣、涉及的零部件種類(lèi)繁多，各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)都應(yīng)聘用專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和能力較強(qiáng)的人員從事精準(zhǔn)化加工，確保零誤差。

6.2 自動(dòng)化設(shè)備制造的協(xié)調(diào)要點(diǎn)

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造是一體化呈現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)的過(guò)程，因?yàn)樽詣?dòng)化機(jī)械設(shè)備的后期生產(chǎn)和制造需要制造部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)之間做好密切配合與溝通，堅(jiān)決避免自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)生零部件誤差。另外要不斷提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造工序間的協(xié)調(diào)性，當(dāng)生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)遇到瓶頸時(shí)，應(yīng)該積極調(diào)動(dòng)多部門(mén)進(jìn)行溝通，最后通過(guò)各部門(mén)協(xié)作、調(diào)整制造單元、設(shè)計(jì)方案，相互配合共同解決問(wèn)題。

6.3 高度重視后期自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造的調(diào)整要點(diǎn)

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的檢驗(yàn)人員一定要在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)加工后，嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，按照自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的相關(guān)參數(shù)觀(guān)察和分析設(shè)備有無(wú)安全隱患。如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題務(wù)必及時(shí)處理。待設(shè)備驗(yàn)收合格并且交付后，相關(guān)人員要認(rèn)真做好設(shè)備調(diào)試、安裝；待設(shè)備投入運(yùn)行后，相關(guān)人員還要定期檢修和調(diào)整設(shè)備。

6.4引入先進(jìn)的制造技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的重要方向，在設(shè)計(jì)

研發(fā)過(guò)程中，技術(shù)研發(fā)人員要運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)提高設(shè)計(jì)研發(fā)水平，不斷改善機(jī)械設(shè)備技術(shù)性能。機(jī)械設(shè)備的制造技術(shù)具體包括集成性技術(shù)、精細(xì)化技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)，都要以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐。如機(jī)器學(xué)習(xí)、認(rèn)知計(jì)算、機(jī)械智能是人工智能的未來(lái)研究重點(diǎn)，海量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析是大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究重點(diǎn)。當(dāng)前，人工智能與大數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，為各行各業(yè)帶來(lái)了技術(shù)革新，由此可見(jiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活的影響力。為此，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)中也要引入人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，大幅度提升機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的技術(shù)水平。這就要求設(shè)計(jì)人員和技術(shù)研發(fā)人員必須掌握先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新，不斷改良設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能，提高機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)水平。

7 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)中需要注意的事項(xiàng)

7.1 準(zhǔn)確性

在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常遇到非同一種類(lèi)的零部件，這時(shí)，便需要自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的程序化較強(qiáng)，在對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行制造和核對(duì)，保證成品的加工標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的范圍內(nèi)。

7.2 協(xié)調(diào)性

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)和制造是有不同的部門(mén)來(lái)完成的，所以要保證自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，就需要各工作人員之間加強(qiáng)溝通，互相配合。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)和制造是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，由于其中涵蓋的內(nèi)容較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)或是細(xì)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的功能、性能及質(zhì)量造成影響。

機(jī)械制造行業(yè)如果想要一直保持著自己優(yōu)勢(shì)地位，就必須不斷改革和創(chuàng)新，重視計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展，培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)控人才，提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低各物料投放的生產(chǎn)成本，看準(zhǔn)時(shí)機(jī)搶占市場(chǎng)，在自動(dòng)化機(jī)械的風(fēng)波中保持前行。為此，在對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)性和安全性的原則，同時(shí)在機(jī)械設(shè)備制造中，要了解并掌握相關(guān)的要點(diǎn)，采取有效的措施，確保制造質(zhì)量。只有這樣，才能使設(shè)計(jì)研發(fā)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得以最大限度地發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1]馬慶剛.淺論自動(dòng)化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展中的應(yīng)用 [J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2016，（5）：50-50.

[2]劉榮光.淺談自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016，（18）：42-43.

[3]張紅兵.淺論機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向[J].工程技術(shù)：引文版》：00277.

[4]蔡祖強(qiáng)，陳巧虹，胡術(shù)桃.淺論自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造 [J]. 價(jià)值工程，2018，（07）.

[5]林峰. 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新研究[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014，33（9）：18-19.

（作者單位：北京筆克展覽展示有限公司）