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        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

        2019-03-07 08:28:52馬小潭
        中國設(shè)備工程 2019年4期
        關(guān)鍵詞:調(diào)試機(jī)械設(shè)備加工

        馬小潭

        (鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 451450)

        工業(yè)是強(qiáng)國之本,在工業(yè)生產(chǎn)中,各種機(jī)械設(shè)備是不可或缺的重要組成部分之一。近年來,隨著我國加大了機(jī)械設(shè)備相關(guān)方面的研究力度,研制開發(fā)出很多種類的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備,由此為工業(yè)生產(chǎn)效率的提升提供了強(qiáng)有力的設(shè)備支撐。在對自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)的過程中,除了要滿足客戶的實(shí)際需要之外,還應(yīng)當(dāng)使機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢得以最大限度地發(fā)揮,這是非常重要的一點(diǎn),必須予以足夠的重視。借此,本文就自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造展開淺談。

        1 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢分析

        1.1 提高機(jī)械生產(chǎn)效率

        在企業(yè)生產(chǎn)中,自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備已經(jīng)成為企業(yè)提高生產(chǎn)率的重要保障。通過引入自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備,不僅能夠縮減生產(chǎn)人員配備數(shù)量,而且還能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本支出。相比較傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備而言,自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備可量化各項(xiàng)評價(jià)測量指標(biāo),降低生產(chǎn)產(chǎn)品的誤差,為企業(yè)節(jié)省材料用量,提高產(chǎn)品合格率。同時(shí),自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在加工材料時(shí)的精確度更高,實(shí)現(xiàn)了可控?cái)?shù)據(jù)化管理,提升了生產(chǎn)管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

        1.2 改善機(jī)械設(shè)備使用性能

        自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備具備實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,能夠自動(dòng)化記錄機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),并對以獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,診斷機(jī)械設(shè)備是否存在故障隱患,并進(jìn)行自動(dòng)化維護(hù)。同時(shí),設(shè)備管理人員和使用人員還能夠?qū)崟r(shí)了解自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況,為制定安全生產(chǎn)預(yù)案提供可靠依據(jù),有效防范安全事故的發(fā)生。此外,自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備具備安全監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)ψ陨磉\(yùn)行的安全性進(jìn)行檢查,將機(jī)械設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)降至最小化。

        1.3 降低企業(yè)生產(chǎn)成本

        傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備常重視產(chǎn)品生產(chǎn)制造,而忽視了材料用量、人工成本的控制,導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備在降低企業(yè)生產(chǎn)成本中未能發(fā)揮出應(yīng)有的作用,不利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)源的目標(biāo)。而自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備具有高度精密性,可優(yōu)化生產(chǎn)材料配置,使生產(chǎn)材料得到最大程度應(yīng)用,減少材料浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí),自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備可減輕工人的工作量,減少工人操作和監(jiān)控自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間,從而能夠適當(dāng)削減工人數(shù)量,降低企業(yè)工資支出總額,全面提升企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

        2 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)原則

        2.1 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)的全過程體現(xiàn)出專業(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)。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)流程如圖1。

        圖1 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)流程示意圖

        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),檢測機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

        2.2 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程中出現(xiàn)開裂、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。

        2.3 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。

        3 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的制造要點(diǎn)

        3.1 安裝調(diào)試要點(diǎn)

        機(jī)械設(shè)備安裝調(diào)試質(zhì)量與設(shè)備運(yùn)行效果有著密切關(guān)系,在機(jī)械設(shè)備調(diào)試期間,設(shè)計(jì)人員要親自到現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo),對機(jī)械設(shè)備的安全調(diào)試過程進(jìn)行監(jiān)督,及時(shí)處理安裝調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題。在安裝調(diào)試過程中,設(shè)計(jì)人員要觀察機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),判斷參數(shù)是否在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。以三相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電氣參數(shù)為例,輸出相電流為3A~5.8A,供電電壓為24~40V,控制信號(hào)輸入電流為6~20mA,并且還在設(shè)計(jì)圖紙中明確了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的開關(guān)功能及其相應(yīng)參數(shù)。在機(jī)械設(shè)備調(diào)試階段,設(shè)計(jì)人員要確保機(jī)械設(shè)備的電氣參數(shù)都是在設(shè)計(jì)允許值范圍內(nèi)。此外,技術(shù)人員要與設(shè)計(jì)人員共同參與機(jī)械設(shè)備安裝調(diào)試工作,遇到問題要及時(shí)溝通解決。在安裝調(diào)試結(jié)束后,要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備說明書對機(jī)械設(shè)備使用人員、運(yùn)維人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),以保證自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備投入生產(chǎn)后始終處于高效率運(yùn)行。

        3.2 加強(qiáng)各部門的溝通

        在設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備時(shí),必須以科學(xué)合理制定設(shè)計(jì)研發(fā)方案為前提,在設(shè)計(jì)研發(fā)方案的指導(dǎo)下嚴(yán)格把控機(jī)械設(shè)備制造質(zhì)量。在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)部門要與加工部門保持溝通聯(lián)系,根據(jù)加工圖紙和設(shè)計(jì)方案加工零部件,保證零部件達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在機(jī)械設(shè)備制造過程中,設(shè)計(jì)部門要對零部件加工進(jìn)行全程監(jiān)督,對加工部門給予技術(shù)指導(dǎo),并針對制造過程中遇到的問題,及時(shí)與加工部門研討解決方案,進(jìn)一步優(yōu)化加工技術(shù),確保零部件的加工精度符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)部門要輔助加工部門實(shí)現(xiàn)加工技術(shù)創(chuàng)新,共同改良現(xiàn)有加工技術(shù),不斷提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的加工制造技術(shù)水平,保證機(jī)械設(shè)備的制造質(zhì)量。

        3.3 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)帶來了技術(shù)革新,由此可見計(jì)算機(jī)技術(shù)對社會(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。

        3.4 提升相關(guān)的專業(yè)水平

        自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)與制造要不斷提高技術(shù)水平和設(shè)計(jì)研發(fā)人員的專業(yè)素質(zhì),建設(shè)一支專業(yè)的科研技術(shù)團(tuán)隊(duì),促使企業(yè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備研發(fā)水平的快速提升。企業(yè)要對技術(shù)研發(fā)人員開展定期或不定期培訓(xùn),實(shí)施人才培養(yǎng)機(jī)制和考核激勵(lì)機(jī)制,不斷提高技術(shù)研發(fā)人員的設(shè)計(jì)研發(fā)積極性。企業(yè)要對自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)工作中表現(xiàn)突出的技術(shù)人員給予物質(zhì)激勵(lì),在科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)中樹立典型,使其成為設(shè)計(jì)研發(fā)工作中的學(xué)習(xí)榜樣。此外,企業(yè)還要重視對自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)與維修工作,最大程度延長專用設(shè)備的使用壽命,提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率,節(jié)省機(jī)械設(shè)備的運(yùn)維成本。

        4 結(jié)語

        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)問題,都可能對自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的功能、性能及質(zhì)量造成影響。為此,在對自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)的過程中,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)勢得以最大限度地發(fā)揮。

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