淺談機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中應(yīng)注意的問題

王曉燕

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中應(yīng)注意的問題是多方面的，只有對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的各種問題進(jìn)行深入的分析，才能準(zhǔn)確的掌握問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；應(yīng)注意問題；解決方法

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）20-0114-02

自動(dòng)化控制離不開人的參與，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，才能個(gè)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)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)注意的首要問題是設(shè)備研發(fā)的目的性和實(shí)用需求，在機(jī)械設(shè)備開發(fā)中，其開發(fā)的目的性決定了其發(fā)展的方向，在實(shí)踐過程中盲目設(shè)計(jì)、盲目開發(fā)、重復(fù)設(shè)計(jì)工作等問題是存在的，導(dǎo)致這些問題的根本因素就是設(shè)備研發(fā)的目的性不明確，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品不能滿足實(shí)際生產(chǎn)中的需要，致使機(jī)械設(shè)計(jì)做了“無用功”。

其次，機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)注意機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的預(yù)期壽命問題，若在預(yù)定壽命期限內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品就已老化、失效，這勢必會(huì)影響到整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。

再次，機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)注意部件結(jié)構(gòu)的工藝性要求，只有不斷的優(yōu)化零部件的工藝性要求，才能不斷的提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)水平。

第四，機(jī)械設(shè)計(jì)要注重設(shè)備安裝調(diào)試的相關(guān)問題，對(duì)于這類問題的疏忽大意會(huì)造成自動(dòng)化控制的不安全、不可靠。

1.2 自動(dòng)化控制應(yīng)注意的問題

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

第一，機(jī)械部件的發(fā)熱問題，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)熱問題，如發(fā)熱問題不解決就會(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，空開跳閘問題，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中空開跳閘不僅會(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，通過實(shí)踐分析，空開跳閘一般由三個(gè)因素引起，一是線路問題，線路的老化、鏈接不穩(wěn)容易造成空開跳閘的問題；二是超負(fù)荷運(yùn)行問題，當(dāng)機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其耗電量過大，電能輸送不穩(wěn)定就會(huì)導(dǎo)致空開跳閘的發(fā)生；三是設(shè)備元件質(zhì)量問題，受質(zhì)量問題影響設(shè)備的穩(wěn)定性差、易出故障，空開跳閘的問題也多發(fā)生。

第三，自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作中的問題，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。

1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制的聯(lián)系

機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化控制是指工業(yè)生產(chǎn)中能夠代替人力的各種機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等過程，通過機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化控制可以按照生產(chǎn)要求進(jìn)行高效的生產(chǎn)活動(dòng)，其中人不直接參與生產(chǎn)的叫全自動(dòng)化控制；人通過設(shè)備、設(shè)施參與生產(chǎn)的叫半自動(dòng)化控制，這兩種形式在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中都較為常見。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制都是為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的，機(jī)械設(shè)計(jì)的目的之一就是優(yōu)化自動(dòng)化控制的過程，使機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠、高效。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中問題的解決

2.1 提高人員素質(zhì)

針對(duì)以上應(yīng)注意問題的解決最關(guān)鍵的是先解決人的問題，

第一，提高操作人員和維修人員素質(zhì)，重視所有人員的工作培訓(xùn)，使其對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的目的、性能等有充分的了解，才能在自動(dòng)化控制操作中更好的利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。

第二，機(jī)械設(shè)計(jì)人員必須深入一線，對(duì)機(jī)械部件的需求、優(yōu)化等進(jìn)行深入的分析、研究，再結(jié)合相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造知識(shí)對(duì)生產(chǎn)需要的機(jī)械部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第三，操作人員和維修人員有必要深入的了解機(jī)械設(shè)備的安裝、運(yùn)行等內(nèi)容，提高其對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)生產(chǎn)實(shí)踐中一些突發(fā)事件的解決。

第四，操作人員應(yīng)具備處理突發(fā)故障的能力，能夠在生產(chǎn)過程中對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行有所預(yù)知，及時(shí)的對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的各種信息作出反應(yīng)。

第五，機(jī)械設(shè)計(jì)人員要具有積極、主動(dòng)的研究精神，一方面，能夠關(guān)注產(chǎn)品生產(chǎn)的過程，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)的觀察、科學(xué)的分析，以提高機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用性。另一方面，要與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的操作者、維修人員進(jìn)行溝通和探討，研究產(chǎn)品加工的工藝流程和機(jī)械設(shè)備對(duì)零部件產(chǎn)品的需求方向，以便更準(zhǔn)確的掌握機(jī)械部件設(shè)計(jì)的精確度和實(shí)用性。

2.2 注重各個(gè)環(huán)節(jié)的溝通與實(shí)踐

機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中很多問題的解決都重在溝通，例如機(jī)械設(shè)計(jì)的目的性問題，就需要設(shè)計(jì)者結(jié)合生產(chǎn)中的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)品能夠滿足一種或多種的功能，增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效益，這一過程需要溝通和探討。又如，機(jī)械設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)工藝問題，就需要設(shè)計(jì)者與操作者進(jìn)行深入的溝通交流，以提高機(jī)械部件設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，使機(jī)械部件在適當(dāng)調(diào)整后能夠更好融入機(jī)械裝備，增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力。再如，自動(dòng)化控制操作中，操作人員、維修人員需要和機(jī)械設(shè)計(jì)者進(jìn)行溝通、交流，以更好的掌握機(jī)械的操作技巧和性能等等，使自身能更好的參與生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中。在機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制過程中，除了人與人的溝通、交流，還要注重人機(jī)交流，特別是隨著自動(dòng)化控制智能化的提升，人機(jī)交流的意義更為重大，通過人機(jī)交流操作者能夠即時(shí)的掌握系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)固性，即使在故障發(fā)生時(shí)，相關(guān)人員也能夠即時(shí)的通過機(jī)械運(yùn)行信息的反饋?zhàn)鞒稣_的預(yù)測和判斷，及時(shí)的解決產(chǎn)品生產(chǎn)中的各種問題，確保自動(dòng)化控制系統(tǒng)的高效、可靠。

2.3 自動(dòng)化控制的智能化發(fā)展趨向

自動(dòng)化控制的智能化發(fā)展是機(jī)械設(shè)計(jì)的最終趨向，機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的目的就是將人從生產(chǎn)環(huán)境中解放出來，讓機(jī)器代替人在復(fù)雜、艱險(xiǎn)的環(huán)境中工作，人通過計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等手段對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行操作、監(jiān)控。隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳統(tǒng)的按鈕操作、間接監(jiān)控等逐漸的被淘汰，取而代之的是更為方便、反應(yīng)迅速的智能化操作平臺(tái)和信息反饋平臺(tái)，操作者可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的信息反饋及時(shí)的判斷系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，及時(shí)的作出調(diào)整反應(yīng)，更好的確保了自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2.4 關(guān)鍵技術(shù)的突破

機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制中，一般問題的解決較為容易，例如發(fā)熱問題，可通過絕緣材料的選擇、運(yùn)行環(huán)境的溫度濕度控制等解決；空開跳閘問題解決，主要從電壓的平衡控制、熱續(xù)電器鏈接穩(wěn)定性等方面入手解決，由這兩個(gè)例子可以看出機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制常見問題的解決方式很簡單，針對(duì)應(yīng)注意問題發(fā)生的因素進(jìn)行分析，再利用排除法或檢修法、經(jīng)驗(yàn)法等迅速的找出問題所在，就能夠準(zhǔn)確、迅速的解決問題，恢復(fù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。但在一些關(guān)鍵性問題的解決上，還需要攻克一些技術(shù)性的難關(guān)，例如，加強(qiáng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用深度；開發(fā)機(jī)械設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，使我國機(jī)械制造業(yè)在國際市場上更有競爭力，等。這些不僅要依賴于對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究，還需要機(jī)械設(shè)計(jì)者的實(shí)踐精神和創(chuàng)新精神。

2.5 遠(yuǎn)程操控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與引入

遠(yuǎn)程操控是建立在智能化控制的基礎(chǔ)上的一種操作方式，在機(jī)械自動(dòng)化的控制過程中，遠(yuǎn)程操控一直是值得探索的領(lǐng)域。目前，機(jī)械操控不僅僅是需要減少人工成本以及人工操作的成本，同時(shí)也需要大量的科技元素加入其中，從而將機(jī)械自動(dòng)化控制推廣到智能化控制的階段。為了能夠讓智能化更好的結(jié)合機(jī)械自動(dòng)化控制，需要將現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)，人工智能技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)融入到機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)中。

此外，需要添加操控的流程，讓原有的設(shè)備在軟件以及硬件兩個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行發(fā)展，從而將機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)推向新的領(lǐng)域。此外，將自動(dòng)化技術(shù)的操作模式進(jìn)行相應(yīng)的改良，就可以讓人工輸出大大降低，不僅僅是在成本上的降低，更是在輸出成本上的降低。以人員操控為基準(zhǔn)，將所有的操作進(jìn)行二次改良，進(jìn)行自動(dòng)化遙感管控，就可以在很大程度上提高工作效率。在安全意識(shí)逐步強(qiáng)化的今天，現(xiàn)代化的技術(shù)就是在一定程度上降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。為了更好的滿足未來發(fā)展的需求，在集成化、智能化管控操作的今天，未來的發(fā)展將更向著大規(guī)模集成智能化操控方向進(jìn)行發(fā)展。甚至可以預(yù)見，未來的機(jī)械自動(dòng)化，將完全可以脫離人員的操控，通過智能化程序的控制，讓機(jī)械生產(chǎn)與操控，完全成為一種程序化的操作流程。在成本的節(jié)約控制與效率的提升方面，得到前所未有的發(fā)展。

3 結(jié) 語

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，以滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，提升企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。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。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常利娟.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的一些問題[J].中小企業(yè)管理與 技術(shù)，2013，（18）.

[2] 周一鳴，索春英.淺談自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工 程，2011，（12）.

[3] 孫建亮，呂頑凱.機(jī)械工程自動(dòng)化控制技術(shù)存在的問題及措施[J].信息 系統(tǒng)工程，2013，（5）.

[4] 周晨龍.機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展中存在的問題以及解決對(duì)策[J].

企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2015，（11）.

[5] 吉明珠，吳海霞.機(jī)械制造過程的自動(dòng)化控制方法[J].中國機(jī)械，2014，

（8）.