機械自動化在化工機械制造中的應用分析

王月權 魏連山

摘要：現如今，科技水平越發進步，信息技術的不斷更新與完善，在很大程度上促進了各行各業向著自動化方向發展。機械制造是當前比較重點的行業，其在不斷發展的過程中，逐漸研發和應用自動化技術。以自動化技術為載體進行機械制造，能夠顯著提高機械制造作業效率，促進我國機械制造領域實現深入發展。鑒于此，筆者主要圍繞機械自動化的分類，注意事項、具體應用以及發展方向展開有效分析，從而為機械制造領域實現技術改革提供重要的理論依據。

Abstract： Nowadays， the level of science and technology is getting more and more advanced， and the continuous updating and improvement of information technology has greatly promoted the development of all industries in the direction of automation. Mechanical manufacturing is currently a relatively important industry， and it is gradually developing and applying automation technology in the process of continuous development. Mechanical manufacturing with automation technology as the carrier can significantly improve the efficiency of mechanical manufacturing operations and promote the in-depth development of China's machinery manufacturing field. In view of this， the author mainly focuses on the classification of mechanical automation， the consideration of specific matters， specific applications and development direction， thus providing an important theoretical basis for the realization of technological reform in the field of mechanical manufacturing.

關鍵詞：化工機械制造;自動化技術;應用;分析

Key words： chemical machinery manufacturing;automation technology;application;analysis

中圖分類號：TH165? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）35-0228-03

0? 引言

機械制造具體致力于機械設備、產品以及配件的生產和加工，是當前社會發展過程中的重要領域，在很大程度上決定著國家經濟建設發展進程。化工產業隨著規模的不斷擴大，對機械制造技術要求也有所提高。而自動化技術是新時期的主流技術手段，將其應用于化工機械制造中，將呈現出十分高效的作業效率。因此，針對化工機械制造領域的自動化技術進行深入分析，很有必要，能夠為促進化工產業實現深入發展奠定理論基礎。

1? 化工機械制造自動化技術應用分類

在化工機械領域，關于自動化技術分類，具體總結為以下幾個方面：

①工廠建設工程中利用自動化技術，能夠使工程建設周期明顯縮短，同時，也促進了工廠建設體系的系統化發展，利用自動化技術將物料運輸、管理以及設備生產等各項模塊建立有機聯系，從而保證工廠作業環境更加安全、穩定。

②應用于制造單元中，特別是一些規格較小的單元產品，能夠顯著增強產品靈活性，進而優化產品內部結構和系統功能。

③利用自動化技術設計并建立制造線，能夠使各項生產活動更加系統化和集成化，對于全面提高作業效率具有重要意義。

2? 機械自動化在化工機械制造中的具體應用

2.1 模糊控制技術

所謂的模糊控制技術，具體依賴的理念以模糊數學為主，在控制技術領域具有的權威性比較顯著，不僅新穎，同時所具有的技術水平也比較先進和高級。其工作原理具體指以模糊數學為理論指導，模擬人工決策，進而實現算法控制，以及機械設備內部自動化系統確立。隨著模糊控制技術的廣泛應用，人們開始重視將其與其他技術相結合，構建綜合性、多功能的自動化技術體系。通常情況下，該技術手段可以與神經網絡、遺傳算法、專家控制、系統建模等方面相結合，從而全面提高化工機械生產作業效率。此外，部分模糊控制技術具有一定的自學特征，能夠根據機械設備反映的指標，做出合理的數據分析，并根據具體情況對設備內部組成結構、系統功能進行調整，從而保證設備本身系統更加穩定，運行環境更加安全、可靠。

2.2 CAD輔助設計

CAD技術是一項以計算機為載體的現代化設計手段，是目前化工機械制造領域比較常用的設計手段。利用CAD技術，對具體制造工程項目以及機械設備進行建模、設計圖紙，從而為后續生產作業提供重要參考價值。利用CAD技術對機械產品模型進行設計，能夠使工程信息更加具體與直觀化，方便作業人員根據產品參數情況，進行合理生產與作業加工。同時，在CAD常規技術系統的基礎上，增加3D打印技術，能夠使產品設計參數和模型更加直觀化。保證產品設計參數更加精準，制造效率更高，有效降低化工機械作業成本投入，對于促進企業實現深入發展具有重要意義。3D打印技術具體工作方式為：先利用計算機對產品設計數據參數進行掃描，過渡到特殊材質的液面，通過固化、粘合之后對產品模型進行復制，還原。

2.3 AEI系統

所謂的AEI系統，具體指人工智能、專家系統和智能傳感器的結合，是當前自動化制造領域比較先進的技術手段。AEI系統所具有的功能優勢十分顯著，不僅能夠實現化工機械自動化發展，同時還能夠保證產品內部結構精細化、功能智能化、多元化發展。在設計AEI系統時，根據化工機械在制造過程中可能存在的故障和隱患參數進行分析和設計，并以此為依據對系統智能防范措施加以完善和更新。從而保證AEI系統能夠根據設備制造真實情況，通過程序推理和模型假設，完成生產方案的設計，進而全面實現自動化作業生產。

2.4 人工神經網絡技術

該技術簡稱為ANNs，具體指以動物為對象，對其神經網絡進行模仿，從而構建的數字化模型，其所包含的信息十分豐富，同時更具有一定的信息分析和處理能力。該技術在化工機械作業中，應用比較廣泛，所呈現的發展優勢也比較顯著。作為一種運算模型，由許多個節點連接而成，所呈現的非線性特征明顯，同時在信息處理方面具有較強的自適應性。與模糊控制和AEI系統一樣，ANNs同樣具有較大的發展空間，在化工機械領域，針對自動化制造技術進行研究時，應重視這一技術手段的研發與應用，從而顯著提高機械制造系統自適應能力，全面提高機械制造作業效率。

3? 機械自動化在化工機械制造應用中的注意事項

3.1 嚴格關注基礎配套

在化工機械領域，利用自動化技術進行制造生產時，應注意基礎設施要配套，從而保證生產環境的安全性與穩定性。首先，自動化系統所包含的技術模塊比較豐富，通常包括計算機、自動控制、微電子等領域。對此，研發人員應形成正確認知，保證自動化系統內部組成結構健全，功能完善。在重點研發自動化技術系統之前，先要對其基礎設施以及配套元件進行研究，保證系統本身所具有的信息搜集、運算、決策和處理功能更加健全。同時，研發人員應重視自動化系統材料、元件、零配件的智能化、集成化建設。重點關注主機系統以及控制系統的功能建設，保證自動化制造生產效率更加高效。此外，從宏觀層面考慮自動化機械設備的運行功能，其中包括體積參數、使用周期以及故障風險等。

3.2 重視自動化技術實用性開發

在化工機械領域，關于自動化技術的研發，其重點應該以實用性價值為主。研發人員應該立足于當下機械制造領域實際情況考慮，合理吸收國外先進的設計理念，并綜合國內機械制造市場發展需求，對自動化技術內部系統、運行功能進行優化和創新，從而研發出適合國內機械制造市場發展的先進技術手段，和機械設備。也就是說，研發人員在研發和生產自動化技術時，應充分考慮其實用性功能，從而保證自動化制造工作效率更加優化。同時，企業可以根據自身資金條件，有側重地對部分自動化技術模塊加以優化和創新。改善自動化作業生產條件，提高設備生產效率。比如說，在機械制造領域合理引進CAD技術手段，并在人工操作的配合下，完成機械設備參數設計以及模型確立。

3.3 重視自動化技術應用成本控制

在自動化技術研發與應用過程中，應該重視成本的合理控制，從而保證國內機械制造領域發展資金充足，為其實現深入發展奠定良好的資金條件。因此，在該領域，相關企業應該選擇性價比較高的自動化技術，投入到機械制造、生產與加工，最大程度控制制造成本，提高企業整體經濟效益。首先，制造企業應該根據具體產品加工項目，合理選擇自動化技術類型，保證作業流程更加有效，作業效率更高。同時，加強自動化技術系統化、集成化建設，能夠有效減少成本損失，促進機械制造領域實現深入發展。

4? 機械自動化在化工機械制造中的發展趨勢

4.1 智能化

在化工機械領域，智能化將成為自動化技術的主流發展方向，研發人員應將智能化功能作為重點目標，對自動化技術進行完善和更新，從而保證其技術水平，有效滿足機械制造領域未來發展需求。對此，以人工智能為載體，通過對程序、數據、編碼以及模型的建立與處理，健全自動化系統內部結構以及系統功能，從而保證自動化制造環境更加穩定，制造效率更加高效。利用智能化手段對機械制造各項工序進行整合，構建一體化制造體系，從而有效降低因機械制造所帶來的資源浪費以及環境污染。

4.2 集成化

在未來化工機械發展領域中，自動化技術將向著集成化方向發展。也就是說，自動化技術內部元件將呈現出明顯的集成化特征，自動化設備規格有所縮小，功能也將更加齊全，能夠有效改善化工機械生產作業環境。同時，集成化的發展，能夠明顯降低因為物料、元件所帶來的制造成本，對于保證企業自身經濟效益具有重要意義。在未來的發展領域，CIMS將成為機械制造最為關鍵的系統，該系統具體包括四個子系統，且彼此之間相互獨立，將其應用于化工制造領域，將呈現出理想的作業效果，不僅有利于工作效率的提高，更有利于機械領域的實現整體性、系統化的發展。

4.3 虛擬化

未來的機械自動化，將呈現出虛擬化的主要特征，以信息技術為載體，構建虛擬仿真模型，是提高機械設備設計參數精準度的重要手段，同時也是實現自動化技術水平升級的重點要素。據了解，虛擬技術在當前的機械制造領域已經受到了初步的應用，比如說在冶金、化石能源生產等方面都有所涉及。在未來的發展過程中，虛擬化機械技術將受到更廣泛的應用，隨著科研力度的增加，該類型自動化技術功能將越發健全。利用虛擬化技術手段對機械設備進行模型構建，能夠將設計與制造過程中存在的安全隱患以及故障風險及時地展示出來，從而方便工作人員根據具體情況，進一步對設計方案以及執行操作加以改良和完善。

4.4 敏捷化

自動化技術敏捷化功能建設，是未來機械發展過程中的重要趨勢，研發人員在針對自動化技術進行系統改進和功能完善時，應該立足于設備本身敏捷化功能考慮，提高技術手段靈活性，保證設備生產環境更加穩定，同時也方便設備制造的調整與調試。最重要的是，提供自動化技術敏捷功能，能夠保證機械設備生產有效滿足客戶群要求，全面提高企業自身市場競爭能力。

5? 結論

化工產業作為當今熱門行業，發展規模不斷擴大，對機械制造的技術要求也在不斷提高。為了提高機械制造效率，必須加強自動化技術的研發與應用，通過模糊控制、計算機輔助、人工智能以及神經網絡等先進的自動化技術，進行化工設備、產品的研發與加工。同時，在使用自動化制造技術時，應注意控制制造成本、重視基礎型、應用型設施開發與制造。并在應用的過程中，不斷總結經驗，促使化工機械向著智能化、集成化等方向發展。

參考文獻：

[1]孟鳳.機械自動化在化工機械制造中的應用[J].化工設計通訊，2017，43（06）：250，256.

[2]寧志華.機械自動化在機械制造中的應用分析[J].中國設備工程，2017（24）.

[3]孟鳳.機械自動化在化工機械制造中的應用[J].化工設計通訊，2017（06）.