自動化機械設備設計的創新與應用

井慶剛 張新濤

摘要：自動化設備在我國的應用比較廣泛。隨著科技的發展，在生產過程中，要求減少人工成本，使生產利潤最大化，這就需要對生產過程中的機械設備進行升級，使之在智能化方面，發揮應有的功能。因此，在機械設備設計中，就要考慮好其自動化水平，使制造出的機械設備在市場中更能受到歡迎，以此來增加其競爭力。

關鍵詞：自動化；機械；設計；方法

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487 （2018） 01-0151-02

0 前言

自動化設備對于我國當前發展有著不可忽視的重要意義，自動化設備簡單來說就是利用機械傳動機構、檢測單元等多種系統構成，可以按照一定指令做出指定動作。在中國工業化進程中，機械設備的使用肯定是少不了的，隨著工業化進程的不斷加深，在使用中的教學要求就會越來越高，在這樣的發展趨勢來看，自動化肯定是發展的未來[1]。因此在對機械設計時，除了要考慮它的功能性以外，還要在自動化方面進行深研究，使設計出的產品更加符合生產的需要，也為使用的企業降低生產成本，使自動化機械設備在市場中更加有競爭力。

1 概述

所謂自動化設備機械是指，在機械設備結構中主要包括了控制系統、檢測單元、執行部件、傳動結構等部件組成，在操作中，通過程序的編訂，對機械部件進行控制，使之按照規定的內容進行標準化生產。

在自動化設備的使用中，為中國的經濟發展做出了巨大的貢獻，使企業在生產中，在人工中進行了減少，從中為企業的發展奠定了堅實的基礎。在國產的自動化設備中，和國際相同產品相比較，我國還是比較在國際尖端水平，而且，在產品價格中，有著很大的性價比，使自主產品在市場的占有率很高。

在和國外產品相比較中，還存在著諸多問題，如：設計環節相對繁雜、專業技術過于老套、實際操作人力耗損較多等等。因此，在后續發展過程中，我國自動化設備仍需進一步完善與創新。在我國自動化設備未來發展中應將便捷、簡約作為主要設計方向，進而更好地推進高智能化實現進程。

2 自動化設備機械設計中的必備條件

2.1 必須要滿足自動化設備的基本功能

相關工作人員在對自動化設備機械開始設計前，設計人員必須要對當前設備所需具備的多種功能有明確認知，比如：傳送、印刷等。現階段下，大多數自動化設備功能逐漸趨于功能性，具備檢測、清潔，甚至一些較為完善的自動化設備還具備自身包裝功能，所以在設計工作正式開始前，相關設計人員應對當前自動化設備所需使用的實際場合、實際應用，進行綜合考慮，同時還要對當前設備中各個功能的使用方式以及當前各個功能的實現原理有明確掌握，進而更為簡單、便捷的達到自動化功能的應用目的。

2.2 對新型技術以及機械原理結構有明確認知

現階段下我國機械原理機構與科學技術適用性較差是當前導致我國自動化設備設計繁雜及成本較高的主要原因[2]。在此背景下，相關設計人員應盡可能的選擇適當的機械原籍結果，來有效提升設備傳動空間使用效率，有效降低傳動零件損耗，有效降低最初制作成本。

以某設備為例，曲柄滑塊傳送是該設備主要傳送方式，但是由于市場需求變故，該設備必須要提升傳送行程，但是由于該設備空間有限，所以增加曲柄長度來滿足市場需求此種方式是不可取的[3]。此種情況下，可以應用曲柄齒輪齒條機構來提升傳送行程，進而更好地滿足當前市場實際需求。

隨著我國科學技術發展進程不斷加快，自動化設備設計過程中也就加入了越來越多的先進科學技術。比如現階段下對于一些精密度要求較高的零件，傳統生產技術根本無法滿足當前市場需求，在此背景下，3D打印技術應運而生，很好的解決了當前零件精準度交叉問題。同時在自動化設備機械中傳統軸承成本相對較高，因此可以選用新型的塑料軸承來代替，與傳統軸承相比，塑料軸承具備多種明顯優點。如：成本較低、免油、耐磨等等。

在機械自動化設備設計過程中，應首先對當前設備進行分析，然后與現下一些新型技術進行結合應用，不但可以使得設備簡單便捷，有效降低設備制作成本，還可有效為當前設備使用壽命、使用質量提供保障。

3 自動化設備機械方式探討分析

3.1 借鑒其他發達國家產品機械設計

在設計過程中，設計人員可以以自動化設備機械較為發達的國家作為參考，并結合當前工程所需機械設備實際情況對其進行整體設計，進而更好地使當前設計滿足實際工程需求。

3.2 參考其他有關文獻資料

在設計過程中，相關設計工作人員可以借助其他參考資料或者相關發明來發掘新型設計思路，使得自身設計方式實現多樣化[4]。除此之外，參考其他文獻或者設計作品可有效提升設計人員設計思路靈活程度，進而更好的使當前設計進行完善與優化。

3.3 應用計算機設計手段

隨著科學技術的不斷發展，相關領域對于機械設計人員也都提出了更高要求。現階段下計算機輔助工具是當前機械設計人員自身能力的直接表現，相關單位更是直接要求機械設計人員必須要掌握任意一門輔助設計工具。因此，設計人員在工作過程中，應踏實提升自身使用計算機設計軟件的熟練度，進而更好的提升其設計效率。除此之外，設計人員還可利用自己業余時間來利用某種特定方式對自己設計完成的作品進行整體分析，進而更好的提升當前自身設計水平以及設計精準性。

3.4 靈活運用TRIZ理論

俄國在20世紀中期首次提出了TRIZ理論，該理論主要是利用計算機系統對當前世界上存在的多種發明專利進行分析，并指出其存在問題，針對其存在問題為其制定出針對性的解決方式以及相關工具[5]。所以，在設計過程中，相關工作人員也可以應用TRIZ理論來解決當前多種設計問題。

在尋找問題答案過程中，相關工作人員應首先將設計過程中所遇到的問題進行轉換，而后將其放置于TRIZ理論中對其進行分析，進而更好更快的發現設計中存在的多種問題，并得出TRIZ問題的普適解，而后相關工作人員可以以此為據來得到當前設計中存在問題的針對性解決方式，進而更好的對當前自動化設備機械設計進行進一步完善與優化，使其更好的滿足當前工程實際應用中的多種需求。

4 結束語

總而言之，在機械設計過程中，設計人員創新思維對其最終設計效果有著不可忽視的重要意義。與其他工作不同，機械創新設計本就對工作人員的創新思維要求較高，作為一名合格的設計工作者，在日常工作過程中不僅要了解當前新型技術以及設計思維還要加大對自身思維培養力度。

站在客觀角度對當前自身設計工作進行分析探討，掙脫傳統設計方式及思維模式，探討出一條適合自身發展的新型道路。同時，在設計過程中還應以傳統設計方式為基礎與當前設備實際情況進行結合，對其進行創新。除此之外，發散性思維對于其整體設計而言也是非常重要的，因此在設計過程中，相關設計工作人員應從各個設計環節、設計角度為入手點，來加入自身創意思維，進而更好的實現自身設計的優化性與全面性。

參考文獻

[1] 吳志中，石油化工企業儀表自動化設備的故障預防與維護措施[J].化工設計通訊，2018，44 （2）：123.

[2] 付蔚，鄒鵬舉，曹秀英.智能家居異構網絡中自動化設備的資源共享協議設計[J].電視技術，2017，41（24）：158-161+171.

[3] 張新亮.基于OpenGL和Visual C++6.0的機械自動化設備的虛擬仿真系統研究[J].南方農機，2017，48 （22）：116+164.

[4] 李勇.石油化工企業儀表自動化設備的故障預防與維護措施初探[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2016 （5）：169-170.

[5]三十四年食用菌高產特技高效菇味鮮美庭院機械自動化設備輕松種菇成功盈利[J].中國食用菌，2015，34（5）：63.