化工機械制造中的機械設備自動化研究

（河北 石家莊 050000）

一、機械自動化的技術構成

對于機械自動化而言，它是一個相對比較復雜的系統，由諸多科學技術組合而成，是一種較為先進的生產模式，其中涵蓋了若干個單元，每個單元都有自己的功能和作用，如程序單元決定了系統所需完成的工作任務；傳感單元可對信息進行采集和傳輸，確保命令的有效執行；控制單元可實時完成調節和監控，保證系統穩定運行。

二、化工機械制造中機械自動化的具體應用

化工機械是化學工業生產中使用的各種機器和設備的統稱，可在化工機械上完成相應的處理及反應過程，從而生產輸出既定的化工產品或中間產品。由此可見，化工機械是化工生產中不可或缺的重要組成部分之一。比較常見的化工機械有過濾機、破碎機、干燥機、蒸發器、反應爐、吸附及交換設備等等。在對化工機械進行制造的過程中，為提高制造水平和生產效率，可對機械自動化中的相關技術手段進行組合應用。

（一）CAE技術的應用

CAE是計算機輔助工程的簡稱，這是機械自動化中的核心技術之一，該技術在機械制造領域中的應用非常廣泛。在化工機械制造中，可借助CAE技術對化工機械制造中的力學性能進行輔助計算與分析，由此可使機械產品的結構、剛度及強度達到相關要求。可用于化工機械制造的 CAE軟件有 ANSYS軟件、NASTRAN軟件等。

1.ANSYS軟件在化工機械制造中的應用。軟件具備熱瞬態分析功能，其在化工機械制造中的應用，能夠快速得出機械設備在某一段運行時間內的熱性能。不僅如此，ANSYS軟件還有著超強的數據分析能力，經分析處理之后的數據可與其它軟件進行共享，由此大幅度提升了化工機械制造過程中的數據處理水平。目前，隨著化工生產過程的不斷改進和優化，對化工機械的各方面性能提出更高的要求，因此精細化設計已成為化工機械制造的必然發展趨勢，而想要使制造出來的化工機械產品達到精確性的目標，就必須保證產品設計的合理性，應用ANSYS軟件可以使該目標得以順利實現。

2.NASTRAN軟件在化工機械制造中的應用。在化工機械制造中，可以運用NASTRAN軟件進行熱傳導分析，從而達到優化機械設備熱性能的目的。除此之外，很多化工機械在制造過程中采用的都是非線性的設計方法，可在機械產品的金屬成型及變形分析中，對NASTRAN軟件進行應用，并且還可以對部分零部件進行分析，從而了解每個部件的使用壽命，借助可視化模型，能夠實現對化工機械結構的整體優化。

（二）模糊控制的應用

模糊控制是智能控制技術的重要分支，是一種以模糊邏輯推理為基礎的計算機數字控制技術，其歸屬于非線性控制的范疇。通過模糊控制能夠對人工決策過程進行模擬，在此基礎上可以實現算法控制。同時，模糊控制還能與一些先進的技術相結合，形成功能更加強大的自動化控制系統，由此可對化工機械制造過程進行有效控制。例如，模糊控制+神經網絡、模糊控制+專家系統、模糊控制+遺傳算法等等。近年來，隨著模糊控制理論的逐步完善，出現了一些具備自學習特征的模糊控制技術，其可以按照化工機械的相關指標，完成數據分析，進而得出合理的結果，按實際需要對化工機械的結構及功能進行優化調整，不但提升了化工機械的運行穩定性，而且還使設備的運行過程變得更加安全、可靠，能顯著降低化工機械生產中的事故發生幾率。

（三）CAD技術的應用

CAD是計算機輔助設計的簡稱，這是一種非常先進且實用的設計方法，在化工機械制造中的應用十分廣泛。依托CAD能夠快速完成化工機械建模，為后續的制造加工提供參考依據。通過CAD可以在相對較短的時間內設計出化工機械產品的模型，由此可使與產品有關的信息直觀呈現出來，便于產品參數的優化調整，能使制造加工過程變得更加合理。除此之外，借 助3D打印技術，可將化工機械的關鍵參數及模型以三維可視化的形式進行展現，不但確保了參數的精確性，而且還能大幅度提升制造效率，有助于化工機械制造成本的降低。在化工機械制造中，對3D打印技術進行運用時，操作人員可以先通過數字掃描儀，對相關參數進行掃描，然后輸入到計算機系統當中，并在3D模型中，完成固化與粘合等步驟，通過復制與還原得到最終的模型。

三、機械自動化應用要點

在化工機械制造的過程中，對機械自動化進行運用時，除了應當了解相關的要點之外，還應對如下事項予以注意：

（一）確保基礎配套

機械自動化涵蓋的內容既多且雜，如計算機、微電子、機械、控制等等，上述內容均會對化工機械制造系統的運行產生一定的影響，比如檢測、控制、伺服等等。同時機械自動化的實現需要大量數據信息的支撐，所以信息處理成為化工機械制造中不可或缺的技術之一。為使機械自動化能夠在化工機械制造領域中得到有效應用，必須保證基礎配套，具體而言，應當逐步加大對基礎技術的研究力度，全方位、多角度對各個工序的自動化進行分析，從而最大限度地滿足化工機械自動化制造的需要。

（二）保證技術的實用性。

在化工機械制造中應用機械自動化的相關技術時，應當確保所選的技術具有較強的實用性。對 此，制造企業應將各種主流及先進的自動化技術作為首選，并對自動化技術應用中的問題進行分析，找出有效的解決方法，在充分利用原有設備的基礎上，通過優化調整，提高機械制造的自動化水平，使生產出來的化工機械產品滿足不同用戶的使用需要。

（三）考慮成本

化工機械制造企業在對機械自動化技術進行應用的過程中，除了要考慮自動化技術應用之后，能夠對生產效率帶來的提升之外，還要考慮所選的技術需要投入的成本，若是成本與效益不成正比，則無法充分體現出自動化技術應有的優勢，并且還會增大企業的資金壓力。因此，化工機械制造企業應當對一些較為成熟的自動化技術進行選用，通過技術集成，提升機械制造水平和生產線的自動化程度。