自動化機械設備設計研發與機械制造思路探索

葉天翔 翟曉雨

摘 要：目前，我國的機械自動化模式已廣泛地應用于生產制造領域，并顯著地提高了社會總產值，但是，相對地，我國在自動化機械設備的設計和研究開發理論體系、機械制造標準化發展等方面，還存在起步較晚，使自動化機械設計和生產具有一定優化空間的問題。并且對如何完善這一問題，筆者選擇以自動化機械設備的設計、開發、生產為主的設計、開發原則作為本文的切入點，進行以下探討。

關鍵詞：自動化機械設備;設計研發;機械制造;探討

前言

近幾年來，隨著信息化電子技術的發展和第三次科技革命研究成果的不斷涌現，社會生產和運行方式發生了很大變化。在機械制造領域，自動化生產模式得到了廣泛的應用，極大地提高了生產效率，降低了生產成本，同時也降低了各種生產事故的潛在風險系數。并且，在自動化機械設備的設計、開發和制造過程中，設計者和制造企業還應遵循相應的設計原則和機械制造要點，筆者就如何進一步推進我國自動化生產模式的普及，對此作如下探討。

1機械設備自動化設計研發的意義

自動化機械的研發使得機械在正常的運行過程中，可以根據系統指令或者命令自動進行設備的操作與控制，不存在人為操作機械的現象。機械設備的自動化提高了生產的效率與質量，可以促進機械行業的長遠發展，滿足了機械行業發展的現代化趨勢。

2自動化機械設備設計研發工作開展過程中，需要遵循的主要性設計原則

2.1自動化機械設備的適用性主要設計原則

設計人員在自動化機械設備設計與開發工作中，首先要重視的是設計要點，而設計出的自動化機械設備能否適用于大部分機械運行，這是應用的前提。比如，在現階段我國自動化機械設備的設計和制造環節中，往往都是由機械制造企業按照市場自動機械設備的銷售情況，劃定一個比較寬泛的自動化機械設備設計方向，把設計、制造的自動化機械設備展示給各個采購企業。而且這種模式存在一個非常重要的問題，即如果所設計、制造的自動化機械設備的適用性太差，它的實際應用價值也會相對較低。所以，在自動化機械設備的設計和開發工作中，設計者應遵循適用性設計的基本原則。

2.2自動化機械設備的標準化主要設計原則

自動機械設備的設計、研制、生產過程中，經常受到許多因素的影響和干擾，自動化機械設備的各種零部件設計方案、實際性能之間存在一定程度的沖突性和差異性，如規格型號不一致等。造成這種現象的根源是部分自動化機械設備的設計研發工作沒有建立起明確、規范的設計標準體系，導致各個研發人員往往以小組、部門為基層單位進行獨立的設計和開發，從而產生了上述問題。為此，在自動化機械設備設計與開發工作中，企業應重視建立清晰、規范的設計標準體系，并在設計工作開展之前制定出自動化機械設備的完善的總體設計方案，要保證設計工作開展時，設計人員有明確的參照標準，這也是自動化機械設備標準化設計原則的主要表現。另外，在自動化機械設備的設計和開發工作已基本完成，設計人員對設計方案的合理性和制造的自動掛機樣件進行了實際運行檢測后，也得以依靠明確的設計標準，使總體設計方案更加科學合理。

2.3自動化機械設備的安全性主要設計原則

首先，在自動化機械設備的設計和研發工作開展期間，如設備零部件的規格型號出現設計問題，在后續自動化機械設備樣件操作實踐環節中，存在著潛在的嚴重安全隱患。為此，在自動化機械設備設計與開發工作中，設計人員和企業應遵循以下兩個安全原則：

（1）在自動化機械設備設計與開發工作中，企業要注重營造一個安全的設計環境，并做好相應的安全防護措施。比如逃生通道的優化、設計人員安全保護裝置的設置等;

（2）設計人員要在設計工作流程的各個環節上，對設計方案的安全性進行優先分析，并針對可能出現的安全問題，提前制定有針對性的應急措施。另外，在自動化機械設備零件設計、樣件制造環節中，應對其質量進行檢驗，對所制造的自動化機械設備的耐久性、操作穩定性進行多次檢驗，以確保所設計的自動化機械設備在批量生產后不出現較嚴重的安全問題，保證設備的運行穩定可靠。

3在自動化機械設備設計制造環節中，需要注重的問題與制造要點

3.1提高自動化機械設備與信息化電子技術的結合程度

其主要設計和制造原則是將傳統的機械設備與信息化電子技術相結合，從而使所設計、制造的自動化機械設備具有一定程度的智能性，實現遠程網絡信息數據交換，實現自動化機械設備的自動化，從而使自動化機械設備在設計、研發和制造環節中，與信息化電子技術的結合在一定程度上還涉及自動化機械設備的實際應用價值和生產效率、運行穩定性。鑒于此，相關設計人員與企業第一時間將重點放在與自動化機械設備設計、制造有關的問題和要點上，不斷對自動化機械設備進行技術革新，以適應不斷發展的信息化電子技術，適當提高自動化機械設備的智能化程度。舉例來說，AI人工智能信息化電子技術近年來得到了迅速發展，它與現有的自動化機械設備設計技術有機地結合起來，從而提高了自動化機械設備在極端施工情況下的智能化程度，可根據所面臨的設備運行狀況，制定出科學、合理的應對方案。

3.2自動化機械設備制造企業應扭轉舊有的機械制造與企業運營觀念

目前，我國絕大多數自動化機械設備制造企業的經營理念、機械設備制造模式都比較僵化，不能完全適應市場經濟的發展。舉例來說，自動化機械設備的設計、研發和制造工作是優先事項，而制造企業則將所制造的自動化機械設備樣本展示給不同的采購企業，而在這種模式的運作中，經常會出現自動化機械設備市場實際應用范圍狹窄、企業經濟效益下降、所設計、制造的自動化機械設備經常出現等問題。為此，在自動化機械設備設計、研制、開發、生產過程中，制造業、設計、開發人員要調整舊的企業運作模式，首先要與各自動化機械設備采購企業協調溝通，簽訂相關的采購合同，根據各設備采購企業的采購意向，在自動化機械設備特定性能要求的基礎上，進行自動化機械設備設計、開發、生產。

3.3注重于培養設計研發與機械制造專業人才

在目前階段，我國自動化機械設備的制造總量雖居世界前列，但絕大多數設計、研制、制造的自動化機械設備技術含量不高，且設備運行穩定性和生產效率不高。作者認為，這類問題的根源在于我國大多數自動化機械涉筆設計、研發人員的專業水平與綜合素質都不高，而且在宏觀層面上缺乏對自動化機械設備制造專業人員的培訓意識。所以，在國家層面和機械制造企業層面，都應該適當地提高對自動化機械設備設計、開發、制造人員的培訓意識，重視提高對高級專業人才的系統性培養，增強企業對高級專業人才的競爭力。比如，機械制造企業就是通過提高自動化機械設備的設計和開發工作的工資福利水平來實現的。

結語

總而言之，盡管我國機械制造行業與自動化機械設備的設計研發工作在近幾年來取得了長足的發展，但是，我國在這一領域起步較晚，還存在許多問題和不足，因此，筆者對自動化機械設備設計研發工作中應遵循的主要設計原則，以及應注意的問題和機械制造要點進行了深入的分析。

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