自動化機械設備研發設計及制造的流程、要點及風險評估

楊阿華，孫衛萍

（江蘇省東臺中等專業學校，江蘇 東臺 224200）

0 引言

在自動化機械設備研發設計及制造的過程中，需要加強研究自動化的相關流程環節、要點及風險等，以確保機械使用滿足機械控制和管理的要求。在進行機械管理和控制時，要提高綜合控制水平，以有效保證自動化機械設備良好工作環境。在機械運行過程中，要對機械故障進行全面檢測，以進一步提高機械綜合控制和監測的效率。

1 自動化機械設備研發設計及制造的原則

自動化機械設備研發設計及制造過程中要重點關注企業需求，遵循技術性原則、標準化原則、安全性原則等，立足于推動機械設備制造創新發展的基礎環節，提升自動化機械設備的綜合應用性能。

1.1 堅持技術性原則

自動化機械設備研發設計及制造對實踐應用有著較高的要求，必須將技術性放在十分突出的位置之上，要結合相關設備的使用特點，以最大限度地提升其設備的使用性能。比如：在進行設計時對自動化機械設備的易損壞零部件、易出現故障的零部件和一些關鍵零部件就要進行專門的優化設計，力爭使設備具有更高的可靠性和安全性，從而避免設備后期使用時一些故障的發生。

1.2 堅持標準化原則

堅持標準化是現代自動化機械設備研發設計與制造過程中必須遵循的基本原則，這一原則應該體現以下兩個方面內容。

1.2.1 設計概念標準化

主要包括使用設計符號、設計計量單位的標準化等方面，研發設計人員要嚴格按照國際、國內相應行業規范標準執行，并且要明確相應的制造誤差參數及范圍，以防止后續自動化機械設備制造使用過程中出現故障。

1.2.2 設計方法標準化

方法是達成目標的手段，方法是否正確是確保自動化機械設備研發設計能否成功的重要保證，設計方法應與企業需求相符合，且科學而規范。為了達到預期的目的和效果，設計前要進行實驗、測量以及驗證等相關工作，然后在基于驗證獲取的數據上作出相應的優化，以確保自動化機械設備最終的應用性能，以適應企業的實際需求。

1.3 堅持安全性原則

安全性事關人的生命健康，不得有半點馬虎，必須要高度重視，安全性原則更應放在首要位置之上。在自動化機械設備研發設計過程中，關于安全性原則方面應著重體現以下三個方面的內容。（1）設備零部件設計的安全性。由于自動化機械設備是由眾多的零部件組裝而成，而各零部件用材是否滿足硬度要求、各零部件規格型號是否滿足生產要求等一系列問題，均需要精密計算和論證，以避免后期設備制造和使用過程中出現變形和開裂等方面的運轉故障，釀成相應安全事故。（2）實際操作應用的安全性。因為自動化機械設備在實際操作運行過程中可能會出現安全性問題，因此在設計時就提前作出一些優化措施，防患于未然，做好相應的安全事故防范設計。（3）應用環境的安全性。在設計過程中要考慮噪聲、污染氣體排放以及一些有毒化學物質等方面的危害因素，在研發設計中應充分考慮到這些使用環境的特殊性，提前做好相應的安全防護設計[1]。

2 自動化機械設備研發設計及制造流程

（1）自動化機械設備初步研發設計。研發設計和制造人員必須根據機械設備的實際需求并按照相關的設計標準進行研發設計和制造。機械設備的運行機理和運行方式用作相關研發設計圖紙和機械設備制造圖紙的基礎。

（2）自動化機械設備初步研發設計過程。有關的研發設計和制造人員應對機械設備的初步設計圖紙和計劃進行分析，結合一些先進的設計理念進行開發，設計和制造，并將研發設計和制造與實際設計進行有效比較，嚴格遵循總體設計計劃，繪制出機械設備的完整結構和零件圖。

（3）設計工作方案。有關的研發設計和制造人員應根據上述參考資料重新檢查機械相關設備的設計圖，并收集與研發設計和制造有關的技術文檔和標準設計圖。在設計部分與員工進行充分的互動，最終確定研發設計和制造的最終設計計劃。

（4）機械設備的加工制造。研發設計和制造人員按照最終的機械設備設計計劃制造機械設備。

（5）機械設備的驗收。機械設備的研發設計和制造完成后，應當組織研發設計和制造專業人員重新檢查制造的機械設備。一旦在研發設計和制造中發現問題，必須立即提供解決方案，以防止有問題的機器和設備。應該注意的是，只有所有制造的機械設備的質量都符合標準，才能將機械設備交付給客戶。

（6）機械設備的安裝和調試。研發設計和制造人員按照標準程序將機械設備安裝和運輸到現場，以及測試以確保其效率。

（7）機械設備的制造前試產鑒定。在機械設備完成研發設計和制造過程中要符合控制標準，并且必須仔細分析機械設備的性能。如果研發設計和制造沒有問題，繼續執行下一步。如果在研發設計，制造和檢查過程中發現機械設備的檢查結果與相關標準不符，則應根據其實際使用條件合理調整研發設計和制造，以符合當前標準。

（8）研發設備正式轉讓給買方，研發設計和制造都包含在過程中[2]。如圖1為自動化機械設備研發設計及制造流程圖。

圖1 自動化機械設備研發設計及制造流程圖

3 自動化機械設備研發設計及制造的要點

3.1 加強設計及制造的控制意識

為了克服當前自動化機械設備研發設計及制造應用中存在的問題，第一個措施是加強企業設計及制造的控制意識。（1）控制理念的落實。企業應將自動化機械設備研發設計及制造制造中的設計及制造的控制理念整合到實際工作中，并使用設計及制造的控制理念來指導實際制造工作。例如，當企業進行自動化機械設備研發設計及制造時，企業管理人員不僅應向工作人員提供培訓，而且還會就制造設備的隱患提供建議，并對機械設備的操作要點進行講解，為企業制造人員的實際設計及制造的工作提供有效的指導。針對自動化設備的實際研發設計及制造的控制流程是企業制造管理的實際體現。（2）實時更新設計及制造的控制理念。企業的設計及制造的控制理念應隨著企業制造過程中自動化設備的變化而更新，并解決企業實際問題。確保符合企業設計及制造的要點和企業當前標準的相契合，根據實際制造需求，適當調整設計及制造的控制理念和設計及制造的要點內容，是柔性自動化機械設備研發設計及制造控制的直觀體現[3]。

3.2 消除自動化機械設備研發設計及制造隱患

為了解決與企業自動化機械設備研發設計及制造的風險有關的問題，有必要加強對企業設備現有隱患的處理。（1）處理自動化機械設備研發設計及制造的遺留隱患。在升級制造設備時，企業必須特別注意新舊設備對接部分，并避免由于設備連接不當而造成的潛在隱患。設計及制造的人員首先分析新設備的功耗和相關條件，并結合電源電路布局，分析原始設備連接線和自動化設備應用工具，最后保存可用零件并替換不合格的零件。在升級企業的自動化機械設備時，對制造線，制造場地和實際安裝條件的控制是對自動化機械設備研發設計及制造的控制進行適當調整和優化的過程。（2）優化機自動化程序。自動化機械設備研發設計及制造和設備自動化程序的優化旨在解決企業制造設備內部狀態。企業進行自動化機械設備研發設計及制造時，設計及制造的人員首先測試自動化機械設備程序，了解自動化程序的運行過程中的問題并進行調試，直到企業使用的自動化機械設備程序能夠滿足企業的制造需求，并且沒有安全問題，然后才能將設備正式投入使用制造。對自動化機械設備研發設計及制造過程的分析著重于制造過程要求以及自動化機械設備本身的特性。在實際的設計及制造過程中，進行適當的調試后，可以有效避免使用機械設備的問題，也可以實現調節目的[4]。

3.3 發揮設備設計及制造的要點體系的作用

（1）設計及制造的要點條件的綜合分析。增強企業分析設計及制造的要點的能力，掌握企業自動化機械設備研發設計及制造使用中的條件，進行高質量的風險分析工作。在制造過程中使用有限元分析方法來分析當前自動化機械設備研發設計及制造的潛在隱患。包括三個方面：機械部件問題、程序問題和操作問題。并針對上述問題，提出適當的措施。在設備的實際應用中，有必要著眼于這三個方面，為工人提供預防和控制風險的建議，并很好地處理企業制造過程中的要點問題。上述自動化機械設備研發設計及制造的要點的是在風險分析、保護和實際控制過程中，充分利用企業設計及制造的要點體系，做好企業設計及制造的工作過程。（2）深入分析設計及制造的要點問題。為了在企業中有效實施自動化機械設備研發設計及制造，應進一步深入分析，盡量避免軟件問題。當處理自動化機械設備研發設計及制造中的漏洞時，維護人員結合這些故障對設計及制造的條件進行綜合分析，然后集中精力解決相關的問題，發揮設計及制造的要點體系的作用，以消除潛在的威脅[5]。

4 自動化機械設備研發設計及制造的風險評估

4.1 基礎評估模型

自動化機械設備研發設計及制造的風險評估的實施需要在適當的邏輯控制管理級別進行系統分析，以促進自動化機械設備研發設計及制造的整體優化和開發，以便自動化機械設備研發設計作出響應。科學的基礎評估模型可以實現對要點的有效分析，并發揮與自動化設備設計及制造相關的積極作用，通過對綜合分析和管理，提高設備研發設計及制造水平[6]。

4.2 設備風險評估

自動化機械設備研發設計及制造風險評估的目的是對與機械設備研發設計及制造相關的風險進行全面分析，并在評估風險的過程中優化所有信息，并增強機械設備研發設計及制造的綜合能力，從而為優化機械設備設計及制造的要點創造基礎條件。自動化機械設備研發設計及制造還需要促進設備控制和設計的有機結合，以進一步提高機械設備設計及制造的質量，因此，有必要詳細分析機械自動化設備運行中的風險，得出準確的結論，系統地分析機械設備的相關特性，并可以分析設備的安全性，進而針對性提高設備設計及制造能力。此外，有必要對機械設備的自動控制和監控進行定量分析，以確保相關的性能能夠滿足監控要求，并促進對機械設備的全面管理和控制的實施。在評估風險時，主要從以下三個層次進行系統分析：首先是損害程度；其次是引入設計及制造的風險指標；第三是從規避風險角度識別機械設備故障的風險。在評估機械設備研發設計及制造風險時，應執行整個設計及制造過程并促進對機械設備的更好管理[7]。

4.3 操作風險評估

科學評估自動化機械設備中的各種操作風險。同時，在評估活動中，自動化機械設備研發設計及制造本身的各種缺陷將更加直觀的展現出來。因此，相關操作人員可以進行深入研究以保持管理效果。至于設備的磨損問題，僅通過預防性檢查很難發現。因此，維護人員必須定期檢查設備。對一些嚴重磨損的零件進行更換，避免產品質量下降，引起機械自動化設備頻繁發生故障。在執行操作風險評估的過程中，大多數任務是定期執行的，但是評估工作周期并非完全適應機械設備的所有部分，這將導致無法及時控制潛在的威脅。針對這樣的問題技術人員可以采用針對性的控制方法，根據每臺設備的特征定義風險評估周期，并有效地監控零件的磨損。在管理過程大多會發現反復出現的問題，這些問題使某些組件無法及時得到修復，從而降低了其性能。自動化機械設備研發設計及制造過程中要對設備中各種風險因素進行風險評估，以有效降低設備運行的風險，并為機械設備的穩定運行提供良好的條件。隨著我國機械工程自動化水平的不斷提高，評估與機械設備相關的操作風險過程變得越來越復雜。因此，有必要關注整個風險識別過程，提高設備設計及制造的能力，以確保自動化機械設備研發設計及制造的風險識別符合基礎的要點要求[8]。

5 結束語

自動化機械設備研發設計及制造的原則、流程及要點研究分析是提高自動化機械設備質量重要手段。為了克服企業在自動化機械設備研發設計及制造中存在的問題，我們有必要加強對此研究，了解相關隱患，進行相關風險評估，采取相應的改進措施，以促進企業的發展。