自动化机械设备设计研发与机械制造创新探讨

申大明

摘 要：机械行业发展的基础是机械设备的设计研发，而设备的设计研发需要以实际需求为导向，只有满足市场需求的机械产品才可能有好的发展前景。自动化机械设备的灵活性很强，且其系统性特点比较突出。在自动化机械设备的设计研发中，需要融入计算机与网络技术对机械制造进行创新，从而促进机械行业的进一步发展。

关键词：自动化机械设备；设计研发；机械制造

随着计算机技术与网络技术的不断发展，机械行业的发展必然实现机械设备的自动化。在自动化机械设备的设计研发过程中，要注意对机械制造进行创新，从而促进机械制造业的发展，提高我国的经济发展水平，促进我国经济的可持续发展。

1 发展分析

随着计算机技术和信息技术的不断发展，自动控制技术和传染技术等也在不断的进步，在这些技术的融合下，机械设备的设计已实现自动化，从而迈入现代化的发展阶段。并且，我国经济的发展水平，很大程度上取决于制造业的发展，在经过几十年的发展后，我国的制造业已经发展得相对比较成熟。在整个制造产业中，包含的行业有100多个，从事制造加工的企业有800多万家，产品种类有6万多种。目前，我国的机械工业产能已经达到解放前的2600倍，在全球排在第5位。其中，我国拥有的机床数量居于全球首位，汽車产量居于全球第4位。在我国已经步入自动化市场的条件下，在未来5年里，我国的工业机器人市场可能会达到2000亿的规模；而变频器的潜在市场空间在1200-1800亿元，且近几年的市场增长率一直保持在12%-15%之间；根据相关调查显示，传感器的对外贸易增长量保持在20%，且在2015年，其市场规模已经突破1200亿元；工业软件的市场规模在2011年为616.34亿元，同比增长18%，在2015年，其市场量已经达到1038亿元。

2 研发分析

2.1 设计方面

在自动化机械设备设计研发中，首先要从企业的实际需求出发，对设计研发工作作出大致的规划，并提出申请。在项目获得批准后，再对项目的规划进行细化，包括实施项目所需的人员、成本、技术等。在完成设计计划后，要第二次提交计划，获得批准后再将项目划分成各板块，由不同的部门负责其中一部分工作。为提高部门的运转效率，部门应确保人员分工的合理性。

2.2 制造方面

在对项目做好整体规划后，需要由加工部门实施加工工艺。在正式加工前，应与设计部门做好沟通，对设计图纸进行充分的了解，避免因为对图纸理解有误引起加工中出错。而设计部门在设计图纸上应将尺寸标注清楚，并确保尺寸大小、基准的正确性，如图1所示为正确的尺寸标注方法。在实际的加工过程中，要严格按照制造流程加工，并对制造全程进行监督，确保加工的顺利完成。

2.3 交付方面

在完成机械设备的加工后，应由设计人员检查设备的外观，验收合格再进行调试，对设备进行试运行，观察设备的运行状况。在试运行合格，确保其性能和安全等级等达到设计要求时，则可完成交付工作，将设备投入正式使用。在机械设备的使用过程中，要做好其维护工作，定期检查确保其处于良好的运行状态，如果发现有问题存在，则应及时处理并做好维修记录。此外，在设备的使用过程中，还需要不断地对其进行优化，提升其性能。

3 重要环节

3.1 安装调试方面

设备的安装调试质量会影响其运行效果，在调试时，需由设计人员到现场进行技术指导，并对安装调试过程进行监督，如果在此过程中出现问题，技术人员应及时作出处理。在调试时，要注意调试好机械设备的运行参数，并确保参数的合理性。比如，某三相步进电机驱动器的主要电气参数如下：第一，供电电压为24-40V；第二，输出相电流，3.0A-5.8A；第三，控制信号输入电流为6-20mA，其开关功能和参数设置如表1所示。在自动化机械设备的安装调试过程中，技术人员的技能水平和现场处理能力都能得到提升。在安装调试完成后，还需要通过设计图纸、机械设备使用说明等资料，对实际的操作和维护人员进行培训。

3.2 研发制造方面

在自动化机械设备的研发制造过程中，设计研发方案的科学合理性是最为重要的，其直接决定着机械设备的制造质量。因此，在自动化机械设备的生产制造过程中，要严格按照加工图纸加工，加工部门应随时与设计部门保持联系，确保对图纸的理解无误。而设计部门则应对制造过程进行监督，并给予技术性的指导，与加工部门共同努力，对加工技术进行优化，从而提升设备零件的加工精度。此外，加工部门在生产中遇到问题时，应将问题提出来，与设计部门共同商讨解决对策，并在现有的加工技术上进行创新，以提升自动化机械设备的制造水平，改善产品质量。

3.3 不断创新技术

现阶段的机械设备设计研发方向是自动化技术，自动化技术需要在计算机技术的支撑下才能有所发展。因此，在自动化机械设备的设计研发与制造过程中，最为关键的就是对计算机技术的运用。目前，自动化机械设备制造技术主要有三类，一类是集成性的机械制造技术，一类是精细化的机械制造技术，还有一类是数字化的机械制造技术，这三方面的制造技术都需要在计算机技术的支撑下才能进行。例如：人工智能的全面应用和创新，使机器学习、机器智能、认知计算等词语成为相关人士的研究重点，而在对大数据进行分析时，需要从多样性、速度、海量等方面着手，并结合各种先进的混合式处理模型，可以大大提高其成本效率到10倍和20倍之间。由此可见，在自动化机械设备的制造过程中，起关键作用的便是计算机技术，因此无论是设计人员，还是制造人员，都应该在计算机技术水平上有所提升。同时，只有企业员工的计算机技术水平得到提升，注重先进技术的运用，如人工智能，才能对自动化机械设备制造进行创新，最终达到改良产品的目的。

3.4 全面提升水平

在自动化机械设备的设计研发与制造过程中，人员素质也是非常关键的，企业除要具备一定的生产实力外，还需要注重对人才的培养，企业的长足发展离不开高素质员工的参与。首先，要在企业内部制定完善的人才培养机制，对技术研发人员的技能水平进行考核，加强对其的培训，提升其职业素养，培养其创新意识，促进企业自动化技术水平的提升。其次，要制定相关的激励政策，提高员工的工作积极性，进一步提高企业的科研水平。比如，对在研发工作中有突出贡献的员工给予精神和物质的奖励，为其他员工其表率作用，提高全体员工的工作积极性。最后，对先进设备进行有效养护和维修，如冶金工业中的专用设备有制氧机，其使用寿命是18年，必须采取正确的养护方式，才能保证其运行效率。

4 结束语

综上所述，自动化机械设备的设计研发与制造，离不开计算机技术的发展，在计算机技术的作用下，机械设备的制造技术才能够有所创新，才能推动机械设备制造行业的快速发展。并且，在自动化机械设备的设计研发与制造环节中，还需要注重提升操作人员的整体素质，并采取奖励措施提升其工作积极性，促进机械制造行业的发展。

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