自动化机械设备设计研发与机械制造创新研究

刘敬 曹磊

[摘    要 ]当前，机械自动化是机械研究的一个重要方面，而在一定程度上讲，与整个机械系统的完整性等是分不开的，这就对机械研究人员提出了很高的要求。同时，机械研究人员在进行机械设计和制造时，不仅要在机械方面多加研究，还要在其他相关领域做出研究，以其他相关领域的知识在机械设计研发和制造方面做出创新，从而促进自动化机械设备设计和制造的发展。当然，研究人员在进行具体设计和制造时，也要在机械的安全性能等方面多加关注，不仅提高工程的质量，也对工作人员的安全做出了保障。

[关键词]自动化机械设备;设计研发;机械制造;创新

[中图分类号]TQ171.5 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]At present， mechanical automation is an important aspect of mechanical research， which， to a certain extent， is inseparable from the integrity of the whole mechanical system.At the same time， when carrying out mechanical design and manufacture， mechanical researchers should not only do more research on machinery， but also do research in other related fields， and innovate in mechanical design， research and manufacture with knowledge of other relevant fields.So as to promote the development of automatic mechanical equipment design and manufacturing.Of course， researchers in the specific design and manufacturing， but also in the safety of machinery and other aspects of the additional Concern， not only to improve the quality of the project， but also to ensure the safety of staff.

[Keywords]automated machinery and equipment; design and development; machinery manufacturing; innovation

1 机械设计及其自动化概述

自动化技术对于机械设备生产工序与人力指导的紧密结合，起到了很好的处理作用，机械设备的自动化的目的就是要使人与机器很好的结合。在进行机械设计的时候，设计的初衷是非常重要的，设计需要根据生产要求，熟悉机械加工设备的工作原理，选择设备的材料，绘制设备尺寸，把握设计过程信息等等。通過精密的计算把计算结果用于机械最后的设计定稿中，设计在机械制造中的地位不言而喻，有了生产需求，通过把需求得以实现的过程就是设计的本质，它很能体现出一个国家或地区工业生产水平，机械设备自动化的应用为普通的机械设备插上了翅膀，实现了设备的合理科学的运行。

先进的机械制造自动化设备对比传统的机械设备而言有很大的优点，主要体现在其设备使用得更加人性化、更加智能化，自动化设备将现有的先进技术合理的加以整合，使机械自动化设备能够凭借其多种多样的功能满足各种的生产需求。机械制造自动化是一个很整体的概念，其特点能够满足其生产的功能上的要求，但是机械设备毕竟是有所局限的，这就使得人们进行机械设备的设计时，对于生产要求的功能能在设备中良好的实现。

自动化技术的应用需要格外注重设备创新的原则，中国的机械设计技术虽然伴随中国经济发展有了巨大的进步，但是依旧有向先进国家学习借鉴的空间，我国机械设计自动化技术的问题还存在可控性差、智能率低的情况，所以说。通过机械设计技术的创新，可以很好地破除设备制造的限制。我国机械自动化设备的研究的设计起步晚底子薄，与其它专业知识的交互很少，所以为了更好地服务于中国社会生产的需要，把机械制造与计算机技术相融合，使设备产生一加一大于二的效果。可以预见的是自动化技术在机械制造中的应用必将颠覆传统落后的机械设备。所以说要加强机械设备的管理，让自动化技术在机械设计中大放异彩。

2 自动化技术在机械设计中的作用

中国经济的繁荣为机械制造企业带来了巨大的市场，伴随巨大市场而来的不仅仅是巨大的利润，还有日益增长生产效率的需要，各个企业的竞争也是无情残酷的，有着极大的竞争压力。所以说传统机械制造企业对于自动化技术的研究也提上了日程，众多企业希望通过自动化技术为公司带来可观的经济利益和竞争力。

2.1 提高工作与生产的质量

自动化技术的应用对市场呼唤的一个高精度的、高效率的机械设备是很好的回应，通过自动化技术带来的不单单是效率的提升，利润的增加，人力成本的减少，对于传统机械设计中的评价测量等等的指标。自动化设备都可以将其定量化，使其成为误差极小的数字数据，误差的减小，避免了资源的浪费，于此同时，高精度的自动化技术通过全程的可控数据化使得生产流程更为明确，提升了工作的效益，给机械制造企业带来了可观的收益。机械设备的制造可能存在一定的危险性，人员进行人为操作的时候精神不集中或操作不当会造成伤害，自动化设备能够通过自动化技术对安全进行检测对错误提前示警，生产的安全性得到了保证，同时自动化有效简化了操作人员的工作步骤，监视生产的整个过程，既保证了安全又保证了有效益的生产。

2.2 节约人力及资源的成本

传统的机械制造与设计很少考虑对资源的利用率，所以说在单位资源的情况下，传统的机械设备可能相对自动化设备有更高的生产资料的成本。自动化设备以其设计的高精密性，带来高生产效率的同时，对生产资源残料的使用也极为合理，这样既节约了成本同时也进行了绿色化的生产。

2.3 机械使用情况的监控和改善

自动化技术对机械设备的运行其中一个功能是对机械设备运行的监控，对机械设备运行数据的记录，然后通过运行数据的分析，有针对性地对机械设备进行维护管理，通过分析监控数据就可以对机械设备在生产中存在的问题了如指掌，对安全事故的预防和安全生产意义重大。自动化技术辅助工作人员对机械设备的故障及问题进行分析判断，起到了很好的维护作用。

3 设计原则

3.1 技术性

在整个机械化设备生产领域中，自动化机械设备可以说是最具先进性的代表，而且也具有非常高的技术性特点。因为和传统机械设备对比来看，自动化机械设备在实际展开生产的过程中，以及实际设计的过程中，一定要保证设备在各个方面都可以符合标准，只有做到这样，才能更进一步的保证所设计自动化机械设备能够正常运转。比如，在设计的过程中要求能够符合动态技术指标，而为了能够满足这项指标，就一定要具有非常高的耐热性及耐损性。除此之外，也包含一些静态技术指标，例如使用寿命的长短以及机械所具有的功率大小等都是属于硬性指标。也只有做到各项指标设计都符合要求，符合技术性的条件，才能进一步保证自动化机械设备能够得以广泛应用。

3.2 规范化

自動化机械设备在设计过程中之所以要遵循规范化原则，主要是为了便于后期的高效管理，以及对质量的有效管控。而自动化机械设备设计的目的就是为了提高整个工业行业的生产效率及减少人为因素的误差。如果在对自动化机械设备进行设计的过程中没有遵循一定的行业规范或者是行业的标准，其所设计出来的机械设备不具备规范性，不具备规模性生产特征，那必然会导致整个工业行业各个领域的生产效率低下，生产质量也便无法得到有效的保障。因此，自动化机械设备在设计过程中遵循规范化原则就具有至关重要的实际意义。但值得注意的是，在展开机械设备设计工作之前，一定要做好相关的数据收集工作，只有掌握了足够的数据信息资料，才能设计出一套标准化的自动化机械设备。

3.3 安全性

对于自动化机械设备的研发设计来看，其中最为关键的就是安全问题，一定要保证自动化机械设备在整个生产投入使用的过程中不会出现安全事故，所以，一定要做好以下两个方面的工作保证，一方面是要全面仔细反复的检测组成设备的每个零件，另一方面就是要进一步的加强机械设备人员的安全意识。

4 自动化机械设备设计研发的过程

4.1 前期设计

一项自动化机械设备设计研发项目的前期设计也分为几个过程，首先就是要根据企业的需要，做出大概的自动化机械设备设计，并提出该计划的申请。当该计划申请被批准后，就需要对该项目计划做出补充，包括项目人员，项目预算，所需要使用的技术等。计划设计完成后，需要将计划提交，并进行再次的计划申请，计划申请被批下来后，就需要将该项目分成各个部分，并交给相关的部门开始该项目，进行项目分工时，项目负责人要注意项目分工一定要明确，从而使各部门能够高效运转。负责人将项目分工给各部门后，各部门会将部门任务分块儿交给个人，个人需要认真负责，高效地完成个人任务，不拖累整个部门，从而使该项目能够高效有序进行。

4.2 中期加工

前期的设计完成后，该项目就可以交给加工部门进行加工工作。加工部门进行机械加工制造前，一定要和设计部门进行深入交流，加深对设计图纸的了解，高效地完成加工任务，从而加工出符合企业需要的机械设备。当然，加工部门在进行加工工作时，监督部门要做好本职工作，对加工部门的工作人员进行监督，在加工部门出现各种情况时也要及时提交给上级部门，从而保证自动化机械设备制造的顺利进行。

4.3 后期设备交付

中期加工任务完成后，机械设备制造项目就基本完成了，然而此时的机械设备还不能够投入使用，需要先将该设备交给设计人员进行前期的验收工作，其主要的工作包括：观察设备外形是否符合企业需求;调试设备，观察设备能否顺利运行;设备运行后的工作质量能否达到要求等，只有这些全部达到要求后，该自动化机械设备才可以投入使用。设备投入使用并不是任务的截止，在设备投入使用后，工作人员也要注意观察，一方面是观察设备的运行状况是否良好，另一方面是记录设备投入运行后出现的各方面的问题。总而言之，就是需要工作人员从中总结经验，提高自身能力，从而不断地完善设备，不断地对其进行创新研究。

5 自动化机械设备的制造创新

5.1 进行技术创新

要想实现机械设备设计研发技术的健康发展，发展自动化技术是主要方向，而自动化技术的发展离不开计算机网络技术的发展，因此在创新自动化机械设备设计研发技术过程中，要着重应用计算机技术。我们可以将机械设备制造技术分为精加工机械制造技术、数字化机械技术、继承性机械制造技术等三大类，所有这三类制造技术必须来自于计算机技术发展的支持。例如全面应用人工智能技术，其包括模拟识别智能系统、智能计算机与博弈系统以及智能机械系统等方面，都是基于计算机技术实现的。当我们在面对大数据进行分析时，我们可以根据计算机技术，从数据多样性、速度以及海量等方面入手，并结合各种混合式处理建模的使用，可以极大地提升我们的工作效率。我们自动化机械设备设计研发人员也应该在计算机水平上有所提升，以此实现自动化机械设备设计研发技术的创新。

5.2 培养高素质人才

无论何时，无论什么行业，高素质人才都是其发展的关键，自动化机械设备设计研发和机械制造同样如此，只有拥有高素质人才，机械制造业才能够长久的发展。随着自动化机械制造业的发展，行业对于相关专业的人才的需求量越来越大，尤其是具有高水平计算机技术的人才，是自动化机械设备制造业发展所离不开的，因此，要想在自动化机械制造方面做出成绩，企业不仅要高薪吸引相关人才，还要投入成本，进行相关人才的培养。

5.3 改变生产观念

自动化机械设备设计研发的另一个关键点就是要改变原有的生产关键。进行自动化机械设备设计研发的主要目的是为了满足消费者的需求，企业只有满足消费者的需求，才能得到更好地效益，从而得到更好地发展。因此，企业在进行自动化机械设备研发时，要以市场为导向，做出消费者需要的产品。

6 结语

随着经济全球化趋势不断加强，企业间竞争也不断加剧。机械行业要想在激烈的竞争中保持优势地位，必须革新企业观念，创新生产技术尤其重视计算机技术的发展，加强培养数控人才，不断提高劳动生产率、降低生产成本、抢占行业市场、适应机械自动化的浪潮。只有这样，才能抓住机遇、迎接挑战，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

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