机械设备自动化在化工机械制造中的应用探讨

盖云峰，秦 晖

（1中钢集团鞍山热能研究院有限公司 辽宁 鞍山 114000）（2鞍钢化学科技有限公司针状焦作业区 辽宁 鞍山 114000）

1 引言

随着经济增长生产力不足的问题越来越明显，机械设备自动化技术应运而生，该技术可以对原有的生产线进行自动化改造，使其工作效率得到提高的同时对人力资源的需求降低，而剩余的人力资源可从中解放出来继续开辟新的机械设备自动化生产线，这样生产力不足的矛盾才能得到缓解，化工机械制造的效率才能得到提高，机械设备自动化是整个行业的大趋势。

2 机械设备自动化

2.1 机械设备自动化的概念

机械设备自动化指的是由专业人员先设计自动化生产线，然后按照生产制造的需求配置自动化生产设备，最后编写机械设备自动化控制程序即可实现产品的自动生产。这种生产方式一旦建立对人力资源的需要将大大降低，只需要少量人力资源保证机械设备自动化生产线自动运行，不会出现故障即可。机械设备自动化的优点是工作效率高且稳定、工作危险性低，缺点是对设计人员和控制人员的要求比较高，因此机械设备自动化对技术人员的依赖性比较强，对普通工人不存在复杂要求。

2.2 机械设备自动化在化工机械制造中的意义

机械设备自动化在化工机械制造中的应用，可以极大地提高行业生产总值，有利于提高化工机械制造的生产效率、降低生产工作人员的工作压力、提高化工机械制造生产的安全性和稳定性，因此化工机械制造对机械设备自动化的应用非常重要。化工机械制造中容易出现安全事故，而且一旦发生安全事故对工人身体的损伤通常比较大，有些岗位工作人员不愿意担任，机械设备自动化之后该问题将不再成为困扰工作人员的问题，因为机械设备自动化完全可以通过机械臂或者其他自动化设备代替人工进行危险操作，机械设备自动化在化工机械制造中的应用可以使IT更加稳定、安全、高效地进行可持续生产。

3 机械设备自动化在化工机械制造中的应用技术

3.1 CAD辅助设计

CAD绘图技术在现代工业设计中比较常见，化工机械制造图纸可以通过该技术完成模型设计，通过建模等方式可以对化工机械制造商品进行更加详尽的了解，有利于提高化工机械制造的精度。同时，CAD辅助设计技术还可以与更加先进的机械制造技术进行结合，利于3D打印技术，该技术可以直接按照CAD绘图模型直接将化工机械设备制造出来，这样一来机械设备自动化在化工机械制造中的应用即可由理论转为实践[1]。

3.2 模糊控制技术

模糊控制技术是一种基于模糊数学研发的新型技术，该技术可以通过程序和算法完成对工业设备的自动化控制，从而提高化工机械制造生产线的自动化水平，可以认为模糊控制技术是机械设备自动化生产的核心技术。化工机械制造想要从人工制造走向自动化制造，则必须制定出一套完善、合理的控制程序，该程序可以保证生产线各个流程的自动化设备能够按照预定计划进行工作，最终各个生产流程进行有机结合，可直接将原材料加工成最终商品，该技术与算法进行融合可以进一步提高机械设备的自动化水平[2]。

3.3 人工神经网络技术

人工神经网络技术指的是一种基于动物神经网络建立的数学模型，该技术可以通过大量的数据信息使自身的处理能力和分析能力得到最大化发挥，从而为机械设备取代人工操作打下坚实的基础，机械设备自动化流水线上经常使用一些工业机器人或者机械臂执行化工机械制造工作，这种自动化技术相比人工操作具有工作效率高、安全性高、适应性强等优点，但是该技术的应用需要一定的数据积累，否则无法推动人工神经网络技术的进一步发展。

3.4 AEI系统

AEI系统是一种智能识别系统，该系统可以通过传感器对机械设备自动化生产线进行编号分类，然后在识别过程中按照编号规则进行匹配，最后即可合理分配生产原料和生产线制造出不同类型的产品。总体来说AEI系统的智能化和自动化水平比较高，因此该技术需要一定的人工智能技术作为支撑。如果化工机械制造生产产品的类型比较多，则必须要采用AEI系统才能保证进料与生产线相互匹配，否则在生产多样化产品时会非常混乱，不利于对机械设备自动化生产线进行监控和管理。

3.5 CAE技术

CAE技术指的计算机辅助工程技术，该技术在机械设备自动化中的重要性比较强，因为该技术的功能强大，能够从力学分析的角度对化工机械制造产品进行更加详尽的分析。但是CAE技术在不同应用软件中的使用方法存在一定的差异性，当前CAE技术一般在ANSYS软件和NASTRAN软件中使用，前者可以通过软件对其进行数据分析得到设备的性能结果，后者可以通过模型可视化直观地了解不同化工机械制造设备的各个流程。

4 机械设备自动化在化工机械制造中的应用成果

4.1 提高化工机械制造的生产效率

机械设备自动化应用之后化工机械制造整个流程的人工工作基本全部由机械设备替代，人工工作的职责由从事具体生产工作转变为监控生产流水线正常运行，此时相同的人力资源可以同时完成更多化工机械制造产品的生产。

4.2 提高化工机械制造的智能化水平

机械设备自动化会将人工智能技术、人工神经网络技术等智能化技术应用其中，人工智能技术的应用可以由自动化控制系统代替工作人员，对简单的生产设备故障进行判断，人工神经网络技术可以代替人工进行复杂繁琐的生产工作，因此化工机械制造的智能化水平必然会得到提高。

4.3 提高化工机械制造的自动化检测水平

机械设备自动化能够在生产的同时保证化工机械制造产品的质量不会出现太大偏差，从某种程度上讲，机械设备自动化能够提高化工机械制造产品的规范性，因此技术人员只需要不断对影响产品质量参数的生产流程进行优化，即可代替检测设备，从而提高其自动化检测水平。

4.4 提高化工机械制造的设计效率

机械设备自动化应用在化工机械制造后可以先利用绘图软件制造产品模型，然后将其代入虚拟仿真软件，即可对化工机械制造设计产品的质量和性能进行模拟，最后按照仿真结果对设计图纸进行修改，提高化工机械制造的设计效率。

5 机械设备自动化在化工机械制造中的应用注意事项

5.1 重视技术开发工作

机械设备自动化虽然能够提高化工机械制造的生产效率、智能化水平，但是其基础技术水平如果不够先进，则整个机械设备自动化生产线的智能化水平也不会太高，因此，技术开发工作是机械设备自动化在化工机械制造中的应用基础。机械设备自动化比较依赖技术的使用性，技术开发过程中应该朝实用性技术的方向努力。

5.2 关注自动化设备的配套性

机械设备自动化主要凭借自动化设备以及自动化控制系统完成化工机械制造，如果自动化设备与操作系统不匹配，则操作系统无法对自动化设备进行操作。此时机械设备自动化生产线会存在一定的问题，甚至会因为自动化设备与控制系统不匹配而导致安全事故的发生，因此技术人员必须对整个自动化操控系统进行功能和结构等方面的全面优化，务必保证设备、元件、零部件对操作系统的影响最低。

5.3 加强自动化应用成本控制

机械设备自动化主要在于对自动化化工机械制造生产线的设计，其中不同产品对应的生产线存在一定的差异，因此为了降低机械设备自动化的成本，应该尽量采用模块化设计方式，针对不同产品选择替换的方式对自动化化工机械制造生产线设计进行部分替换，这样才能达到自动化应用成本控制的效果。

5.4 提高工作人员的自动化控制水平

机械设备自动化应用到化工机械制造之后，传统的人工工作思维和内容都会发生极大变化，这种情况下工作人员必须经过系统专业的培训之后才能重新上岗，也才能保证工作人员的自动化控制水平能够胜任岗位工作，否则工作人员的能力跟不上，仍然会导致生产安全事故的发生。

6 结语

综上所述，机械设备自动化是大多数行业未来的发展方向，化工机械制造行业也不例外，机械设备自动化的应用可以使化工机械制造领域出现质的飞跃，未来机械设备自动化还会进一步与智能化技术、虚拟现实技术、集成技术进行结合，不断提高化工机械制造的安全性、稳定性，并且带动生产效率和经济效益的增长，使之成为机械制造领域的支柱技术。