自动化机械设备研发设计及制造的流程、要点及风险评估

2021-12-08杨阿华孙卫萍

数字通信世界 2021年11期

杨阿华，孙卫萍

（江苏省东台中等专业学校，江苏东台 224200）

0 引言

在自动化机械设备研发设计及制造的过程中，需要加强研究自动化的相关流程环节、要点及风险等，以确保机械使用满足机械控制和管理的要求。在进行机械管理和控制时，要提高综合控制水平，以有效保证自动化机械设备良好工作环境。在机械运行过程中，要对机械故障进行全面检测，以进一步提高机械综合控制和监测的效率。

1 自动化机械设备研发设计及制造的原则

自动化机械设备研发设计及制造过程中要重点关注企业需求，遵循技术性原则、标准化原则、安全性原则等，立足于推动机械设备制造创新发展的基础环节，提升自动化机械设备的综合应用性能。

1.1 坚持技术性原则

自动化机械设备研发设计及制造对实践应用有着较高的要求，必须将技术性放在十分突出的位置之上，要结合相关设备的使用特点，以最大限度地提升其设备的使用性能。比如：在进行设计时对自动化机械设备的易损坏零部件、易出现故障的零部件和一些关键零部件就要进行专门的优化设计，力争使设备具有更高的可靠性和安全性，从而避免设备后期使用时一些故障的发生。

1.2 坚持标准化原则

坚持标准化是现代自动化机械设备研发设计与制造过程中必须遵循的基本原则，这一原则应该体现以下两个方面内容。

1.2.1 设计概念标准化

主要包括使用设计符号、设计计量单位的标准化等方面，研发设计人员要严格按照国际、国内相应行业规范标准执行，并且要明确相应的制造误差参数及范围，以防止后续自动化机械设备制造使用过程中出现故障。

1.2.2 设计方法标准化

方法是达成目标的手段，方法是否正确是确保自动化机械设备研发设计能否成功的重要保证，设计方法应与企业需求相符合，且科学而规范。为了达到预期的目的和效果，设计前要进行实验、测量以及验证等相关工作，然后在基于验证获取的数据上作出相应的优化，以确保自动化机械设备最终的应用性能，以适应企业的实际需求。

1.3 坚持安全性原则

安全性事关人的生命健康，不得有半点马虎，必须要高度重视，安全性原则更应放在首要位置之上。在自动化机械设备研发设计过程中，关于安全性原则方面应着重体现以下三个方面的内容。（1）设备零部件设计的安全性。由于自动化机械设备是由众多的零部件组装而成，而各零部件用材是否满足硬度要求、各零部件规格型号是否满足生产要求等一系列问题，均需要精密计算和论证，以避免后期设备制造和使用过程中出现变形和开裂等方面的运转故障，酿成相应安全事故。（2）实际操作应用的安全性。因为自动化机械设备在实际操作运行过程中可能会出现安全性问题，因此在设计时就提前作出一些优化措施，防患于未然，做好相应的安全事故防范设计。（3）应用环境的安全性。在设计过程中要考虑噪声、污染气体排放以及一些有毒化学物质等方面的危害因素，在研发设计中应充分考虑到这些使用环境的特殊性，提前做好相应的安全防护设计[1]。

2 自动化机械设备研发设计及制造流程

（1）自动化机械设备初步研发设计。研发设计和制造人员必须根据机械设备的实际需求并按照相关的设计标准进行研发设计和制造。机械设备的运行机理和运行方式用作相关研发设计图纸和机械设备制造图纸的基础。

（2）自动化机械设备初步研发设计过程。有关的研发设计和制造人员应对机械设备的初步设计图纸和计划进行分析，结合一些先进的设计理念进行开发，设计和制造，并将研发设计和制造与实际设计进行有效比较，严格遵循总体设计计划，绘制出机械设备的完整结构和零件图。

（3）设计工作方案。有关的研发设计和制造人员应根据上述参考资料重新检查机械相关设备的设计图，并收集与研发设计和制造有关的技术文档和标准设计图。在设计部分与员工进行充分的互动，最终确定研发设计和制造的最终设计计划。

（4）机械设备的加工制造。研发设计和制造人员按照最终的机械设备设计计划制造机械设备。

（5）机械设备的验收。机械设备的研发设计和制造完成后，应当组织研发设计和制造专业人员重新检查制造的机械设备。一旦在研发设计和制造中发现问题，必须立即提供解决方案，以防止有问题的机器和设备。应该注意的是，只有所有制造的机械设备的质量都符合标准，才能将机械设备交付给客户。

（6）机械设备的安装和调试。研发设计和制造人员按照标准程序将机械设备安装和运输到现场，以及测试以确保其效率。

（7）机械设备的制造前试产鉴定。在机械设备完成研发设计和制造过程中要符合控制标准，并且必须仔细分析机械设备的性能。如果研发设计和制造没有问题，继续执行下一步。如果在研发设计，制造和检查过程中发现机械设备的检查结果与相关标准不符，则应根据其实际使用条件合理调整研发设计和制造，以符合当前标准。

（8）研发设备正式转让给买方，研发设计和制造都包含在过程中[2]。如图1为自动化机械设备研发设计及制造流程图。

图1 自动化机械设备研发设计及制造流程图

3 自动化机械设备研发设计及制造的要点

3.1 加强设计及制造的控制意识

为了克服当前自动化机械设备研发设计及制造应用中存在的问题，第一个措施是加强企业设计及制造的控制意识。（1）控制理念的落实。企业应将自动化机械设备研发设计及制造制造中的设计及制造的控制理念整合到实际工作中，并使用设计及制造的控制理念来指导实际制造工作。例如，当企业进行自动化机械设备研发设计及制造时，企业管理人员不仅应向工作人员提供培训，而且还会就制造设备的隐患提供建议，并对机械设备的操作要点进行讲解，为企业制造人员的实际设计及制造的工作提供有效的指导。针对自动化设备的实际研发设计及制造的控制流程是企业制造管理的实际体现。（2）实时更新设计及制造的控制理念。企业的设计及制造的控制理念应随着企业制造过程中自动化设备的变化而更新，并解决企业实际问题。确保符合企业设计及制造的要点和企业当前标准的相契合，根据实际制造需求，适当调整设计及制造的控制理念和设计及制造的要点内容，是柔性自动化机械设备研发设计及制造控制的直观体现[3]。

3.2 消除自动化机械设备研发设计及制造隐患

为了解决与企业自动化机械设备研发设计及制造的风险有关的问题，有必要加强对企业设备现有隐患的处理。（1）处理自动化机械设备研发设计及制造的遗留隐患。在升级制造设备时，企业必须特别注意新旧设备对接部分，并避免由于设备连接不当而造成的潜在隐患。设计及制造的人员首先分析新设备的功耗和相关条件，并结合电源电路布局，分析原始设备连接线和自动化设备应用工具，最后保存可用零件并替换不合格的零件。在升级企业的自动化机械设备时，对制造线，制造场地和实际安装条件的控制是对自动化机械设备研发设计及制造的控制进行适当调整和优化的过程。（2）优化机自动化程序。自动化机械设备研发设计及制造和设备自动化程序的优化旨在解决企业制造设备内部状态。企业进行自动化机械设备研发设计及制造时，设计及制造的人员首先测试自动化机械设备程序，了解自动化程序的运行过程中的问题并进行调试，直到企业使用的自动化机械设备程序能够满足企业的制造需求，并且没有安全问题，然后才能将设备正式投入使用制造。对自动化机械设备研发设计及制造过程的分析着重于制造过程要求以及自动化机械设备本身的特性。在实际的设计及制造过程中，进行适当的调试后，可以有效避免使用机械设备的问题，也可以实现调节目的[4]。

3.3 发挥设备设计及制造的要点体系的作用

（1）设计及制造的要点条件的综合分析。增强企业分析设计及制造的要点的能力，掌握企业自动化机械设备研发设计及制造使用中的条件，进行高质量的风险分析工作。在制造过程中使用有限元分析方法来分析当前自动化机械设备研发设计及制造的潜在隐患。包括三个方面：机械部件问题、程序问题和操作问题。并针对上述问题，提出适当的措施。在设备的实际应用中，有必要着眼于这三个方面，为工人提供预防和控制风险的建议，并很好地处理企业制造过程中的要点问题。上述自动化机械设备研发设计及制造的要点的是在风险分析、保护和实际控制过程中，充分利用企业设计及制造的要点体系，做好企业设计及制造的工作过程。（2）深入分析设计及制造的要点问题。为了在企业中有效实施自动化机械设备研发设计及制造，应进一步深入分析，尽量避免软件问题。当处理自动化机械设备研发设计及制造中的漏洞时，维护人员结合这些故障对设计及制造的条件进行综合分析，然后集中精力解决相关的问题，发挥设计及制造的要点体系的作用，以消除潜在的威胁[5]。

4 自动化机械设备研发设计及制造的风险评估

4.1 基础评估模型

自动化机械设备研发设计及制造的风险评估的实施需要在适当的逻辑控制管理级别进行系统分析，以促进自动化机械设备研发设计及制造的整体优化和开发，以便自动化机械设备研发设计作出响应。科学的基础评估模型可以实现对要点的有效分析，并发挥与自动化设备设计及制造相关的积极作用，通过对综合分析和管理，提高设备研发设计及制造水平[6]。

4.2 设备风险评估

自动化机械设备研发设计及制造风险评估的目的是对与机械设备研发设计及制造相关的风险进行全面分析，并在评估风险的过程中优化所有信息，并增强机械设备研发设计及制造的综合能力，从而为优化机械设备设计及制造的要点创造基础条件。自动化机械设备研发设计及制造还需要促进设备控制和设计的有机结合，以进一步提高机械设备设计及制造的质量，因此，有必要详细分析机械自动化设备运行中的风险，得出准确的结论，系统地分析机械设备的相关特性，并可以分析设备的安全性，进而针对性提高设备设计及制造能力。此外，有必要对机械设备的自动控制和监控进行定量分析，以确保相关的性能能够满足监控要求，并促进对机械设备的全面管理和控制的实施。在评估风险时，主要从以下三个层次进行系统分析：首先是损害程度；其次是引入设计及制造的风险指标；第三是从规避风险角度识别机械设备故障的风险。在评估机械设备研发设计及制造风险时，应执行整个设计及制造过程并促进对机械设备的更好管理[7]。

4.3 操作风险评估

科学评估自动化机械设备中的各种操作风险。同时，在评估活动中，自动化机械设备研发设计及制造本身的各种缺陷将更加直观的展现出来。因此，相关操作人员可以进行深入研究以保持管理效果。至于设备的磨损问题，仅通过预防性检查很难发现。因此，维护人员必须定期检查设备。对一些严重磨损的零件进行更换，避免产品质量下降，引起机械自动化设备频繁发生故障。在执行操作风险评估的过程中，大多数任务是定期执行的，但是评估工作周期并非完全适应机械设备的所有部分，这将导致无法及时控制潜在的威胁。针对这样的问题技术人员可以采用针对性的控制方法，根据每台设备的特征定义风险评估周期，并有效地监控零件的磨损。在管理过程大多会发现反复出现的问题，这些问题使某些组件无法及时得到修复，从而降低了其性能。自动化机械设备研发设计及制造过程中要对设备中各种风险因素进行风险评估，以有效降低设备运行的风险，并为机械设备的稳定运行提供良好的条件。随着我国机械工程自动化水平的不断提高，评估与机械设备相关的操作风险过程变得越来越复杂。因此，有必要关注整个风险识别过程，提高设备设计及制造的能力，以确保自动化机械设备研发设计及制造的风险识别符合基础的要点要求[8]。