化工机械设计制造及其自动化的特点、优势和发展趋势

＊王子健 汤浩淼 陈献策

（辽宁工程技术大学机械工程学院 辽宁 123000）

引言

现阶段，我国自动化技术在多年的改革与发展下有着很大的发展提升，并且极具价值性被应用在了各个行业中，尤其在化工领域引入自动化技术，能够改变传统的化工机械设计制造中的诸多问题。化工机械是化学工业生产中所应用的机械与设备的总称，我国的化工机械设计制造工艺在多年来漫长的发展过程中也迎来了全新的晋升阶段。机械制造企业必须在保障机械运行安全与稳定性的同时，不断强化机械制造的自动化的水平。化工机械制造自动化技术，从本质上来说就是对化工行业相关环节进行了集中，再以科学技术进行加工制造，以此有效解决整个化工流程中存在的技术问题。所以，在化工机械制造中，对于自动化的特点与优势必须有一个清晰的认知，结合化工企业发展，做好未来趋势的规划。

1.化工机械设计制造及其自动化的特点

(1)科学前沿一体化的技术表现特点

一直以来，自动化技术都在延续发展的低成本消耗与高效率运行，在常规情况下，自动化技术会有效结合不同种类的化工机械技术及相关问题，通过这样的方式进行一些内容上的分析与探讨，这样也更好的将一体化发展的基本形式贯彻落实。此外，机械制造涉及到多种技术，这些技术也并非是随意拼接的，而是需要采取极为严格的设计，科学合理的设计标准，才会实现化工生产所需，增强机械设备在化工领域的应用价值。

(2)系统性的融合特点

根据目前化工机械制造自动化技术的工作流程来分析，其原理与工序存在着众多的复杂性，并且其中也涉及到了设计、生产、销售等诸多环节。当涉及到这些环节时，就需要有机制的去结合传统的机械制造模式，并对化工机械制造自动化技术进行系统化的整理与集合，这样才会促使其价值最大化的呈现在实际运行中。

(3)实用性及人性化特点

机械设计制造及其自动化能够面向化工企业进行机械设备的定制化服务，并从中达到机械应用范围的延伸，促使化工企业工作运行得到效率上的提升，这样就可以有效满足化工企业对于运行标准的贴合。此外，机械制造就是为了能够满足市场需求，在传统的化工企业中，机械制造往往单一运转，然而在自动化的融合后，化工机械制造自动化运行更具人性化的特点，运行过程中更加流畅，开始注重了其性能的调整，人性化的设计特点，让化工企业的机械制造在整体运行环节上更为便捷，制造力迅速提升。

(4)制造系统的柔性特点

相较于传统的制造系统，柔性是当代制造系统的一个主要特点。传统的制造系统中，所生产的产品较为单一，制造的整个环节变化不多，难以满足市场对于制造系统生产产品的客制化、定制化，更难以满足小批量多品种的广泛性需求，反观到化工机械制造中，这样的问题几乎相似，传统的机械制造工序单一，以至于制造出来的部件难以满足应用的需求或者质量标准。但化工机械设计制造及其自动化的融合应用能够在整体运行中带来数字化控制，并伴随着灵活性与适应性的需求，更好的制造出质量过关的产品部件，为机械制造系统带来了显著的柔性特征表现。

2.化工机械设计制造及其自动化的优势

(1)提升机械设计制造的运行效率

一般而言，传统的机械设计制造中即便有着相关工作人员的实际运行与操控，但是由于化工企业本身的工作性质存在一定的危险性，在不断聚集劳动力的同时，与实际生产的效益无法形成一个良好的效率比例，面对自动化技术而言，是能够实现机械设计制造的主要生产标准，并在自动化应用下，可显著缩减劳动力的投入，还会在精密的制造中实现机械产品的质量提升。

另外，传统的化工机械制造的运作环节中很可能因为人力的操作造成一些不可预估的故障，在自动化技术的投入运作下，能够实现对机械制造环节中的故障率进行压制缩减，有效保护化工企业将小成本运作为最大化的收益效果，这样一来就能够为化工企业的资源节约与发展带来实效性的助力作用。

(2)保障机械设计制造的安全系数

机械设计制造的传统模式中遗留着很多弊端问题，在这之中最为主要的就是安全问题，这是由于传统的机械设计制造一般都是通过人力作为主要的操作动力，这也就存在一些不可避免的安全隐患，由人为所引发的安全隐患问题不容忽视，在很多情况下，由于人员在日常工作中对于设备的操作并不熟练，或者是忽略了对于设备定期检查的问题，才会导致故障藏在深处不轻易被察觉，一旦在运行中突发安全问题时，势必会造成一定的危害。自动化技术的应用促使实际的运作环节能够拥有更为智能化的自我系统检测，对于潜在的危险因素能够有效探寻。

自动化技术的使用在对安全性有了一定的保障作用后，其中最为主要的表现形式则是自动化技术的智能自我检测，在机械设计制造的整个运作环节中，自动化技术从最初的控制系统转变到机械设备的检测功能，这显然是现代化技术的升级。

此外，机械设计控制环节中通过认为能够解决的问题故障十分有限，一旦机械设计制造自动化技术控制系统问题发生紧急性的故障问题，那么通过人为难以第一时间进行解决，在时间的推移下，很可能造成严重的损失，面对这样的情况，就必须要依靠自动化技术中的自我检测与故障修复功能，采用现代化的科技技术方法，有效解决机械设计制造运作环节中的突发故障问题。

(3)维系机械设计制造的机械状态

自动化技术在化工机械设计制造中的合理运用能够在后续的运作环节中对于各类设备、机器的检测维修起到一定的助力作用。采用自动化定期对设备工作状态进行检测，并会应用数据化的分析模式，数据集合在一起再进行分类传输，这样一来就能够有效保障设备在运作环节中能够达到一个运行的最佳状态。换句话说，只有保障了化工机械设备的质量才会保障整体机械设计制造过程中的安全系数，安全稳定的运行状态自然而然就能够维持产品的生产质量与数量。

(4)与可持续发展理念相匹配

在自动化控制技术应用下所产生出来的产品，对于资源的需求量逐渐降低，这种状态与资源量的需求十分匹配可持续发展的理念，将自动化控制技术应用在化工机械设计与制造中，能够促使整体行业的现代化水平得到显著的提高，也促使环保性的特点不断显现，也令行业自身的市场竞争力得以提升，在与可持续发展理念高度吻合的趋势下，企业原有的信誉度与企业形象也会得到提升。

(5)有利于快速开展维修检测

传统的化工机械制造行业会受限于技术规则的限制，因此无法对化工机械设备展开全面的检查，如果设备在运行过程中一旦出现任何问题时，无法及时有效的检测到故障存在的关键点，更来不及维修，这势必会影响到整个行业的正常发展，在这之中也不排除存在员工不负责的情况，在设备维护检修的环节中不仔细、不负责，没有及时发现存在于设备中的故障，导致设备的在实际运行中的故障情况不断加重，带来一定的经济损失与安全风险。

因此，为能够有效避免传统化工机械所产生的各类故障问题，在采用自动化技术之后，与电子信息技术相互融合，当设备可能存在问题或者在运行中发生故障时，电子信息技术可以快速的做出反映，并找出故障的准确位置，从而实现对化工机械设备的自动化维修工作，合理化的调整化工机械设备，提高设备的整体质量，保障化工机械制造工作能够稳定的运行下去。

3.化工机械设计制造及其自动化的发展趋势

(1)环保化发展

在我国的工业领域发展中，化工机械设计制造占据着较大的比例，不管是我国经济水平的迅速提升，还是社会影响力方面都有着不可忽视的重要地位。目前，我国化工机械设计制造作为当前社会经济发展的主要行业之一，同时也在影响着当前的生活环境，在日常的运作中都有可能会对环境造成一定的污染，各类的灾害预警相继出现。

分析当前环境状态，针对化工机械设计制造的运作环境必须进行合理化、科学化的调整，从基础的设备运作所引发的空气污染，再到资源方面的污染都必须给出一个科学客观的应对方案，这样一来才能够确保污染的有效控制，也为化工机械设计制造的发展带来一个更为舒适的空间。

(2)虚拟化发展

目前，虚拟化技术的出现带动着计算机技术应用领域进一步扩展，并逐渐升级为现代化的仿真模拟技术，在很多工业制造中都得到了广泛性的应用，像是车削加工、冶金生产、化石能源生产等。在现代仿真模拟技术的应用下，能够将化工机械制造生产运作流程采取虚拟化的呈现，这样就能够发掘生产流程中不同环节有关的预设参数，面对那些存在错误的参数进行快速精准的调整，做好生产流程的全环节优化。

此外，应用仿真模拟技术能够最大限度的降低成本投入，并加快产品的制造与研发速度，将化工企业的市场竞争力进行显著提升，不单单释放了传统的劳动力，也改变了化工企业工作人员的工作环境。

(3)智能化发展

智能化发展是将化工机械制造技术经由人工智能转换为可控制各个生产六流程的一种先进技术，这样一来就可以建立人机一体化的智能系统。

智能系统的构建必须要对人工智能进行合理化、规范化的程序编排，并做好数据的搜集，随后根据搜集的数据逐一进行归类推理，还可以对运行操作判断及操作决策采取程序化的模拟，这样就会实现对机械制造各个产生环节的智能化管控，并且可带动故障检测预防，针对问题部分加以修改和完善，拥有优质的适应性，可对任何运行环节中的突发事件进行及时有效的诊断与优化。

简单来说，智能化的发展方式，能够实现机械制造生产的高效性，并提升安全稳定性，在系统中以模块化方式，融入更大的柔性，此系统不但能够有效提升化工企业的主动生产力，还能够对环境污染等问题进行管理，带动高能源的利用率，有效为企业与社会带来更大的经济效益价值。

(4)网络化发展

面向现代社会的高度发展，网络技术的兴起与逐渐普及，促使各个行业都产生巨大的转变，对于化工机械设计制造行业依旧如此。在未来的发展轨迹中，我国的化工机械自动化生产必然会朝向网络化的趋势发展，这是顺应时代背景，不断优化和完善的主要途径。在网络化的发展模式下，不仅能够有效扩展化工机械制造行业的产品销售渠道，还能够将优质的产品畅销到全世界的各个地区，真正做到扩大宣传的目的。

此外，网络化的发展还能够保障设计环节的各项服务功能，保持各项设施的顺利运行，从而提高化工机械的生产效率。如今，我国的化工机械设计制造及其自动化已经朝向网络化的模式前行，之所以开展网络化的模式最主要的原因就是要改变过去传统生产时设计人员面对突发状况无法及时处理的问题，当网络化真正实现以后，就能够通过网络形式远程控制各项管理技术，并对生产中的诸多环节展开进一步的安全检测，进而有效提高化工机械设计的多项性能。

(5)微型化发展

化工机械设计制造产品面向微型化的发展也是未来的主要趋势之一，微型化的主要含义是指化工机械零件尺寸不会超过1cm，我国的诸多电子元件以及主板都在不断的发展下朝向微米、纳米级别在发展，从而也就实现了在有限的空间中可以安装更多的电子元件，并同样实现更多的功能。

现阶段，实验室成果方面，以及实现了亚微米级别，如果亚微米级别的化工机械元件能够生产成功时，就无须再区分控制器与机械部分，这样电子与机械就能够实现有机融合，更为精细。

(6)全面化发展

根据我国目前针对化工机械设计制造的发展环境，国家一直鼓励并扶持拥有机械设备制造行业的发展，化工企业包含在其中，其发空间不断上升的同时，也促使化工企业的运行安全性不断提升。所以，在未来的发展趋势中，对化工机械设计制造设备的优化是十分重要的手段之一。由于目前的机械设计制造自动化运作中，因为市场生产的一些标准，很多化工厂所应用的机械设备都属于大型的机器，这在运行环节中就会引发机械设备更新维修困难的问题，并且还会大幅度的消耗化工机械设计制造企业的成本。

但随着现代化信息技术的全面性应用，让化工机械设计制造的设备能够实现机器体积比重优化的实效性措施，所优化的机械设备在今后的操作运行环节中也会尽最大限度的降低故障隐患等问题，在设备机器维修方面也会更加快捷便利。

4.结束语

综上所述，自动化的技术应用在科学技术水平的不断发展下逐渐得到范围性的延伸，尤其在化工机械制造行业中有着不可忽视的重要应用价值。可以说，机械设计制造及其自动化的发展趋势一片恢宏，不仅突破了原有机械制造的固化模式，也在综合能力上得到了显著的提升。因此，化工机械设计制造要将自动化技术深入应用在机械生产制造环节中，有效结合机械设计制造及其自动化的未来发展趋势，不断融入全新的科技理念，有效助力化工企业的安全运行。