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关于机械工程及其自动化应用的创新效果研究

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：孔繁贝

[导读] 摘要：机械行业制造创新发展的主要方向就是发展机械设备的自动化技术，自动化技术离不开计算机网络技术的发展。

        西宁特殊钢股份有限公司青海西宁 810005
        摘要：机械行业制造创新发展的主要方向就是发展机械设备的自动化技术，自动化技术离不开计算机网络技术的发展。自动化机械设备设计研发过程中，需要对机械制造技术不断实现突破，不断强化自动化机械设计研发工作的科学性和合理性，从而整体推动我国机械行业的创新。同时重视自动化机械设备的设计研发工作，重视自动化机械设备设计研发与机械制造创新发展路径，对我国轧钢厂技术的不断进步，产品质量提升，生产效率提高，劳动强度降低，以及经济建设的可持续发展都具有重要意义。信息化带动工业化的脚步越来越快，轧钢厂机械工程以及自动化科技在我国钢铁企业经济发展中的作用也是越来越重要，所以加强轧钢厂机械工程以及自动化的创新迫在眉睫。
        关键词：机械工程；自动化；创新
        机械设备是生产的基础，尤其是对钢铁企业来说，没有完整的机械设备那就不可能保证生产环节正常进行。轧钢厂是每个钢铁企业都具备的厂房之一，也是决定板坯质量好坏的最后一个环节。轧钢厂分布的机械设备较多，种类各异，而且基本上没有备用的设备，当轧钢工序出现问题时，有时候就不得不停止前面工序的正常生产。轧钢厂停产对于轧钢企业来说，那遭受的财产损失难以想象。所以，要完善对轧钢厂机械设备的管理工作规程，保证该工序的正常生产，维护钢铁企业的利益。
        1 自动化机械设备设计研发现状
        从根本上来说，轧钢厂的发展水平决定了一个国家经济发展的整体水平。现阶段，在计算机网络技术发展、大数据的应用等技术的不断推动下，我国自动化机械控制技术以及传感器技术的发展均取得了一定进步，但相较于工业发达国家还尚有一段距离，精加工技术还处于初级阶段，复合加工手段也尚未真正掌握，工业大数据分析的理论和技术研究仍处于起步阶段。因此必须大力发展我国自动化机械设备设计技术水平，改变当前落后状况，同时积极探究大数据分析模型的应用，加强涉及领域的广泛性，加大科研投入和制定先进的自动化技术的管理策略。
        2 自动化机械设备设计研发的重要意义
        自动化机械设备设计研发是机械行业实现发展的重要因素。对于机械制造行业而言，它将计算机技术、传感器应用、机床生产线以及传统机械设备制造互通，使其满足技术联动条件，按照自动化生产需求与预先设计顺序提出了全新的生产模式。自动化技术本身作为一种新兴高端技术，当融入于传统机械制造行业当中时，会给一个企业的工艺生产带来巨大变化，可以极大地提升企业的产能效率。在机械制造过程中，生产加工是重要的操作环节，伴随着自动化技术的融入，可以很好的丰富生产加工的工作方式，为生产加工提供便捷，从侧面提升企业的经济效益。还可以应用自动化技术对整个生产流程进行调控，在保证了产品的产量和质量的同时也极大的缩短了生产周期。目前自动化技术在机械行业中的应用已经取得了显著的效果。相信随着社会的不断发展，它必定会普及到各行各业中。
        3 自动化机械设备设计研发过程
        3.1 机械设备的设计环节
        自动化机械设备设计研发以及产品调研期间，首先必须从企业自身发展实际出发，满足市场需求，在整体程度上规划自动化机械设备研发项目的具体细节与设计研发。设计环节还要考虑工业大数据的应用，系统中部署传感器，用于监控和收集系统运行的数据，因为基于全生命周期的数据挖掘，可以对机械设备的核心耗损部件的剩余寿命进行预测，比如在生产线中采集到振幅、频率、相位等信息，结合当地湿度、温度、空气质量等，并充分考虑到润滑油等其他因素对设备的影响，利用优化的聚类分析K-均值算法、变化和偏差分析等数据挖掘方法建立设备健康指数模型并及时进行设备预警，以便进行提前维护或更换。在项目获得批准之后，再对项目规划进行细化，包括成本预算、技术支持以及设计人员等方面，审核结束后将项目划分为各个板块下发至各个部门，保证各部门分工明确，做好协调工作，保证项目顺利进行。
        3.2 自动化机械设备的制造环节
        自动化机械设备制造加工过程中，首先必须重视对加工工艺的应用，在自动化机械设备的制造过程中，要严格根据工艺流程进行加工，确保机械设备加工项目能够顺利进行；其次要充分认识和理解项目图纸，在图纸设计过程中，要确保图纸满足相应的技术要求，没有文字错误和字体符号不规范等问题，图纸需要注明尺寸，保证尺寸基准与大小的正确性。
        3.3 自动化机械设备的交付环节
        自动化机械设备加工完成以后，首先需要研发设计人员针对产品外观进行全面检查，外观验收合格以后方可进行调试工作。为确保设备正常还要进行设备试运行。在试运行通过后，确定自动化机械设备产品功能符合预期、安全系数稳定后再交付使用。此外在产品交付初期，还需要技术人员驻厂维护进行技术支持，收集整理故障信息、优化参数、完善自动化功能，以解决应急故障，提升设备性能。设备运行期间定期巡检维护，发现问题及时处理，并做好故障处理记录，做好大数据分析应用基础，以此保证设备正常运行。
        4 自动化机械设备设计制造的创新
        4.1 机械设备的设计研发制造
        自动化机械设备的设计研发制造过程中，首先确保设计研发方案的科学性与合理性，这与产品的功能质量息息相关。此外加工一定是基于对设计图纸的理解进行开展，严格根据图纸进行加工，如有问题及时与图纸设计人员进行沟通，切不可盲目进行。同时设计部门也要主动与加工中心进行联系，给予一定的技术支持。设备监督制造期间，要不断发现问题，不断优化升级自动化机械设备的加工技术，完善设备加工性能，使得产品加工精度不断提升。
        4.2 机械设备的安装调试
        自动化机械设备的安装调试在很大程度上影响着机械设备产品的使用效果以及使用寿命。在现场调试过程中，要求研发设计人员必须亲临现场，确保调试过程中出现问题能够得到及时处理解决，此外设备运行过程中的实际运行参数应该格外注意，及时与设计参数相比对，不断提升设备运行的科学性和合理性。例如三项步进电机驱动器电气参数：供电电压为24V～40V，输出相电流为3～5.8A，控制信号输入电流为6～20m A，表1为该步进电机驱动器的开关量设定。在完成设备安装调试后，还要根据技术文本以及临场调试经验对设备维护人员进行培训，并细心解答所提出问题。
        表1 电机驱动器开关功能

        4.3 创新自动化机械设备设计研发技术
        要想实现机械设备设计研发技术的健康发展，发展自动化技术是目前主要方向，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，要着重应用计算机网络技术。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网络技术发展的支持。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、人机交互等方面，都是基于计算机网络技术实现的。当我们在面对大数据进行分析时，我们可以根据计算机网络技术，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，掌握大数据理论分析基础，改善制造业面临核心设备的维护管理、故障诊断等问题，在常规维修存在不确定性的情况下实时监测、有效记录设备工况信息，通过大数据平台建模分析，有效的对设备运行状态进行评估，针对潜在的健康隐患给予对应的预警，以此实现自动化机械设备设计研发技术的创新。
        5 结语
        随着计算机网络技术的发展，轧钢厂自动化机械设备已成为机械行业发展的必然趋势。自动化机械设备设计研发时要充分发挥计算机网络技术的作用，发挥工业大数据的作用，实现隐患预警，以便进行提前的维护或者更换，以促进机械设备制造技术的不断创新发展。同时企业还必须重视技术人员的综合素养提升，优化管理模式，最终推动我国机械行业的可持续发展。轧钢厂自动化机械设备的创新在机械制造领域占有重要地位，只有不断对其创新才能不断促进我国机械制造行业的快速发展，在保证产品质量，节约企业成本的同时，推动我国的工业化进程，使我国机械制造行业尽快赶超先进国家。
        参考文献：
        [1]赵家书.自动化机械设备设计研发与机械制造思路探索[J].内燃机与配件，2019（20）：234-235.
        [2]温海涛.自动化机械设备设计研发与机械制造创新探究[J].科技与创新，2019（23）：101-102.
        [3]董志强.自动化机械设备研发设计及制造要点分析[J].湖北农机化，2020（1）：42.