自動化控制在礦山機械設(shè)備設(shè)計與制造中的應(yīng)用探討

王榆霖

摘 ? ?要：本文針對自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢展開分析，內(nèi)容包括提高設(shè)備生產(chǎn)效率、提升資源利用效率、減少后期檢修成本等，結(jié)合集成化自動技術(shù)、柔韌自動化生產(chǎn)技術(shù)、智能化自動化控制技術(shù)、虛擬化自動技術(shù)、資料自動化供應(yīng)技術(shù)的具體應(yīng)用，通過研究自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，其目的在于提升人們對自動化控制技術(shù)的認知，延長礦山機械設(shè)備的使用壽命。

關(guān)鍵詞：檢修成本;生產(chǎn)效率;集成化自動技術(shù);虛擬化自動技術(shù)

1 ?前言

在科學技術(shù)體系快速完善的背景下，很多企業(yè)生產(chǎn)都進入自動化階段，極大程度地提升了作業(yè)效率和產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。在實際應(yīng)用中，如果自動化控制平臺運行時出現(xiàn)了故障問題，并且在短期內(nèi)沒有進行處理，那么在故障也會快速擴大，威脅到作業(yè)人員的生命安全。對此需要合理利用自動化控制技術(shù)，將其應(yīng)用到礦山設(shè)備設(shè)計與制造環(huán)節(jié)當中，從而提高設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量，降低故障問題的發(fā)生幾率。

2 ?自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 ?提高設(shè)備生產(chǎn)效率

在市場經(jīng)濟體制不斷調(diào)整的背景下，企業(yè)在市場中所面臨的競爭壓力也在不斷提升。而在市場中搶占競爭地位的核心，便是擁有完善的創(chuàng)新技術(shù)體系，能夠結(jié)合市場變化情況作出順勢調(diào)整，從而提高產(chǎn)品在市場中的競爭力。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)之間的相對關(guān)系，將生產(chǎn)精準度控制在合理范圍，這也可以避免誤差累積情況的出現(xiàn)，而且在生產(chǎn)過程中，還可以借助梳理的關(guān)系，對于每一個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)速度進行優(yōu)化，這也大幅度提升了機械設(shè)備的生產(chǎn)效率，在單位時間內(nèi)創(chuàng)造出了更多的經(jīng)濟效益。

2.2 ?提升資源利用效率

礦山機械設(shè)備涉及的種類較多，如鏟運機、鑿巖臺車、運輸車設(shè)備等，不同機械設(shè)備結(jié)構(gòu)零件的組成量也存在著較大的差異性。如果在生產(chǎn)中的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，除了會導致設(shè)備生產(chǎn)不合格，給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失外，同時還會對生產(chǎn)資源造成浪費，影響到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。借助自動化控制技術(shù)，能夠?qū)C械設(shè)備生產(chǎn)過程進行規(guī)范化管理，對于每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)做好管理，從而降低殘次品的出現(xiàn)幾率。并且在技術(shù)應(yīng)用過程中，還可以搭配精細化管理模式，將殘次品進行重新加工，這也減少了生產(chǎn)過程中資源浪費的情況，提高了現(xiàn)有資源的利用效率。

2.3 ?減少后期檢修成本

現(xiàn)階段，在礦山機械設(shè)備生產(chǎn)過程中，基本上已經(jīng)實現(xiàn)了流水線作業(yè)，有多臺機床設(shè)備同時進行工作，如果其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么也將會影響到后續(xù)生產(chǎn)加工活動的順利進行。在設(shè)備出現(xiàn)運行故障時，需要投入相應(yīng)的人力、物力、財力對其進行維修。結(jié)合以往經(jīng)驗可以得知，問題發(fā)現(xiàn)的越早，所需要投入的檢修成本也越低。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ιa(chǎn)過程進行實時監(jiān)督，同時借助采集的數(shù)據(jù)信息，做出合理評估，在發(fā)現(xiàn)異常情況時，能夠及時作出預(yù)警反應(yīng)，加快了故障問題的檢修效率。

3 ?自動化控制在礦山機械設(shè)備設(shè)計與制造中的具體應(yīng)用

3.1 ?集成化自動技術(shù)

隨著近些年網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在將其技術(shù)與之結(jié)合，礦山機械制造業(yè)也因此產(chǎn)生諸多新興系統(tǒng)技術(shù) ;一套制造系統(tǒng)就包含了諸多不相同的子系統(tǒng)，為此要將不同子系統(tǒng)進行集合成一套完善的制造系統(tǒng)，就需要對各項子系統(tǒng)進行技術(shù)集成。集成化的運營模式其本質(zhì)便是將多個系統(tǒng)進行整合形成一個新的系統(tǒng)，使之具有這些子系統(tǒng)的全部功能，并實現(xiàn)對生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的更優(yōu)化管理。在制造的過程中，對整體的過程進行優(yōu)化處理，并利用精簡與重組等方法實現(xiàn)進一步自動化，再運用計算機存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把礦山機械制造企業(yè)的相關(guān)要素與經(jīng)營管理信息集合成一整體，進而獲得更具高效性、集成化、自動化的機械設(shè)備制造流程[1]。

3.2 ?柔韌自動化生產(chǎn)技術(shù)

集合以往礦山機械設(shè)備生產(chǎn)管理經(jīng)驗可以得知，在設(shè)計和制造的過程中，柔韌自動化生產(chǎn)技術(shù)屬于較為基礎(chǔ)的技術(shù)類型。該技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，是進行機械設(shè)備設(shè)計與制造的基礎(chǔ)，也是決定設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量的重要影響因素[2]。在具體的應(yīng)用過程中，該技術(shù)的主要工作內(nèi)容便是進行生產(chǎn)各環(huán)節(jié)信息進行采集，隨后借助搭建的系統(tǒng)管理模型，對于這些信息內(nèi)容進行挖掘和調(diào)整，反饋給總系統(tǒng)進行調(diào)整，使其能夠滿足多種類型產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工。從本質(zhì)上來講，柔韌自動化生產(chǎn)技術(shù)和機械設(shè)備生產(chǎn)過程中的組成技術(shù)相類似，能夠統(tǒng)籌安排整個產(chǎn)品的加工過程，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)的合理性與高效性。

3.3 ?智能化自動化控制技術(shù)

現(xiàn)階段，我國礦山機械設(shè)備的自動化程度已經(jīng)處于較高水平，而下一階段的發(fā)展便是智能化發(fā)展，這也是系統(tǒng)能夠保持可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠在原來程序化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，增加了擬人化思考的能力，在面對一些突發(fā)問題時，可以參照擬人化思維對其進行解決，從而提高了機械設(shè)備制造過程的靈活性，降低了勞動力成本的支出。目前所使用到的智能化自動化控制技術(shù)，主要是將人工智能化系統(tǒng)融入到生產(chǎn)過程當中，并且在實際應(yīng)用的過程中，還能夠?qū)浻布O(shè)備進行有機整合，使其能夠保持高效率運行，進而提高了生產(chǎn)過程的有序性，使產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)果能夠達到預(yù)期。

3.4 ?虛擬化自動技術(shù)

之前的章節(jié)中已經(jīng)提到，礦山機械設(shè)備涉及到的種類繁多，并且在技術(shù)支持下，機械設(shè)備的功能性和零件復雜性也在增多。虛擬化技術(shù)出現(xiàn)的時間雖然較晚，但是經(jīng)過多年的發(fā)展，目前也形成了較為完善的應(yīng)用體系。虛擬化自動技術(shù)在實際應(yīng)用中，主要傾向于機械設(shè)備設(shè)計方面，更具前期采集到的數(shù)據(jù)信息，借助數(shù)字化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為虛擬模型，模型為三維狀態(tài)，這也提高了設(shè)計圖紙的直觀性。同時利用之前擬定的數(shù)學模型，對于機械設(shè)備各參數(shù)設(shè)計合理性進行評估，找出其中存在的一些問題，提出相應(yīng)的解決建議，再次驗證該設(shè)計方案的合理性，直到滿足既定要求為止。該技術(shù)的應(yīng)用，增加了產(chǎn)品生產(chǎn)的成功率，并且加快了參數(shù)信息的調(diào)整速度，提高了實際應(yīng)用中的工作效率。

3.5 ?資料自動化供應(yīng)技術(shù)

除了上述提及到的技術(shù)內(nèi)容外，在實際應(yīng)用中，資料自動化供應(yīng)技術(shù)也屬于非?；A(chǔ)的技術(shù)內(nèi)容。之前章節(jié)中已經(jīng)提到，在技術(shù)支持下，機械設(shè)備的功能性和零件復雜性也在增多，那么在對其進行設(shè)計與制造時，需要依靠基礎(chǔ)龐大的數(shù)據(jù)資料，而且該技術(shù)在傳遞數(shù)據(jù)資料時，保持了自動化傳輸?shù)臓顟B(tài)，這也確保了資料供給過程的持續(xù)性。而且將該技術(shù)繼續(xù)延伸，可以將其融入到生產(chǎn)原材料的供給過程中，這也提高了整個供給過程的高效性，在確保系統(tǒng)生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，減少了不必要的資源浪費，優(yōu)化了機械設(shè)備制造的自動化水平。

4 ?自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

在未來的發(fā)展過程中，自動化控制技術(shù)會沿著以下幾個方向發(fā)展：第一，功能性更強，在數(shù)字化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)等科學技術(shù)的支持下，自動化控制的功能性也會得到實質(zhì)性的提升，以滿足機械設(shè)備多元化生產(chǎn)的需求。第二，交流范圍的進一步拓展，礦山機械設(shè)備設(shè)計制造中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，促進交流范圍會不斷擴張，這也給了技術(shù)發(fā)展很好的平臺，使其可以得到更加充沛的資金支持，加快技術(shù)的發(fā)展速度。

5 ?結(jié)語

當下在礦山機械設(shè)備設(shè)計制造與自動化結(jié)合的發(fā)展過程中，不僅要借鑒外國先進的技術(shù)與成功的經(jīng)驗，而且還需要對以往失敗的發(fā)展經(jīng)驗進行總結(jié)，在后續(xù)發(fā)展中可以規(guī)避掉此類問題，采用更加合理地方式進行發(fā)展，從而提高礦山機械設(shè)備使用質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命。

參考文獻：

[1] 底偉.電氣自動化控制對礦山機械設(shè)備的影響分析[J].價值工程，2019（21）：263～264.

[2] 莊松巖.自動化控制在礦山機械設(shè)備設(shè)計與制造中的應(yīng)用探討[J].世界有色金屬，2018（16）：42+44.