自动化设备的特点与设计探究

李智聪

摘要：随着现代生产和科学技术的发展，自动化技术逐渐成熟，目前已经在工业生产、农业、医疗、军事等领域得到了广泛应用。自动化设备的出现，将人从繁重的体力劳动中解放了出来，极大地提高了生产效率和生产精度。本文从自动化设备的特点出发，对自动化设备的设计进行了探讨和分析。

关键词：自动化设备；自动化技术；特点；设计

一、自动化设备的特点

自动化设备是机械生产同自动化控制技术的结合，在自动化设备的支持下，各行各業迎来了发展的新机遇，生产的效率和质量都得到了很大的提升。自动化设备的特点主要包括以下几个方面：

（一）定制性

自动化设备应用的领域非常广阔，但是不同行业的生产过程有不同的设计需求，同一行业中不同的生产环节也有不同的要求，这就意味着自动化设备要想发挥作用，就必须满足某一行业某种产品的特殊生产需求，或者是满意某一生产工艺的要求，这样才能保证设计出来的自动化设备在实际生产过程中能够替代人工劳动并发挥作用。

（二）自动化程度高

在自动化技术的支持下，机械设备和装置能够按照设定好的指令和程序来进行操作和控制，这样就能够将人从生产过程中解放出来，很多生产环节甚至可以实现无人操作。这一特点对于一些生产过程比较恶劣和危险、以及体力劳动重的企业而言，有着非常重要的实际意义。此外，自动化设备能够避免人为因素造成的失误，保证整个生产过程的稳定，大大提升生产效率，从而有效地降低成本。

（三）高可靠性高稳定性

自动化设备的应用能够显著提升生产活动的精确性和规范性，进而使得整个生产过程的可靠性和稳定性得到保障。特别是在软件技术的支持下，传统的硬件原理控制系统逐步被数字化软件控制系统所取代。软件技术使得设备能够完成更加复杂精确的操作，进一步减少了硬件控制下设备运作产生的误差。在实际运行过程中，只要保证软件控制系统正常运行，自动化设备就能够持续高效运转，并且能够不受外部条件的影响，保证了生产的稳定高效。

二、自动化设备的设计

（一）自动化设备的设计流程

如图1所示，自动化设备的设计可以大致分为几个环节。首先是用户需求的分析，设计人员要充分了解用户使用自动化设备的目的和意图，然后从中提炼出具体的功能需求，并将此作为设计的方向和准则。然后是工艺流程的分析，设计人员要通过现场查看、实物验证等方式全面了解用户产品的生产工艺，结合工艺流程图来确定使用自动化设备的位置以及对后续生产过程的影响。之后是对自动化设备的功能进行分析，要根据用户对设备的功能需求来设计设备的功能，比如自动上料、自动退料、自动冷却等，在这一基础上，设计人员要进行整体设计方案及布局分析，结合动力学、人机工学原理来实现设备的功能，同时要从设备使用环境的限制出发，综合考虑物料运输线路、设备及人身安全、设备成本、产品质量保证等因素，对不同的设计方案进行反复对比和验证，直至最终确定设备的整体方案。然后是功能方案比选及性能指标确定的环节，在这一环节需要结合已确定的整体方案进行设备功能模块的执行结构比选，并确定设备的性能参数，比如在直线往复运动中，选用曲柄滑块机构、气缸还是凸轮机构更为合适；设备部件的运动速度、定位精度等参数是否匹配产品工艺流程，是否能够满足产品的质量和功能要求等。在设备的功能方案和性能指标确定之后，就可以进入具体设计环节了，在这一阶段设计人员需要完成设备结构件的绘制，以及功能部件的选型、固定和连接方面的具体设计，在设计的过程中要考虑到设备后续维护工作的需要。然后是对样机进行调试和验证，检验设备是否能够满足实际生产工序的要求，所生产的产品在性能和外观方面是否达到了标准，并根据检验结果对设计方案进行调整。在自动化设备的设计完成之后，技术人员还要及时对项目进行设计总结，这样便于发现设计工作存在的不足之处，总结经验方法，为后续的设计工作提供经验和思路。

（二）自动化设备设计的注意事项

1、提升自动化设备设计的人性化水平

设计人员要充分了解用户的工作环境，全面了解操作人员的实际需求和操作习惯，然后有针对性地开展设计工作，遵循人机工学的原理，带给用户更好的使用体验，尽量避免一些过于复杂的操作方式，设备的操作界面要尽量简洁明了、易于操作。同时，设计人员要向用户提供使用手册，将自动化设备的相关操作和注意事项进行详细说明，确保用户能够充分了解和掌握自动化设备的使用规范，也为后续的日常维修和检测工作提供便利。

2、提升自动化设备设计人员的专业技术水平

一方面，要聘用一批专业能力和素质强的技术人员，另一方面，也要注意在平时的设计工作中培养技术人员的能力，逐步提升技术人员的设计水平，进而为自动化设备的功能和质量提供技术保障。在设计过程中，设计人员要紧密结合用户对自动化设备的需求，对设备的各个细节部位进行优化，注重对设计流程和生产制造环节的跟进，发现故障问题时及时调整设计方案，不断对自动化设备的性能进行优化。

3、强化对自动化设备的智能安全控制

在自动化设备的设计中，要运用先进的科学技术对设备的功能结构进行优化，构建设备的安全控制系统，提升设备的智能性和安全性。要借助计算机程序来对自动化设备进行安全控制，提高设备故障检修效率，特别是在设备运行的初期要做好安全监测工作，将设备的运行数据上传到安全管理控制服务器中，通过数据库的对比分析来为操作人员提供更加详尽准确的设备运行信息，帮助操作人员及时发现设备故障。在出现安全问题时，安全控制系统能够及时报警，设计人员也能够结合报警情况来对设计方案进行优化和改进。

三、结语

目前，自动化技术已经逐渐成为衡量一个国家综合国力、工业水平、制造业水平等的重要标准和依据，在提升一个国家的经济水平和综合国力方面有着重要作用。为此，我国要积极推进自动化设备的设计和研发，加大创新力度，促进自动化设备功能和质量的提升，逐步推动国家自动化设备设计水平的提升。

参考文献

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（作者单位：四川爱创科技有限公司）