自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用探讨

赵伟

摘 要：机械制造及其自动化是我国制造业现代化的驱动力。我国机械制造行业的发展十分迅速，随着科学技术的发展，制造水平已经到达了一定高度。在机械设计制造中，自动化是行业发展的趋势。行业专家采用先进的理念和技术来促进机械生产和自动化，逐步满足经济发展和社会各行业的需求，以促进社会发展。本文对自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用进行研究与探讨，从中发现问题及对策。

关键词：自动化;矿山机械设备;设计与制造;应用探讨

1引言

我国经济的一个重要部分是机械制造行业，自动化技术能够在无人操作的条件下进行机械设备的独立生产，使其广泛应用于机械制造行业，就可以全面节省企业成本。自动化技术比传统的机械技术更有优势，主要可以提升设备的安全性和稳定性，这就为矿山工作带来了便利与保障。近年来，我国的工业化水平大幅提高，成为第一工业大国。自动化技术的应用减少了企业对人力和物质资源发展的贡献，改善了传统机械工业设备的生产模式，总体上加速了我国经济的快速发展[1]。

2自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用现状

在一些发达国家，自动化技术早已开始广泛应用，特别是在数控技术、生产加工的工厂流水线等，都在采用自动化技术。矿山挖掘是我国煤矿行业基础工作之一，对我国的经济发展有着重要作用。由于采矿技术在我国发展过程中起步较晚，导致在矿山机械设备设计与制造中有一些自动化环节没有完善，甚至还没有完全实现自动化控制。为了加快企业在矿山机械设备设计与制造的发展，就要沿着科技兴国的道路一直走下去，将自动化技术完全融入到矿山机械设备设计与制造中。

近年来，随着我国的科技进步，计算机技术也在迅速发展，因此许多问题已经得到解决，在矿山机械设备设计与制造方面也是如此。自动化技术的重要性在于使用自动化技术生产和管理工具来减少工作量和提高效率。同时，在需要精密度的机械设备生产中，有效提高了生产技术，利用自动化解决了其中的难题。不仅如此，在工作条件艰难的环境下，人们手工生产不仅满足不了社会需求，还会造成人员伤亡，利用自动化控制技术进行设备的生产与运行就可以轻松解决以上问题。自动化控制技术不会随着环境的恶劣程度而影响工作质量，对人们的生产有着一定的帮助，因此要在矿山机械设备设计与制造中实现广泛应用。

3自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的发展趋势

在我国的工业生产中，机械制造占据了主要的地位，不仅关乎我国的经济发展，更是与我国人们生活水平的好坏分不开。因此，提高机械制造的技术水平就显得尤为重要。我国相关部门可以定期召开机械设计与生产研讨会，行业中的相关人士都可以前来参加，进行探讨和交流。同时，国家还要建立定点生产示范区，将机械生产中先进的技术进行整理和集合，统一到示范区中，行业相关人士可以定期前来参观和学习。

自动化机械制造技术本身就是基于计算机技术之上，将生产过程虚拟化和智能化，将生产过程转化为程序和系统，有助于企业提高生产效率与功能分析。近年来，随着计算机技术的飞速发展，中国机械制造行业来开始研究通过计算机系统利用虚拟应用程序设计机械的整体结构。虚拟应用通过先进的计算机技术、建模仿真技术等对机械外观和各个部件进行设计，发现问题后进行及时纠正。这与以往的传统生产技术相比，对机械制造的容错率有了宽限，错误也可以通过计算机技术进行更改，不仅提高了生产效率，也降低了设备出现故障的概率，及时减少了生产过程中不必要的成本。

4自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用

4.1集成化自动技术

为了促进机械制造集成化，生产需要符合实际需求，科学、合理地选择和使用自动化工具和技术。在实际生产中，机械制造企业之间存在明显的差异，如技术水平、生产系统级别等，这就需要使用自动化技术来协调生产过程，实现这一目标就要依赖于工程理论和信息技术。必须承认的是，工程技术的融合是计算机技术系统化的结果，可以优化企业当前的生产过程和生产环节。机械工程协调设计的自动化进一步提高了自动化技术的集成化程度，可以提高机械产品的制造质量和效率，同时降低产品的成本，拓展创新的空间，为机械生产增加了市场机会，促进机械制造的长期稳定发展[2]。

4.2柔韧自动化技术

自动化生产的柔韧技术最初是由英国提出的，是英国对自动化管理和采矿机械设计的理论基础。柔韧自动化是基于机械设别生产的相关信息，将有关系统和数字信息进行改进，以适应更多产品的生产和加工。在实际应用和制造方面，柔韧自动化类似于生产过程中的组成技术。其本质是，将被加工的产品将通过适当的调整来实现更有效的加工处理和储存运输，如果中途出现问题，解决起来将更加简单和便捷。自动化柔韧技术将计算机作为整个系统的信息管理核心，在生产过程中控制每一种产品的生产环节。

4.3数控化应用

数控技术同样也是机械制造领域应用自动化技术的关键环节，与人工控制相比，数控技术可以在实际应用中发挥更多的优势。信息数字化、机械自动化、自动控制技术以及各種硬件设备与软件系统等等都属于数控技术，极大地提高了机械制造的便捷程度和效率，并为自动化技术的有效应用奠定了坚实的基础。数控技术的持续发展也为机械设备设计与制造创造了便利条件，在自动检测机械设备的环节中，例如，时序技术和电流信号技术等，都可以及时检测和诊断机械设备的故障，并更快地识别机械设备的磨损程度。但是，我国目前的生产加工水平有限，数控技术必须由专业人士进行操作，以确保技术的合理性。此外，在矿采机械设备设计与制造中，我国的数控技术还没有做到普及，相关的专业人士也十分稀缺，这也矿采机械设备生产中的短板。

4.4专家系统应用

专家系统是在自动化基础上建立的，将机械设计与制造工程的过程输入到计算机系统中。它包含了广泛的机械设计与机械工程的知识和经验，它在实际机械制造过程中扮演着自动控制、故障控制和紧急处理的角色，可以为机械制造提供参考，也可以为机械生产解决问题。目前，专家系统主要通过CBR和RBR共同开发的机械设备故障检测系统，主要组成部分有故障诊断数据库、故障诊断规则库和机械故障案例的档案库等等。在矿采机械设计与制造的过程中，专家系统可以实时检测设备的制造状态与生产进度，并在数据库中进行跟踪和定位。如果出现与故障案例相似的情况，就需要迅速采取措施，立即停止设备运行，向工作人员发出需要检查的警报，并由专业人员进行检查。

5结束语

中国矿业机械的设计和自动化管理一体化需要持续的研究，以实现进一步发展。目前，矿采机械设备的设计和自动化不仅需要借鉴先进的国外技术和以往成功的案例，还需要吸取这方面失败的教训，及时避免更多的问题出现。在研究矿采机械设备发展的基础上，实现机械管理与操作的自动化，再加上可持续发展的理念，不断促进企业的经济效益，加快矿采机械设备的生产效率[3]。

参考文献：

[1]励杰.检测技术在机械自动化制造系统中的应用研究[J].现代制造技术与装备，2020（05）：198-199.

[2]张政泼，李振雄，董中新，蒋桂平，赖显渺，黄桂云.全自动化制造装备研发、应用与实践[J].装备制造技术，2019（10）：1-5+11.

[3]侯贺天，曹亚亭.自动化制造技术的发展与应用[J].电子测试，2019（13）：118-119.

（金诚信矿业管理股份有限公司南方分公司，云南 昆明 650000）