时间:2023-03-01 16:24:25
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机械设备不需要人员操作也可以依照预定程序或口令完成生产任务即为自动化。随着科学技术的进步,我国在机械的自动化技术方面进行了不断地完善和创新,使得自动化机械设备在工业生产当中得到了广泛的应用,在很大程度上节约了人力资源和物力资源,大大提升了工业生产的效率,这也是未来工业发展的必然趋势,而在煤矿机械制造过程中应用机械的自动化技术,有助于煤矿产量的提高,还能够将安全事故的发生几率有效降低,对煤矿产业的可持续发展具有推动作用。
1当前机械自动化技术发展的具体状况
1.1较之西方发达国家还存在差距
随着时代的进步,我国的科学技术发展迅速,促进了机械的自动化发展,但是相对于西方发达国家,我国在机械自动化方面还存在较大的差异,甚至大部分的企业生产当中并没有落实机械自动化技术。我国在机械的自动化技术发展方面还处在初级阶段,实现机械自动化的范围还非常有限,尤其是在最近几年,我国主要侧重机械的信息管理,并没有将机械的自动化技术广泛的应用到车间的机械生产当中,加上我国在机械的自动化技术方面还不够发达,很多企业的生产方式还是以人工操作为主,机械自动化的作用并没有被充分的发挥出来,生产效率没能得到提高[1]。虽然机械的自动化技术对于煤矿机械的制造行业来说具有非常明显的优势,但该技术在我国的煤矿机械制造当中实际应用的时间还比较晚,这方面较之西方发达国家还比较落后,当前阶段,我国在机械的自动化技术发展方面最主要的任务是追赶发达国家,当然想要实现自动化水平的有效提升,还需要不断的努力.
1.2自动化的设备不够充裕
由于我国在技术方面还不够完善,与发达国家在机械的自动化技术方面存在差距,所以,我国大部分煤矿企业所应用的自动化机械基本都是从国外引进的,虽然国外的自动化机械运行系统发展比较成熟,但是在价格方面比较昂贵,国内很多企业都不具备购买的能力,所以,只有很少一部分实力较强的企业引进了自动化的机械运行系统,导致我国煤矿机械制造行业所持有的自动化机械设备较少,可选择的类型也非常有限,加上受到技术水平、发展时间等因素的影响,在一定程度上限制了我国煤矿机械制造当中机械自动化技术的发展[2]。
2机械自动化技术在煤矿机械制造中的应用
2.1煤矿安全机械自动化
安全生产是所有行业发展过程中不可忽视的问题,尤其是在煤矿机械制造的行业当中,在对煤矿进行开采时,国家煤矿机械制造的自动化水平会直接从煤矿的生产安全上体现出来,所以,煤矿工作人员的人身安全不仅能够体现机械制造行业自动化实力,还关系到煤矿企业的稳定发展,也正因如此,煤矿企业对机械的自动化技术十分重视,并引入到了煤矿的生产当中,而紫外线和红外线喷雾设备是最为常见的自动化设备,主要是通过人工和瓦斯等监测方式实现安全监控,其中,瓦斯监控是通过鉴别瓦斯浓度来完成监测的,当瓦斯浓度超过既定标准以后,会连通报警系统,提醒工作人员迅速采取安全措施减小伤亡,从而降低煤矿企业的损失,而人工监测则是通过人工观察摄像系统掌握工作人员所在方位,一旦出现安全问题,能够第一时间通知工作人员进行安全撤离,但是这两种监测方法还有许多不足,还需要进行不断的优化,应该在煤矿的自动化安全机械当中融入计算机技术,从而实现自动化机械安全系统的灵敏性、高效性[3]。
2.2煤矿挖掘机械自动化
对于机械的自动化技术而言,煤矿挖掘机械的自动化是其在煤矿机械制造的基础部分,它的应用具有非常重要的作用。保证煤矿挖掘机械具有较高的自动化技术水平,能够使煤矿开采工作的效率得到有效的提升,用自动化的机械设备代替人力操作,能够在一定程度上实现人力物力资源的节约,使煤矿的安全生产质量得到保证,可以说,机械自动化技术在煤矿机械制造中的有效应用,使得我国在能源供给方面得到了一定的改善,有利于国民经济的发展。在煤矿机械制造当中应用自动化技术具有非常显著的效果,不但可以提高机械设备的可靠性,而且具有较高的操作精度,能够适应操作条件也比较广泛,较之传统形式机械的生产效率有了很大的提升,当前阶段,电牵引采煤机是煤矿生产中最为常见的自动化挖掘机械,该机械牵引性能良好,机械运行会产生牵引力防止仪器出现自由运动的现象,而且在运行寿命和工作时间方面都比较长,发生故障的几率较低,所以,在很多国家的煤矿机械制造中都有应用,而机械的自动化技术本身具有较高的工作效率和工作安全性,主要是因为在该技术当中融入了计算机以及故障诊断技术,最近几年,我国在煤矿机械的自动化方面发展迅速,在机械的自动化技术应用方面,取得的成果也非常可观,使得国外煤矿机械垄断的局面被打破,使得我国煤矿机械的自动化水平得到了有效的提升[4]。
2.3煤炭运输机械自动化
在煤矿机械制造中应用机械的自动化技术,使得自动化的煤矿挖掘机械在煤矿生产当中得到了广泛的应用,促进了我国的煤炭产量不断提高,而生产力的提高,自然带动了煤炭运输的发展,只有对具有良好运输性能的自动化运输机械加以选择,才能够使煤炭运输的安全和效率得到保障。在煤炭运输方面,最为常见的机械自动化技术即为胶带,胶带在煤炭生产中的优势非常多,它可以时刻保持运转、不间断的工作、具有较大的煤炭运输量和较为广泛的传输距离,这种机械制动化的设备在我国的煤炭运输工作当中发挥着巨大的作用,随着科学技术的进步,计算机技术被应用到各行各业当中,相关的科研人员,尝试将计算机技术引入到自动化的运输机械当中,实现了煤炭运输的安全性和高效性,此外,随着变频器技术的发展,在自动化技术当中融入变频器技术,使得煤炭的运输过程能够通过环流调速的方法来保持稳定,从安全性和准确性两方面入手对煤炭运输加以保证,加上它本身不具备直流,能够在一定程度上加快自动化运输机械的变频效率,使煤炭运输的效率得到巨大的提升[5]。
结束语
随着经济建设的发展,人们对于煤炭资源的需求也在逐渐提高,机械自动化技术在煤矿机械制造方面的应用,在很大程度上提高了煤炭生产的工作效率,能够使煤矿生产所需的人力、物力得到有效的节约,所以,应该对科学技术不断的创新,提升我国的机械自动化能力,逐渐缩小与西方国家的差距,将机械自动化技术在煤矿机械制造中的优势充分的发挥出来,从而满足人们需求,促进煤炭企业的发展。
参考文献
[1]胡阔海.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].机电信息,2012,2(30):115-115,117.
[2]张锦波,宋少军.煤矿机械制造中机械自动化技术的应用[J].山东工业技术,2015,5(16):5.
[3]杨瑞峰.煤矿机械制造中机械自动化技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,6(29):3536.
2自动化技术组成分析
作为一门综合学科,自动化包含的技术种类很多,可以将自动化技术粗略的分为以下几个组成部分:程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单元。(1)程序单元。程序单元是控制单元的核心,由工程师提前编制的程序在控制单元中运转,以维持整个系统的运行。(2)作用单元。所谓的作用单元是受程序单元所控制的,负责整个系统运转的单元,是命令的执行者。(3)传感单元。负责收集各种数据,并将这些数据及时的传递给控制单元,由控制单元进行计算和处理,再反馈给其他的单元,以此来保证整个系统的良好运转。(4)制定单元。制定单元的作用是对整个系统的其他部分命令,调控其他部分的行为。(5)控制单元。控制单元是整个机械自动化控制系统工程的保障性单元部分,其主要用于解决单元制定和动作调节。
3机械自动化在煤矿机械制造中的应用探究
依据不同的功能,可以将煤矿机械分为三个系统:挖掘系统、输送系统、安全监控系统,而在煤矿机械制造过程中,就应该实现煤矿采掘机械的自动化、煤炭输送的机械自动化、煤矿安全监控系统的自动化。
3.1煤矿采掘机械的自动化
我国经济的强劲增长是以源源不断的能源作为动力的,而能源又是以源源不断的煤炭供给来作为基础的,因此随着我国经济的发展,对于煤炭的需求量也越来越大,现有的煤炭生产效率已经难以满足实际需求,如何提高煤炭挖掘的效率,则是当前应该着重思考的问题。实现煤矿采掘机械的自动化,能够用机械代替全部的人力操作,那么生产的效率将会更高,而且也避免了由于人力生产带来的各种安全事故发生的隐患。可以说煤矿采掘机械的自动化将直接影响到我国的能源供给,对于国计民生来说都是至关重要的。发达国家将自动化技术应用于煤矿机械制造中已经取得了很好的效果,不仅各种机械的可靠性强,而且操作的精度也非常高,广泛适用于各种操作条件,相较于以往的生产机械的生产效率有了较大的提高。近年来我国在煤矿机械自动化方面也有了长足的进步,研究出了一批具有自主知识产权的煤矿生产机械,打破了国外煤矿生产机器的垄断,这意味着我国煤矿机械自动化水平提上到了一个新的高度,有利于相关煤炭企业的生产以及整个煤炭行业的进步。
3.2煤炭输送的机械自动化
煤炭的生产和运输是不可分割的两个组成部分,如果有着强劲的生产力,但是运输效率低下,挖出来的煤运不出去,跟没挖是一样的。因此在研究煤矿采掘机械的自动化的同时,对于煤炭输送机械的自动化同样应该加以重视,只有输送的速度跟得上挖掘的速度,才能够真正提高煤矿的产量,提高煤炭企业的效益。目前大多数煤矿都是以胶带作为运输方式,传统的胶带运输业已经渐渐和PLC技术相融合,形成了各种新型的自动化运输系统,这些新兴自动化运输系统不仅运转上更为可靠,而且也更为高效,不用耗费过多的人力来进行维护。新型自动化运输系统的出现使得胶带的调速方式更加敏捷和精确,从而使得胶带运输的速度能够跟随煤炭的产量而随时变化,能够充分利用电能,同时减少了对于人力资源的消耗,也避免了安全事故的发生,在最大程度上提高煤炭企业的效益。
3.3煤矿安全监控系统的自动化
安全是煤矿生产的首要前提,近些年来各种关于煤矿的安全事故触目惊心,引起了人们对煤矿生产的反思,加强煤矿安全监控系统的自动化,能够有效防止各种安全事故,避免相关操作人员的生命及财产安全的威胁。想要防止煤矿生产中的安全事故发生,很大程度上依靠于对于各种数据的及时监控和预报。实现煤矿安全监控系统的自动化,能够随时监测整个地层的变化、坑道中的瓦斯浓度的变化以及整个开采系统运转的变化,针对这些变化提出相应的预警方案,能够在安全事故发生之前将隐患消除在摇篮之中,对于煤矿企业的生产来说是非常有益的。当然不可否认,如今我国生产的煤矿安全监控系统相配套的传感器的种类较少,这种现状在一定程度上限制了煤矿安全监控系统的自动化,但是相信随着时间的发展,各种自动化监控系统配套的传感器也将越来越丰富,打破国外对于这方面的垄断,降低煤矿安全监控系统自动化的成本,为推动煤矿企业安全生产作出贡献。
1.2可靠设计与优化绿化设计可靠设计所指的是在规定时间与条件下,对规定功能进行完成的能力,可衡量产品的质量。可靠设计前提是设计变量均要通过多次试验,对实际数据进行测定,在统计检验之后,获得统计量,以提高煤矿机械运行与性能可靠性。对材料性能、载荷与工况变化等不确定因素进行简化,以加强模糊与随机变量的可靠设计,为可靠性提供必要数据,保证机械零件可靠度,增强煤矿机械寿命。在机械制造中,还应加强优化设计与绿化设计。依据相关设计方法与理论,按照国家标准与设计规范,对工程中的设计问题进行数学模型转换,以便引用计算机技术与优化技术,在可用的设计方案当中,寻找最优设计方案,以提高产品质量与设计水平。绿色设计要在环保节能理念下,加强机械产品整个寿命期的设计,让产品属性与环境属性相互结合,产品设计决策不仅要满足其物理要求,还要满足环境要求,让机械制造中的设计更为合理。
2煤矿机械制造中的管理方法
2.1数据库与材料管理在煤矿机械制造当中,为确保机械制造的产品质量,应依据加工零件属性,对相关指标与参数进行编码系统完善,并通过编码分析,构建机械制造设计的图纸信息数据库,将各部件信息储存在数据库当中,并构建标准件的数据库,便于今后机械设计的数据检索。在机械设计中,材料质量具有不可忽视的作用,应根据机械制造中的设计要求,对相关零部件要求进行代码编辑,依据代码属性能对数据信息库实施有效检索,运用有关数据,实施选择性的机械设计与加工。
2.2加强信息技术的现代管理要增强煤矿机械制造的生产效率与质量,实现信息技术的现代管理,就需要应用到计算机。从中标至交工验收等,不仅需要高水平的施工技术,还应有先进的施工管理,以提高企业的管理水平。高水平的管理方法离不开计算机的支持。运用现代信息技术,提高机械制造企业的管理水平,改善企业的投资效益,确保煤矿机械的生产质量,将企业各信息孤岛进行连接,构建设计、计划、生产工艺、财务与销售等环节的完整信息链,构建敏捷的企业网络,形成全动有效的协同环境,以提高煤矿机械企业的良好管理水平。
2.3提高员工素质,强化安全管理煤矿机械制造中,不合理设计会造成煤矿生产率的下降、工程质量降低与成本上升等,提高设计人员的整体素质,可有效确保机械设计的合理科学性,减少机械的后期维护成本,便于简单操作。对于技术操作不熟练、设计不规范等不合格人员,应采取相应措施进行处理,不合格人员可加强培训,规范管理,并明确职责,依然无法胜任该工作的人员,就应实施辞职处理。在安全管理方面,应加强宣传,提高安全意识,并实施岗前安全培训,以有效提高员工素质与管理水平。
1引言
实践中,煤矿机械多数用在煤矿的挖掘和开采过程中,其功能性和安全性对煤矿企业的经济效益产生直接影响。当前,随着经济及社会的不断发展,我国煤矿开采行业的发展也取得了良好成果,煤矿机械设计人员应加强对机械设备的合理设计,并采用科学的管理方法,尽可能降低机械运维成本,提高生产效率,为全面促进煤矿开采业的发展打下坚定基础。
2我国煤矿机械制造过程中出现的问题分析
2.1设计缺乏创新,核心技术落后
当前,很多国内煤矿机械制造企业不具备自己的研发机构,很多核心技术严重依赖于国外研究所,企业自主研发能力较弱,产品研发周期比较长,技术更新不及时。
2.2产品技术相关标准处于落后状态
与国外同类产品相比,国内煤矿机械技术标准普遍较低,很多标准并未得到及时更新,不仅降低了煤矿机械制造的生产效率,还拉低了产品的质量,极易引发安全事故。
2.3高端产品仍旧依赖于进口
国内煤矿产业基础比较薄弱,很多国内企业不具备生产煤矿机械高端产品的资质和能力,只能严重依赖进口。还有部分企业仅仅能够生产一些技术含量较低的设备,科技更新发展极为缓慢,很难满足国内煤矿开采的需要。
3煤矿机械制造中的设计方法
3.1CAD技术及有限元方法的应用
具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,运用CAD技术对煤矿机械产品进行科学设计,主要内容包含制图、文档及文件制作、设计、工程现状及区位分析等,有效实现工程的一体化和模块化设计;第二,在计算机的CAPP系统中直接导入产品模型,对其实施NC编程和设计,将NC机床中加入加工代码,大大缩短了开发周期,提升煤矿机械制造的研发效率;第三,运用有限元方法,将无限质点予以简化连接,使其变成有限单元的几何体,然后再将这些单元拼合成为一种离散的结构物,从而实现对复杂工程结构以及产品力学的分析和计算。
3.2加强产品的绿化设计与可靠设计
在煤矿机械制造过程中,产品的绿化设计非常重要,依据原有设计方法、国家标准规定以及相关的设计规范,将设计问题有效转换成数学模型,同时利用计算机技术实现对产品的绿化设计,有效提升产品质量。在具体操作过程中,优化绿色设计应秉承节能、环保理念,加强产品寿命的周期性设计,降低能耗,使得产品的设计更加趋于科学化与合理化。产品可靠性设计需要对设计过程中出现的变量予以反复多次试验,有效提升试验结果的精准性。然后在科学统计与检验之后得到相应的统计量,大大提升煤矿机械的运行能力和工作效率。此外,还需要对工程荷载、制造材料以及工程环境的变化情况进行简化处理,有效提升随机变量和模糊变量设计的可靠性,为确保煤矿机械产品质量的提升打下坚实基础。
4煤矿机械制造的管理方法
4.1信息技术管理
为有效提升煤矿机械制造的产品质量和工作效率,必须加大电子计算机的使用力度,全面推行以信息技术为基础的现代化管理方式。具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,从工程中标到竣工验收的全过程都需要使用高水平的施工技术和施工工艺,并配合先进的施工管理方式和方法,切实提升企业管理效率和管理水平;第二,通过对现代化信息技术的使用,来实现煤矿机械制造企业管理水平的提升和产品质量的提升;第三,将企业生产过程中出现信息孤岛予以有效连接,并构建出合理、完整的设计、生产、销售等环节的产业信息链,协调企业生产。
4.2加大对制造材料和数据库的管理力度
依据制造零件的功能和属性对其相关指标和参数予以不断完善,并对机械制造设计图纸的信息数据库予以不断健全,为日后检索和出入库提供一定的便利。同时,结合设计需要对一些重要的零件予以编码,并依据代码的属性对数据库进行检索,选择科学的设计加工方式和方法。
4.3加大对企业员工的培养力度
企业员工素质对煤矿机械制造企业的发展具有十分重要的影响。而提升设计员工专业技能和综合素养则能够有效避免因设计不合理而出现的生产效率地下、产品质量不过关以及运维成本的上升问题。同时,还能够进一步提升产品设计的合理性与科学性,延长产品的使用周期。这就要求在企业的日常生产经营过程中,应加强对企业员工教育和培训,实施规范化管理措施,明确岗位职责,加大安全教育的宣传力度,切实提供员工的安全意识和责任意识。
5结语
总之,煤矿机械制造设计的合理性与科学性能够有效将高端的设计理念转化为实际的产品,同时运用信息化技术,能够将企业信息予以有效汇总,建立健全数据库,简化生产流程。而在实际生产过程中,设计人员的作用非常突出,煤矿机械制造企业应引进先进的管理方式,提升企业员工综合素养,为提升产品质量和生产效率提供强有力的人才支撑。
参考文献:
[1]孙长永.浅析煤矿机械制造中合理设计及管理方法[J].开发与研究,2013(02):63.