自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用探讨

王榆霖

摘    要：本文针对自动化控制技术的应用优势展开分析，内容包括提高设备生产效率、提升资源利用效率、减少后期检修成本等，结合集成化自动技术、柔韧自动化生产技术、智能化自动化控制技术、虚拟化自动技术、资料自动化供应技术的具体应用，通过研究自动化控制技术的发展趋势，其目的在于提升人们对自动化控制技术的认知，延长矿山机械设备的使用寿命。

关键词：检修成本;生产效率;集成化自动技术;虚拟化自动技术

1  前言

在科学技术体系快速完善的背景下，很多企业生产都进入自动化阶段，极大程度地提升了作业效率和产品生产质量。在实际应用中，如果自动化控制平台运行时出现了故障问题，并且在短期内没有进行处理，那么在故障也会快速扩大，威胁到作业人员的生命安全。对此需要合理利用自动化控制技术，将其应用到矿山设备设计与制造环节当中，从而提高设备生产质量，降低故障问题的发生几率。

2  自动化控制技术的应用优势

2.1  提高设备生产效率

在市场经济体制不断调整的背景下，企业在市场中所面临的竞争压力也在不断提升。而在市场中抢占竞争地位的核心，便是拥有完善的创新技术体系，能够结合市场变化情况作出顺势调整，从而提高产品在市场中的竞争力。自动化控制技术的应用，能够协调生产过程中各环节之间的相对关系，将生产精准度控制在合理范围，这也可以避免误差累积情况的出现，而且在生产过程中，还可以借助梳理的关系，对于每一个环节的生产速度进行优化，这也大幅度提升了机械设备的生产效率，在单位时间内创造出了更多的经济效益。

2.2  提升资源利用效率

矿山机械设备涉及的种类较多，如铲运机、凿岩台车、运输车设备等，不同机械设备结构零件的组成量也存在着较大的差异性。如果在生产中的某一环节出现了问题，除了会导致设备生产不合格，给企业带来经济损失外，同时还会对生产资源造成浪费，影响到企业的可持续发展。借助自动化控制技术，能够对机械设备生产过程进行规范化管理，对于每个生产环节的相关参数做好管理，从而降低残次品的出现几率。并且在技术应用过程中，还可以搭配精细化管理模式，将残次品进行重新加工，这也减少了生产过程中资源浪费的情况，提高了现有资源的利用效率。

2.3  减少后期检修成本

现阶段，在矿山机械设备生产过程中，基本上已经实现了流水线作业，有多台机床设备同时进行工作，如果其中某一个环节出现问题，那么也将会影响到后续生产加工活动的顺利进行。在设备出现运行故障时，需要投入相应的人力、物力、财力对其进行维修。结合以往经验可以得知，问题发现的越早，所需要投入的检修成本也越低。自动化控制技术的应用，能够对生产过程进行实时监督，同时借助采集的数据信息，做出合理评估，在发现异常情况时，能够及时作出预警反应，加快了故障问题的检修效率。

3  自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的具体应用

3.1  集成化自动技术

随着近些年网络信息技术与计算机技术的飞速发展，各行各业都在将其技术与之结合，矿山机械制造业也因此产生诸多新兴系统技术 ;一套制造系统就包含了诸多不相同的子系统，为此要将不同子系统进行集合成一套完善的制造系统，就需要对各项子系统进行技术集成。集成化的运营模式其本质便是将多个系统进行整合形成一个新的系统，使之具有这些子系统的全部功能，并实现对生产制造环节的更优化管理。在制造的过程中，对整体的过程进行优化处理，并利用精简与重组等方法实现进一步自动化，再运用计算机存储数据的数据库与信息网络技术，把矿山机械制造企业的相关要素与经营管理信息集合成一整体，进而获得更具高效性、集成化、自动化的机械设备制造流程[1]。

3.2  柔韧自动化生产技术

集合以往矿山机械设备生产管理经验可以得知，在设计和制造的过程中，柔韧自动化生产技术属于较为基础的技术类型。该技术的相关内容，是进行机械设备设计与制造的基础，也是决定设备生产质量的重要影响因素[2]。在具体的应用过程中，该技术的主要工作内容便是进行生产各环节信息进行采集，随后借助搭建的系统管理模型，对于这些信息内容进行挖掘和调整，反馈给总系统进行调整，使其能够满足多种类型产品的生产与加工。从本质上来讲，柔韧自动化生产技术和机械设备生产过程中的组成技术相类似，能够统筹安排整个产品的加工过程，从而提高产品生产的合理性与高效性。

3.3  智能化自动化控制技术

现阶段，我国矿山机械设备的自动化程度已经处于较高水平，而下一阶段的发展便是智能化发展，这也是系统能够保持可持续发展的重要因素之一。智能化技术的应用，能够在原来程序化生产的基础上，增加了拟人化思考的能力，在面对一些突发问题时，可以参照拟人化思维对其进行解决，从而提高了机械设备制造过程的灵活性，降低了劳动力成本的支出。目前所使用到的智能化自动化控制技术，主要是将人工智能化系统融入到生产过程当中，并且在实际应用的过程中，还能够对软硬件设备进行有机整合，使其能够保持高效率运行，进而提高了生产过程的有序性，使产品生产结果能够达到预期。

3.4  虚拟化自动技术

之前的章节中已经提到，矿山机械设备涉及到的种类繁多，并且在技术支持下，机械设备的功能性和零件复杂性也在增多。虚拟化技术出现的时间虽然较晚，但是经过多年的发展，目前也形成了较为完善的应用体系。虚拟化自动技术在实际应用中，主要倾向于机械设备设计方面，更具前期采集到的数据信息，借助数字化技术将数据转化为虚拟模型，模型为三维状态，这也提高了设计图纸的直观性。同时利用之前拟定的数学模型，对于机械设备各参数设计合理性进行评估，找出其中存在的一些问题，提出相应的解决建议，再次验证该设计方案的合理性，直到满足既定要求为止。该技术的应用，增加了产品生产的成功率，并且加快了参数信息的调整速度，提高了实际应用中的工作效率。

3.5  资料自动化供应技术

除了上述提及到的技术内容外，在实际应用中，资料自动化供应技术也属于非常基础的技术内容。之前章节中已经提到，在技术支持下，机械设备的功能性和零件复杂性也在增多，那么在对其进行设计与制造时，需要依靠基础庞大的数据资料，而且该技术在传递数据资料时，保持了自动化传输的状态，这也确保了资料供给过程的持续性。而且将该技术继续延伸，可以将其融入到生产原材料的供给过程中，这也提高了整个供给过程的高效性，在确保系统生产效率的基础上，减少了不必要的资源浪费，优化了机械设备制造的自动化水平。

4  自动化控制技术的发展趋势分析

在未来的发展过程中，自动化控制技术会沿着以下几个方向发展：第一，功能性更强，在数字化技术、大数据技术、智能化技术等科学技术的支持下，自动化控制的功能性也会得到实质性的提升，以满足机械设备多元化生产的需求。第二，交流范围的进一步拓展，矿山机械设备设计制造中自动化控制技术的应用，促进交流范围会不断扩张，这也给了技术发展很好的平台，使其可以得到更加充沛的资金支持，加快技术的发展速度。

5  结语

当下在矿山机械设备设计制造与自动化结合的发展过程中，不仅要借鉴外国先进的技术与成功的经验，而且还需要对以往失败的发展经验进行总结，在后续发展中可以规避掉此类问题，采用更加合理地方式进行发展，从而提高矿山机械设备使用质量，延长设备的使用寿命。

参考文献：

[1] 底偉.电气自动化控制对矿山机械设备的影响分析[J].价值工程，2019（21）：263～264.

[2] 庄松岩.自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用探讨[J].世界有色金属，2018（16）：42+44.