化工机械制造的发展趋向简析

本文作者：张立东 单位：河南佰利联化学股份有限公司

化工机械制造行业未来的发展方向，就是大力推广应用自动化技术。化工机械制造自动化技术的应用，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为目标。为化工机械制造行业自动化技术的应用提供一个投资少、见效快、效益高、符合其发展的重要方向。

化工机械制造自动化技术应用的分类

1）自动化制造单元是低成本及小型化的一种类型。由1～2台生产设备、工业机器人、数控设备及物料运送存贮设备构成，具有生产多品种产品的灵活性。2）自动化制造系统是包括4台或更多全自动数控设备及人工中心等，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在连续工作的情况下实现多品种、中小批量的生产及管理。3）自动化制造线是处于单一或小品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种之间的生产线。它对物料搬运系统自动化的要求低于FMS，但生产率较高。4）自动化制造工厂是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统（C1MS）投入实际，实现生产系统自动化化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运过程的全盘自动化。FMF是自动化生产的最高水平，是世界上最先进的自动化应用技术。

化工机械制造自动化的关键技术

1）计算机辅助设计。未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。2）模糊控制技术。模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起业界广泛的关注。3）人工智能、专家系统及智能传感器技术。迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。4）人工神经网络技术。人工神经网络是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为自动化系统中的一个组成部分。

化工机械制造应优先发展低成本自动化技术

发展低成本自动化技术，可借鉴国外发展化工机械制造自动化技术的经验，发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。而大批量生产的产品品种单一，结构稳定，产量很大，具有连续流水作业和综合机械化的良好条件，所以应大力发展生产效率高和技术经济效果好的生产自动线，并在自动线的基础上按先进的工艺方案建立综合自动化车间和全盘自动化工厂。同时，组合设备自动线和专用设备自动线成本低，应优先发展。而在现阶段产品数量较大的同类产品连续流水作业生产中，自动化设备还是半自动设备、自动设备、组合设备及其组成的自动线等。它们在大批量的产品生产中，采用刚性自动化是可行的，并取得较好的经济效益；但对于品种较多的成批生产，必须采用可以快速重新调整的设备组成的成组工段或流水线、可更换主轴箱的组合设备自动线、短自动线和复合制造单元，以实现成组自动化；而小批量生产，应从推广成组技术入手，适当采用数控设备，建立一些柔性制造单元，即能取得良好的经济效益。

发展化工机械制造自动化技术应注重基础配套

自动化技术在化工机械制造中的应用是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展化工机械制造自动化技术，需关注电子学、电子计算机技术、零件检测和设备装料自动化，采用程序数控设备，研制高效和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用化工机械制造自动化技术，要抓好基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型工具、控制系统及系统软件、电子计算机等都是今后化工机械制造自动化的主要技术基础。研究生产性能优良、自动化水平高的机电产品是发展应用化工机械制造自动化技术的关键。自动化生产时，化工机械制造技术不再是单一的完成系统之间的联接，在系统的结构、质量（重量）、体积、刚性和耐用性等方面对化工机械制造自动化技术都有着重要的影响。化工机械制造应利用其它高新技术来实现与之适应的自动化技术发展要求；自动化生产时，化工机械制造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都要应用微电子技术和自动控制理论；而自动化生产时，信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等都要应用计算机与信息处理技术。因此，化工机械制造自动化技术的引进、消化、吸收和开发工作，必须加强其具有共性的基础技术研究、开发的基础建设，以及化工机械制造业的生产工艺现代化、生产过程的基本工序自动化、辅助工序自动化等的研究。总之，化工机械制造发展应用自动化技术，既要开发利用高新技术，还要考虑应用低成本、见效快的自动化技术，走提高和普及相结合的路子。只有这样化工机械制造才能大面积推广应用自动化技术，并提高化工机械制造的自动化技术发展水平。