機械設計自動化設備安全控制分析

鄭攀

摘要：在我國社會不斷發(fā)展的過程中，科技水平一直在持續(xù)不斷的進步，各個領域都有所體現(xiàn)。如今我國各行各業(yè)都已經(jīng)步入了現(xiàn)代化，自動化水平一直不斷提高，因此在進行機械設計的過程中，一定要將自動化納入考慮的范圍。而與此同時，自動化程度的加深，也讓自動化設備的安全控制有了更高要求，這也是如今機械設計過程中經(jīng)常面臨的難題。為了確保機器設備在日常工作中有一定的安全性和穩(wěn)定性，必須進行安全控制工作，保障機械設備的正常運行。本文從這一點出發(fā)，結合如今的安全控制標準，分析安全控制的原則和方法，為下一步提升安全控制效果提供參考。

關鍵詞：機械設計;自動化設備;安全控制

引言：

在設計自動化設備時，首先要進行的就是安全控制工作，確保設計出來的自動化設備在使用過程中具備一定的安全性。機械設計者必須考慮到如何確保機械設備能夠穩(wěn)定運行，并且不會有安全隱患出現(xiàn)，這要求設計者必須考慮到自動化設備運行中的各個方面會出現(xiàn)的問題，設計出符合安全管理要求的自動化設備，并保證設備的安全系數(shù)能夠滿足正常生產(chǎn)需求。實際的設計過程中不僅要機械設計師足夠重視安全控制工作，整個部門都應該將安全控制問題作為首要問題，相關工作加以落實之后，才能確保整個機械設備的安全生產(chǎn)和應用，未使用自動化設備的企業(yè)提供穩(wěn)定安全生產(chǎn)的基礎。

1.機械設計自動化設備安全控制要求

一般而言，在進行機械設計時，都要參考之前的經(jīng)典案例，按照傳統(tǒng)的設計方案加以改進，憑借自身豐富的經(jīng)驗來進行設計和創(chuàng)作。但這樣一來設計出的產(chǎn)品往往落后于時代的要求，而且非常被動，不能夠滿足現(xiàn)代自動化生產(chǎn)和智能化生產(chǎn)的需求。因此，為了應對自動化操作步驟的增多，需要從多個角度考慮機械的自動化管理需求，分析機械設備如何在自動化操作的情況下，獨立安全進行工作。因此，現(xiàn)代化機械設備開發(fā)團隊需要自動化方面的優(yōu)秀人才，能夠從設備安全管理角度出發(fā)，分析如何解決安全隱患，確保設備具有安全控制功能，這樣一來才能設計出安全且高效的自動化機械設備。

2.機械設計自動化設備的安全控制原則

2.1科學原則

在設計自動化機械設備時，為了加入安全控制方面的功能，需要遵循科學原則，進行安全隱患排查和管理工作。此處遵循的科學原則就是根據(jù)設備功能的不同，在確保設備能夠高效運行的同時，各項指標都能達到安全標準和工作規(guī)范。在進行設計的過程中，需要具體設備具體分析，通過功能指標的不同，設計合理的研究方案，將最終制作出的設計圖紙和未來的用途結合，確保設備能夠安全使用，將風險降低到最小。最基本的科學原則同樣適用于自動化設備的設計，比如設計機械設備時，必須確保設備的運行能夠做到協(xié)調統(tǒng)一，不會相互之間發(fā)生沖突，各零件之間沒有思索或緊鎖的問題。而且要進行實際工作測試，只有先滿足正常使用的標準，安全控制才有意義。

2.2先進原則

機械自動化是為了應對日益進步的科學技術水平，因此在進行自動化安全控制設計是，必須遵循先進原則，盡量使用更為先進的設計方案和技術，應用到安全控制工作中?，F(xiàn)在我國的機械自動化設備安全控制工作起步時間較短，相比于國外水平仍處于落后階段，因此我們要積極引入西方國家的發(fā)達技術，并學習他們的安全控制工作，最終應用在我們自身的機械產(chǎn)品或設備系統(tǒng)設計中。核心技術尤其要注重先進原則，如果一味守舊，依照傳統(tǒng)設計方案進行的話，最終制作出來的機械產(chǎn)品和設備將會不再符合時代發(fā)展的需求，而且和其他設備適配時，也會出現(xiàn)各種問題。因此，想要設備能夠加強安全控制性能，保持穩(wěn)定高效的工作，就要采取更加先進的設計方案和技術。

2.3可靠原則

在滿足安全控制的要求之前，要確保機械設備的可靠性。機械設備的穩(wěn)定運行是設計的前提和基礎，設備必須具備一定的應對突發(fā)故障的能力，因此在設計產(chǎn)品之前要全面了解設備的安全性能，提高設備的智能化水平，并讓其擁有一定的自我安全修復和控制能力，在面對各種安全隱患的時候，有應對突發(fā)情況的措施，這樣一來能夠減少很多不必要的損失。在設計機械產(chǎn)品的過程中，要嚴格按照制定好的安全標準和規(guī)范化流程，判斷產(chǎn)品質量是否符合安全性的標準，并且要滿足常規(guī)運行所應當具備的條件，在滿足穩(wěn)定運行的基礎上，在逐步加入安全控制工作到整體的設計拓展之中。

3.機械設計自動化設備的安全控制方法

在進行安全控制的過程中，對風險進行評估和預測是相當重要的一項工作。因此要進行自動化設備的機械設計，就要建立起相關的風險評估體系。要有針對性的分析各類設備可能存在的安全隱患，并將這些隱患加以分析制定成相應體系，并一一找出應對措施和防范手段。在機械設計的風險評估階段，要對設備的安全性能加以優(yōu)化，首先把風險評估工作當作前提進行，在此基礎上找出設備應當重點進行安全控制的角度，結合設備的安全標準和正常工作要求，判斷設備的安全性能應當在哪方面加以提升，最終結合風險評估所查找到的各種安全隱患，檢測設備是否能夠安全運行。進行風險評估一方面是為了預防安全隱患發(fā)生，帶來巨大損失;另一方面也是為了尋找設備在設計過程中容易疏忽的環(huán)節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)安全問題并加強管理和改進，這樣一來風險評估就有了相當重要的作用。風險評估應當動態(tài)進行，并確保這項工作能夠有效落實，即使排查出安全隱患也不應該就此停止，安全穩(wěn)定運行具有持續(xù)性才是最終要達到的目標。

根據(jù)實際的機械設計經(jīng)驗來看，機械設備需要進行安全控制和風險預防的地方主要有三個，可以分別設置成機械設備損傷程度檢查，安全檢測情況報告和安全風險等級設立。首先要查看設備損傷的程度，對具體故障進行專業(yè)分析，排查出其中導致問題產(chǎn)生的原因，并加以改造和升級。其次要結合安全檢測工作，將得來的數(shù)據(jù)加以分析，并評估風險發(fā)生的頻次，以此來確定設備的安全情況，并通過分析來制定相關的管控措施。在進行安全檢測時，要有明確的檢測指標作為參考，確定設備是否出現(xiàn)安全風險，并根據(jù)提前制定好的安全檢測管理措施，分析結果所反映出的設備情況。最終還要確立好設備風險安全等級，形成一套行之有效的管理制度。結合設立好的安全風險等級，能夠對不同的設備單獨進行排查，規(guī)避風險較大的損害，并避免浪費大量資源在幾乎不會發(fā)生風險的設備上。等一套安全風險評估管理體系出爐之后，就能夠順利實現(xiàn)安全控制自動化機械設備的目標，并有效降低風險出現(xiàn)的次數(shù)和損失。在具體實踐的過程中，安全控制和風險預防要貫穿到各個環(huán)節(jié)，設計機械設備時，要充分認識到各環(huán)節(jié)存在的安全隱患，最好能夠經(jīng)過實際考察工作，將設計工作和實際應用相結合，并模擬工作情景，做到準確的安全預防和風險評估工作。設計師要盡量減少后期的工作量，有效加強各個環(huán)節(jié)的安全控制能力，并制定好相應的預防方案，用科學合理的設計方式，降低安全隱患爆發(fā)的可能性。

4.完善設備安全管控體系

一套完善的管控體系，是在制定自動化設備安全管控設計方案時必備的思路;而一個體系的搭建，就要深入探究故障之所以會發(fā)生的原因。針對無法避免的故障，或者設備正常運行出現(xiàn)的損耗，要制定好相應的應急方案以及周期性的輪換措施，讓故障發(fā)生時產(chǎn)生的影響，降低到最小程度。在一套可靠的體系管控之下，設備才能夠安全穩(wěn)定地運行下去，加強設備應用水平。實踐工作中要分析結果對企業(yè)生產(chǎn)的指導性意義，比如在進行機械設備的定位和設計師，要從設計的結構開始分析，并提前模擬構想最終出現(xiàn)的結果，從各個環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的安全隱患出發(fā)，分析如何規(guī)避這些安全問題。比如可以將自動化設備的安全隱患劃分為零件問題、操作問題和平臺問題。有了這些問題之后，就要制定出如何解決的措施，如果實在難以規(guī)避一直客觀存在的問題，那就要制定好相應的預防措施，一旦出現(xiàn)就要有合理的應對方案，將風險控制在一定范圍內。形成管控體系之前，必須要深入剖析設備的安全問題，建立起故障識別、自動化識別和結果反饋的流程，讓機械設備能夠自主選擇最佳的處理方案，在最短的時間內消除故障產(chǎn)生的影響，智能化、自動化進行工作，解決出現(xiàn)的安全故障問題。

在實際的設備生產(chǎn)設計過程中，應當加強指導工作，確保工作人員對設備的操作和使用有充分的認識，明白穩(wěn)定工作需要怎樣的條件，并加強安全生產(chǎn)的控制工作，將設備的應用和設計充分結合起來，使生產(chǎn)安全調控和設備安全控制相結合，明確安全控制設計工作應當具備哪些內容。要讓機械設備能夠穩(wěn)定運行的同時，具備自動化智能化的控制流程，能夠實現(xiàn)信息收集和自動處理的功能。實際上在設計機械設備時，都要根據(jù)具體的自動化操作要求，獨立進行安全管控方面的設計，使得機械設備本身就具有一定的自我安全管理能力，而不同設備都要有相對應的設計方案，各自之間一定會存在不小的差異，設計方面的工作人員，要理解實踐工作中可能會出現(xiàn)的不同結果，融入到自身設計中，這樣才能確保設備穩(wěn)定運行，提升產(chǎn)品質量并提高設備效率，使得設備的安全控制達到標準。

5.優(yōu)化機械設備控制程序

在進行實際生產(chǎn)的過程中，會有許多之前設計時疏忽的問題。因此在設計自動化機械設備時，要注意設備結構的隱形問題，并通過模擬的方式來優(yōu)化控制程序。如果設備結構生產(chǎn)出來已經(jīng)固定，就要通過優(yōu)化程序來實現(xiàn)更新處理，當各種工作出現(xiàn)沖突時，可以通過程序的優(yōu)化來實現(xiàn)工序的調動和生產(chǎn)的升級。通過這種方式能夠避免設備因連接不當出現(xiàn)故障，安全管理人員要設計好電力線路布局，提升自動化設備的生產(chǎn)能力。在保留原設備功能的前提上，要適當進行程序優(yōu)化，并對安裝線路或使用位置等各種方面，按照生產(chǎn)條件進行更新，從自動化控制的角度考慮，合理加強設備的操作性能，優(yōu)化安全控制工作。

投入生產(chǎn)運營后的機械自動化設備，要是進行安全檢測，確保其安全控制工作沒有問題。要結合生產(chǎn)實際需求和不同設備的各自特點，優(yōu)化設備的控制程序，加強安全控制工作的應用，從內部條件來提升設備性能。在調用程序之前，要提前進行模擬確保設備能夠穩(wěn)定工作。設計應當從產(chǎn)品需求出發(fā)，相關控制程序的開發(fā)也是如此，控制程序應當考慮到后期運行情況的變化，或安全控制的要求提升，因此要進行兼容化的調試和升級，并根據(jù)安全管理需求進行自我檢測和故障排查，避免設備因為內部程序問題出現(xiàn)癱瘓等故障。所有優(yōu)化或設計得來的程序，除了要應用在安全控制工作中之外，其自身是否滿足安全控制的標準，也應當進行測試和調控工作。

6.把握設備安全控制要點

要進行機械自動化設備的安全控制設計工作，要抓住不同設備的核心問題來進行，圍繞相關的安全控制要點，建立起整體工作流程。進行安全控制主要是避免出現(xiàn)故障導致事故或經(jīng)濟損失，但同時也要確保設備的正常生產(chǎn)效率和質量。安全控制的最終目標是設備能夠穩(wěn)定高效運行，而不是犧牲效率一味只圖安全，因此要在考慮到各個影響因素的基礎上，針對性的進行設備安全要點控制。在設計好安全控制方案之后，應當參考正常工作室的運行效率加以改進，減少效率損耗和質量降低的情況出現(xiàn)。針對設備運行的核心，要采取更加有針對性的安全控制策略，確保效率與安全的協(xié)調性，并加強設備運行過程的控制工作，以免生產(chǎn)出的設備質量出現(xiàn)問題。

由此可見，如果要進行機械自動化設備的安全控制設計，要確保使用的技術足夠先進，設計方案足夠科學，這樣一來就能保證設備安全運行，并同時提高設備的管理效率。此外，要從協(xié)調的設計原則出發(fā)，讓產(chǎn)品質量和產(chǎn)品效率，與安全生產(chǎn)的要求相結合，確保設備有自身適應性，這樣一來才能讓安全控制工作的價值得到體現(xiàn)。與此同時，工作人員也應當具備科學認真的工作理念，在進行復雜的安全控制工作設計時，考慮到后續(xù)的操作和應用情況，有整體的管理意識，從而發(fā)揮出機械自動化設備安全控制的效能。

7.結論

為提高機械設備的應用水平，要遵循各項原則開展安全控制設計工作，這樣一來才能確保自動化生產(chǎn)能夠持續(xù)穩(wěn)定運行，并通過風險評估減少可能會出現(xiàn)的損失。在設計過程中一定要把握好各種影響到最終安全控制效果的因素，建立完善的安全控制管理體系，應用更加先進的科學技術到機械設備的生產(chǎn)設計工作中，持續(xù)推動我國機械設備自動化水平的不斷進步。

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