肖国富

（唐钢新区设备管理部，河北 唐山 063000）

机械设备设计研发是通过将科学技术成果转移应用到现有设备以解决工作中不断出现的新问题的工作，融入了具体实践和多学科领域理论知识，从而创新性要求较高。我国现有投入使用的设备当中，存在技术落后、结构不合理、能耗较高等缺陷，影响企业生产和经济效益，因此必须深入分析探讨创新方法理论以促进创新工作更好开展。

1 开展机械改进创新的意义

科学技术作为第一生产力，为促进社会经济发展提供了不竭动力。冶金机械设备作为大规模生产的重要支撑，是企业发展的关键所在。在我国经济大环境下，企业之间竞争激烈，生产机械设备竞争是其中重要方面。企业只有不断提高先进设备的重视程度和创新力度，才能提高生产效率，增加经济效益，从而促进企业的长远发展。

2 机电设备改进创新中存在的问题

关于机电设备运营，没有统一标准和制度对其进行约束，使其发展具有混乱性。在我国各大企业中，虽然在各部门都制定了相应的管理措施，但对于机电设备如何运行，还没有相应的管理方式进行约束，因此在进行机械设备自动化改造过程中，相关人员没有参考标准作为依据，工作起来较为困难；各层工作人员也会由于没有约束而导致工作散漫。不以规矩不成方圆，没有统一标准和制度，会在工作中出现各种问题，比如，设备改造方案与实际改造工作不配合造成工作停滞，数据登录不及时使生产出现错误，还有当设备出现故障时，无法进行正确检测和维修等问题，都可能导致重大安全问题。

3 冶金机械设备改进创新原则

3.1 更加安全可靠

对于冶金机械设备而言，安全性是其最基本的要求。机械改进创新必须做到安全可靠，以保障工作人员的生命健康。改进过程必须严格遵循相关规定和设计要求，结合科学理论和客观生产实践，反复严谨测试解决产品缺陷，生产出稳定、可靠、耐用的新型冶金机械设备。

3.2 生态效益良好

随着我国社会经济发展步入新常态，新发展理念的提出对于冶金机械设备的环保性能提出了更高要求。冶金机械设备升级产品需要尽量选用无毒无公害的环保型材料，保证降低污染排放、无毒无害，减少对于自然生态环境的破坏以及对生产人员生命健康的威胁，更加促进生产方式的转型升级，建成资源节约型、环境友好型生产环境。

3.3 经济效益最优

冶金机械设备改进升级需要充分满足市场和客户需求，并结合实际投入生产的总成本，努力实现经济效益最优目标。设计人员要充分考虑优化对象和设计内容，结合具体生产实践和科学理论知识，综合生产工艺和原材料成本，追求设计创新方案最优解。同时也可以加强数字化、信息化、智能化建设，减少人力投入，从而提升冶金机械设备投入使用后的经济效益。

3.4 功能性和简约性并重

现代冶金机械设备改进升级需要在满足丰富的生产实践需求的基础上加强设备的结构优化，使得设备使用简约便利。冶金机械设备的创新设计过程需要融合多领域技术充分满足具体生产实践要求，努力朝着功能和应用领域多元化方向发展同时注重优化零件排列配置，使得产品结构更加科学合理，减少占地和体积，更加便于生产人员使用，降低使用和修理难度。

4 冶金机械设备改进创新方法

4.1 移植技术法

移植技术法即将一个技术领域内产品的先进成果和设计方案移植到相关领域的产品设计当中，以解决产品设计过程中遇到的瓶颈。应用移植技术法需要满足以下条件：

（1）传统思路和方法难以解决具体改进过程中存在的问题或应用相关领域理论知识无法取得最优设计方案。

（2）其它相关科学技术领域存在现成处理类似问题的思路和方法。

（3）技术移植过后不影响改进设备的整体性和实用性。

4.2 反求设计

反求设计是当下科学技术发展和新产品研发的主要设计方法，是指产品研发设计人员通过研究先进设备，在其基础上通过应用专业知识对其进行系统性、理论化深入研究分析，从而掌握关键核心技术，研制开发出同类型创新型产品。反求设计方法的重点在于建立模型以及研发产品模型还原技术，从而促进产品研发，减小产品实物误差。

4.3 计算机辅助设计法

计算机技术在当代社会发展起着举足轻重的作用，智能化、信息化先进技术的发展使得计算机技术应用逐渐深入到机械设计领域之中。传统冶金机械设备设计大多借助于 CAD 技术来完成机械设备的三维建模和图形处理工作。随着科学技术的进一步发展，计算机辅助设计方法通过针对性设计使得机械设备设计更加便捷、产品分析突破时空限制更加便捷全面直观、产品参数调整更加精准，从而使得工作人员效率大大提升，成为冶金机械设备创新的重要方式之一。

4.4 类比仿生法

类比设计法也是冶金机械设备改进创新的常见方法之一，主要指借助于分析研究自然生物将其类比于现代机械设备，进行开放扩散性思维，从而得出创新设计灵感方案，并通过类比仿生来将其应用于生产设计领域的方法。自然生物精巧的结构和性能往往成为设计人员的灵感来源和借鉴样板，从而使得自然科学和生产设计紧密结合，更加有利于进行融合创新。

4.5 并行与集成设计

传统的机械设计大多采用串行方式，使得往往需要反复测试和修改，大大降低机械设计效率且耗费大量人力物力成本。并行集成式设计是指借助计算机和数字化技术，进行协同集成化的设计。采用并行集成设计可以同时实现冶金机械设备的设计和测试，从而避免重复修改，缩短设计研发周期且提升设计质量并节约人力物力投入。

5 机械设备改进创新的方案

（1）在进行改造工作之前，需要相关人员经过分析研讨制定出合理改造企划书。

企划书的制作是为了让相关人员对整个工作有一个全面的了解，方便后续工作的进行与深入。想要对相关设备进行改造，就要对其整个运行过程和设备状况进行全面了解，确定对哪些设备进行改造工作，还需要对老化设备进行安全排查，防止改造过程中出现事故；其次就是对这些将要改造的设备进行设计图的研究，设计图的绘制需要针对具体设备进行不同变化，还需要经过企业审批和小组讨论进行最终敲定；在以上工作进行结束后才能进行改造工作的真正实施。通过会议形式把整个方案介绍给相关技术人员和施工人员，进行各方面协同合作开展工作。对于改造工作中出现的各种问题，需要及时分析解决并做好记录，保障改造后的机电设备质量，最后由企业派遣高层人员进行收尾检查工作。

（2）进行高效率的改造与维护工作，需要整个部门对改造要求有深入了解和探讨。

对于机电设备自动化改造问题，实际上是在充分了解机电内部构造和性能的基础上进行优化工作，所以需要相关人员对改造要求有完备的了解，才能精准掌握改造方法。除了充分对机电设备本身有了解，还需要通过市场调研等方法了解大背景状况，是改造后的设备充分满足人民需求。在改造时，可以利用方便快捷的网络化智能化数据进行创新，创造出前卫且良好性能的设施。一些新型能源与新型材料的使用，可以使机电设备在使用上具有不同的体验感。除此之外，还要求工作人员灵活控制电气设备与机械设备，根据改造要求进行合理分工工作，并充分了解设计图纸的内容，以便配合施工人员的工作顺利进展。

（3）加强图纸设计整改和经验积累是对过程中产生问题的良好解决方法。

由于机电化更新改造对各大企业都是非常关键的一步，因此，在进行改造时，要做好数据与经验记录，尤其是出现的一些错误和解决方法，这可以为后续进一步优化提供宝贵的经验，为下一次改造节省时间，提高效率。另外，在目前阶段，很多企业的机电化设备改造施工过程与图纸绘制都有一些出入，因此，加强图纸绘制的管理也将成为施工过程的重要一步。

6 结束语

虽然我国虽然我国机电设备自动化改造工作起步较晚，但是已经在某些领域有所成效。此项工作重要性已不言而喻，因此需要国家和企业更加重视机电设备自动化改造和维护问题。制定一个适当、科学、且具有发展前景的方案是非常重要的基础，国家要加大相关人员技术能力培养，也要降低就业门槛，加大后备劳动力储存，为机电化设备改造工作提供保障。冶金机械设备创新设计是随着我国科技水平突飞猛进，社会经济蓬勃发展所产生的必要且艰巨的任务，是与当代产业发展息息相关的重要保障。这一目标的实现需要结合客观生产实际和科学理论，遵循相关创新改进原则以满足生产需求。这一过程需要科学技术人员勇于破旧立新，推陈出新，努力加强专业能力的学习和培养，从而助力于机械设计领域的发展和企业经济效益和生产效率的提升以及企业和社会经济的长远发展。