自动化设备机械自动化设备优化学术

摘 要：首先对机械自动化技术的发展趋势进行论述，说明对机械自动化设备的研究和优化的必要性；以杭州永创公司的自动包装机为对象，进行生产环节和机械系统的优化分析研究，总结出一套完整的优化流程，为机械自动化设备的优化问题提供一定的参考。
关键词：机械自动化 优化 自动包装机
1007-3973（2013）001-066-02
1绪论
随着科学的进步和经济的发展，人们在探索高效、稳定的发展途径的同时，越来越关注对于先进技术和设备的应用，尤其在工业生产方面，无论是关乎国家安全的重工业，还是民众生计的轻工业，机械自动化设备的应用越来越广泛。机械自动化生产的本质和目标在于加速产品的加工和生产效率；并减少人力资源和金钱资源的投入，这极大符合了现代化工业生产的需求和趋势。因此可以断定，机械自动化技术的水平优劣直接决定了机械制造业的发展程度，也能够直接促进了国民经济和社会发展。基于这样的背景，本文以机械自动化生产线为例，着重对设备的生产流程和机构强度进行分析和优化研究，总结一套机械自动化设备的分析和优化方法。
2机械自动化发展趋势
通过机械自动化生产的发展现状，针对结合现阶段推广需求，我国机械自动化技术发展主要有以下的趋势。

2.1实用型机械自动化

就全球工业发展规模和形势

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来看，现代化机械自动化生产是一个由低端到高端；由简单到复杂的生长过程，而且大都面向于实际的产品制造。也就是说，现代化机械自动化生产以实用型技术为主，包括自动包装设备等。这些特点也符合以提高生产效率和经济效益为目标和前提的发展规律。

2.2经济型机械自动化

机械自动化技术的推广，初衷就是降低生产成本，包括人力成本、材料成本、资金成本等，并在此基础上提高生产效率。我国的机械自动化利用率经过多年的摸索和实践，已逐步扩大了应用范围应用深度，这也与我国社会主义初级阶段发展相符合。在世界各地内，各国之间都发起对机械自动化经济效益的研究和实践，事实上，这种发展模式也是我国所提倡的经济型自动化技术的发展趋势的具体实施。

2.3配套型机械自动化

在机械自动化生产技术蓬勃发展的同时，与之相适应的配套设施和配套技术也要有一定程度的进步。只有打好扎实的基础，才能够使自动化设备发挥最大的科学效益和经济效益。在探索过程中，要以实际的生产目标为出发点，推广自动化生产理念。只有在主设备和从属设备全面提高的基础上，才能够真正实现高性能、高水准的机电一体化设备和高质量的产品，其综合性特点也是未来的发展方向之一。

2.4绿色化机械自动化

就全球的发展趋势来看，人口、资源、环境等主题的和谐发展已经成为人们所讨论的重点。对于机械自动化生产也是如此。因此自动化技术发达的同时，首先要考虑其在环境中的索取和对环境的破坏程度，并实施和设立环境保护措施。例如本文所讨论的自动包装机的优化过程中，除了考虑其生产效率，还要解决原料的节约优化和废物排放及回收等问题。这将大大提高了机械自动化的生命力和工作寿命。
3多目标方法配置优化
通过对上述内容的论述、分析和研究，同时也总结了机械自动化设备优化过程中的原则。本文依托杭州永创公司生产自动包装机设备，对其进行多目标的分析和优化。

3.1算法提出

实际的机械自动化生产过程是由各个部件构成了一个复杂完整的生产系统来完成。在分析过程中，既要在把握细节，同时重视整体。若在某一作业阶段出现“断链”或者配置不合理，则大大影响了生产效率，具体表现为某些环节出现“机械设备拥塞”，而另一些环节出现“机械设备脱节”；而在一个生产环节上，若配合不妥，同样会出现生产连贯性欠佳的缺陷。因此需要在生产设备优化问题中采用以灵敏度为主要参数的优化方法，执行过程中，基于灵敏度分析的生产设备优化配置方案也将转化为关于生产周期、生产成本等多目标的优化问题来解决。

3.2数学模型

对于合理运转的生产设备来说，任意生产环节的改变，都会对整体生产周期造成影响。针对自动包装机的特点，定义生产周期为整个生产设备配置的函数，如式（1）所示：