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摘要：过程装备与控制工程涉及控制科学与机械工程、化工原理、化工工艺等基础理论与知识，专业涉及工业生产过程的检测与控制，以及仪器仪表的开发与微型计算机的应用。过程工业所涉及的对象是流程性物料，从原料到产品需经过复杂的工艺过程，因而整个过程需要由为数众多的单元构成。而每一个单元均需要由能实现这一功能的设备来完成，将这些单元设备连在一起便构成过程装备。
关键词：过程装备；设计；材料选择
1导言
从产品质量的形成过程和大量的统计资料得出：设计质量是造成产品故障或质量问题的主要原因，产品研制质量必须从设计这个源头抓起。装备质量是国防科技工业的生命，装备产品的固有质量是由设计确立的，因此设计质量是装备产品的基础和根本。为了实现装备产品的全面质量管理，应尽量避免将质量问题遗留到使用阶段，降低因质量归零处理而带来的巨额质量成本，所以必须将质量控制点前移至型号研制的设计开发阶段，实行产品研制全质量特性质量管理，坚持“军工产品质量第一”的方针，以提高装备产品的作战能力和保障能力为目标，做到预防为主、早期投入和全程控制。
2材料优选的重要意义
过程设备设计过程中必须注重对材料的优选，综合考虑材料的使用性能、材料的工艺性能、材料的经济性。材料选择作为过程设备设计的关键环节，是完成过程设备设计的第一步，材料选择涉及材料的强度、刚度、稳定性等多个方面，通过对多方面因素的综合考虑，选择出能够充分满足设备运行质量需求的材料。在当前我国工业生产发展迅猛的今天，现代化经济飞速发展，工业体系日趋完善，机械生产与经营加工面临着新的机遇和挑战。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前我国机械设计应用过程中的一些重要材料，表现出较为稀缺的现状，所以在高速发展的工业体系与社会经济背景下，高质量重要原材料的稀缺与经济高速发展之间形成矛盾。材料优选对于促进过程设备机械设计的可持续发展具有重要意义，同时能够推动社会效益与经济效益的发展。
3过程装备设计存在问题
3.1设计存在一定偏差
从某种角度上来说，过程装备控制专业可以说是一门极具核心价值技术手段，具有涉及知识范围较广且信息资源较为丰富等特点，并且具体应用期间还包含过程装备控制基础性理论知识、过程装备组成控制原理及流量、压力、液体及物质成分等常见参数的测量方法和具体使用到的仪器设备等内容，需要相关制造人员能够切实提高自身重视程度。同时还应积极采用一些先进技术手段，如计算机自动检测技术和过程控制典型等，进而帮助过程装备控制人员不仅能充分掌握过程装备控制相关理论知识，还要在此基础上切实提高自身实践操作能力，善于提出问题、解决问题及分析问题。例如：往往在进行过程装备控制具体施工时，需要相关人员能根据工艺设计实际情况来提出相对较为合理方案，便于为自动化系统的更好设计提供切实可行参数依据，让其能够更加深入理解认识过程控制系统运行情况和作出相应调整完善工作，一旦发现其中存在任何问题便要立即采取相应治理性措施，借此促使过程装备控制技术的设计应用达到最佳状态。除此之外，为实现过程装备控制最佳成效，相关部门还应定期针对具体工作人员展开科学合理化培训教育工作，不断巩固其过程装备控制设计相关理论知识，实现理论数据与实践操作二者的有效融合，从而最大限度丰富过程装备控制人员实践应用能力，为过程装备控制设计的更好应用创造良好条件。
3.2过程装备控制人员自身态度问题
通常来说，过程装备控制专业可以说是机械制造领域中的重要组成内容之一，因而常常很容易吸收一些过程装备控制人员注意和兴趣，但随着时间的逐渐推移控制人员兴趣也会遭到一定程度磨灭，而导致这种现象产生的根本原因在于过程装备专业理论知识较多且较为复杂，进而导致过程装备控制人员自身实践工作难度越来越大，逐渐丧失了对过程装备控制专业学习应用兴趣，只是以忽视态度展开具体工作，这样一来自然也就无法实现过程装备控制设计应用的最佳效果。
4过程装备设计中材料的选择与应用
4.1知识系统选材
基于材料的信息构建材料知识系统进行材料的精选与优选，主要是依据材料信息来分析材料，这种方式注重对材料最终信息结果的理解。知识系统选材的特点在于，设计团队能够依据材料知识系统，来全方位多角度了解材料的信息情况，同时将这些材料信息分配给团队各个成员，按照材料信息来选择材料，便于提高材料的优选效率，减少材料的选择时间。材料知识系统可能无法直接选择最佳的材料对象，但是可以为选材者提供非常明晰的材料信息，选材者依据这些关键信息，来优选材料的工艺性能、机械性能、经济性等，提高材料优选质量。
4.2失效指标下选材
基于失效指标的选材也是一种非常实用的选材方式，零件的失效形式与影响因素多样化，选材通常都会根据零件失效形式作为典型零件选择依据。材料零件的失效就是指在使用过程中，由于材料零件的尺寸、形状、组织结构、性能等发生变化，导致材料失去正常工作的效能，一般会导致零件完全破坏、零件严重损伤、零件低效工作等。失效指标分析方式，就是寻找零件损伤的主要原因，进而提出相应的改进措施，并且综合考虑经济性因素，提高材料使用寿命，结构设计表现在工况估计错误，导致结构外形设计不合理；材料选择不当，或选择低劣材料；加工工艺表现在毛坯缺陷等；安装与使用表现在安装不合理、维护不妥善，或者过载使用等。
4.3层次分析法选材
层次分析法是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。从系统科学的角度出发，完善工程材料评价指标体系的建立、评价指标的处理、评价指标的定量分析、评价指标权重的确定和综合评价方法的选择。层次分析法选材过程中，应当结合四个层次，分别为经济效益、技术效益、生态效益与社会效益。经济效益就是成本费用、劳务与运输费用，以及包装费用等；技术效益表现为材料性能的可靠性；生态效益为材料的选用不会造成环境的破坏；社会效益表现在能够促进工艺生产的稳定发展，推动国民经济可持续发展。
4.4工程定量法选材
采用工程定量法选材应当首选遵循上文提到的机械性能、工艺性能与经济性原则。工程定量选材应当从材料的主要性质入手，再评价次要性质，还可以结合材料各种性质，进行重要程度的综合评价。这些都离不开选材者的自身经验与价值判断，将定量计算与定性分析结合，完成材料优选。工程定量法选材可以通过类别初选，可以结合典型零件用材情况选择，也可以选择与零件相匹配的材料，或者根据性能指标要求来进行初选，再结合质量优选。定量法选材旨在改进材料性能优选，降低经济成本，期望以最低成本获得最高价值的材料。利用该方法能够间接通过表达式进行优选计算，所以对于材料系统，可以依据质量、经济、资源、能源与环保作为判断依据，结合实际问题提出具体目标。
5结束语
总之，过程设备材料优选至关重要，材料是保障产品稳定可靠与安全运行的关键，在过程装备设计过程中，应当充分重视材料的优选与应用。优先良好的材料，应当从多个方面进行综合考虑，包括材料机械性能、工艺性能、经济性，以及材料的生态效益、技术效益与社会效益等，通过采用知识系统选材、失效指标选材、层次分析法选材，以及价值工程法选材，完成过程设备设计中的材料优选，最终保障设备设计质量，提高工业生产质量。
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论文作者:张春璐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
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