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[摘 要]煤矿机械一般是指煤矿开采时采用煤炭挖掘及开采的大型机械。在煤矿开采及生产中，煤矿机械制造的安全性以及性能将直接影响到煤矿生产的效率及质量。在这快速发展的时代潮流中，煤矿机械的设计者们应着力于煤矿制造中合理的设计以及对管理方法的探析，让机械的后期维修成本更低，人工操作更简便，效率更高，同时也更好地保证煤炭生产的质量。
[关键词]煤矿机械；合理设计；管理方法
中图分类号：TD402 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0072-01
1 煤矿机械制造中存在的问题
1.1 设计技术缺乏创新，技术落后
就目前国内的煤矿机械制造中，很多企业没有自己的研发机构，要依靠国外的研究所，大部分核心技术都是国外引进的，企业在自主研发能力及创新方面较弱。因为自主研发的能力弱再加上机制上的繁琐冗杂，导致产品开发周期长，技术更新慢。
1.2 产品技术标准落后
目前中国使用的煤矿机械的技术标准相对国外的同类产品来说，普遍是偏低的。许多标准没有及时地更新，跟上国外的脚步。这样往往导致生产效率的低下，产品的质量得不到充分的保证，还有可能会引发安全事故。
1.3 高端产品需要进口
因为中国煤矿的产业基础相对较弱，中国的企业往往不具备生产煤矿机械中的一些高端产品，这些产品基本上要靠进口。一些煤矿企业仅能生产一些技术水平较低的产品，在新产品的研发上表现得力不从心，在科技基础方面发展较为缓慢，与国外的先进技术相比存在较大的差距，较难满足中国煤矿企业的发展需求。
2 煤矿机械制造中的合理设计
2.1 煤矿机械中的人性化设计
产品的人性化设计是指以人为核心，全面考虑人的精神、物质需求的一种设计价值观。其中人性化设计的核心是“以人为本”，是指在设计过程中达到了产品的基本功能的基础上，更多地去考虑人，主要是要充分地去考虑使用者的生理、心里的需求，使人跟产品能够保持良好的互动关系，使人更好、更有效率地去工作。煤矿机械因其特殊的工作环境及使用环境，操作者的工作条件较恶劣，因此，煤矿机械的人性化设计显得尤为重要。
煤矿机械人性化设计是一项“人—机—环境”综合的设计，其中运用了人机界面学、产品语义学、环境学、造型美学和工程技术等原则。设计者应从人机间的互相适应，功能分配煤矿从业者，设计合理的以人为核心的煤矿机械。在设计中，着重考虑以下几个方面：
（1） 操作界面的设计，操作界面主要指的是人机界面，设计时应融合多学科的知识，并结合使用者的切实感受。合理的人机界面应做到美观、通俗、操作简单，使用者在操作过程中舒适愉悦，从而提高工作效率；
（2） 设计前要充分地了解人机数据，人机数据主要是指机器的使用范围，人体各部位的尺寸大小以及人体的有关测量数据。如设计时设备操纵机构尽量集中在人多柱操作位置上；操纵机构的运动方向应符合大多数人的习惯；一般操纵的螺旋装置为右螺旋纹等；
（3） 重视造型美学的因素，造型美学是技术与艺术的结合，应用得好能够给人带来审美精神上的愉悦，这正符合人性化设计的要求。这主要从色彩及造型两方面去考虑，色彩会给人们的生理、心理上产生巨大的影响，因此在设计中是不可忽视的。造型上应做到简洁、质感、统一感强等特征。
2.2 煤矿机械中的绿色设计
绿色设计是指在设计过程中需要综合考虑产品设计、制造、使用及回收整个生命周期中的环境和资源效率，目前是较先进的设计理念及方法。绿色设计的宗旨是通过系统的考虑机械与环境的关系，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响降到最小，资源的利用效率最高。煤矿机械的绿色设计主要包括以下几个方面的内容：
（1） 煤矿机械材料的选择，在选择材料时应尽量选择可再生、兼容性好的、可降解的材料；
（2） 设计时注重煤矿机械的可拆卸性，因为机械产品的可拆卸性可以实现材料的完全回收和一些零部件的二次利用，这是实现有效回收的重要手段；
（3） 设计时考虑煤矿机械产品的可回收性，产品的零件及材料的回收性、价值、方法以及回收后期的处理等一系列的问题都要考虑到；
（4） 设计时关注煤矿机械产品的使用安全性，安全性是生产工作最基本的要素，对煤矿机械设备这种大部分在井下工作来说，安全性显得更为突出，一旦发生事故后果将是非常严重的，因此，安全性在设计过程中要高度重视。
（5） 绿色设计需要考虑到煤矿机械产品整个的生命周期，尽量做到资源利用的最大化，环境污染的最小化，这也是绿色煤矿、绿色生产的基础。
2.3 新技术的应用
在煤矿机械制造中，若要加强设计的合理性，新技术的应用必不可少，如CAD技术及有限元的应用，CAD技术是指用计算机软件系统对机械产品及工程进行合理的设计，主要部分有绘图、文档制作、工程分析等设计。在计算机中，一种产品的模型能够导入CAPP系统，进行NC编程及工艺规划，可以让代码导入NC机床，实现计算机控制，可以提高机械的开发效率。有限元是一种计算机数值计算法，将无限的质点连续体，简化成有限的单元集合体，进而使单元连接成分散的结构物，代替了传统的弹性体，有利于工程中复杂结构的动力分析及静力分析，提高煤矿机械制造设计的合理性。
3 煤矿机械制造中的管理方法
3.1 应用信息技术的现代管理
在煤矿机械的生产过程中，合理有效的管理是至关重要的，这是保证煤矿机械制造生产效率及质量的重要因素。现在先进的管理方法是应用信息技术实现现代化管理，现代信息管理技术的有效运用，可以将企业内部的各信息进行连接整合，重新进行构建设计、工艺、财务、销售等环节比较完整全面的信息链，构建起企业的一个网络，可以让企业管理者更好地进行统筹规划，确定发展方向制定战略，同时可以形成一种有效的协同环境，从而提高煤矿机械制造的效率。
3.2 做好数据库与材料的管理
在煤矿机械制造过程中，应根据加工零件的相关的指标及参数进行编码，并对其中的编码进行分析，将各部件的信息进行分析去构建机制制造中标准件的数据库，同时也可以构建机械制造图纸的信息库，这也是确保产品质量的关键。在机械生产中材料的质量是非常重要的，制定一个标准，然后严格按照标准来对材料的选择以及采购储存，从材料到生产要形成一条链的模式，两者之间应相互的反馈，这样可以保证生产的顺利進行及产品的质量也可以得到保障。
3.3 规范企业的制度，提高员工的素质
煤矿机械制造是一个复杂繁琐的过程，要想让生产有效有序地进行，需要有个比较完善的企业制度，这样才能保证企业正常的运作。制度应注重人性化及可行性，制度确定后应该严格地执行。生产过程中员工起着关键作用，员工需要认同企业文化，认真地完成自己的工作，这些是作为员工最基本的要求。同时在其他方面也应有所提高，对员工应进行规范的培训，规范的管理，加强企业文化的教育，提高员工的安全意识，不断地提高员工的素质。这些对企业的管理及企业的未来发展都是非常重要的。
4 结语
总之，合理的设计与良好的管理是煤矿机械制造的两项重要工作，必须高度重视，积极采取相应的策略，做好这两项工作。然而，提高煤矿机械设计与管理水平是一项系统的工作，不仅需要做好上述几项工作，还应该注重工作经验的总结，并根据具体情况采取相应的创新策略，以促进煤矿机械设计与管理工作的顺利进行，以提高煤矿机械制造水平。
参考文献：
[1] 夏志良，叶振合，李鑫.煤矿机械产品的人性化设计研究[J].包装工程，2008，29（4）：102—102.
[2] 郑继水.煤矿机械绿色设计与加工的途径[J].山东煤炭科技，2011[2]：274-276.
[关键词]煤矿机械；合理设计；管理方法
中图分类号：TD402 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0072-01
1 煤矿机械制造中存在的问题
1.1 设计技术缺乏创新，技术落后
就目前国内的煤矿机械制造中，很多企业没有自己的研发机构，要依靠国外的研究所，大部分核心技术都是国外引进的，企业在自主研发能力及创新方面较弱。因为自主研发的能力弱再加上机制上的繁琐冗杂，导致产品开发周期长，技术更新慢。
1.2 产品技术标准落后
目前中国使用的煤矿机械的技术标准相对国外的同类产品来说，普遍是偏低的。许多标准没有及时地更新，跟上国外的脚步。这样往往导致生产效率的低下，产品的质量得不到充分的保证，还有可能会引发安全事故。
1.3 高端产品需要进口
因为中国煤矿的产业基础相对较弱，中国的企业往往不具备生产煤矿机械中的一些高端产品，这些产品基本上要靠进口。一些煤矿企业仅能生产一些技术水平较低的产品，在新产品的研发上表现得力不从心，在科技基础方面发展较为缓慢，与国外的先进技术相比存在较大的差距，较难满足中国煤矿企业的发展需求。
2 煤矿机械制造中的合理设计
2.1 煤矿机械中的人性化设计
产品的人性化设计是指以人为核心，全面考虑人的精神、物质需求的一种设计价值观。其中人性化设计的核心是“以人为本”，是指在设计过程中达到了产品的基本功能的基础上，更多地去考虑人，主要是要充分地去考虑使用者的生理、心里的需求，使人跟产品能够保持良好的互动关系，使人更好、更有效率地去工作。煤矿机械因其特殊的工作环境及使用环境，操作者的工作条件较恶劣，因此，煤矿机械的人性化设计显得尤为重要。
煤矿机械人性化设计是一项“人—机—环境”综合的设计，其中运用了人机界面学、产品语义学、环境学、造型美学和工程技术等原则。设计者应从人机间的互相适应，功能分配煤矿从业者，设计合理的以人为核心的煤矿机械。在设计中，着重考虑以下几个方面：
（1） 操作界面的设计，操作界面主要指的是人机界面，设计时应融合多学科的知识，并结合使用者的切实感受。合理的人机界面应做到美观、通俗、操作简单，使用者在操作过程中舒适愉悦，从而提高工作效率；
（2） 设计前要充分地了解人机数据，人机数据主要是指机器的使用范围，人体各部位的尺寸大小以及人体的有关测量数据。如设计时设备操纵机构尽量集中在人多柱操作位置上；操纵机构的运动方向应符合大多数人的习惯；一般操纵的螺旋装置为右螺旋纹等；
（3） 重视造型美学的因素，造型美学是技术与艺术的结合，应用得好能够给人带来审美精神上的愉悦，这正符合人性化设计的要求。这主要从色彩及造型两方面去考虑，色彩会给人们的生理、心理上产生巨大的影响，因此在设计中是不可忽视的。造型上应做到简洁、质感、统一感强等特征。
2.2 煤矿机械中的绿色设计
绿色设计是指在设计过程中需要综合考虑产品设计、制造、使用及回收整个生命周期中的环境和资源效率，目前是较先进的设计理念及方法。绿色设计的宗旨是通过系统的考虑机械与环境的关系，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响降到最小，资源的利用效率最高。煤矿机械的绿色设计主要包括以下几个方面的内容：
（1） 煤矿机械材料的选择，在选择材料时应尽量选择可再生、兼容性好的、可降解的材料；
（2） 设计时注重煤矿机械的可拆卸性，因为机械产品的可拆卸性可以实现材料的完全回收和一些零部件的二次利用，这是实现有效回收的重要手段；
（3） 设计时考虑煤矿机械产品的可回收性，产品的零件及材料的回收性、价值、方法以及回收后期的处理等一系列的问题都要考虑到；
（4） 设计时关注煤矿机械产品的使用安全性，安全性是生产工作最基本的要素，对煤矿机械设备这种大部分在井下工作来说，安全性显得更为突出，一旦发生事故后果将是非常严重的，因此，安全性在设计过程中要高度重视。
（5） 绿色设计需要考虑到煤矿机械产品整个的生命周期，尽量做到资源利用的最大化，环境污染的最小化，这也是绿色煤矿、绿色生产的基础。
2.3 新技术的应用
在煤矿机械制造中，若要加强设计的合理性，新技术的应用必不可少，如CAD技术及有限元的应用，CAD技术是指用计算机软件系统对机械产品及工程进行合理的设计，主要部分有绘图、文档制作、工程分析等设计。在计算机中，一种产品的模型能够导入CAPP系统，进行NC编程及工艺规划，可以让代码导入NC机床，实现计算机控制，可以提高机械的开发效率。有限元是一种计算机数值计算法，将无限的质点连续体，简化成有限的单元集合体，进而使单元连接成分散的结构物，代替了传统的弹性体，有利于工程中复杂结构的动力分析及静力分析，提高煤矿机械制造设计的合理性。
3 煤矿机械制造中的管理方法
3.1 应用信息技术的现代管理
在煤矿机械的生产过程中，合理有效的管理是至关重要的，这是保证煤矿机械制造生产效率及质量的重要因素。现在先进的管理方法是应用信息技术实现现代化管理，现代信息管理技术的有效运用，可以将企业内部的各信息进行连接整合，重新进行构建设计、工艺、财务、销售等环节比较完整全面的信息链，构建起企业的一个网络，可以让企业管理者更好地进行统筹规划，确定发展方向制定战略，同时可以形成一种有效的协同环境，从而提高煤矿机械制造的效率。
3.2 做好数据库与材料的管理
在煤矿机械制造过程中，应根据加工零件的相关的指标及参数进行编码，并对其中的编码进行分析，将各部件的信息进行分析去构建机制制造中标准件的数据库，同时也可以构建机械制造图纸的信息库，这也是确保产品质量的关键。在机械生产中材料的质量是非常重要的，制定一个标准，然后严格按照标准来对材料的选择以及采购储存，从材料到生产要形成一条链的模式，两者之间应相互的反馈，这样可以保证生产的顺利進行及产品的质量也可以得到保障。
3.3 规范企业的制度，提高员工的素质
煤矿机械制造是一个复杂繁琐的过程，要想让生产有效有序地进行，需要有个比较完善的企业制度，这样才能保证企业正常的运作。制度应注重人性化及可行性，制度确定后应该严格地执行。生产过程中员工起着关键作用，员工需要认同企业文化，认真地完成自己的工作，这些是作为员工最基本的要求。同时在其他方面也应有所提高，对员工应进行规范的培训，规范的管理，加强企业文化的教育，提高员工的安全意识，不断地提高员工的素质。这些对企业的管理及企业的未来发展都是非常重要的。
4 结语
总之，合理的设计与良好的管理是煤矿机械制造的两项重要工作，必须高度重视，积极采取相应的策略，做好这两项工作。然而，提高煤矿机械设计与管理水平是一项系统的工作，不仅需要做好上述几项工作，还应该注重工作经验的总结，并根据具体情况采取相应的创新策略，以促进煤矿机械设计与管理工作的顺利进行，以提高煤矿机械制造水平。
参考文献：
[1] 夏志良，叶振合，李鑫.煤矿机械产品的人性化设计研究[J].包装工程，2008，29（4）：102—102.
[2] 郑继水.煤矿机械绿色设计与加工的途径[J].山东煤炭科技，2011[2]：274-276.