淺談非標自動化設備的設計

摘 要：非標設備即國家尚無定型標準，需要根據實際功用來自行設計和制造的非通用性設備。非標設備通常是小批量生產，其設備量較標準設備相差很多，但非標設備品種繁多、功能多樣，各行各業均有需求，設計的難度也較大。本文從非標自動化設備的設計流程切入，分析了非標自動化設備的設計方法，以期對非標自動化設備的設計工作有所幫助。

關鍵詞：非標設備；自動化設備；設計

隨著市場競爭的日趨激烈，勞動力成本增加，國內各工業企業爭相開展設備技術革新，以先進的自動化設備替代傳統設備。這其中，非標自動化設備發揮著不可替代的重要作用，非標自動化設備的市場需求量也呈逐年上漲的態勢。因此，加強非標自動化設備的設計研究，提高非標自動化設備的設計質量，對于工業企業的健康發展具有十分重要的意義。

1 非標自動化設備設計流程

非標自動化設備的設計流程如下：（1）確定產品開發項目，明確顧客需求，如產品的生產工藝、產品的質量要求、產能要求、作業環境等；（2）對產品進行分析研究，明確其生產工藝、尺寸要求，并與客戶積極溝通，了解設備使用中的注意事項及相關技術參數；（3）經工程技術人員討論、分析后，初步制定設備方案，得出設備的整體及局部示意圖、各機械機構、電氣控制系統、動作流程等；（4）組建方案審核小組，對設備的可行性、制造成本、產能等進行客觀評估；（5）對審核過程中發現的問題進行切實整改；（6）將方案交由客戶審核，根據客戶意見，確定最后的設備方案；（7）組織產品的設計開發環節，總裝配圖、部件裝配圖、零件圖的設計，羅列加工零件清單、標準件采購單，整理操作說明書；（8）確定自動機械的控制方案，繪制控制系統原理圖，進行總體方案可行性分析等。

2 非標自動化設備的設計

2.1 提升設計人員的設計水平

在非標自動化設備的設計過程中，設計人員可以按照自己的設計經驗，結合自身的專業設計知識，對設計方案進行優化，對設備設計的各環節進行跟蹤，把握設計細節，避免設計紕漏，從而提高產品的設計質量。設計人員也可以模仿和學習別人的優秀設計作品，在設計中加入特色化、創新性的設計概念，在注重設備功用性的同時，兼顧設備審美需求，如盡量避免在設備圓弧面上打孔，并多多向設計經驗豐富的老工程師學習取經，從而不斷提高自身的設計水準。

2.2 運用soildworks三維軟件進行設計

Soildworks具有功能豐富、創新性強、操作簡便等優點，通過soildworks可以提供多種非標自動化設備的設計方案，減少設計失誤，提高設計質量。借助Soildworks的實體掃描、放樣、尺寸驅動、三維立體造型等功能，結合拉伸、旋轉、掃描等操作，可以自動生成設備零部件的三維模型，對需要的零件進行應力應變情況的初步分析，還可以很方便地對此模型進行尺寸修改。還可制作成三維動畫仿真，直接可模擬出各動作也可計算出零件之間的干涉等。Soildworks可以繪制各種復雜的零部件，還可以在2D圖樣和3D立體圖之間進行靈活切換，同時還可以將3D立體圖以三視圖的形式打印出來。在應用Soildworks進行設計時，設計人員可以將主要精力放在方案結構設計上，這使得設備方案的設計及修改流程大為簡化，并大大提高了零部件結構的安全性、可靠性。

2.3 注重設計的合理性

在非標自動化設備設計過程中，不僅要考慮客戶要求和設備實際生產需求，也需要確保設備結構的合理性。科學、合理的設備結構一方面有利于設備的安全、穩定運行，另一方面也便于設備的安裝維護。首先，設計人員需要切實執行有關設計規范，深入了解非標自動化設備的工藝需求、技術參數及使用功能，并對多個方案進行全面比較，從中選定最佳方案。其次，設計人員需要重點加強非標設備零件的檢查校核，確保零部件設計的合理性，使零件在剛度、強度等參數上達到使用要求。此外，對于零件的加工材料、組合式加工工藝等也要進行合理的選擇。

2.4 加強設計的標準化

設計標準化是促進設計工作順利開展、提高非標自動化設備設計質量的關鍵所在，同時，設計標準化為國外先進技術的引進奠定了體制基礎。要想開展標準化的設計工作，首先要制定嚴格的設計程序，按部就班地完成方案論證、圖紙設計、工藝性能審查等設計步驟。對于設計中擬訂的圖樣和設計文件，要對其進行仔細校核，確定其滿足有關設計規定，特別是其中使用的符號、名詞、術語、格式、代號等，更要進行嚴格審查，切實落實有關設計標準和規范。

2.5 提高設計的易用性

非標自動化設備的設計必須充分考慮設備的加工制作過程，使設計出來的產品能夠符合企業員工的操作習慣，便于被員工所接受和掌握，從而提高設備的耐用性和易用性。此外，還需要強調設備的實際使用功效，為其設計簡單、人性化的操作界面，使設備和工作人員之間可以進行良好的交互。在設備設計完畢后，應認真編寫設備的使用手冊，借助手冊的指引，使工作人員盡快熟悉設備的操作，從而使設備更好地投入到企業的實際生產中，提高設備工作效率。

3 結論

綜上所述，非標自動化設備在各行業中有著十分廣泛的應用，其設計質量對工業企業乃至國家經濟的發展具有重要影響。因此，必須加強非標自動化設備的設計研究，通過提升設計人員的設計水平、注重設計的合理性、加強設計的標準化、提高設計的易用性、采用先進的soildworks設計等措施，提高非標自動化設備設計水平，使其在國民經濟發展中發揮更大的作用。

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