非標自動化機械設備的創新設計分析

應云建 王碧超 李定云 應存列

摘 要：隨著工業產業的快速發展，非標自動化機械設備得到了廣泛應用，有效彌補了生產統一性與高效性的缺陷，為產業結構的優化與升級提供了可靠推助力。非標自動化機械裝備作為標志性高端裝備，其設計過程涵蓋材料、工藝、計算機、電氣等多方面內容，而科學、靈活、合理地應用這些技術，則是提高設備品質的關鍵所在。本文將對非標自動化機械設備的創新設計進行闡述分析。

關鍵詞：非標;自動化機械設備;創新設計

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）10-0124-02

非標自動化機械設備是根據客戶需求而量身定制的一體化制造設備，是單項面對客戶、用戶唯一的、無法流通于市場的自動化系統集成設備。非標自動化機械設備設計在滿足客戶用途需求的同時，還應嚴格遵守國家標準以及相關行業標準規定，開展設備零件研制與組裝等工作。隨著人力成本的不斷增加，自動化機械設備進入蓬勃發展時期，如何提高服務質量、加強創新設計成為非標自動化行業的首要任務。當下，我國非標自動化機械制造企業眾多，但規模小、技術滯后、產品同質化嚴重[1]，因此，對非標自動化機械設備的創新設計進行探究分析迫在眉睫，具有重要的現實意義。

0概述

非標自動化設備是實現生產線智能化、數字化與網絡化的重要途徑，其最終目的在于提高生產效能，緩解生產計劃與生產設備間的矛盾，進而加大推進力度，維持企業正常生產經營秩序，保質保量完成生產任務。與普標設備相比，非標自動化設備的生產制造過程要復雜許多，不僅要對使用場地、用途以及行業特征等進行綜合考量，同時非標設備并無成熟的參考模型[2]。由于非標自動化設備零部件的加工精度偏低，且余量較大，因此，其生產效果偏低，通常需要借助刀具、量具以及夾具等校準精度。

隨著市場競爭越來越激烈，人工成本與日俱增，經營成本居高不下，非標自動化機械設備已逐漸成為企業提升綜合競爭實力的重要保障。在促進機械制造產業安全、穩定發展的同時，有助于提高機械產品質量，滿足不同企業的個性化生產需求。非標自動化機械設備應以模塊化設計為核心，力求精簡高效，以平衡企業資金、人才與市場三者之間的關系，靈活應對經濟市場的機遇與挑戰。

1非標自動化機械設備與設計

1.1設備介紹

非標自動化機械設備通常由執行機構、動力部件、傳動部件、控制系統以及其他輔助系統幾部分組成。非標自動化設備是指根據客戶生產需求研發制造，以實現預期工藝的自動化設備，主要用來提高無法使用標準自動化設備生產的產品的生產效率與加工質量，同時，有效降低生產風險，保證作業人員的生命財產安全。

非標自動化設備一般使用Autocad、Pro/E、SolidWorks、UG等繪圖軟件進行設計，通過三維建模模擬機構運動，并可直接轉換為二維加工圖[3]，以減少繪圖時間，加速設計進程。與此同時，還能明確備件體積、中心位置以及重量等指標參數，為后續設計與加工提供可靠參考。

1.2非標準自動化機械設備設計的意義

計算機技術與工業產業的飛速發展，非標自動化機械產業的發展機遇與挑戰并存。一方面，市場競爭格局以及行業發展趨勢的變化，為非標自動化機械設備提供了良好的市場空間;另一方面，工業制造產業的發展對非標自動化機械設備的生產質量與效率提出了更高的要求。隨著“中國制造2025”的布局與規劃，信息化產業與工業產業深入融合，逐步形成了制造業信息化、服務化的新趨勢。為提高企業生產效率，維持生產流程的穩定性與有序性，實現客戶的預期工藝，應堅持模塊化的創新設計理念，采用極簡設計風格，開展非標自動化機械設備的定向設計與實踐，不斷提升設備效率與產品質量。

2非標自動化設備的設計創新對策

2.1 注重可操作性以及耐磨性

在非標自動化機械設備的設計環節，除了要滿足顧客需求，保證生產與設計之間高度契合外，還要符合人體工學，符合工人的使用、操作習慣，注重提升非標自動化機械設備的實用性、耐磨性等。后期維護與使用的便利性，是衡量非標自動化機械設備性能優良的一項重要指標。因此，在設計過程中，設計人員應注重設計的前瞻性，對于未來可能發生的問題進行全面考量，積極調整優化設計方案，創新、拓展設計思路，并堅持簡化設計、定向設計原則，不斷提高設計的簡潔性、可操作性。同時，設計人員要做好現場調研工作，加強與生產部門的交流溝通，避免盲目求新求異，導致設計脫離實際，影響生產要素效能的正常發揮。此外，要做好技術交底工作，詳細、清晰地說明非標自動化機械設備的安裝、調試、使用、維護等方面的注意事項，使一線工人以最短時間熟悉使用流程，確保設備能夠安全、可靠地投入生產經營之中，進而增加設計的可操作性。

2.2優化非標設備使用材料

使用材料的選擇是非標自動化設備設計的重要組成部分。正確、合理的優質材料不僅可以降低生產風險，加速設備安全進程，同時，也是設備功能協調發展的重要前提與根本保障[4]。設備材料選購應貨比三家，以銷帶采，在滿足材料質量的基礎上，發揮帶量優勢，節省采購成本。對于外觀、材質相似的材料，要對其參數指標進行詳細對比分析，嚴選優選，避免采購材料出現質量不合格的問題，對設備的設計與生產造成不良影響。同時，要做好材料入庫檢測工作，對于復檢不合格的材料，及時上報并清理出場。為滿足設備的平衡協調性能，盡可能要選擇滿足國標或行業標準的標準部件，對于特殊用途的非標件，要對其耐高溫性、耐腐蝕性以及超負荷能力等進行全面分析。

2.3充分利用設計軟件

目前，設計軟件廣泛應用于機械設計與繪圖設計領域，在提高設計效率的同時，可有效避免人工失誤，實現企業由粗放化管理到集約化管理的轉變。但是，隨著應用程序的不斷發展，軟件應用的問題也越來越復雜化。設計人員除了要具有豐富的機械知識儲備外，還應更新軟件的操作技能與使用方法，以提高工作效率與質量。隨著計算機技術更新迭代，機械設計軟件的功能越來越強大，比如CATIA的曲線設計功能，具有關聯性與模塊化優勢，在汽車、船舶、航空航天等領域得到廣泛應用[5]。尤其在汽車制造行業，CATIA的人機工程功能與知識模塊等，在很大程度上改善了傳統汽車設計模式的復雜程度與工作量，對于縮短研發設計周期、為新品搶奪市場占有率提供了關鍵助力。

3結語

綜上所述，工業領域的快速發展，帶動制造業蓬勃進步，勞動力需求彈性隨之不斷加大，這為自動化產業提供了良好的發展空間。傳統的標準自動化設備顯然已經無法滿足時代發展的實際需求，非標準自動化產業進入到發展的重要戰略機遇期。為保證非標自動化設備市場的供需平衡，相關設計人員應積極創新設計理念，注重機械設備的可操作性以及耐磨性，優化非標設備使用材料，充分利用設計軟件，不斷提高設計效率與質量，促進非標自動化機械設備向智能化、產業化、網絡化發展，從而為國民經濟的穩健、可持續發展奠定可靠基礎。

參考文獻

[1] 趙亞寧，萬文浩.非標自動化設備的現狀、開發流程及提高設計效率的措施[J].裝備制造技術，2016（10）：246-247+252.

[2] 丁捷，張晶，黃騰輝，等.非標自動化設備的特點與創新設計探究[J].內燃機與配件，2018（15）：182-183.

[3] 項海平.非標自動化設備的特點與創新設計探究[J].海峽科技與產業，2017（4）：84-85.

[4] 潘新宇.基于SolidworksPDM的非標自動化設備設計重用解決方案[J].現代制造技術與裝備，2018（6）：83-85.

[5] 唐方紅，郭聯金，毛峰.以工業4.0為背景自動線為載體的機電專業課程體系構建研究[J].智庫時代，2019（23）：196-197.