探析非標自動化設備設計開發過程

周朝杰

摘要：本文探究非標自動化設備設計開發過程，首先設計開發的準備工作要明確設計流程、做好設計任務書，然后選擇好機械零件、材料、電氣控制系統等設計方案并交由相關人員進行審核，最后再按照設計方案的圖紙組裝非標自動化設備并完成調試工作，為非標自動化設備設計開發人員提供參考。

關鍵詞：非標自動化;設計方案;零件設計;材料選用;組裝調試

引言：非標自動化設備顧名思義為非標準化的自動化設備，所以該類型設備的設計開發工作需要結合實際要求進行設計。不同非標自動化設備的設計開發差別很大，導致非標自動化設備的設計開發成本過高，因此本文從非標自動化設備設計開發的過程進行分析，提高非標自動化設備設計開發的效率和質量。

1非標自動化設備設計開發流程

非標自動化設備設計開發的質量直接決定該設備的使用壽命。如果設計開發人員在設計階段保證該設備的機械零件、材料及電氣控制系統等均符合設計要求，則該設備在實際使用中可以保持高效率、高質量的工作。相反，設計開發人員在設計時沒有保證各方面的標準均符合要求，實際使用過程中會出現各種質量問題，使用壽命也會嚴重縮短。非標自動化設備一般分為輔助系統、控制系統、動力部分、傳動部分和執行部分五個模塊，各模塊的功能關系如圖1所示：

為保證非標自動化設備設計開發工作的效率和質量，必須制定明確的設計開發流程，保證各設計開發人員各司其職，這樣才能在保證設計開發質量的同時降低設計成本。非標自動化設備設計開發流程如圖2所示：

由圖2可知：非標自動化設備設計開發首先應該提出開發任務要求，然后設計人員編寫設計任務書，再由開發人員根據任務書完成總體設備方案設計，最后由專業人員評審設計方案是否符合要求。如果設計方案符合要求則可以進行機械零件的設計，反之則應該重新修改設計方案，直到非標自動化設備設計方案通過審核為止。機械零件設計包括零件工程圖設計和電氣設計兩部分，機械零件設計完成之后可以對其零件進行加工以及采購標準件，各零件準備完成之后可以組裝成非標自動化設備并進行調試，調試完成后可以交付給甲方使用。

2編寫非標自動化設備設計任務書

非標自動化設備的設計任務書主要包括兩部分內容，第一部分為該設備的設計開發目的，第二部分為該設備的設計開發任務。設計任務書中應該包括設備的功能要求、設備的生產效率、設計開發預算、方便性要求、安全性要求、設計開發期限日期等規定，編寫好設計任務書之后，設計人員才能進行對非標自動化設備的設計開發工作。

3非標自動化設備方案設計

非標自動化設備方案設計階段是整個設計開發過程中的第一步，設計開發人員需要根據設計任務書選擇出設計的設計方案，保證非標自動化設備的功能參數符合設計任務書中的規定。此階段設計開發人員一般采用專業的設計開發軟件，模擬真實場景中的輔助系統、控制系統，選擇適合的動力設備、傳動設備、執行設備，保證非標自動化設備的外形和內部結構符合甲方的要求。

4評審非標自動化設備設計方案

評審非標自動化設備設計方案階段在整個設計開發過程起承上啟下的作用，只有設計方案通過評審之后才能進行后續的機械零件設計，所以該設計階段在整個設計開發過程中非常重要。該設計階段的評審工作需要由甲方人員與設計人員共同參加，甲方根據設計方案提出問題，設計人員根據設計方案予以解答。如果甲方根據設計方案提出增減功能的需求，設計人員應該根據設計方案考慮是否可行，最后設計人員的設計方案同時受到設計人員和甲方人員的認可之后才可以進行下一階段的設計。在實際設計開發過程中甲方可以將設計需求委托給需求部門，由需求部門代替甲方人員完成設計方案的評審工作[1]。

5非標自動化設備機械零件設計

非標自動化機械零件的設計與電氣控制設計并列，都是設計開發過程中的重要階段。該設計階段決定了非標自動化設備具體選擇何種型號和參數的設備，所以機械零件的設計對使用壽命、結構、工藝要求、質量、可靠性、安全性等方面有明確要求。機械零件設計的選擇必須要保證使用壽命得到設計任務書的要求;機械零件組裝成設備的結構和工藝必須符合力學結構;材料的質量應進行控制，防止設備零件的慣性載荷過大;機械零件必須要能滿足生產需求和安全保障。

6非標自動化設備設計材料選用

非標自動化設備的設計材料選擇是非常重要的一步，材料的材質分很多種類型，不同類型的非標自動化設備需要選擇不同類型的材料，所以設計人員需要對金屬、高分子、復合、陶瓷等材質材料的性能和價格做好了解，在保證材料選用質量符合設計要求的情況下，降低材料的成本，保證設計開發資金不超過預算。

7非標自動化設備電氣控制設計

非標自動化設備的電氣控制設計應該在設計方案審核之后進行，非標自動化設備的電氣控制系統需要設計工控機、PLC、人機界面、傳感器、執行元件等五個模塊組成，各模塊所需要的設備型號及規格都需要在此設計階段完成選擇，然后再根據選擇的設備編寫電氣控制命令。電氣控制設計階段必須要保證非標自動化設備的操作簡單且不容易發生安全問題，否則會威脅到電氣工作人員的生命安全[2]。

8非標自動化設備組裝調試

非標自動化設備組裝調試階段應在材料準備之后、交付甲方之前，所以該階段是整個設計開發階段的最后一步，設計開發人員必須要在此階段保證對任務書中的規范要求全部進行測試，保證非標自動化設備的各測試參數均符合要求之后才能交付甲方使用。組裝調試階段需要重點對設備的構造和電控系統進行測試，設備構造穩定、材料符合要求是保證非標自動化設備安全性的基礎，而電控系統測試結果符合要求，才能保證工作人員在實際工作中不會發生電氣安全事故。

9 結論

綜上所述，非標自動化設備設計開發需要先明確開發流程、做好設計任務書，然后做出非標自動化設備的設計方案進行評審，評審通過后完成機械零件、材料及電氣控制系統的設計，最后再按照設計圖紙組裝非標自動化設備并進行 調試，這就是非標自動化設備設計開發的全過程。

參考文獻：

[1]張晶，丁捷，黃騰輝.非標自動化設備設計開發過程研究[J].內燃機與配件，2018（16）：188-189.

[2]肖仁強.非標自動化設備設計開發過程研究[J].中國設備工程，2017（18）：203-204.