非標(biāo)自動化設(shè)備的模塊化設(shè)計研究

張勁琦 宋迎春

摘要：非標(biāo)自動化設(shè)備多用于機(jī)床加工、測量，以及特殊商品的生產(chǎn)，通過非標(biāo)自動化設(shè)備的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品精度的提高，實現(xiàn)商品質(zhì)量的把控。為了更好實現(xiàn)非標(biāo)自動化設(shè)備的應(yīng)用，非標(biāo)自動化設(shè)備的模塊設(shè)計就顯得極為重要，這也是非標(biāo)自動化設(shè)備予以更好應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞：非標(biāo)自動化;模塊化設(shè)計;設(shè)備設(shè)計

引言：通過自動化設(shè)備的應(yīng)用可以促使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到提升，有助于增強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量。然而在具體的生產(chǎn)中，利用標(biāo)準(zhǔn)的自動化設(shè)備，不可能應(yīng)用于各個產(chǎn)品的生產(chǎn)，非標(biāo)自動化設(shè)備便是在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前在制造型企業(yè)的生產(chǎn)中，非標(biāo)自動化設(shè)備的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，對企業(yè)的發(fā)展起到了良好的推動作用，探索非標(biāo)自動化設(shè)備的模塊化設(shè)計也就顯得極為重要。

一、非標(biāo)自動化設(shè)備概述

所謂的非標(biāo)自動化設(shè)備，指的是以具體生產(chǎn)需要為依據(jù)，客戶所定制的自動化設(shè)備，通常不會流通于市場，客戶不同，所定制非標(biāo)自動化設(shè)備的要求也就有所差別。在開展非標(biāo)自動化設(shè)備設(shè)計工作的過程中，可以以實際的使用環(huán)境與用途為依據(jù)，針對性的開展單獨的設(shè)計工作。相比較于標(biāo)準(zhǔn)自動化設(shè)備，非標(biāo)自動化設(shè)備與其最為顯著的區(qū)別，就是商品不會流通于市場中，設(shè)計的開展主要為了確保特定目的的實現(xiàn)，其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一性。在標(biāo)準(zhǔn)化自動設(shè)備中，國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)屬于前提條件，在此基礎(chǔ)上開展設(shè)備的設(shè)計。在航天行業(yè)所運(yùn)用的設(shè)備中，非標(biāo)自動化設(shè)備所占據(jù)的比例比較高，這些設(shè)備需要開展特定的設(shè)計工作。

二、非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計方法與流程

1.設(shè)計流程

在開展非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計工作的過程中，首先應(yīng)當(dāng)對客戶具體需要做出進(jìn)一步確定，并在此基礎(chǔ)上，針對產(chǎn)品開展科學(xué)的分析，明確生產(chǎn)工藝與技術(shù)設(shè)備參數(shù)，在確定上述內(nèi)容之后，還應(yīng)當(dāng)和工程人員開展進(jìn)一步的探究，對初步方案作出明確，設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖、局部結(jié)構(gòu)圖、電氣控制系統(tǒng)等屬于方案的內(nèi)容。完成上述工作之后，還可以邀請專業(yè)的人員系統(tǒng)評估方案的可行性、效率、成本等多項內(nèi)容，并以評估結(jié)果為依據(jù)，認(rèn)真改進(jìn)初步方案。在結(jié)束初步方案的優(yōu)化之后，相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)和客戶開展最終的溝通，并積極采納客戶的意見與建議，雙方共同確定最終方案。并將最終確定的方案上交至工程部，工程部的工作人員則需要依據(jù)設(shè)計方案，開展系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備內(nèi)容比較多，包含零件、說明書、零件圖等。

2.設(shè)計原則

在進(jìn)行非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計與工作時，可以依據(jù)單一模塊獨立實現(xiàn)功能的原則，開展劃分工作，這樣在進(jìn)行組裝時，可以促使所有模塊的獨立性能得到保證，為后續(xù)調(diào)試與搭配的開展創(chuàng)造便捷的條件。在進(jìn)行模塊劃分時，需要對所有模塊的結(jié)構(gòu)給予關(guān)注，重視模塊結(jié)構(gòu)的獨立性，這樣一旦出現(xiàn)問題，只需更換該模塊即可。如果部分零件的結(jié)構(gòu)比較繁瑣復(fù)雜，可以對其進(jìn)行分解，針對其中的組件，開展模塊化處理工作，利用增加或去除組件的形式，強(qiáng)化零件功能。針對一些基礎(chǔ)設(shè)備，在開展模塊化設(shè)計工作的過程中，由于其結(jié)構(gòu)比較簡潔，在相關(guān)的處理中，可以將其當(dāng)做獨立的模塊，利用該形式，可以促使設(shè)備的工作環(huán)境得到轉(zhuǎn)變，在不影響生產(chǎn)工作的基礎(chǔ)上，還能夠改變設(shè)備規(guī)格。在進(jìn)行模塊劃分工作時，還需要對日后技術(shù)改進(jìn)予以考量，為了方便后續(xù)工作的開展，可以將空閑接口預(yù)留在所有模塊中，促使更多的需要得到滿足。

3.設(shè)計方法

第一，關(guān)于非標(biāo)自動化設(shè)備硬件模塊化設(shè)計工作方面，主要針對機(jī)械結(jié)構(gòu)開展模塊化設(shè)計。在開展設(shè)計工作前，可以對設(shè)備的類別予以劃分，并對其作出分區(qū)域安置，主要依據(jù)功能與結(jié)構(gòu)來進(jìn)行。關(guān)于類型相同設(shè)備的模塊化設(shè)計工作方面，比如，在開展非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計工作的過程中，設(shè)備主體可以作為獨立的模塊，雖然設(shè)備有所差別，但是所運(yùn)用的模塊可以相同。例如，在電子行業(yè)中，其設(shè)備主要分為在線式與離線式兩種。傳輸模塊通常存在于在線式設(shè)備之中，該模塊可以作為標(biāo)準(zhǔn)模塊存在，也可以和其他設(shè)備開展串聯(lián)。

第二，一般情況下， PLC屬于工業(yè)中所運(yùn)用的控制器， PLC程序的編寫質(zhì)量會直接影響非標(biāo)自動化設(shè)備的性能。利用PLC程序的模塊化，可以促使非標(biāo)自動化設(shè)備的統(tǒng)一性與平穩(wěn)性能得到保障。伴隨著編程技術(shù)的飛速發(fā)展，在PLC的編程中，程序模塊化設(shè)計的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。在開展非標(biāo)自動化設(shè)備程序模塊化設(shè)計工作時，可以以有關(guān)的需求為依據(jù)，針對PLC程序開展劃分工作，使其轉(zhuǎn)變?yōu)樾∧K，促使其結(jié)構(gòu)變得更加明晰，模塊與模塊間的功能具備獨立性，有助于程序編寫的順利完成。這樣，在進(jìn)行編程工作時，可以促使其難度系數(shù)得到顯著減少，有效控制編程重復(fù)問題的產(chǎn)生，提升管理工作效率與質(zhì)量。

4.相關(guān)技術(shù)

在非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計工作中，需要對可以開展模塊化設(shè)計的設(shè)備進(jìn)一步確定，并根據(jù)現(xiàn)階段的發(fā)展情況，做出大量的調(diào)查，依據(jù)相關(guān)的結(jié)果，出臺科學(xué)的方案。在確定有關(guān)方案時，應(yīng)當(dāng)高度重視調(diào)研結(jié)果，在開展非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計工作的過程中，除了對硬件的模塊化設(shè)計予以考量之外，還需要關(guān)注程序的模塊化設(shè)計，通過建模的形式，充分發(fā)揮計算機(jī)的輔助作用。在完成上述設(shè)計之后，還需要對其進(jìn)行驗證，倘若各項工作能夠順利開展，則可以著手制定模塊規(guī)劃書。在明確非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計工作的過程中，注重對模塊的構(gòu)成與工作形式做出確定。并以有關(guān)方案的規(guī)定為依據(jù)，認(rèn)真設(shè)計模塊連接后的布局與關(guān)聯(lián)。關(guān)于模塊與模塊間的連接接口設(shè)計工作方面，應(yīng)當(dāng)將其便捷性凸顯出來，為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。在模塊化設(shè)計工作中，注重充分保障模塊獨立性。

三、結(jié)束語

非標(biāo)自動化設(shè)備具備非常突出的特征，可以促使企業(yè)的生產(chǎn)需要得到滿足，對于工業(yè)企業(yè)而言，其日后的發(fā)展情況會直接受到非標(biāo)自動化設(shè)備設(shè)計質(zhì)量的影響。因此，在開展非標(biāo)自動化設(shè)備模塊化設(shè)計工作的過程中，應(yīng)當(dāng)高度重視設(shè)計，通過高效的設(shè)計方式方法，促使設(shè)計水平得到強(qiáng)化，不斷提升非標(biāo)自動化設(shè)備質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]常小波. F公司非標(biāo)自動化設(shè)備導(dǎo)入問題研究[D].桂林理工大學(xué)，2020.

[2]胡魏巍.非標(biāo)自動化設(shè)備的模塊化設(shè)計探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（11）：165-166.

[3]肖宇.非標(biāo)自動化設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計方案分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（08）：167-168.

[4]李啟全.提高非標(biāo)自動化裝配線的開發(fā)效率[J].中國汽車，2018（09）：54-56.

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