非標自動化設備的現(xiàn)狀、開發(fā)流程及提高設計效率的措施

趙亞寧，萬文浩

（寧夏共享機床輔機有限公司，寧夏銀川750021）

非標自動化設備的現(xiàn)狀、開發(fā)流程及提高設計效率的措施

趙亞寧，萬文浩

（寧夏共享機床輔機有限公司，寧夏銀川750021）

非標設備，顧名思義是因為這類設備國家尚無定型標準，一般都是根據(jù)實際需要進行設計和制造的非通用性設備。該類產(chǎn)品的特點是批量小、種類多、功能多樣、開發(fā)時間短。

非標自動化；設計效率；數(shù)字化；標準化；模塊化；系列化

十二五期間，我國的工業(yè)化進程進一步發(fā)展，制造業(yè)進一步加快轉型升級的步伐。但是，與此同時我們要深刻地認識到傳統(tǒng)的制造企業(yè)仍然有很多處于手工操作、勞動密集的階段。在勞動密集型企業(yè)中人工成本是一筆很大的支出，而這一趨勢還在上升。這正是為什么近年來很多傳統(tǒng)代工企業(yè)，紛紛將工廠遷到人工成本更低的地方如：東南亞、非洲等；或者通過運用自動化設備來取代人工以降底生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

隨著市場對自動化需求的提升，珠三角、長三角、京津地區(qū)迎來了非標設備發(fā)展的快速增長。非標設備，顧名思義是因為這類設備國家尚無定型標準，一般都是根據(jù)實際需要進行設計和制造的非通用性設備。該類產(chǎn)品的特點是批量小、種類多、功能多樣、開發(fā)時間短?；诋a(chǎn)品性能的80%是由設計階段決定的理念，該類產(chǎn)品對設計環(huán)節(jié)有著非常高的要求。

本文從非標自動化設備的現(xiàn)狀切入、揭示非標產(chǎn)品的設計流程及關鍵環(huán)節(jié)，最后重點論述提高非標自動化設備設計效率及質量的措施。

1　非標自動化設備的現(xiàn)狀

盡管非標設備行業(yè)具有廣闊的市場空間，但是我國非標企業(yè)數(shù)量多，規(guī)模小，技術落后、競爭同質化也是明顯缺陷。由于許多核心技術上也并沒有真正獨立，主要功能部件依然依靠進口，使得設備的成本居高不下，高端非標自動化產(chǎn)品仍然依靠進口。

從市場邏輯來看，增長的市場空間可以提高企業(yè)的技術研發(fā)水平并壯大企業(yè)規(guī)模，給于企業(yè)良好的發(fā)展機遇，但是，客觀情況卻與之相反，原因在于非標設備無法批量生產(chǎn)，大企業(yè)不愿意做，小規(guī)模企業(yè)卻容易獲得生存空間。制造企業(yè)在人力資源短缺的壓力下，選擇了自動化?；诔杀究紤]，很多企業(yè)選擇了半自動化的設備，稍微復雜的工序還是由人工完成。大量的這種低層次的自動化需求制約了非標行業(yè)向更高層次的發(fā)展。

2　非標自動化設備的開發(fā)流程

通常情況，非標設備需要按照顧客不同的需求設計制造。盡管設備需求多元化，但是此類產(chǎn)品的開發(fā)一般都會經(jīng)歷以下開發(fā)流程：

（1）確定產(chǎn)品開發(fā)項目，明確顧客需求，如生產(chǎn)工藝、產(chǎn)能要求、作業(yè)環(huán)境等；

（2）對產(chǎn)品進行分析研究，明確其生產(chǎn)工藝、尺寸要求，了解設備的技術參數(shù)；

（3）初步制定設備方案，得出設備的整體和局部示意圖、各機械機構、電氣控制系統(tǒng)、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(chǎn)能等進行客觀評估；

（5）與客戶進行方案會審，根據(jù)客戶意見，確定最后的設備方案；

（6）組織實施產(chǎn)品的設計開發(fā)進行總裝配圖、部件裝配圖、零件圖的設計，確定自動機械的控制方案等；

（7）零組件質量檢驗，設備組裝、聯(lián)機調(diào)試，并進行產(chǎn)品打樣預驗收；

（8）包裝出貨，技術文檔歸檔，進行項目總結。

3　提高非標自動化設備設計效率的措施

3.1精細化設計流程并建立保障制度

標準化產(chǎn)品的生產(chǎn)都有一套涵蓋產(chǎn)品整個生命周期完整的流程制度，對產(chǎn)品進行規(guī)范。非標自動化設備開發(fā)過程涵蓋機械結構、工藝，電氣、信息技術等多學科的知識，具有很強的創(chuàng)造性，對從業(yè)人員有很高的要求，因此，產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)的流程一定要精細化。一套完整的適用于企業(yè)自身狀況，并且可以落地的規(guī)范化流程制度，對非標產(chǎn)品的設計就顯得尤為重要。而實際情況卻是大部分非標企業(yè)尚未建立完整的設計流程，產(chǎn)品設計過程中附加了設計者太多的意愿和經(jīng)驗。作為企業(yè)或者是部門的管理者一定要有意識的指導從業(yè)人員按照流程工作，規(guī)范其作業(yè)行為。制度流程一定是一個企業(yè)執(zhí)行力的最高約束，是企業(yè)內(nèi)部的“法律”。

3.2積極貫徹落地“三化”法

“三化”指的是零件標準化、部件通用化、產(chǎn)品系列化。生產(chǎn)活動中有各式各樣的機械設備為了解放人力、提高生產(chǎn)效率而服務于社會。在這些設備中，除了標準件外，還有很多結構類似，工藝要求等相似的零件。非標設備的“三化”就可以從這些地方開展。零件標準化旨在通過對零件的結構，尺寸、材料等進行規(guī)范來減少零件種類。部件通用化旨在強調(diào)同類型機械系列產(chǎn)品內(nèi)部或跨系列產(chǎn)品之間，采用同一結構和尺寸的零部件，使部件的互換性最大化。系列化旨在根據(jù)同一產(chǎn)品的使用要求，將其產(chǎn)品按照工藝參數(shù)做合理安排和規(guī)劃，獲得能夠滿足不同使用要求的同類產(chǎn)品。實施“三化”有利于減輕設計工作量，縮短設計周期，提高產(chǎn)品質量；有利于設計人員將主要精力用于關鍵零部件的設計，進行批量生產(chǎn)；有利于合理的使用原材料，節(jié)約能源、降低成本、提高質量和可靠性、提高勞動生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品的互換性，便于維修；便于產(chǎn)品升級改進。

3.3深入開展“數(shù)字化”

計算機輔助設計在機械產(chǎn)品的設計過程中已經(jīng)得到了普及。但是，很多企業(yè)數(shù)字化的應用還僅限于某一個作業(yè)節(jié)點上，或者某個特定的工序中。企業(yè)離真正的“數(shù)字化”還有很大的差距。產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)中有很多工序是和數(shù)字、信息分不開的，比如建模制圖、仿真分析、計算校核、羅列清單、統(tǒng)計明細、數(shù)據(jù)管理、信息共享、多媒體應用等。而計算機網(wǎng)絡的特點就在于數(shù)字處理和信息資源共享，企業(yè)要將碎片化的數(shù)字處理，納入企業(yè)的數(shù)字化建設中，提高數(shù)據(jù)的利用率，讓數(shù)字化助力企業(yè)發(fā)展、助力產(chǎn)品設計、制造。設計人員要努力將計算機和網(wǎng)絡技術作為重要的手段來完成產(chǎn)品的開發(fā)。

3.4轉變設計思維

以往的非標產(chǎn)品設計模式是根據(jù)客戶的需求進行非標產(chǎn)品的設計。其實這個過程中產(chǎn)生了許多浪費，以很多非標企業(yè)為例，不同工廠、不同設計師，每次都要制作很多零組件，都要進行相同的報價，交貨期管理等，算上零件圖紙的話，每次都會制作龐大的圖紙。其實，在分工精細化的今天，設計者要學會取他之長補己之短，選擇性價比高、交貨期準時的專業(yè)零部件供應商解決產(chǎn)品開發(fā)過程的非關鍵環(huán)節(jié)，集中精力解決產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)的關鍵點來提升產(chǎn)品的競爭力。正因為非標自動化產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)并不實際，企業(yè)只有轉變思維，勇于創(chuàng)新，只有高效的提供高品質的產(chǎn)品，才能夠讓企業(yè)發(fā)展起來。

4　結束語

綜上所述，非標自動化設備有著非常廣闊的前景，但是有別于標準產(chǎn)品的開發(fā)流程，其設計效率和質量對工業(yè)企業(yè)乃至國家經(jīng)濟的發(fā)展都具有重要影響。因此，必須加強非標自動化設備的設計效率和質量的研究才能使企業(yè)有良好的發(fā)展前景。只有通過精細化設計流程、積極貫徹“三化”方法、深入開展“數(shù)字化”、轉變設計思維，才能提高非標自動化設備的質量水平，使其在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

[1]張偉.非標機械產(chǎn)品系列化設計準則及工程應用研究[D].機械科學研究總院，2011.

[2]郭江紅.機械加工非標設備設計及加工研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2015，（01）.

[3]張育丹.初探非標準設備設計及其工藝的三維模塊化[J].科技資訊，2014，（22）.

[4]李嘉卉.淺談工業(yè)工程理論的應用——非標自動化設備設計[J].科技創(chuàng)新導報，2014，（16）.

[5]姚福來，田英輝，松鶴旭.自動化設備和工程的設計、安裝、調(diào)試、故障診斷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

Current Situation、Development Process and Measures for Improving Design Efficiency of Non-Standard Automation Equipment

ZHAO Ya-ning，WAN Wen-hao
（Ningxia Shared Machine tool Equipment Co.Ltd.，Yinchuan Ningxia 750021，China）

Non-standard equipment，just as its name implies this kind of equipment is no finalize the design standards，are generally designed and manufactured for special usages.These products are characterized by small amount，multi-species，multifunction and short development time.

non-standard equipment；efficiency of design；standardization；modulation；serialization

TM993.4

A

1672-545X（2016）10-0246-02

2016-07-22

趙亞寧（1986-），男，寧夏銀川人，學士，助理工程師，研究方向：工業(yè)自動化。