非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的特點(diǎn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)探究

項(xiàng)海平

摘 要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，自動(dòng)化設(shè)備在越來(lái)越多的企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用不僅有助于提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，也幫助企業(yè)節(jié)約了人力成本。由于種種原因，一些生產(chǎn)部門無(wú)法使用標(biāo)準(zhǔn)化自動(dòng)化設(shè)備，因此，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。本文首先介紹非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的特點(diǎn)，進(jìn)而探究非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，旨在為提高非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的利用率貢獻(xiàn)微薄之力。

關(guān)鍵詞：非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

0 緒言

自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用幫助企業(yè)提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，也節(jié)約了企業(yè)的人力勞動(dòng)人本，促進(jìn)了企業(yè)從粗曠型向技術(shù)集約型的轉(zhuǎn)變。然而，一些生產(chǎn)部門由于各種原因無(wú)法使用標(biāo)準(zhǔn)化自動(dòng)化設(shè)備，為滿足這些生產(chǎn)部門的需求，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備開始得到應(yīng)用。所謂非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備是指國(guó)家對(duì)設(shè)備沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備按照實(shí)際的生產(chǎn)用途設(shè)計(jì)并制造。目前，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用廣泛，已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展中的重要助力。

1 PLC控制器的特點(diǎn)介紹

PLC及相關(guān)外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)原則應(yīng)滿足“與工業(yè)控制系統(tǒng)為一個(gè)整體、方便功能擴(kuò)展”，所有的電氣控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)都是根據(jù)工藝要求，最終提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)滿足被控對(duì)象的基本要求，并對(duì)實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行研究、收集資料，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員與操作人員的密切配合，共同擬定可操作方案，對(duì)可能潛在的問題進(jìn)行共同分析、共同解決。并在滿足各方控制要求的前提下，考慮控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性與經(jīng)濟(jì)性，方便后期的使用及維修，并確保電氣控制的安全性、穩(wěn)定性。

2 非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備特點(diǎn)介紹

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的主要目的是滿足不能使用標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)部門的生產(chǎn)需求，提高這些生產(chǎn)部門的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，更提高這些生產(chǎn)部門的生產(chǎn)安全性。與普通的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備相比而言，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備有零件毛坯精度低且加工余量大的特點(diǎn)。當(dāng)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用到機(jī)床加工中時(shí)，還有生產(chǎn)效率較低的特點(diǎn)。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備一般使用萬(wàn)能量具、通用的刀具、夾具以及一些方法技巧來(lái)達(dá)到一些產(chǎn)品要求的精度。

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備十分注重設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及簡(jiǎn)約化，在一定程度上來(lái)說(shuō)，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備屬于定制型產(chǎn)品設(shè)備。通常，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備均使用Auto CAD、Solidworks、Pro/E等三維設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可對(duì)零部件的體積、重量、重心位置等物理量進(jìn)行量化生成，為后續(xù)的設(shè)計(jì)和加工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備根據(jù)三維的數(shù)字模型通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成二維結(jié)構(gòu)圖，一方面保證繪圖的質(zhì)量和效率，另一方面也保證二維結(jié)構(gòu)圖的尺寸準(zhǔn)確。

3 非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計(jì)探究

機(jī)械行業(yè)的發(fā)展無(wú)法像電子行業(yè)那么迅速，其中一個(gè)原因是，電子行業(yè)可以通過(guò)信息技術(shù)的提升而快速發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)械原理的應(yīng)用以及機(jī)械材料的提升。機(jī)械行業(yè)想要得到發(fā)展需要依靠工業(yè)電氣化的輔助，將機(jī)械與電氣、液壓、氣動(dòng)進(jìn)行有效地結(jié)合，加上新型材料的開發(fā)與應(yīng)用，能給機(jī)械行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展。

3.1 提高非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備是根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求來(lái)設(shè)計(jì)制造的，屬于一種定制型生產(chǎn)設(shè)備；就是說(shuō)在機(jī)械設(shè)備市場(chǎng)上，現(xiàn)有的設(shè)備無(wú)法達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)使用時(shí)，就需要定制生產(chǎn)相應(yīng)的設(shè)備。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備沒有標(biāo)準(zhǔn)的模版，需要依據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)所和產(chǎn)品特性來(lái)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。因此，設(shè)計(jì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平非常關(guān)鍵。提升設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平，既能提高企業(yè)的滿意度，也能提升設(shè)備的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合專業(yè)知識(shí)，對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)優(yōu)化，，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中全場(chǎng)跟進(jìn)，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的疏忽，進(jìn)而影響非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的使用效率。

3.2 使用Solidworks進(jìn)行非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)

通過(guò)使用積木式設(shè)計(jì)方法，可以減少非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)備可靠性并降低設(shè)備生產(chǎn)制造成本。使用Solidworks對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以縮短設(shè)計(jì)的周期，降低設(shè)計(jì)工作的難度。如果企業(yè)對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)不滿意或者出現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤，Solidworks技術(shù)也容易進(jìn)行修圖、改圖。在設(shè)計(jì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，常常會(huì)反復(fù)使用諸如螺絲、軸等元件，通過(guò)使用Solidworks建立零部件庫(kù)可以直接取用這些零部件，提高了設(shè)計(jì)工作的效率。而Solidworks的使用還能方便對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的存儲(chǔ)以及完成各種視覺角度、效果的圖紙輸出。

3.3 提升和優(yōu)化非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)使用的材料

為保障設(shè)備的功能使用，在非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)中要重視提升設(shè)備使用的平衡性和協(xié)調(diào)性，選擇優(yōu)質(zhì)材料，避免在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)木桶效應(yīng)。此外，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)中也要考慮到材料成本問題。首先要選擇能夠保證設(shè)備在預(yù)定使用壽命內(nèi)可以正常運(yùn)作的重要零件，部分零件在允許范圍內(nèi)要能夠保障設(shè)備的日常生產(chǎn)應(yīng)用，其次要盡可能地降低零件的成本，多采用市場(chǎng)上常見的標(biāo)準(zhǔn)化零件，提升非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的通用性。選擇零部件時(shí)，要考慮零件的抗震動(dòng)、沖擊、耐高溫、低溫、高速、高負(fù)荷性能。在條件允許的情況下，要努力提高零件的生產(chǎn)工藝，節(jié)約零件加工成本，使實(shí)際使用的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備能夠更經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 提高設(shè)計(jì)的耐用性和易操作性

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)要緊貼生產(chǎn)需求，考慮到企業(yè)工人的使用、操作習(xí)慣，提升非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的接受度、耐用性與易操作性。好的設(shè)計(jì)需要延續(xù)到后續(xù)的使用和維護(hù)上。因此，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)要重視設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)的效果和一些可能出現(xiàn)的操作問題，開闊設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)易懂、易操作的操作潔面，提升使用工人和設(shè)備之間的交互性，避免出現(xiàn)設(shè)備設(shè)計(jì)完就被企業(yè)淘汰的尷尬情況，企業(yè)員工能夠快速接受、使用非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備才能夠提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。此外，設(shè)計(jì)人員要編寫詳細(xì)的設(shè)備使用手冊(cè)，幫助企業(yè)工人根據(jù)設(shè)備使用手冊(cè)快速地熟悉設(shè)備的操作流程。

3.5 整合設(shè)備的設(shè)計(jì)思路

當(dāng)設(shè)計(jì)人員完成企業(yè)定制的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)的初稿時(shí)，需要對(duì)設(shè)計(jì)稿進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)中設(shè)備所具有的功能以及其他的附加功能，綜合考慮設(shè)備的應(yīng)用需求，使設(shè)計(jì)的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備具備更多的設(shè)備應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而提升設(shè)備在機(jī)械行業(yè)中實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的廣泛性、可靠性、安全性，充分滿足企業(yè)對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的要求。

4 總結(jié)

基于非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備精度低、加工余量大、生產(chǎn)效率低的特點(diǎn)，要滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求，就必須對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要提升設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平，重視設(shè)備材料的選擇和優(yōu)化，利用Solidworks技術(shù)，整合設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)出能夠提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備。

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