非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析

吳廣川

（廣東鴻圖武漢壓鑄有限公司，武漢 430200）

1 引言

非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備是根據(jù)客戶的特殊需求而特別開發(fā)的一種設(shè)計(jì)和制造一體化設(shè)備。今天，隨著制造業(yè)的發(fā)展，隨著勞動(dòng)力日益稀缺，越來越多的非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械已經(jīng)開發(fā)出來，以提高效率并減少對(duì)昂貴人力的需求。作為非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械行業(yè)的設(shè)計(jì)者和從業(yè)者，如何運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出最具性價(jià)比，值得信賴的高價(jià)值自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，值得探索。

2 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備及設(shè)計(jì)

2.1 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備簡介

非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的主要構(gòu)成包括動(dòng)力部件，傳動(dòng)部件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)和輔助等。

設(shè)計(jì)和制造非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的主要目的是滿足不用于標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)單元的生產(chǎn)需求，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并增加這些生產(chǎn)部門的安全性。與普通機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備相比，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備具有毛坯零件精度低，加工余量大的特點(diǎn)。當(dāng)非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于機(jī)床時(shí)，還具有生產(chǎn)效率低的特點(diǎn)。非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備一般采用通用量具，刀具，夾具以及一般技能的一些方法來達(dá)到某些產(chǎn)品要求的精度。非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備非常注重設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化和簡化，在一定程度上，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品屬于定制型設(shè)備。通常，非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備使用Auto CAD，Solidworks，Pro/E等軟件來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，但要量化備件的體積，重量和中心位置，并為后續(xù)設(shè)計(jì)和處理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。非標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備基于三維數(shù)字模型，可以自動(dòng)生成二維原理圖，一方面可以提高繪制圖紙的質(zhì)量和效率，另一方面可以自動(dòng)生成準(zhǔn)確的二維原理圖。

2.2 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的意義

在當(dāng)今市場(chǎng)競爭激烈的情況下，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的使用已成為非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械裝備行業(yè)競爭的中，企業(yè)競爭力的重要舉措。為了提高設(shè)備效率，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，保證機(jī)械生產(chǎn)過程的安全性和穩(wěn)定性，在非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)明確客戶的要求，包括生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)境，工作的生產(chǎn)力等等，經(jīng)過產(chǎn)品分析得到原始技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行工藝流程操作，然后論證，設(shè)備的整體處理過程得到確定，局部原理圖，電氣控制系統(tǒng)等也得以確定，邀請(qǐng)專家評(píng)定成本的多少，方案可行性，生產(chǎn)的效率，并結(jié)合專家評(píng)定的結(jié)果再次優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)計(jì)劃。定稿方案由工程部門完善和劃分，分為零件標(biāo)準(zhǔn)件采購清單，標(biāo)準(zhǔn)件操作說明書，零件構(gòu)成圖，裝配圖等。非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械的特點(diǎn)和與一般自動(dòng)化設(shè)備的對(duì)比，具有加工量大，零件精度低的特點(diǎn)，因此非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)更注重模塊化設(shè)計(jì)，極簡設(shè)計(jì)，結(jié)合特殊需求定制特殊產(chǎn)品。

3 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計(jì)探究

機(jī)械工業(yè)的發(fā)展不可能像電子工業(yè)一樣迅速發(fā)展，其中之一就是因?yàn)殡娮庸I(yè)可以通過推廣來快速發(fā)展，而機(jī)械工業(yè)的發(fā)展與機(jī)械的應(yīng)用有關(guān)，包括機(jī)械的原理和機(jī)械材料的提升。機(jī)械工業(yè)要發(fā)展需要依靠工業(yè)電氣化輔助，與機(jī)電，液壓，氣動(dòng)以及新材料的開發(fā)和應(yīng)用良好結(jié)合，為機(jī)械工業(yè)帶來新的發(fā)展。

3.1 注重提高非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的易用性

在非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中，有必要分析設(shè)備的使用情況以及員工和用戶的相關(guān)注意事項(xiàng)，了解設(shè)備狀況和操作習(xí)慣，并根據(jù)這些設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì) 條件。為確保員工和用戶能夠理解使用非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)方法，這對(duì)于易用性增加是非常重要的設(shè)備。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中要注意人性化設(shè)計(jì)，要注意設(shè)計(jì)當(dāng)前非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備簡單實(shí)用的操作頁面。設(shè)備的設(shè)計(jì)完成后，還應(yīng)編輯科學(xué)，完善操作手冊(cè)，讓用戶真正了解設(shè)備的使用方法，保證設(shè)備的使用效果。

3.2 進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平

對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)，要想創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)水平，必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和知識(shí)修養(yǎng)。作為非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)的直接參與者，設(shè)計(jì)人員的知識(shí)成果和設(shè)計(jì)水平直接決定了非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。所以對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)人員來說，應(yīng)該定期進(jìn)行培訓(xùn)，讓設(shè)計(jì)人員知道設(shè)計(jì)重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，不斷完善自己。此外，在設(shè)計(jì)每個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備之后，需要及時(shí)反思，改正不足之處，確保創(chuàng)新點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)得以保留，針對(duì)缺陷和不足進(jìn)行優(yōu)化，以提高設(shè)計(jì)水平。另外，我國非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)，也應(yīng)加強(qiáng)交流與國外，注重與國際標(biāo)準(zhǔn)的銜接。

3.3 優(yōu)化非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的使用材料

控制非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的材料是非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的重要部分，設(shè)備材料必須嚴(yán)格控制，材料必須根據(jù)材料的質(zhì)量進(jìn)行選擇，并且在選擇過程中，必須注意外觀的相似性，剔除不合格的材料。采用科學(xué)靈活的手段進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分，確保設(shè)備材料符合設(shè)計(jì)要求，降低設(shè)備安裝過程中的事故率，推進(jìn)設(shè)備安裝工作。

對(duì)于設(shè)備的功能來說，重要的是要在非標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中進(jìn)行設(shè)備的平衡協(xié)調(diào)，選擇好的材料以避免設(shè)計(jì)中的木桶效應(yīng)。另外，還要考慮非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備對(duì)材料成本問題的設(shè)計(jì)。首先要做的是確保設(shè)備能夠在預(yù)計(jì)能夠正常工作的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，并且必須允許機(jī)器部分的部件能夠保持日常生產(chǎn)該設(shè)備的應(yīng)用，其次，為了最小化部件的成本，并使用市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)部件來促進(jìn)非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的普遍性。在選擇零部件時(shí)要考慮振動(dòng)和沖擊阻力，耐高溫，耐低溫，高速和高負(fù)荷的性能。在條件充足下，有必要改進(jìn)零件的生產(chǎn)工藝，降低零件的成本，使非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械的實(shí)際使用更加經(jīng)濟(jì)，降低生產(chǎn)成本，并提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 利用功能強(qiáng)大的軟件進(jìn)行非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)

使用軟件進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)，應(yīng)同時(shí)關(guān)注畫廊，解決設(shè)計(jì)中的常見問題。設(shè)計(jì)軟件被廣泛用于設(shè)備設(shè)計(jì)和繪圖設(shè)計(jì)中。新的設(shè)計(jì)不斷被新的設(shè)計(jì)組合推出。但隨著應(yīng)用程序的不斷成長，問題也在不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)人員不僅要具備更新的技術(shù)技能，還需要具備新的操作技能，以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。設(shè)計(jì)軟件功能強(qiáng)大，如CATIA軟件具有高關(guān)聯(lián)性和模塊化的特點(diǎn)，其強(qiáng)大的曲線設(shè)計(jì)功能，被廣泛應(yīng)用于汽車，船舶，飛機(jī)等的設(shè)計(jì)當(dāng)中，尤其是汽車設(shè)計(jì)當(dāng)中使用最為廣泛，汽車車身使用CATIA軟件輔助設(shè)計(jì)理論和乘客質(zhì)量飛躍方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。乘用車的產(chǎn)品通常是多品種，小批量，定制，并且在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候，用新的設(shè)計(jì)軟件，針對(duì)基本模型，構(gòu)建模塊化的三個(gè)數(shù)據(jù)，并通過分析仿真，進(jìn)行整體性能評(píng)估以及多種解決方案的最終方法的選擇。從而提高非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)性能。

4 結(jié)束語

隨著我國工業(yè)的發(fā)展和制造業(yè)的進(jìn)步，對(duì)自動(dòng)化的需求越來越高，但傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備還沒有完全適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，新的非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械裝置已經(jīng)開發(fā)出來，研究人員完成了他們的研究，但今后的發(fā)展應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高研究人員的水平，創(chuàng)作出更智能化的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，適應(yīng)工業(yè)發(fā)展要求。本文主要從提高非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的易用性、進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平、提升非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備的使用材料以及利用軟件進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)等策略進(jìn)行非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而提高非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。