非標自動化機械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計分析

應(yīng)云建 王碧超 李定云 應(yīng)存列

摘 要：隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，非標自動化機械設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，有效彌補了生產(chǎn)統(tǒng)一性與高效性的缺陷，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級提供了可靠推助力。非標自動化機械裝備作為標志性高端裝備，其設(shè)計過程涵蓋材料、工藝、計算機、電氣等多方面內(nèi)容，而科學、靈活、合理地應(yīng)用這些技術(shù)，則是提高設(shè)備品質(zhì)的關(guān)鍵所在。本文將對非標自動化機械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計進行闡述分析。

關(guān)鍵詞：非標;自動化機械設(shè)備;創(chuàng)新設(shè)計

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）10-0124-02

非標自動化機械設(shè)備是根據(jù)客戶需求而量身定制的一體化制造設(shè)備，是單項面對客戶、用戶唯一的、無法流通于市場的自動化系統(tǒng)集成設(shè)備。非標自動化機械設(shè)備設(shè)計在滿足客戶用途需求的同時，還應(yīng)嚴格遵守國家標準以及相關(guān)行業(yè)標準規(guī)定，開展設(shè)備零件研制與組裝等工作。隨著人力成本的不斷增加，自動化機械設(shè)備進入蓬勃發(fā)展時期，如何提高服務(wù)質(zhì)量、加強創(chuàng)新設(shè)計成為非標自動化行業(yè)的首要任務(wù)。當下，我國非標自動化機械制造企業(yè)眾多，但規(guī)模小、技術(shù)滯后、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重[1]，因此，對非標自動化機械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計進行探究分析迫在眉睫，具有重要的現(xiàn)實意義。

0概述

非標自動化設(shè)備是實現(xiàn)生產(chǎn)線智能化、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化的重要途徑，其最終目的在于提高生產(chǎn)效能，緩解生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)設(shè)備間的矛盾，進而加大推進力度，維持企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營秩序，保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務(wù)。與普標設(shè)備相比，非標自動化設(shè)備的生產(chǎn)制造過程要復雜許多，不僅要對使用場地、用途以及行業(yè)特征等進行綜合考量，同時非標設(shè)備并無成熟的參考模型[2]。由于非標自動化設(shè)備零部件的加工精度偏低，且余量較大，因此，其生產(chǎn)效果偏低，通常需要借助刀具、量具以及夾具等校準精度。

隨著市場競爭越來越激烈，人工成本與日俱增，經(jīng)營成本居高不下，非標自動化機械設(shè)備已逐漸成為企業(yè)提升綜合競爭實力的重要保障。在促進機械制造產(chǎn)業(yè)安全、穩(wěn)定發(fā)展的同時，有助于提高機械產(chǎn)品質(zhì)量，滿足不同企業(yè)的個性化生產(chǎn)需求。非標自動化機械設(shè)備應(yīng)以模塊化設(shè)計為核心，力求精簡高效，以平衡企業(yè)資金、人才與市場三者之間的關(guān)系，靈活應(yīng)對經(jīng)濟市場的機遇與挑戰(zhàn)。

1非標自動化機械設(shè)備與設(shè)計

1.1設(shè)備介紹

非標自動化機械設(shè)備通常由執(zhí)行機構(gòu)、動力部件、傳動部件、控制系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)幾部分組成。非標自動化設(shè)備是指根據(jù)客戶生產(chǎn)需求研發(fā)制造，以實現(xiàn)預期工藝的自動化設(shè)備，主要用來提高無法使用標準自動化設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與加工質(zhì)量，同時，有效降低生產(chǎn)風險，保證作業(yè)人員的生命財產(chǎn)安全。

非標自動化設(shè)備一般使用Autocad、Pro/E、SolidWorks、UG等繪圖軟件進行設(shè)計，通過三維建模模擬機構(gòu)運動，并可直接轉(zhuǎn)換為二維加工圖[3]，以減少繪圖時間，加速設(shè)計進程。與此同時，還能明確備件體積、中心位置以及重量等指標參數(shù)，為后續(xù)設(shè)計與加工提供可靠參考。

1.2非標準自動化機械設(shè)備設(shè)計的意義

計算機技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，非標自動化機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存。一方面，市場競爭格局以及行業(yè)發(fā)展趨勢的變化，為非標自動化機械設(shè)備提供了良好的市場空間;另一方面，工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對非標自動化機械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量與效率提出了更高的要求。隨著“中國制造2025”的布局與規(guī)劃，信息化產(chǎn)業(yè)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)深入融合，逐步形成了制造業(yè)信息化、服務(wù)化的新趨勢。為提高企業(yè)生產(chǎn)效率，維持生產(chǎn)流程的穩(wěn)定性與有序性，實現(xiàn)客戶的預期工藝，應(yīng)堅持模塊化的創(chuàng)新設(shè)計理念，采用極簡設(shè)計風格，開展非標自動化機械設(shè)備的定向設(shè)計與實踐，不斷提升設(shè)備效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

2非標自動化設(shè)備的設(shè)計創(chuàng)新對策

2.1 注重可操作性以及耐磨性

在非標自動化機械設(shè)備的設(shè)計環(huán)節(jié)，除了要滿足顧客需求，保證生產(chǎn)與設(shè)計之間高度契合外，還要符合人體工學，符合工人的使用、操作習慣，注重提升非標自動化機械設(shè)備的實用性、耐磨性等。后期維護與使用的便利性，是衡量非標自動化機械設(shè)備性能優(yōu)良的一項重要指標。因此，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)注重設(shè)計的前瞻性，對于未來可能發(fā)生的問題進行全面考量，積極調(diào)整優(yōu)化設(shè)計方案，創(chuàng)新、拓展設(shè)計思路，并堅持簡化設(shè)計、定向設(shè)計原則，不斷提高設(shè)計的簡潔性、可操作性。同時，設(shè)計人員要做好現(xiàn)場調(diào)研工作，加強與生產(chǎn)部門的交流溝通，避免盲目求新求異，導致設(shè)計脫離實際，影響生產(chǎn)要素效能的正常發(fā)揮。此外，要做好技術(shù)交底工作，詳細、清晰地說明非標自動化機械設(shè)備的安裝、調(diào)試、使用、維護等方面的注意事項，使一線工人以最短時間熟悉使用流程，確保設(shè)備能夠安全、可靠地投入生產(chǎn)經(jīng)營之中，進而增加設(shè)計的可操作性。

2.2優(yōu)化非標設(shè)備使用材料

使用材料的選擇是非標自動化設(shè)備設(shè)計的重要組成部分。正確、合理的優(yōu)質(zhì)材料不僅可以降低生產(chǎn)風險，加速設(shè)備安全進程，同時，也是設(shè)備功能協(xié)調(diào)發(fā)展的重要前提與根本保障[4]。設(shè)備材料選購應(yīng)貨比三家，以銷帶采，在滿足材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，發(fā)揮帶量優(yōu)勢，節(jié)省采購成本。對于外觀、材質(zhì)相似的材料，要對其參數(shù)指標進行詳細對比分析，嚴選優(yōu)選，避免采購材料出現(xiàn)質(zhì)量不合格的問題，對設(shè)備的設(shè)計與生產(chǎn)造成不良影響。同時，要做好材料入庫檢測工作，對于復檢不合格的材料，及時上報并清理出場。為滿足設(shè)備的平衡協(xié)調(diào)性能，盡可能要選擇滿足國標或行業(yè)標準的標準部件，對于特殊用途的非標件，要對其耐高溫性、耐腐蝕性以及超負荷能力等進行全面分析。

2.3充分利用設(shè)計軟件

目前，設(shè)計軟件廣泛應(yīng)用于機械設(shè)計與繪圖設(shè)計領(lǐng)域，在提高設(shè)計效率的同時，可有效避免人工失誤，實現(xiàn)企業(yè)由粗放化管理到集約化管理的轉(zhuǎn)變。但是，隨著應(yīng)用程序的不斷發(fā)展，軟件應(yīng)用的問題也越來越復雜化。設(shè)計人員除了要具有豐富的機械知識儲備外，還應(yīng)更新軟件的操作技能與使用方法，以提高工作效率與質(zhì)量。隨著計算機技術(shù)更新迭代，機械設(shè)計軟件的功能越來越強大，比如CATIA的曲線設(shè)計功能，具有關(guān)聯(lián)性與模塊化優(yōu)勢，在汽車、船舶、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[5]。尤其在汽車制造行業(yè)，CATIA的人機工程功能與知識模塊等，在很大程度上改善了傳統(tǒng)汽車設(shè)計模式的復雜程度與工作量，對于縮短研發(fā)設(shè)計周期、為新品搶奪市場占有率提供了關(guān)鍵助力。

3結(jié)語

綜上所述，工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，帶動制造業(yè)蓬勃進步，勞動力需求彈性隨之不斷加大，這為自動化產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展空間。傳統(tǒng)的標準自動化設(shè)備顯然已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展的實際需求，非標準自動化產(chǎn)業(yè)進入到發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。為保證非標自動化設(shè)備市場的供需平衡，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)積極創(chuàng)新設(shè)計理念，注重機械設(shè)備的可操作性以及耐磨性，優(yōu)化非標設(shè)備使用材料，充分利用設(shè)計軟件，不斷提高設(shè)計效率與質(zhì)量，促進非標自動化機械設(shè)備向智能化、產(chǎn)業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，從而為國民經(jīng)濟的穩(wěn)健、可持續(xù)發(fā)展奠定可靠基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 趙亞寧，萬文浩.非標自動化設(shè)備的現(xiàn)狀、開發(fā)流程及提高設(shè)計效率的措施[J].裝備制造技術(shù)，2016（10）：246-247+252.

[2] 丁捷，張晶，黃騰輝，等.非標自動化設(shè)備的特點與創(chuàng)新設(shè)計探究[J].內(nèi)燃機與配件，2018（15）：182-183.

[3] 項海平.非標自動化設(shè)備的特點與創(chuàng)新設(shè)計探究[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2017（4）：84-85.

[4] 潘新宇.基于SolidworksPDM的非標自動化設(shè)備設(shè)計重用解決方案[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（6）：83-85.

[5] 唐方紅，郭聯(lián)金，毛峰.以工業(yè)4.0為背景自動線為載體的機電專業(yè)課程體系構(gòu)建研究[J].智庫時代，2019（23）：196-197.