非標自動化設備的現狀、開發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狀、開發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，一般都是根據實際需要進行設計和制造的非通用性設備。該類產品的特點是批量小、種類多、功能多樣、開發時間短。

非標自動化；設計效率；數字化；標準化；模塊化；系列化

十二五期間，我國的工業化進程進一步發展，制造業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的制造企業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代工企業，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成本，提高生產效率。

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

本文從非標自動化設備的現狀切入、揭示非標產品的設計流程及關鍵環節，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狀

盡管非標設備行業具有廣闊的市場空間，但是我國非標企業數量多，規模小，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的技術研發水平并壯大企業規模，給于企業良好的發展機遇，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，大企業不愿意做，小規模企業卻容易獲得生存空間。制造企業在人力資源短缺的壓力下，選擇了自動化。基于成本考慮，很多企業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向更高層次的發展。

2　非標自動化設備的開發流程

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，但是此類產品的開發一般都會經歷以下開發流程：

（1）確定產品開發項目，明確顧客需求，如生產工藝、產能要求、作業環境等；

（2）對產品進行分析研究，明確其生產工藝、尺寸要求，了解設備的技術參數；

（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、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、產能等進行客觀評估；

（5）與客戶進行方案會審，根據客戶意見，確定最后的設備方案；

（6）組織實施產品的設計開發進行總裝配圖、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、聯機調試，并進行產品打樣預驗收；

（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

標準化產品的生產都有一套涵蓋產品整個生命周期完整的流程制度，對產品進行規范。非標自動化設備開發過程涵蓋機械結構、工藝，電氣、信息技術等多學科的知識，具有很強的創造性，對從業人員有很高的要求，因此，產品設計環節的流程一定要精細化。一套完整的適用于企業自身狀況，并且可以落地的規范化流程制度，對非標產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尚未建立完整的設計流程，產品設計過程中附加了設計者太多的意愿和經驗。作為企業或者是部門的管理者一定要有意識的指導從業人員按照流程工作，規范其作業行為。制度流程一定是一個企業執行力的最高約束，是企業內部的“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、產品系列化。生產活動中有各式各樣的機械設備為了解放人力、提高生產效率而服務于社會。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、材料等進行規范來減少零件種類。部件通用化旨在強調同類型機械系列產品內部或跨系列產品之間，采用同一結構和尺寸的零部件，使部件的互換性最大化。系列化旨在根據同一產品的使用要求，將其產品按照工藝參數做合理安排和規劃，獲得能夠滿足不同使用要求的同類產品。實施“三化”有利于減輕設計工作量，縮短設計周期，提高產品質量；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；有利于合理的使用原材料，節約能源、降低成本、提高質量和可靠性、提高勞動生產率、提高產品的互換性，便于維修；便于產品升級改進。

3.3深入開展“數字化”

計算機輔助設計在機械產品的設計過程中已經得到了普及。但是，很多企業數字化的應用還僅限于某一個作業節點上，或者某個特定的工序中。企業離真正的“數字化”還有很大的差距。產品開發環節中有很多工序是和數字、信息分不開的，比如建模制圖、仿真分析、計算校核、羅列清單、統計明細、數據管理、信息共享、多媒體應用等。而計算機網絡的特點就在于數字處理和信息資源共享，企業要將碎片化的數字處理，納入企業的數字化建設中，提高數據的利用率，讓數字化助力企業發展、助力產品設計、制造。設計人員要努力將計算機和網絡技術作為重要的手段來完成產品的開發。

3.4轉變設計思維

以往的非標產品設計模式是根據客戶的需求進行非標產品的設計。其實這個過程中產生了許多浪費，以很多非標企業為例，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、交貨期準時的專業零部件供應商解決產品開發過程的非關鍵環節，集中精力解決產品設計環節的關鍵點來提升產品的競爭力。正因為非標自動化產品的大規模生產并不實際，企業只有轉變思維，勇于創新，只有高效的提供高品質的產品，才能夠讓企業發展起來。

4　結束語

綜上所述，非標自動化設備有著非常廣闊的前景，但是有別于標準產品的開發流程，其設計效率和質量對工業企業乃至國家經濟的發展都具有重要影響。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有良好的發展前景。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，使其在國民經濟發展中發揮更大的作用。

[1]張偉.非標機械產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.淺談工業工程理論的應用——非標自動化設備設計[J].科技創新導報，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、調試、故障診斷[M].北京：機械工業出版社，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：工業自動化。