非標設備的設計與制造

呂雷　顧玉娜

摘 要：“非標設備”主要指的就是非標準設備，不是按照國家頒布的統一的行業標準和規格制造的設備，而是按照企業實際的用途和需要自行設計制造出的設備，設備的性能或者是外觀均不在國家設備產品的目錄內，非標設備主要分為實驗測試及性能驗證類、專用機床類、項目開發類、測量類等。隨著我國科學技術的快速發展，自動化生產逐漸取代了傳統的人力勞動生產模式，非標設備作為自動化生產的重要組成部分越來越受到了企業的關注，使非標設備在近幾年獲得了極大的發展。非標設備的發展，不僅提高了企業的技術研發水平，同時也壯大了企業的發展規模。

關鍵詞：非標設備；設計；制造；分析

中圖分類號：TG33 文獻標識碼：A

雖然我國的非標設備行業整體發展呈現著上升的趨勢，非標設備發展的市場發展空間十分廣闊，但是由于我國的非標企業數量比較多，規模比較小，技術相對落后，導致一些企業選擇的高端非標設備主要是從國外進口的，國內部分的非標設備企業仍然在進行不斷的模仿，沒有研發出具有特色和專利的產品，因此加強我國非標設備的設計與制造具有非常重要的意義。

一、非標設備的概述

（一）非標設備的特點

非標設備一般是根據企業實際的自身生產和發展需要而設計和制造的，具有靈活的形式及規格，大部分的非標設備都是小批量生產的，生產規模較小，用機床進行加工效率較低，生產的成本較高，非標設備的加工余量較大，并且許多的非標設備需要用刀具、夾具等，實現試切法和劃線法的高精準度，從而完成設計的要求，因此需要非標設備的工作人員具有較高的專業技能素質。

（二）非標設備發展現狀

由于全球化進程的不斷推進，使得我國的制造業獲得了良好的機遇，非標設備制造行業在我國的制造業發展中占有重要的地位，通過發展非標設備行業，有利于促進我國經濟的增長。但是也是由于全球化進程的不斷深入，也給我國非標設備制造行業的發展帶來了巨大的挑戰，目前在非標設備發展中主要存在以下幾方面的問題：第一，非標設備無法批量的生產。由于非標設備沒有相應的標準可以依照，因此大部分的非標設備是根據企業生產的實際情況而訂制的設備，這樣就會導致某一個企業的非標設備只能適應于該企業，而不能適應于其他的企業，并且一臺非標設備從方案的設計、企業雙方確定方案、簽訂合同、制作設計圖、零部件加工等等過程需要將近三個月，無法進行批量的生產，對大型企業來說，簽訂這樣的訂單需要的時間太長。第二，非標設備廠家競爭激烈。在2000年左右，我國比較知名的非標設備廠家總共有30家左右，而在2012年，我國比較知名的非標設備廠家共有70家左右，小規模的非標設備廠家數量已經過萬，導致非標設備市場競爭激烈。第三，部分非標設備企業人員素質較低。由于非標設備廠家開始投資需要的成本較低，導致非標設備廠家用很少的人員和設備就可以正常的運作起來，但是這樣也造成了部分非標設備企業人員素質較低。第四，非標廠家缺少新發明。目前國內許多的非標廠家經常會去國外參展學習一些新的技術，雖然這樣可以拉近我國與發達國家之間非標設備的差距，但是使非標廠家降低了研發新技術、新產品的積極性，非標廠家普遍缺少新發明。

二、非標設備的設計

ASME標準體系《Weldingand Brazing Qualification》、《Ferrous Material Specifications》等和中國標準體系《油氣分離器規范》、《壓力容器安全技術監察規程》、《鋼制壓力容器焊接工藝評定》等為非標設備的標準體系。通常非標設備的設計方法以及設計理念會隨著社會的發展進行革新，滿足客戶企業對設備的要求，在進行非標設備的設計時，會遵循ASME標準體系以及中國標準體系，不斷提高設備的安全系數，加強對設備的類型、材料不均勻、焊接接頭存在缺陷等影響非標設備安全系數問題的重視，通常非標設備外部的輸出系統以及內部輸出系統中的壓力容器壓力較高會選用低合金鋼的材料。

非標設備的設計需要保證設計方案的正確合理性，通過仔細分析和研究非標設備的設計方案，從而制造出性能穩定、安全系數高的非標設備，選擇非標設備的標準零部件時，盡量選擇成品件，這樣不僅能夠降低相關管理的費用、勞動生產率方面的成本，還能夠減少原材料的消耗。通過不斷提高非標設備的設計效率，延長非標設備的設計制造周期，使非標設備能夠順利的生產并投入市場，與此同時還應當多關注非標設備設計中的細節，及時發現非標設備設計中一些細節問題，通過反復的分析和實驗確定非標設備的設計是否能夠滿足用戶的需要。

在非標設備的設計中需要重視以下幾方面的問題：第一，非標設備的設計需要與工藝有機結合，只有在設計中充分的考慮了非標設備的工藝性，才能夠使設計人員不斷攻克設計中裝配工藝、產品結構等設計技術的難點，提高非標設備的設計工藝，加強非標設備的質量，提高非標設備生產的效率，從而有效的降低成本，便于非標設備廠家的設備制造。第二，在非標設備的設計中應當采用成熟的技術，按照相關設計手冊中的急回機構、間歇運動機構、行程放大機構等標準，提高非標設備設計的實用性和可靠性。第三，保證非標設備設計的順利開展需要使設計工作能夠按照嚴格的設計程序執行，不斷完善非標設備的設計技術方案以及設計施工的圖紙，對設計中的符號、名稱、格式、名詞等進行仔細的審查，使非標設備的設計能夠滿足國家相應的標準。

三、非標設備的制造

非標設備的制造需要按照嚴密的計劃執行，根據ASME體系以及中國標準體系進行非標設備制造中制取試樣進行冷彎和必要的沖擊試驗，保證焊接接頭和其他的受壓元件的性能可以符合相關的標準和要求。例如：在ASME體系中，規定了對合格的焊接工藝設備可以不制備焊接試板，而如果在相應的規定范圍中，焊接接頭的系數小于等于0.8的壓力容器需要制備焊接試板。非標設備廠家在進行非標設備的制造中可能會遇到或多或少的管理、技術等方面的問題，這需要非標設備的廠家能夠結合問題的實際情況采取一定合理有效的策略解決出現的問題，保證非標設備的制造能夠順利完成。

在非標設備的制造中需要注意以下幾方面的問題：第一，非標設備的制造需要有統一的指導，通過統一指導提高非標設備制造的效率和質量，改進非標設備制造中的問題，使非標設備制造中的各個環節的協同性能夠增強，有效控制非標設備的生產計劃。第二，在進行普通機床單件加工過程中，可以通過試切法加工，使工人能夠在設備加工中還可以進行測量工作，保證孔多制成能夠接近最小的極限尺寸，非標設備的軸能夠接近最大極限的尺寸，在必要時還可以由裝配的鉗工調整非標設備制造的工作精度，使其能夠達到使用的需求，如在用滾切設備將寬帶切成等寬的過程時，為了能夠避免誤差過大，實現厚度公差為0.006mm，非標設備廠家結合了本廠實際的生產加工情況，適當的調整了制造方案，將滾切刀制作成了帶頂緊的，并分步調整不同排各滾切刀之間的距離，極大的提高了進度，實現了良好的生產制造效果，降低了該非標設備廠家的成本投入。第三，為了能夠更好的縮短非標設備制造的周期，提高非標設備的加工質量，可以利用數控加工的技術，增強非標設備零部件等加工的進度，提高非標設備的加工效率。

結語

非標設備的設計與制造應當符合ASME標準體系和中國標準體系，在非標設備的設計中要不斷提高設備的安全系數，通過仔細分析和研究非標設備的設計方案，從而制造出性能穩定、安全系數高的非標設備，在非標設備的制造中要制取試樣進行冷彎和必要的沖擊試驗，保證焊接接頭和其他的受壓元件的性能可以符合相關的標準和要求，通過統一的指導提高非標設備制造的效率和質量，不斷改進非標設備制造中的問題。通過加強非標設備的設計與制造技術從根本上促進我國非標設備行業的快速穩定發展。

參考文獻

[1]華宏強.非標設備設計制造中應注意的問題[J].機械工程師，2005（04）：104-105.