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

李慧

摘要：隨著行業(yè)細(xì)分和產(chǎn)業(yè)細(xì)化，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備需求更加廣泛。文章基于對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備需求和應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，研究對(duì)此類設(shè)備開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)的必要性，從人員、模塊設(shè)計(jì)以及材料和設(shè)計(jì)思路等方面提出了對(duì)此類設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)途徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：非標(biāo)自動(dòng)化;機(jī)械設(shè)備;創(chuàng)新設(shè)計(jì)

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備針對(duì)個(gè)別客戶有針對(duì)性設(shè)計(jì)研發(fā)的具有特殊功能的設(shè)備，其在開發(fā)時(shí)以國(guó)家頒發(fā)的統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格制造的單元設(shè)備組裝而成的。也就是說(shuō)，每一臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備都有自己專門服務(wù)的群體，但同時(shí)又根據(jù)不同群體中特別用戶的要求，制作時(shí)采用了不同的工藝。由此可以看出，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的交易只發(fā)生在特定用戶和制作企業(yè)之中，不屬于市場(chǎng)常規(guī)交易。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)在快速的騰飛，其中我國(guó)的制造業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)巨大，所以社會(huì)迫切需要提高制造業(yè)的生產(chǎn)力，以滿足人們對(duì)物質(zhì)生活的需要。為了使制造業(yè)滿足社會(huì)需求，節(jié)約勞動(dòng)投入，許多生產(chǎn)商都會(huì)采用特定的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行開發(fā)和生產(chǎn)，以此來(lái)提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。同時(shí)，由于非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的特殊性，他需要根據(jù)不同客戶的特點(diǎn)設(shè)計(jì)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的功能，所以設(shè)計(jì)研發(fā)工作不是千篇一律，需要經(jīng)常進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)和研發(fā)的創(chuàng)新，因?yàn)橹挥性O(shè)計(jì)研發(fā)工作科學(xué)合理，才能夠保證非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在工作中為客戶貢獻(xiàn)最大化的生產(chǎn)力。所以，如何結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合時(shí)代需要，結(jié)合目前主流的技術(shù)，設(shè)計(jì)研發(fā)出質(zhì)量高性價(jià)比的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械是本文探索的主要內(nèi)容。

一、非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備分析

動(dòng)力配件、傳動(dòng)配件、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、控制平臺(tái)以及輔助等是非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，也是開展此類設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。對(duì)此類設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的主要作用就是滿足無(wú)法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)部門的實(shí)際要求，實(shí)現(xiàn)此部門實(shí)際生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升，同時(shí)也保證其生產(chǎn)安全。由于在實(shí)際應(yīng)用非標(biāo)設(shè)備的過(guò)程中表現(xiàn)出具有較低的毛坯部件精度和較大的生產(chǎn)余量等特點(diǎn)，而且在機(jī)床上加工此類設(shè)備也還具有較低的運(yùn)行效率。因此，為了滿足此類設(shè)備的加工和使用精度要求，就需要應(yīng)用量具、夾具、刀具和一般技能來(lái)加工，同時(shí)，針對(duì)此類定制型產(chǎn)品也需要通過(guò)AutoCAD、Catia、Pro/E等系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)相應(yīng)3D數(shù)字模型的構(gòu)建來(lái)自動(dòng)生成所需的2D圖，實(shí)現(xiàn)了繪圖效率和質(zhì)量的提升，同時(shí)也保證2D圖的精準(zhǔn)性，推動(dòng)此類設(shè)備設(shè)計(jì)向規(guī)范化、模塊化方向發(fā)展。

二、非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的必要性

在目前我國(guó)工業(yè)化大規(guī)模且快速發(fā)展的過(guò)程中，不同生產(chǎn)領(lǐng)域中對(duì)各種類型非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用需求也在同步增長(zhǎng)，這也成為工業(yè)企業(yè)在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵。因此，在設(shè)計(jì)此類設(shè)備時(shí)，需要結(jié)合用戶對(duì)設(shè)備性能、運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和效率等要求，結(jié)合實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境和生產(chǎn)力等進(jìn)行產(chǎn)品分析，在掌握原始技術(shù)參量的基礎(chǔ)上來(lái)處理工藝流程，開展相應(yīng)的論證工作，確定相應(yīng)的機(jī)械處理環(huán)節(jié)、原理圖以及電氣控制平臺(tái)等，并由相關(guān)專家對(duì)此設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行審核與評(píng)估，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案的不斷完善，最終由項(xiàng)目部確定最終設(shè)計(jì)方案并實(shí)施，滿足此類設(shè)備具有較大生產(chǎn)量和較低部件精度的模塊化設(shè)計(jì)要求。

三、非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)途徑

（一）提升設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)能力

由于此類非標(biāo)設(shè)備屬于定制型產(chǎn)品，在對(duì)此類設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)中缺乏標(biāo)準(zhǔn)模塊，這就需要結(jié)合加工場(chǎng)所和產(chǎn)品要求開展設(shè)計(jì)工作，但這也對(duì)設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)能力提出更高要求。為了滿足用戶需求，設(shè)計(jì)人員需要具有較高的業(yè)務(wù)能力，結(jié)合自身專業(yè)知識(shí)以及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)此類設(shè)備的細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善，同時(shí)也全程跟進(jìn)整個(gè)設(shè)計(jì)和加工過(guò)程，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)來(lái)保證此類設(shè)備性能，避免由于設(shè)計(jì)疏漏而影響其利用率。

（二）運(yùn)用Catia開展設(shè)備的模塊設(shè)計(jì)

為了減輕此類設(shè)備的設(shè)計(jì)工作量，并實(shí)現(xiàn)此類設(shè)備加工中費(fèi)用的降低和使用中穩(wěn)定性的提升，可以通過(guò)積木式的設(shè)計(jì)手段，應(yīng)用Catia開展設(shè)備設(shè)計(jì)來(lái)降低設(shè)計(jì)難度和縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。同時(shí)，通過(guò)此軟件的應(yīng)用還可以隨時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的修改，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的正確性以及滿足用戶需求。這主要由于通過(guò)此類軟件的應(yīng)用可以直接應(yīng)用需要反復(fù)利用的螺絲和軸等部件，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效率的提升，同時(shí)在保存設(shè)計(jì)圖紙的同時(shí)，也可以從不同視角來(lái)輸出設(shè)計(jì)圖。

（三）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備實(shí)用性的設(shè)計(jì)

此類設(shè)備設(shè)計(jì)首先需要滿足用戶需求，也就是要滿足實(shí)用性的要求，這就需要在設(shè)備設(shè)計(jì)之前全面和詳細(xì)了解用戶需求，掌握設(shè)備操作狀況和習(xí)慣，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)提升設(shè)備的易用性。在保證上述實(shí)用性和易用性的基礎(chǔ)上，還要從人性化的角度出發(fā)開展設(shè)計(jì)優(yōu)化，重點(diǎn)是對(duì)操作手冊(cè)進(jìn)行優(yōu)化，簡(jiǎn)化設(shè)備操作，便于用戶快速掌握和使用，確保設(shè)備應(yīng)用效率的全面發(fā)揮。

（四）對(duì)所用材料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了避免設(shè)備材料因素降低設(shè)備的整體性能，需要在此類設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)從材料選取角度來(lái)提升設(shè)備應(yīng)用的平衡性與協(xié)調(diào)性，同時(shí)還要保障設(shè)備加工的經(jīng)濟(jì)性。因此，針對(duì)所用材料，不僅需要保證設(shè)備在應(yīng)用期限內(nèi)可以保障其性能的發(fā)揮，重點(diǎn)是要保證其防震動(dòng)、沖擊、抗高溫和低溫、高速以及強(qiáng)荷載性能等達(dá)標(biāo)，滿足此過(guò)程中設(shè)備日常使用的需求。而且還要在滿足上述要求的基礎(chǔ)上盡量選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)化部件，實(shí)現(xiàn)其通用性的提升，并降低生產(chǎn)和使用維修成本。比如目前比較常用的設(shè)備設(shè)計(jì)加工時(shí)的金屬材料主要是Q235和45#鋼，前者屬于比較常見(jiàn)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較高的塑性、韌性、焊接水平和冷沖壓能力，還有良好的強(qiáng)度和冷彎性能等，比較適合在一般部件和焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，其屬于比較常見(jiàn)的中碳調(diào)質(zhì)鋼，具有較高的整體力學(xué)性能，但是具有較小的淬透性，容易在水淬時(shí)出現(xiàn)裂紋問(wèn)題。比較適合在生產(chǎn)強(qiáng)度比較大的運(yùn)動(dòng)部件、軸以及齒輪等部件中應(yīng)用。

（五）提升設(shè)備設(shè)計(jì)的耐用性和易操控性

在此類設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，為了滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，需要調(diào)查和掌握企業(yè)員工的生產(chǎn)和操控習(xí)慣，保證所設(shè)計(jì)的設(shè)備具有更好的員工接受度并易于操作，具有良好的耐用性，同時(shí)也減少使用中的檢修與維護(hù)工作量、降低此工作難度和消耗的費(fèi)用等。這就需要在設(shè)備設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)便于操作的工作界面，提升人機(jī)交互性，便于投入使用之后員工可以快速接受和上手使用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。同時(shí)也通過(guò)完整機(jī)械應(yīng)用手冊(cè)的編制，便于員工可以結(jié)合此手冊(cè)掌握設(shè)備操作順序和具體要求。

四、結(jié)語(yǔ)

在近年來(lái)我國(guó)工業(yè)化快速發(fā)展的同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)中員工老齡化問(wèn)題比較突出，同時(shí)也對(duì)員工的專業(yè)水平提出較高要求。尤其是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，在提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時(shí)，也減輕人工勞動(dòng)量和降低人工成本。但是針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中需求量比較大的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，需要結(jié)合用戶需求做好專業(yè)設(shè)計(jì)工作，通過(guò)此類設(shè)備的不斷創(chuàng)新，研發(fā)和應(yīng)用出自動(dòng)化水平更高的產(chǎn)品，推動(dòng)工業(yè)化進(jìn)程的加速和健康發(fā)展。

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