非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，有效彌補(bǔ)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(jí)提供了可靠推助力。非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械裝備作為標(biāo)志性高端裝備，其設(shè)計(jì)過(guò)程涵蓋材料、工藝、計(jì)算機(jī)、電氣等多方面內(nèi)容，而科學(xué)、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(duì)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述分析。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）10-0124-02

非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)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(xiàng)面對(duì)客戶、用戶唯一的、無(wú)法流通于市場(chǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)集成設(shè)備。非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)在滿足客戶用途需求的同時(shí)，還應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，開(kāi)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(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期，如何提高服務(wù)質(zhì)量、加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)成為非標(biāo)自動(dòng)化行業(yè)的首要任務(wù)。當(dāng)下，我國(guó)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)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(yán)重[1]，因此，對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行探究分析迫在眉睫，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

0概述

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備是實(shí)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(jì)劃與生產(chǎn)設(shè)備間的矛盾，進(jìn)而加大推進(jìn)力度，維持企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)秩序，保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務(wù)。與普標(biāo)設(shè)備相比，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)制造過(guò)程要復(fù)雜許多，不僅要對(duì)使用場(chǎng)地、用途以及行業(yè)特征等進(jìn)行綜合考量，同時(shí)非標(biāo)設(shè)備并無(wú)成熟的參考模型[2]。由于非標(biāo)自動(dòng)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(zhǔn)精度。

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，人工成本與日俱增，經(jīng)營(yíng)成本居高不下，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備已逐漸成為企業(yè)提升綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的重要保障。在促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)安全、穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí)，有助于提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，滿足不同企業(yè)的個(gè)性化生產(chǎn)需求。非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備應(yīng)以模塊化設(shè)計(jì)為核心，力求精簡(jiǎn)高效，以平衡企業(yè)資金、人才與市場(chǎng)三者之間的關(guān)系，靈活應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

1非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備與設(shè)計(jì)

1.1設(shè)備介紹

非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備通常由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力部件、傳動(dòng)部件、控制系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)幾部分組成。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備是指根據(jù)客戶生產(chǎn)需求研發(fā)制造，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期工藝的自動(dòng)化設(shè)備，主要用來(lái)提高無(wú)法使用標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)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(shí)，有效降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，保證作業(yè)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備一般使用Autocad、Pro/E、SolidWorks、UG等繪圖軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)三維建模模擬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，并可直接轉(zhuǎn)換為二維加工圖[3]，以減少繪圖時(shí)間，加速設(shè)計(jì)進(jìn)程。與此同時(shí)，還能明確備件體積、中心位置以及重量等指標(biāo)參數(shù)，為后續(xù)設(shè)計(jì)與加工提供可靠參考。

1.2非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的意義

計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。一方面，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局以及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的變化，為非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備提供了良好的市場(chǎng)空間;另一方面，工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)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(guó)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(shì)。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(shí)現(xiàn)客戶的預(yù)期工藝，應(yīng)堅(jiān)持模塊化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，采用極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)風(fēng)格，開(kāi)展非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的定向設(shè)計(jì)與實(shí)踐，不斷提升設(shè)備效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

2非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)創(chuàng)新對(duì)策

2.1 注重可操作性以及耐磨性

在非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，除了要滿足顧客需求，保證生產(chǎn)與設(shè)計(jì)之間高度契合外，還要符合人體工學(xué)，符合工人的使用、操作習(xí)慣，注重提升非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的實(shí)用性、耐磨性等。后期維護(hù)與使用的便利性，是衡量非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備性能優(yōu)良的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重設(shè)計(jì)的前瞻性，對(duì)于未來(lái)可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行全面考量，積極調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)新、拓展設(shè)計(jì)思路，并堅(jiān)持簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、定向設(shè)計(jì)原則，不斷提高設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔性、可操作性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研工作，加強(qiáng)與生產(chǎn)部門(mén)的交流溝通，避免盲目求新求異，導(dǎo)致設(shè)計(jì)脫離實(shí)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(xì)、清晰地說(shuō)明非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)等方面的注意事項(xiàng)，使一線工人以最短時(shí)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(yíng)之中，進(jìn)而增加設(shè)計(jì)的可操作性。

2.2優(yōu)化非標(biāo)設(shè)備使用材料

使用材料的選擇是非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)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(fēng)險(xiǎn)，加速設(shè)備安全進(jìn)程，同時(shí)，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(gòu)應(yīng)貨比三家，以銷(xiāo)帶采，在滿足材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，發(fā)揮帶量?jī)?yōu)勢(shì)，節(jié)省采購(gòu)成本。對(duì)于外觀、材質(zhì)相似的材料，要對(duì)其參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比分析，嚴(yán)選優(yōu)選，避免采購(gòu)材料出現(xiàn)質(zhì)量不合格的問(wèn)題，對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)造成不良影響。同時(shí)，要做好材料入庫(kù)檢測(cè)工作，對(duì)于復(fù)檢不合格的材料，及時(shí)上報(bào)并清理出場(chǎng)。為滿足設(shè)備的平衡協(xié)調(diào)性能，盡可能要選擇滿足國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)部件，對(duì)于特殊用途的非標(biāo)件，要對(duì)其耐高溫性、耐腐蝕性以及超負(fù)荷能力等進(jìn)行全面分析。

2.3充分利用設(shè)計(jì)軟件

目前，設(shè)計(jì)軟件廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與繪圖設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，可有效避免人工失誤，實(shí)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(wèn)題也越來(lái)越復(fù)雜化。設(shè)計(jì)人員除了要具有豐富的機(jī)械知識(shí)儲(chǔ)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(jì)算機(jī)技術(shù)更新迭代，機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的功能越來(lái)越強(qiáng)大，比如CATIA的曲線設(shè)計(jì)功能，具有關(guān)聯(lián)性與模塊化優(yōu)勢(shì)，在汽車(chē)、船舶、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[5]。尤其在汽車(chē)制造行業(yè)，CATIA的人機(jī)工程功能與知識(shí)模塊等，在很大程度上改善了傳統(tǒng)汽車(chē)設(shè)計(jì)模式的復(fù)雜程度與工作量，對(duì)于縮短研發(fā)設(shè)計(jì)周期、為新品搶奪市場(chǎng)占有率提供了關(guān)鍵助力。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，帶動(dòng)制造業(yè)蓬勃進(jìn)步，勞動(dòng)力需求彈性隨之不斷加大，這為自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展空間。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備顯然已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代發(fā)展的實(shí)際需求，非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。為保證非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)的供需平衡，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，注重機(jī)械設(shè)備的可操作性以及耐磨性，優(yōu)化非標(biāo)設(shè)備使用材料，充分利用設(shè)計(jì)軟件，不斷提高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量，促進(jìn)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)健、可持續(xù)發(fā)展奠定可靠基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙亞寧，萬(wàn)文浩.非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的現(xiàn)狀、開(kāi)發(fā)流程及提高設(shè)計(jì)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(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的特點(diǎn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)探究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（15）：182-183.

[3] 項(xiàng)海平.非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的特點(diǎn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)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(dòng)線為載體的機(jī)電專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建研究[J].智庫(kù)時(shí)代，2019（23）：196-197.