非標自動化設備的模塊化設計研究

張勁琦 宋迎春

摘要：非標自動化設備多用于機床加工、測量，以及特殊商品的生產，通過非標自動化設備的應用能夠實現產品精度的提高，實現商品質量的把控。為了更好實現非標自動化設備的應用，非標自動化設備的模塊設計就顯得極為重要，這也是非標自動化設備予以更好應用的關鍵所在。

關鍵詞：非標自動化;模塊化設計;設備設計

引言：通過自動化設備的應用可以促使企業的生產效率得到提升，有助于增強產品質量。然而在具體的生產中，利用標準的自動化設備，不可能應用于各個產品的生產，非標自動化設備便是在此背景下應運而生。當前在制造型企業的生產中，非標自動化設備的應用范圍在不斷擴大，對企業的發展起到了良好的推動作用，探索非標自動化設備的模塊化設計也就顯得極為重要。

一、非標自動化設備概述

所謂的非標自動化設備，指的是以具體生產需要為依據，客戶所定制的自動化設備，通常不會流通于市場，客戶不同，所定制非標自動化設備的要求也就有所差別。在開展非標自動化設備設計工作的過程中，可以以實際的使用環境與用途為依據，針對性的開展單獨的設計工作。相比較于標準自動化設備，非標自動化設備與其最為顯著的區別，就是商品不會流通于市場中，設計的開展主要為了確保特定目的的實現，其設計標準缺乏統一性。在標準化自動設備中，國家的有關標準屬于前提條件，在此基礎上開展設備的設計。在航天行業所運用的設備中，非標自動化設備所占據的比例比較高，這些設備需要開展特定的設計工作。

二、非標自動化設備模塊化設計方法與流程

1.設計流程

在開展非標自動化設備模塊化設計工作的過程中，首先應當對客戶具體需要做出進一步確定，并在此基礎上，針對產品開展科學的分析，明確生產工藝與技術設備參數，在確定上述內容之后，還應當和工程人員開展進一步的探究，對初步方案作出明確，設備總體結構圖、局部結構圖、電氣控制系統等屬于方案的內容。完成上述工作之后，還可以邀請專業的人員系統評估方案的可行性、效率、成本等多項內容，并以評估結果為依據，認真改進初步方案。在結束初步方案的優化之后，相關工作人員還應當和客戶開展最終的溝通，并積極采納客戶的意見與建議，雙方共同確定最終方案。并將最終確定的方案上交至工程部，工程部的工作人員則需要依據設計方案，開展系統的準備工作，準備內容比較多，包含零件、說明書、零件圖等。

2.設計原則

在進行非標自動化設備模塊化設計與工作時，可以依據單一模塊獨立實現功能的原則，開展劃分工作，這樣在進行組裝時，可以促使所有模塊的獨立性能得到保證，為后續調試與搭配的開展創造便捷的條件。在進行模塊劃分時，需要對所有模塊的結構給予關注，重視模塊結構的獨立性，這樣一旦出現問題，只需更換該模塊即可。如果部分零件的結構比較繁瑣復雜，可以對其進行分解，針對其中的組件，開展模塊化處理工作，利用增加或去除組件的形式，強化零件功能。針對一些基礎設備，在開展模塊化設計工作的過程中，由于其結構比較簡潔，在相關的處理中，可以將其當做獨立的模塊，利用該形式，可以促使設備的工作環境得到轉變，在不影響生產工作的基礎上，還能夠改變設備規格。在進行模塊劃分工作時，還需要對日后技術改進予以考量，為了方便后續工作的開展，可以將空閑接口預留在所有模塊中，促使更多的需要得到滿足。

3.設計方法

第一，關于非標自動化設備硬件模塊化設計工作方面，主要針對機械結構開展模塊化設計。在開展設計工作前，可以對設備的類別予以劃分，并對其作出分區域安置，主要依據功能與結構來進行。關于類型相同設備的模塊化設計工作方面，比如，在開展非標自動化設備模塊化設計工作的過程中，設備主體可以作為獨立的模塊，雖然設備有所差別，但是所運用的模塊可以相同。例如，在電子行業中，其設備主要分為在線式與離線式兩種。傳輸模塊通常存在于在線式設備之中，該模塊可以作為標準模塊存在，也可以和其他設備開展串聯。

第二，一般情況下， PLC屬于工業中所運用的控制器， PLC程序的編寫質量會直接影響非標自動化設備的性能。利用PLC程序的模塊化，可以促使非標自動化設備的統一性與平穩性能得到保障。伴隨著編程技術的飛速發展，在PLC的編程中，程序模塊化設計的應用范圍在不斷擴大。在開展非標自動化設備程序模塊化設計工作時，可以以有關的需求為依據，針對PLC程序開展劃分工作，使其轉變為小模塊，促使其結構變得更加明晰，模塊與模塊間的功能具備獨立性，有助于程序編寫的順利完成。這樣，在進行編程工作時，可以促使其難度系數得到顯著減少，有效控制編程重復問題的產生，提升管理工作效率與質量。

4.相關技術

在非標自動化設備模塊化設計工作中，需要對可以開展模塊化設計的設備進一步確定，并根據現階段的發展情況，做出大量的調查，依據相關的結果，出臺科學的方案。在確定有關方案時，應當高度重視調研結果，在開展非標自動化設備模塊化設計工作的過程中，除了對硬件的模塊化設計予以考量之外，還需要關注程序的模塊化設計，通過建模的形式，充分發揮計算機的輔助作用。在完成上述設計之后，還需要對其進行驗證，倘若各項工作能夠順利開展，則可以著手制定模塊規劃書。在明確非標自動化設備模塊化設計工作的過程中，注重對模塊的構成與工作形式做出確定。并以有關方案的規定為依據，認真設計模塊連接后的布局與關聯。關于模塊與模塊間的連接接口設計工作方面，應當將其便捷性凸顯出來，為后續工作的開展奠定基礎。在模塊化設計工作中，注重充分保障模塊獨立性。

三、結束語

非標自動化設備具備非常突出的特征，可以促使企業的生產需要得到滿足，對于工業企業而言，其日后的發展情況會直接受到非標自動化設備設計質量的影響。因此，在開展非標自動化設備模塊化設計工作的過程中，應當高度重視設計，通過高效的設計方式方法，促使設計水平得到強化，不斷提升非標自動化設備質量。

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