非標自動化產業關鍵問題分析與研究

李晨 焦孫治 楊劍橋

摘要：隨著制造業市場競爭愈來愈烈和勞動成本的不斷提高，企業已經開始注重非標自動化產品的發展，不斷尋求非標自動化設備代替人工進行生產制造，以達到提高產品質量和降低生產成本的目的。非標自動化產品在工業零部件的生產及裝配、醫療產品的裝配及包裝、電子元器件裝配、物流行業的倉儲等方面有廣泛的應用。本文針對非標自動化行業的特點進行分析，對非標自動化產品的企業門檻、人員素質、創新研發等方面中存在的問題進行分析，并提出行之有效解決方案，以促進非標自動化行業的發展，帶動我國制造業有序可持續發展。

Abstract： With the increasingly fierce competition in the manufacturing market and the continuous increase in labor costs， companies have begun to focus on the development of non-standard automation products， and constantly seek non-standard automation equipment to replace manual manufacturing in order to improve product quality and reduce production the purpose of the cost. Non-standard automation products have a wide range of applications in the production and assembly of industrial parts， assembly and packaging of medical products， assembly of electronic components， and warehousing in the logistics industry. This article analyzes the characteristics of the non-standard automation industry， analyzes the problems in the enterprise threshold， personnel quality， innovative research and development of non-standard automation products， and proposes effective solutions to promote the development of the non-standard automation industry， to promote the orderly and sustainable development of my country's manufacturing industry.

關鍵詞：非標自動化;生產成本;市場競爭;創新研發

Key words： non-standard automation;production cost;market competition;innovative research and development

中圖分類號：TS736? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0174-02

0? 引言

非標自動化生產線是按照用戶提出的需求，為用戶定制的特定且唯一的自動化生產線，裝配用的零部件都是按照統一的行業標準和規格制造的[1]。近年來，隨著勞動力數量的下降、勞動成本的提高以及企業對產品質量的更高要求，非標自動化產品也迅速得到推廣，市場規模不斷擴大，但我國非標自動化設備企業存在數量多、體量小，核心技術落后、設備不穩定的特點，與當今一流水平存在非常大的差距，為了引導制造業的發展，我國非標自動化設備企業必須要組建專業團隊，創新研發出具有企業的特色的精專產品，充分利用高新技術，打造機電一體化的設備，以促進非標自動化行業的發展，帶動我國制造業有序可持續發展，引領世界一流水平。

1? 非標自動化設備發展現狀

隨著經濟水平的提高以及企業對產品質量、生產成本的嚴格管控，諸多的半自動化、全自動化生產線走進工廠，逐漸代替傳統生產加工方式，主要應用在工業零部件生產和裝配、食品藥品的生產輸送及包裝、電子元器件裝配與運輸等方面。未來幾年，我國的非標自動化產業將迎來持續上升的局面，簡單且重復的傳統加工生產線必將被非標自動化生產線所替代[2]，非標自動化行業有廣闊的發展空間。

但是面對廣闊非標自動化的市場，我國非標自動化產業存在企業數量多、體量小的問題，機械、電氣、銷售工程師十幾個人組成的小微型企業居多，企業承擔風險能力比較低，售后保障低;非標自動化設備主要從業人員綜合素質低，面對機電一體化的非標自動生產線，單一的機械工程師、電氣工程師是不能夠勝任的，這就要求相關從事人員具有較強的綜合素質，對于售后和維保人員來說這一點顯得尤為重要;非標自動化生產線大多是依賴高精度機器人、線性模組進行工作，然而這些我國所用的高端元器件靠進口，自主生產能力差;大部分小微型企業的創新研發能力低，不能夠及時跟進產品的更新，這種現象同樣是由團隊素質所決定的，創新型設計一定是群策群力的結果，對于產品日新月異的企業來說，小微型企業承接項目的風險較大[3]。綜上所述，這些問題嚴重阻礙了我國非標自動化產業的發展。

2? 非標自動化產品關鍵問題分析

2.1 用戶需求多元化，產品可復制性差

由于用戶需求多元化，非標自動化產品方案的制定是沒有標準可循，企業只能針對不同客戶來定制不同方案，對于相似產品的生產制造過程，不同的企業所制定的初始方案是天差地別的;對于同一類產品的非標自動化設計，由于企業規模不同、所接產品的訂單不等、產品利潤有高有低等因素的影響，給客戶制作的方案也存在很大的區別，這就導致了非標自動化設備無法批量生產，因此不能夠為非標設備企業帶來持續效益。但是非標自動化項目對于小微型企業來說，是進入市場的試金石，是非常具有誘惑力的，因此出現了小微型企業扎堆進軍非標自動化產業，而中大型企業注重的是長期穩定的項目，對非標自動化產業來說他們不屑于投入過多的人力物力，逐漸遠離非標自動化產業，造成了規模企業優勢表現不明顯的現象[4]。

2.2 發展空間廣闊，發展水平參差不齊

隨著市場需求的不斷增長，非標自動化產業市場規模的不斷擴大，并且非標產業準入門檻比較低，這就造成了所從事非標自動化產品的企業如雨后春筍，層出不窮，各式各樣的企業不斷瓜分非標自動化產業這塊“蛋糕”。十來個人的“小作坊”可以利用人員比較少的特點，進行利益競爭，導致小微型企業不斷打價格戰，而客戶也更加傾向于比較低的出價，比較低的出價必然要壓縮生產管理成本，設計人員在選材上會退而求其次，這就造成了小微型企業所做的非標自動化產品質量參差不齊，可靠性降低，小廠逐漸占據市場主導地位，大規模企業難以發展，導致我國非標自動化行業整體水平不高。

2.3 低層次市場需求“滋養”小微型企業

要實現自動化生產要經歷三個階段的發展：有人工干預的半自動化生產、無人化工廠的全自動化生產、信息化與自動化相融的高端自動化生產。客戶會從設備成本、管理成本等方面綜合考慮，大多企業會選擇有人工干預的半自動化非標設備。客戶基于成本降低了對自動化生產線的要求，這就使得非標自動化企業降低了生產的難度。半自動化非標設備的設計，不需要技術人員具有很強的綜合素質，機械、電氣工程師相互配合就可以完成。因此非標設備企業會在一定程度上降低對技術人員的要求，企業在招聘時就會對應聘人員降低要求，使得企業整體實力下降。這就造成了小微型企業只能夠生產初級的非標自動化設備，很難為客戶不斷提供產品的升級。當市場需求降低了層次，企業的綜合素質便下降了檔次，隨之便沒有了高質量的產品，可為其他客戶提供的設備便都是初級產品，周而復始，伴隨著一系列的惡性循環，導致我國非標自動化行業始終不能向高端產品發展[2]。

2.4 非標自動化企業創新研發能力弱

每個非標設備企業在創業之初都會走的一條路就是仿造，這是任何企業都無法避免的，但是一味地仿造注定是落后，永遠不能引領行業潮流。有一些非標自動化設備公司為了追趕行業高新水準，減小自己產品與世界一流水平的差距，企業會去參加各類自動化行業的展會。從展會上學到的新技術、新工藝，在一定程度上會促進企業的成長與發展，但是能在展會上公開的技術對于公開者本身來說，并不是屬于核心技術，如果一直跟著展會來發展，企業發展會受制于人，對于世界先進水平只能望塵莫及。同時不在仿造的基礎上加以改進和創新，會逐漸消磨企業技術人員的創新能力，嚴重影響企業的良性發展[3]。

3? 非標自動化產品發展方向

3.1 提高設計企業的綜合實力

企業的綜合實力對企業長遠發展有著重要影響，一個公司的綜合實力的高低主要靠工程師的綜合素質、綜合能力的差別，公司的機械工程師、電氣工程師必有雄厚的機電一體化基礎知識、工作經驗。這就要求企業需要成立一套完備的員工成長體系，招聘高水平工程師完善公司的中堅力量，通過不斷招聘綜合素質比較高的應屆畢業生來為公司補充新鮮血液。企業要開展定期培訓，使員工在工作中學習，在工作中成長，提高自身綜合素質。有著豐富經驗的工程師要積極幫助新員工成長，力保公司技術人才不斷層，完成老員工對新員工的傳、幫、帶任務。此外，工程師在設計的過程中，要通過不斷地優化設計細節，提升設備可靠性，方便工人操作和后期的維修工作。此外，為了引領行業風向標，非標自動化設計人員應該在工作與實踐中不斷培養自身的創新能力、終身學習的能力，在工作中持續學習，不斷提升自己的綜合素質，使企業的綜合實力得到提高。

3.2 計算機輔助設計軟件進行可行性分析

在非標自動化設計過程中，使用計算機輔助設計軟件進行設計，通過合理利用標準件庫，合理選型，在設計過程中能夠簡化建模過程，提升建模效率，能夠在短周期內完成三維方案的制定。同時利用運動仿真，分析產品的可行性，及時彌補設計缺陷與漏洞，驗證理論生產節拍是否滿足設計要求。通過三維方案的制定以及運動仿真的測試，客戶能夠對方案有深入的了解。利用有限元分析做疲勞測試，分析主要承載部件的剛度與強度是否達到技術要求，驗證軸承等零件的的耐用性，通過有限元分析發現設計缺陷，并加以改進，避免在生產中發生不可挽回的損失，同時進行電氣仿真，對電氣系統進行分析，并對存在問題的程序進行診斷和優化，減少企業人員在客戶現場調試的現象。通過在仿真系統不斷加入干擾變量，測試程序的穩定性與抗壓性，使仿真系統能夠還原生產現場，提高電氣系統的抗干擾能力，電氣系統仿真能夠減少企業投資提升工作效率，促進企業向高新技術方向發展。

3.3 降低生產成本，提高生產效益

設計首先要保證非標自動化設備的使用功能，其次要考慮經濟性問題。要在保證各個元器件能夠保證穩定工作前提下，按照成本最低的要求選用常見的標準件，保證產品的性價比和通用性，能夠在設備的保修過程中降低成本。另外一方面，企業要不斷完善生產管理體制，制定合理的績效考核獎勵制度，提高生產效率，為公司降低生產成本，提高生產效益[5]。

4? 總結

在我國，非標自動化設備能夠產生的經濟效益十分顯著，在未來幾年發展中能夠更好地滿足客戶的實際生產需求。非標設備的可靠與穩定關系著企業的生產效益，因此我國非標設備企業必須通過充分利用先進的設計理念，培養與聘用高水平工程師，培養企業內部高層次人才，以提高非標自動化設備的質量，不斷提升整體綜合實力，促進我國非標自動化產業向全自動化、智能化、數字化方向發展，以契合“中國制造2025”方針和目標。

參考文獻：

[1]龍罡，江濤，臧曉飛，彭寧濤.非標自動化設備的特點及設計[J].南方農機，2020，51（13）：19，22.

[2]盧韜.非標自動化設備的特點與創新設計[J].內燃機與配件，2020（10）：216-217.

[3]劉海超.非標自動化設備的特點與設計研究[J].南方農機，2019，50（16）：191.

[4]丁捷，張晶，黃騰輝，曾湘東，彭寧濤.非標自動化設備的特點與創新設計探究[J].內燃機與配件，2018（15）：182-183.

[5]高彩連，戴志杰.非標自動化設備的特點與設計研究[J].現代制造技術與裝備，2016（07）：159-160.