非标自动化机械设备的创新设计分析

应云建 王碧超 李定云 应存列

摘 要：随着工业产业的快速发展，非标自动化机械设备得到了广泛应用，有效弥补了生产统一性与高效性的缺陷，为产业结构的优化与升级提供了可靠推助力。非标自动化机械装备作为标志性高端装备，其设计过程涵盖材料、工艺、计算机、电气等多方面内容，而科学、灵活、合理地应用这些技术，则是提高设备品质的关键所在。本文将对非标自动化机械设备的创新设计进行阐述分析。

关键词：非标;自动化机械设备;创新设计

中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）10-0124-02

非标自动化机械设备是根据客户需求而量身定制的一体化制造设备，是单项面对客户、用户唯一的、无法流通于市场的自动化系统集成设备。非标自动化机械设备设计在满足客户用途需求的同时，还应严格遵守国家标准以及相关行业标准规定，开展设备零件研制与组装等工作。随着人力成本的不断增加，自动化机械设备进入蓬勃发展时期，如何提高服务质量、加强创新设计成为非标自动化行业的首要任务。当下，我国非标自动化机械制造企业众多，但规模小、技术滞后、产品同质化严重[1]，因此，对非标自动化机械设备的创新设计进行探究分析迫在眉睫，具有重要的现实意义。

0概述

非标自动化设备是实现生产线智能化、数字化与网络化的重要途径，其最终目的在于提高生产效能，缓解生产计划与生产设备间的矛盾，进而加大推进力度，维持企业正常生产经营秩序，保质保量完成生产任务。与普标设备相比，非标自动化设备的生产制造过程要复杂许多，不仅要对使用场地、用途以及行业特征等进行综合考量，同时非标设备并无成熟的参考模型[2]。由于非标自动化设备零部件的加工精度偏低，且余量较大，因此，其生产效果偏低，通常需要借助刀具、量具以及夹具等校准精度。

随着市场竞争越来越激烈，人工成本与日俱增，经营成本居高不下，非标自动化机械设备已逐渐成为企业提升综合竞争实力的重要保障。在促进机械制造产业安全、稳定发展的同时，有助于提高机械产品质量，满足不同企业的个性化生产需求。非标自动化机械设备应以模块化设计为核心，力求精简高效，以平衡企业资金、人才与市场三者之间的关系，灵活应对经济市场的机遇与挑战。

1非标自动化机械设备与设计

1.1设备介绍

非标自动化机械设备通常由执行机构、动力部件、传动部件、控制系统以及其他辅助系统几部分组成。非标自动化设备是指根据客户生产需求研发制造，以实现预期工艺的自动化设备，主要用来提高无法使用标准自动化设备生产的产品的生产效率与加工质量，同时，有效降低生产风险，保证作业人员的生命财产安全。

非标自动化设备一般使用Autocad、Pro/E、SolidWorks、UG等绘图软件进行设计，通过三维建模模拟机构运动，并可直接转换为二维加工图[3]，以减少绘图时间，加速设计进程。与此同时，还能明确备件体积、中心位置以及重量等指标参数，为后续设计与加工提供可靠参考。

1.2非标准自动化机械设备设计的意义

计算机技术与工业产业的飞速发展，非标自动化机械产业的发展机遇与挑战并存。一方面，市场竞争格局以及行业发展趋势的变化，为非标自动化机械设备提供了良好的市场空间;另一方面，工业制造产业的发展对非标自动化机械设备的生产质量与效率提出了更高的要求。随着“中国制造2025”的布局与规划，信息化产业与工业产业深入融合，逐步形成了制造业信息化、服务化的新趋势。为提高企业生产效率，维持生产流程的稳定性与有序性，实现客户的预期工艺，应坚持模块化的创新设计理念，采用极简设计风格，开展非标自动化机械设备的定向设计与实践，不断提升设备效率与产品质量。

2非标自动化设备的设计创新对策

2.1 注重可操作性以及耐磨性

在非标自动化机械设备的设计环节，除了要满足顾客需求，保证生产与设计之间高度契合外，还要符合人体工学，符合工人的使用、操作习惯，注重提升非标自动化机械设备的实用性、耐磨性等。后期维护与使用的便利性，是衡量非标自动化机械设备性能优良的一项重要指标。因此，在设计过程中，设计人员应注重设计的前瞻性，对于未来可能发生的问题进行全面考量，积极调整优化设计方案，创新、拓展设计思路，并坚持简化设计、定向设计原则，不断提高设计的简洁性、可操作性。同时，设计人员要做好现场调研工作，加强与生产部门的交流沟通，避免盲目求新求异，导致设计脱离实际，影响生产要素效能的正常发挥。此外，要做好技术交底工作，详细、清晰地说明非标自动化机械设备的安装、调试、使用、维护等方面的注意事项，使一线工人以最短时间熟悉使用流程，确保设备能够安全、可靠地投入生产经营之中，进而增加设计的可操作性。

2.2优化非标设备使用材料

使用材料的选择是非标自动化设备设计的重要组成部分。正确、合理的优质材料不仅可以降低生产风险，加速设备安全进程，同时，也是设备功能协调发展的重要前提与根本保障[4]。设备材料选购应货比三家，以销带采，在满足材料质量的基础上，发挥带量优势，节省采购成本。对于外观、材质相似的材料，要对其参数指标进行详细对比分析，严选优选，避免采购材料出现质量不合格的问题，对设备的设计与生产造成不良影响。同时，要做好材料入库检测工作，对于复检不合格的材料，及时上报并清理出场。为满足设备的平衡协调性能，尽可能要选择满足国标或行业标准的标准部件，对于特殊用途的非标件，要对其耐高温性、耐腐蚀性以及超负荷能力等进行全面分析。

2.3充分利用设计软件

目前，设计软件广泛应用于机械设计与绘图设计领域，在提高设计效率的同时，可有效避免人工失误，实现企业由粗放化管理到集约化管理的转变。但是，随着应用程序的不断发展，软件应用的问题也越来越复杂化。设计人员除了要具有丰富的机械知识储备外，还应更新软件的操作技能与使用方法，以提高工作效率与质量。随着计算机技术更新迭代，机械设计软件的功能越来越强大，比如CATIA的曲线设计功能，具有关联性与模块化优势，在汽车、船舶、航空航天等领域得到广泛应用[5]。尤其在汽车制造行业，CATIA的人机工程功能与知识模块等，在很大程度上改善了传统汽车设计模式的复杂程度与工作量，对于缩短研发设计周期、为新品抢夺市场占有率提供了关键助力。

3结语

综上所述，工业领域的快速发展，带动制造业蓬勃进步，劳动力需求弹性随之不断加大，这为自动化产业提供了良好的发展空间。传统的标准自动化设备显然已经无法满足时代发展的实际需求，非标准自动化产业进入到发展的重要战略机遇期。为保证非标自动化设备市场的供需平衡，相关设计人员应积极创新设计理念，注重机械设备的可操作性以及耐磨性，优化非标设备使用材料，充分利用设计软件，不断提高设计效率与质量，促进非标自动化机械设备向智能化、产业化、网络化发展，从而为国民经济的稳健、可持续发展奠定可靠基础。

参考文献

[1] 赵亚宁，万文浩.非标自动化设备的现状、开发流程及提高设计效率的措施[J].装备制造技术，2016（10）：246-247+252.

[2] 丁捷，张晶，黄腾辉，等.非标自动化设备的特点与创新设计探究[J].内燃机与配件，2018（15）：182-183.

[3] 项海平.非标自动化设备的特点与创新设计探究[J].海峡科技与产业，2017（4）：84-85.

[4] 潘新宇.基于SolidworksPDM的非标自动化设备设计重用解决方案[J].现代制造技术与装备，2018（6）：83-85.

[5] 唐方红，郭联金，毛峰.以工业4.0為背景自动线为载体的机电专业课程体系构建研究[J].智库时代，2019（23）：196-197.