李慧

摘要：隨著行業(yè)細分和產(chǎn)業(yè)細化，非標自動化機械設(shè)備需求更加廣泛。文章基于對非標自動化機械設(shè)備需求和應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，研究對此類設(shè)備開展創(chuàng)新設(shè)計的必要性，從人員、模塊設(shè)計以及材料和設(shè)計思路等方面提出了對此類設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計途徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：非標自動化;機械設(shè)備;創(chuàng)新設(shè)計

非標自動化設(shè)備針對個別客戶有針對性設(shè)計研發(fā)的具有特殊功能的設(shè)備，其在開發(fā)時以國家頒發(fā)的統(tǒng)一的行業(yè)標準和規(guī)格制造的單元設(shè)備組裝而成的。也就是說，每一臺自動化設(shè)備都有自己專門服務(wù)的群體，但同時又根據(jù)不同群體中特別用戶的要求，制作時采用了不同的工藝。由此可以看出，非標自動化設(shè)備的交易只發(fā)生在特定用戶和制作企業(yè)之中，不屬于市場常規(guī)交易。目前我國經(jīng)濟在快速的騰飛，其中我國的制造業(yè)為我國經(jīng)濟發(fā)展的貢獻巨大，所以社會迫切需要提高制造業(yè)的生產(chǎn)力，以滿足人們對物質(zhì)生活的需要。為了使制造業(yè)滿足社會需求，節(jié)約勞動投入，許多生產(chǎn)商都會采用特定的非標自動化機械設(shè)備來進行開發(fā)和生產(chǎn)，以此來提高生產(chǎn)效率，促進經(jīng)濟效益的增長。同時，由于非標自動化機械設(shè)備的特殊性，他需要根據(jù)不同客戶的特點設(shè)計非標自動化機械設(shè)備的功能，所以設(shè)計研發(fā)工作不是千篇一律，需要經(jīng)常進行有關(guān)設(shè)計和研發(fā)的創(chuàng)新，因為只有設(shè)計研發(fā)工作科學(xué)合理，才能夠保證非標自動化機械設(shè)備在工作中為客戶貢獻最大化的生產(chǎn)力。所以，如何結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計理念，結(jié)合時代需要，結(jié)合目前主流的技術(shù)，設(shè)計研發(fā)出質(zhì)量高性價比的非標自動化機械是本文探索的主要內(nèi)容。

一、非標自動化機械設(shè)備分析

動力配件、傳動配件、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、控制平臺以及輔助等是非標自動化機械設(shè)備的重要組成部分，也是開展此類設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計的重點。對此類設(shè)備進行設(shè)計和生產(chǎn)的主要作用就是滿足無法應(yīng)用標準自動化設(shè)備生產(chǎn)部門的實際要求，實現(xiàn)此部門實際生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升，同時也保證其生產(chǎn)安全。由于在實際應(yīng)用非標設(shè)備的過程中表現(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，而且在機床上加工此類設(shè)備也還具有較低的運行效率。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、刀具和一般技能來加工，同時，針對此類定制型產(chǎn)品也需要通過AutoCAD、Catia、Pro/E等系統(tǒng)對其進行設(shè)計，通過相應(yīng)3D數(shù)字模型的構(gòu)建來自動生成所需的2D圖，實現(xiàn)了繪圖效率和質(zhì)量的提升，同時也保證2D圖的精準性，推動此類設(shè)備設(shè)計向規(guī)范化、模塊化方向發(fā)展。

二、非標自動化機械設(shè)備設(shè)計的必要性

在目前我國工業(yè)化大規(guī)模且快速發(fā)展的過程中，不同生產(chǎn)領(lǐng)域中對各種類型非標自動化機械設(shè)備的應(yīng)用需求也在同步增長，這也成為工業(yè)企業(yè)在激烈市場競爭中取勝的關(guān)鍵。因此，在設(shè)計此類設(shè)備時，需要結(jié)合用戶對設(shè)備性能、運行安全性、穩(wěn)定性和效率等要求，結(jié)合實際的設(shè)備運行環(huán)境和生產(chǎn)力等進行產(chǎn)品分析，在掌握原始技術(shù)參量的基礎(chǔ)上來處理工藝流程，開展相應(yīng)的論證工作，確定相應(yīng)的機械處理環(huán)節(jié)、原理圖以及電氣控制平臺等，并由相關(guān)專家對此設(shè)計方案的可行性進行審核與評估，通過對設(shè)計方案的不斷完善，最終由項目部確定最終設(shè)計方案并實施，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)計要求。

三、非標自動化機械創(chuàng)新設(shè)計途徑

（一）提升設(shè)計人員的業(yè)務(wù)能力

由于此類非標設(shè)備屬于定制型產(chǎn)品，在對此類設(shè)備進行生產(chǎn)中缺乏標準模塊，這就需要結(jié)合加工場所和產(chǎn)品要求開展設(shè)計工作，但這也對設(shè)計人員的業(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)知識以及豐富的實踐經(jīng)驗對此類設(shè)備的細節(jié)進行設(shè)計和完善，同時也全程跟進整個設(shè)計和加工過程，及時調(diào)整設(shè)計來保證此類設(shè)備性能，避免由于設(shè)計疏漏而影響其利用率。

（二）運用Catia開展設(shè)備的模塊設(shè)計

為了減輕此類設(shè)備的設(shè)計工作量，并實現(xiàn)此類設(shè)備加工中費用的降低和使用中穩(wěn)定性的提升，可以通過積木式的設(shè)計手段，應(yīng)用Catia開展設(shè)備設(shè)計來降低設(shè)計難度和縮短設(shè)計時間。同時，通過此軟件的應(yīng)用還可以隨時進行設(shè)計圖紙的修改，保證產(chǎn)品設(shè)計的正確性以及滿足用戶需求。這主要由于通過此類軟件的應(yīng)用可以直接應(yīng)用需要反復(fù)利用的螺絲和軸等部件，實現(xiàn)設(shè)計效率的提升，同時在保存設(shè)計圖紙的同時，也可以從不同視角來輸出設(shè)計圖。

（三）加強對設(shè)備實用性的設(shè)計

此類設(shè)備設(shè)計首先需要滿足用戶需求，也就是要滿足實用性的要求，這就需要在設(shè)備設(shè)計之前全面和詳細了解用戶需求，掌握設(shè)備操作狀況和習(xí)慣，在此基礎(chǔ)上進行科學(xué)設(shè)計來提升設(shè)備的易用性。在保證上述實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)計優(yōu)化，重點是對操作手冊進行優(yōu)化，簡化設(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）對所用材料進行優(yōu)化設(shè)計

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)計時從材料選取角度來提升設(shè)備應(yīng)用的平衡性與協(xié)調(diào)性，同時還要保障設(shè)備加工的經(jīng)濟性。因此，針對所用材料，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，重點是要保證其防震動、沖擊、抗高溫和低溫、高速以及強荷載性能等達標，滿足此過程中設(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準化部件，實現(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)計加工時的金屬材料主要是Q235和45#鋼，前者屬于比較常見的碳素結(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。對于后者來說，其屬于比較常見的中碳調(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，容易在水淬時出現(xiàn)裂紋問題。比較適合在生產(chǎn)強度比較大的運動部件、軸以及齒輪等部件中應(yīng)用。

（五）提升設(shè)備設(shè)計的耐用性和易操控性

在此類設(shè)備設(shè)計時，為了滿足實際生產(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，同時也減少使用中的檢修與維護工作量、降低此工作難度和消耗的費用等。這就需要在設(shè)備設(shè)計中設(shè)計便于操作的工作界面，提升人機交互性，便于投入使用之后員工可以快速接受和上手使用，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。同時也通過完整機械應(yīng)用手冊的編制，便于員工可以結(jié)合此手冊掌握設(shè)備操作順序和具體要求。

四、結(jié)語

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

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