袁潮恒

（深圳市迦南偉業(yè)科技有限公司，廣東深圳 518000）

當(dāng)下自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)深深地融入農(nóng)業(yè)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)與服務(wù)等各個(gè)過(guò)程中，各式各樣的自動(dòng)化設(shè)備在解放勞動(dòng)力、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品與服務(wù)品質(zhì)的實(shí)踐中起著至關(guān)重要的作用。

非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備并沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的書面釋義或官方定義，但在行業(yè)內(nèi)則有一個(gè)公認(rèn)較為準(zhǔn)確的解釋，即：其是為滿足目標(biāo)客戶指定用途的需求，以滿足一系列涉及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為制造全過(guò)程的基本準(zhǔn)則、為客戶定制化設(shè)計(jì)和研發(fā)生產(chǎn)的設(shè)備。鑒于非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的定制化特點(diǎn)，其可以在眾多行業(yè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用，如汽車制造行業(yè)的汽車零部件的生產(chǎn)制造及安裝、食品行業(yè)的生產(chǎn)輸送及包裝、電子電器生產(chǎn)線產(chǎn)品輸送、物流行業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施、加工制造業(yè)裝配、包裝、印刷、紡織工業(yè)等。

目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的企業(yè)在為客戶定制生產(chǎn)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備時(shí)，基本需要完成產(chǎn)品評(píng)估、制定方案、客戶確認(rèn)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造、設(shè)備調(diào)試、驗(yàn)收交付、售后服務(wù)等方面的工作。

在產(chǎn)品評(píng)估階段，企業(yè)需要準(zhǔn)確地了解客戶想要通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備達(dá)到何種目的或效果，以及對(duì)于設(shè)備的各項(xiàng)要求。這一期間，企業(yè)通常需要對(duì)客戶所處的行業(yè)有相關(guān)的足夠經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)了解客戶的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)分工、生產(chǎn)工序與品質(zhì)、設(shè)備主要應(yīng)用部門等情況，了解與客戶當(dāng)前痛點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)活動(dòng)中的細(xì)節(jié)，并將收集的各項(xiàng)資料進(jìn)行整理以便指導(dǎo)后續(xù)各項(xiàng)工作的開展。同時(shí)，企業(yè)也將結(jié)合自身的各項(xiàng)情況和客戶的情況與需求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合性的評(píng)估。

在制定方案與客戶確認(rèn)的階段，企業(yè)需要依據(jù)前一階段的產(chǎn)品評(píng)估結(jié)果，針對(duì)機(jī)械設(shè)備功能與工作方式、選用的原材料、器配件選型、制作工藝、生產(chǎn)排期、產(chǎn)品交付物和交付方式、相關(guān)服務(wù)內(nèi)容、初步報(bào)價(jià)、設(shè)備制造過(guò)程中應(yīng)用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等生產(chǎn)全周期制定初步的方案。企業(yè)和客戶通常將所制定的方案進(jìn)行反復(fù)的商討，對(duì)初期的需求和更多細(xì)節(jié)方面進(jìn)行推敲和更新，并對(duì)制定的方案進(jìn)行同步調(diào)整，直至雙方認(rèn)可并簽署相關(guān)的協(xié)議或合同。

在設(shè)計(jì)階段，企業(yè)的研發(fā)部門將進(jìn)行包括概要設(shè)計(jì)、裝配總草圖、生產(chǎn)與裝配流程、電氣和機(jī)械方面的詳細(xì)建模、裝配細(xì)則與模型、自動(dòng)化參數(shù)定義、軟件模塊與接口、軟件程序執(zhí)行流程、調(diào)試與測(cè)試方案等進(jìn)行更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作的輸出結(jié)果將作為后續(xù)生產(chǎn)制造和軟件功能開發(fā)的重要準(zhǔn)則。生產(chǎn)制造階段包括了計(jì)劃和采購(gòu)部門對(duì)所需的原材料與器配件的供應(yīng)節(jié)奏與質(zhì)量的管理、原材料與器配件以及設(shè)備整裝與部件的倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)運(yùn)和物流運(yùn)輸、相關(guān)功能軟件的開發(fā)與測(cè)試、設(shè)備的生產(chǎn)與裝配等多方面工作。

設(shè)備的調(diào)試階段通常分為生產(chǎn)調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試兩大部分。生產(chǎn)調(diào)試即為設(shè)備在生產(chǎn)下線前企業(yè)對(duì)其進(jìn)行的一系列測(cè)試與校驗(yàn)調(diào)整工作。設(shè)備所應(yīng)用的器件通常需要進(jìn)行空載試驗(yàn)、參數(shù)調(diào)整、一般性檢查等；在設(shè)備的各組裝部件制造完成時(shí)，基本都需要單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試已驗(yàn)證是否符合預(yù)期目標(biāo)；設(shè)備整機(jī)組裝過(guò)程中或完成后進(jìn)行聯(lián)調(diào)、性能、壓力等方面的測(cè)試；對(duì)軟件的功能和穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試等。在設(shè)備在客戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)抵或組裝成功后，還需要與客戶的測(cè)試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行對(duì)接聯(lián)調(diào)，以驗(yàn)證和調(diào)整非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備與客戶生產(chǎn)應(yīng)用的系統(tǒng)或設(shè)備的融合程度，以滿足客戶需求目標(biāo)。

設(shè)備的驗(yàn)收交付與售后服務(wù)階段是客戶相對(duì)關(guān)注的內(nèi)容，是優(yōu)質(zhì)企業(yè)展示其過(guò)硬的綜合能力的重要方式。順利完成驗(yàn)收和交付滿足客戶需求的高品質(zhì)的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，及時(shí)響應(yīng)和解決客戶在后期使用設(shè)備過(guò)程中遇到問(wèn)題，定期回訪，以專業(yè)的方式解答客戶對(duì)于行業(yè)前沿信息的咨詢等，將為企業(yè)贏來(lái)客戶更多信任和更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。

1 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)

普通標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備是具有一些固定功能的、通用的或較廣泛應(yīng)用的設(shè)備。在自動(dòng)化設(shè)備制造全過(guò)程中，大部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有需要滿足的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槠胀?biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備有廣泛的適用性，因此同一型號(hào)或同一產(chǎn)品族的設(shè)備需求量較大，適合通過(guò)生產(chǎn)流水線大批量生產(chǎn)。

而非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備因其定制化的特點(diǎn)，機(jī)體和部件的模型與模具的定制比例也相對(duì)很大，零件毛坯的精度較低。對(duì)于零件毛坯，通常需要做較多的加工，其加工工藝也因?yàn)榭蛻粜枨蟮牟煌嬖谳^多的差異。因此，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在制造全過(guò)程中，加工生產(chǎn)工作量和人工參與程度都比較大。同樣受定制化因素影響，設(shè)備的跨行業(yè)適用性較低，同一型號(hào)的設(shè)備或同一產(chǎn)品族的需求量相對(duì)較低，大批量長(zhǎng)期生產(chǎn)單一定制化設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益較低。在設(shè)備的設(shè)計(jì)方面，行業(yè)中應(yīng)用的建模工具軟件的選用范圍基本固定，常用的工具包括AutoCAD、Solidworks、Pro/E 等，因此設(shè)備的設(shè)計(jì)對(duì)工具軟件中可用的配件庫(kù)等資源有較強(qiáng)的依賴，設(shè)備后期的加工與組裝等環(huán)節(jié)的流程與工藝方式也間接受這些工具軟件的影響。

2 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.1 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)

大多數(shù)非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備為客戶的特定需求或目標(biāo)而用，其定制化程度高，在行業(yè)中設(shè)計(jì)與技術(shù)細(xì)節(jié)的共性較低。但這并不意味著每一類的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備都完全孤立，其設(shè)計(jì)仍需在一定的原則指導(dǎo)下，遵照一定的設(shè)計(jì)流程，以達(dá)到設(shè)計(jì)工作的目的。

做好設(shè)計(jì)工作有3個(gè)重要的目的：提升產(chǎn)能、提升品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本。但在制定方案的初步階段和產(chǎn)品設(shè)計(jì)伊始，企業(yè)因?yàn)槊つ客瞥缧录夹g(shù)、過(guò)度挖掘需求、追趕工期等原因，比較容易忽視這3個(gè)目的。而非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果過(guò)度偏離設(shè)計(jì)目的，往往不能滿足實(shí)用、穩(wěn)定、安全等方面的核心需求，或超出企業(yè)對(duì)于成本的控制預(yù)期，最終不得不將已經(jīng)設(shè)計(jì)和制造完成的成品設(shè)備廢棄掉，甚至形成嚴(yán)重的后果。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)該合理應(yīng)用驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械裝置、感知元器件、執(zhí)行元器件、程序控制單元等，通過(guò)替代原有生產(chǎn)工序中的機(jī)械化人工動(dòng)作來(lái)提升產(chǎn)能；通過(guò)以機(jī)械動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)節(jié)拍的精準(zhǔn)度替代原有的生產(chǎn)工藝的方式提升品質(zhì)；通過(guò)減少流水線上的用工數(shù)量和降低人的機(jī)械化勞動(dòng)強(qiáng)度提高用工效率，通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械的特點(diǎn)提升流水線運(yùn)行速度，以降低生產(chǎn)成本。

以一種適用于SMT 自動(dòng)生產(chǎn)線上的可以不停機(jī)快速接料的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備為例，其通過(guò)移動(dòng)式作業(yè)、料帶自動(dòng)回收等方式節(jié)省了操作人員的工種和數(shù)量；通過(guò)機(jī)械化的高速和精準(zhǔn)對(duì)接，在提升了上機(jī)通過(guò)率之外，也減少了物料的損耗。此外，通過(guò)人性化設(shè)計(jì)還可以降低設(shè)備操作難度，減少了對(duì)熟練工種的依賴的同時(shí)也提升了用工人員的使用效率。自動(dòng)化設(shè)備樣圖如圖1所示。

圖1 自動(dòng)智能接料

SMT 自動(dòng)生產(chǎn)線在接入在接入自動(dòng)化接料設(shè)備后的生產(chǎn)效率對(duì)比如表1所示。

表1 生產(chǎn)效率對(duì)比

2.2 非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

企業(yè)開展非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)工作時(shí)，需遵循實(shí)用、穩(wěn)定、安全、標(biāo)準(zhǔn)化、創(chuàng)新等原則。

（1）從遵循實(shí)用原則方面看，非標(biāo)設(shè)備是為了解決客戶在生產(chǎn)活動(dòng)中遇到的具體問(wèn)題，因此滿足客戶定制化需求是生產(chǎn)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備為的初心與最終目標(biāo)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要以產(chǎn)品分析階段的資料為信息參考、以和客戶共同敲定的制作方案為指導(dǎo)，充分考慮客戶對(duì)設(shè)備的要求，圍繞著設(shè)備能使用、客戶會(huì)使用、投產(chǎn)有效果來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在確保設(shè)備具備工作能力并確保安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，再附加人性化操作和指導(dǎo)的軟件工具以有效提升設(shè)備的使用效果。

（2）從遵循穩(wěn)定原則和安全原則方面看，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程缺少行業(yè)統(tǒng)一的規(guī)范和指導(dǎo)，其制程中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)所遵循的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)雖然可以確保各組成部件和裝配件通過(guò)模塊化測(cè)試和試驗(yàn)環(huán)境下的整體測(cè)試，但整體裝配后的互斥與影響情況仍沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)予以指導(dǎo)，所以在設(shè)備的設(shè)計(jì)中確保未來(lái)設(shè)備可以在生產(chǎn)環(huán)境下穩(wěn)定和安全的運(yùn)行是至關(guān)重要的。

（3）從標(biāo)準(zhǔn)化原則方面看，國(guó)家或其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常適用于非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中的各處獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，如各器配件和單獨(dú)某段生產(chǎn)工藝等，而非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的定制化特點(diǎn)很難為其歸納出可以確保設(shè)備質(zhì)量和安全級(jí)別的行業(yè)級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)。但這并非說(shuō)明非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備可以不走標(biāo)準(zhǔn)化的道路。在公司或行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)部，可以在工作流程、BOM 清單、部分器配件選型、部分生產(chǎn)工藝、質(zhì)量性能等方面做細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)化。

（4）從創(chuàng)新原則方面看，我國(guó)形成擁有39個(gè)工業(yè)大類，191個(gè)工業(yè)種類，525個(gè)工業(yè)小類的第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類。在新工業(yè)革命時(shí)代下，我國(guó)正在緊抓新趨勢(shì)和新格局帶來(lái)的機(jī)遇，通過(guò)不斷地強(qiáng)化基礎(chǔ)和依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，在工業(yè)與三大產(chǎn)業(yè)融合領(lǐng)域中尋求智能轉(zhuǎn)型和綠色可持續(xù)發(fā)展。在近10年的趨勢(shì)下，產(chǎn)業(yè)融合、制造業(yè)智能化和數(shù)字化等需求帶來(lái)了非標(biāo)自動(dòng)化行業(yè)的高速發(fā)展，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用、客戶對(duì)于設(shè)備的多樣化定制需求、客戶行業(yè)中操作人員群體的特點(diǎn)差異，甚至同樣的行業(yè)客戶在同一個(gè)問(wèn)題上在不同時(shí)期的需求差異，使得企業(yè)很難應(yīng)用以往的非標(biāo)設(shè)備應(yīng)對(duì)，使企業(yè)不得不進(jìn)行各式各樣的創(chuàng)新來(lái)保持自身產(chǎn)品庫(kù)的活力和競(jìng)爭(zhēng)力。

3 結(jié)束語(yǔ)

在新工業(yè)革命趨勢(shì)背景下，企業(yè)求生存求發(fā)展的迫切需求使得生產(chǎn)與服務(wù)自動(dòng)化受到了越來(lái)越多的關(guān)注。而在自動(dòng)化領(lǐng)域中，非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)，自動(dòng)化行業(yè)的整體技術(shù)水平也得到了提升，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模得到了壯大。將自動(dòng)化應(yīng)用到企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中，能夠有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)強(qiáng)度，降低職業(yè)病病發(fā)率、增強(qiáng)企業(yè)內(nèi)容提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力樹立良好的企業(yè)形象。但整體上，我國(guó)的非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)仍處于初步發(fā)展階段，自動(dòng)化基礎(chǔ)依然較為薄弱，在面對(duì)生產(chǎn)與服務(wù)等客戶行業(yè)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的質(zhì)量、能效、安全等方面有著較高的需求下，通過(guò)綜合方面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是行業(yè)人在未來(lái)持續(xù)為之奮斗的方向。