标准化在非标自动化设备设计中的应用

标准化在非标自动化设备设计中的应用

王孟宏1,柳熹昊2

宁波亚德客自动化工业有限公司，浙江省宁波市，315000

摘要：随着我国工业水平的不断提高，非标自动化设备的作用与优势逐渐得到体现，因此受到了众多生产企业的关注和应用。非标自动化设备采用的是定制化理念，不仅能够更好地满足各生产企业的需求，而且能够依据客户的产能、场地和人员等各方面因素进行适应性调整。在具体的非标设备定制化设计中，除了追求设备功能上的创新与集成外，还要考虑设备本身的成本和生产周期，以增强产品的市场竞争力。因此，合理采用标准化设计在非标自动化设备的设计应用中尤为重要。

关键词：标准化；自动化设备；模块化设计

引言

随着时代的建设和发展，大量的自动化设备被引入进行建设生产。但相关工程工业要想适应市场的发展需求，仅仅引入自动化设备是远远不足的，最重要的还是提升工程产品的实际质量，个性化的产品能够更好地稳定工作生产中的每一项产品质量，在实现个性化设计的基础上，能够带动相关产品的市场竞争力提升。

1标准化的意义和非标设计中标准化的途径

1.1标准化的意义

第一，降低设计差错率，提升设备品质。标准化零部件和机械结构是在既往项目中经过实践检验并总结完善的成熟设计方式，大量采用必将降低新设计非标自动化设备的差错率，从而提升设备品质。第二，缩短货期，降低成本，提高产品竞争力。激烈的市场竞争中，产品是否有竞争力，除了需要保证品质外，还需要注重货期和销售价格。通过标准化，可以明显缩短设计周期，而且通过合理建立常用标准部件库，还能在制造环节进一步缩短货期。另外，产品中有一定批量的标准零部件，制造成本也会明显降低，从而在工时和材料费用两方面降低成本，提高产品竞争力。第三，充分利用已有设计资源和设计风格，助力品牌建设。企业非标设备设计经过长时间的积累会形成一个资源库，通过充分调用其中的设计资源，不仅能够充分发挥产品的既有价值，也能够延续和发扬既有设计理念的风格，从而助力企业的发展宣传和品牌建设。第四，减少不必要的备件备库，降低客户使用和维护保养成本。非标设备的许多备品备件都需要定制，且供应周期较长，并非可以随时购买补充，因此要求设备使用企业建立备品备件库。然而，标准化可以提高备件的通用性和互换性，从而降低设备的使用成本。

1.2非标设计中标准化的途径

零部件标准化企业需要定期对一些常用的零部件进行标准化审查，并将这些零件加入通用零部件库。若存在大量相似的零部件，且频繁出现，根据设计人员的便捷选用原则，可以将它们系列化，即将部分常用部件结构模块化、标准化。类似设备结构需求通过模块化调用选取，不仅减少了设计过程中存在的失误和差错，还可以缩短设计周期，减少不必要的设备成本。借用零部件通过长时间的积累，企业中会存在大量相似设备，这些设备具有相似的机械原理和结构。因此，设计人员在设计的过程中，需要结合相似的设备的结构，确认是否可以借用这些设备中的零部件。在这一过程中，企业要做好既有设备图纸的精细管理，同时设计人员还要拥有丰富的设计经验，才能保证借用的合理性。设计文件标准化在设计图纸的过程中，设计人员不仅需要结合国家的相关标准，而且需要结合企业规范进行严格的设计。例如，在设计一些典型设备时，需要注意设备的设计要点、事项和要求等，才能保证设计文件的标准性。设计文件的标准化主要体现在两个方面：第一，概念的标准化，即设计中用到的名词术语、计量单位、标注符号、格式代号等要符合相关要求；第二，方法的标准化，即相关实验、测量等要按照指定要求、指定环境进行。

2非标自动化设备模块化设计特点

2.1模块化设计的特点

模块化设计是指在整体的生产线中，将生产器械或生产流程进行拆分的设计，这样能够在不同的生产情况下通过方式各异的组合方式达成不同的需求。在模块化设计的过程中，要求每一个独立的模块可以通过简单的方式连接就能满足不同的需求。若在模块化设计中，各模块的连接方式非常繁琐，就偏离了模块化设计的初衷。将整体的生产流程进行模块化设计，在后续的工作中，只需要将设计好的模块进行连接就可以完成相应的需求。在进行模块化设计的过程中，对于不同的机械应选择不同的设计方法，对机械的拆分应根据不同的结构进行不同的设计。相关设计人员应当根据需求绘制相应的图纸，并对机械进行组装，这样在组装过程中出现问题时可以及时做出调整。模块化设计是指在当前的产品整体生产线中，将对应的生产机械以及生产流程进行合理科学的拆分设计，在这样科学的设计情况下，通过不同的组合形式来满足设计所需。在非标模块化的设计过程中需要设置对应不同需求的工程设计模块，这些工程涉及模块只需要通过简单的方式就可以满足不同程度的或不同状态下的需求。因此，如果对应的非标设备模块化在设计中，各个模块之间的连接方式复杂化，那么就偏离了最初模块化设计的根本目的。在对应的产品生产线中，非标设备采用模块化设计流程，可以让工程设计过程中的模块良好连接，并且在更加科学简洁的情况下，满足产品的使用需求。模块化设计中对于不同的非标机械设备需要选择不同的科学设计方式，力求找到最适合对应机械拆分组装的方式，进行不同构图的设计，从而保证相关模块的高效连接。对应的设计人员需要根据实际使用需求，绘制相应的设计图纸，并且根据机械设备所需要的组装模式来进行及时的调整，一步一步地完成组装，从而突出非标模块化设计的便捷、快速、高效等特点。

2.2模块化设计所具有的优点

在生产过程中，对非标自动化设备进行模块化设计，相关设计人员可以直接按照图纸进行设计，无需对模块进行重新规划，能够有效降低模块化设计的难度，同时提高了设计人员的工作效率，缩短了工作的期限。在对非标自动化设备模块化设计时，其零部件可以进行循环再生产，因此无需引进新的设备，可以很大程度上降低成本。与此同时，在组装过程中，模块之间互相独立，若在组装过程中一个模块出现问题，可以对模块进行更换，而无需重新进行组装，降低了调试的难度。在售后过程中，由于事先采用了模块化设计，在售后过程中，能够形成一套完整的设计库，可以为后续的工作提供参考样例，并积累工作经验。在实际的工程生产链中，对非标模块进行更加科学简洁的自动化模块化设计，就需要设计人员根据设计需求来设计图纸，对模块进行更加科学的规划和组装。通过降低模块化设计的难度，来进一步提升工作人员的组装工作效率，在缩短工程期限的同时提升产品质量。利用非标自动化模块进行生产和连接的过程中，需要进行合理的设计。保证零部件可以循环再生产，不需要引进更多的设备，是当前发展中非常重要的目标。采用更加科学的设计模式，减少新设备的引入，可以显著减少成本输出。另外在实际安装和组成连接中，各个模块之间实际上是相互独立的，如果在组装过程中某些模块出现故障，就可以及时地对这些进行单独调换，不必进行整体的组装更换。这样不仅降低了调试的安装难度，同时在产品售后管理的过程中，也能够降低工作复杂程度，为后续的工作提供更加简洁科学的工作经验和案例。例如，采用非标准自动化设备生产模块进行生产设计，设计人员可以直接使用模块规定的图纸，并不需要对整个模块进行重新设计，不仅可以降低工作者的设计难度，同时还可以大大缩短工作设计周期，减少工作量。采用模块化的设计方式对非标准零件进行批量化的设计，可以显著降低劳动成本，在提升经济效益的同时带动行业快速发展。在组装调试中利用模块化的设计方式设计非标准部件可以按照分别组装、先后组装的模式来进行整体拼接，让整个机械的生产像搭积木一样按照步骤进行，可以降低整个机械产生故障的概率，同时因为模块之间独立存在，也可以让整个模块之间的运行和更换更加便捷。非标准设备的自动化设计和生产，无论是在策划的前期，还是在设计的中期，甚至是在产品生产建设的售后部分，都可以在长时间的设计和生产过程中形成完整的经验体系和标准，这样可以丰富工作人员的个人经验，同时还能够促进相应非标准自动化设备设计和生产效率的提升。

3.非标设备模块化的设计

3.1模块划分的原则

非标自动化模块生产设计中对模块进行简单的连接重组，让模块能够遵循单一模块组装的方式，这样的组装方式可以保证各个模块之间相互独立，不会产生相互之间的连带影响，更加便于后续的工作和数据调试。相应的在模块划分组成中，需要仔细对每个模块结构进行档案整理，保证各个模块结构之间的相互独立，需要更换模块时可以选择相同档案内的同种类型。对于一些实际结构非常复杂的模块零件，可以对其进行简单的分解，然后将零件中的组成组件进行模块划分组，通过添加或删除的模式来使这些复杂的模块变得更加简洁，便于安装。由于基础模块结构非常简单，具备单独处理模式非常重要。若能确保基础模块结构简单，就能够使工作手续和程序非常便捷，从而可以让对应的设备规格能够在生产过程中，在保证完成生产质量的前提下，实现良好的可变性。

3.2非标自动化设备硬件模块化设计方式

非标自动化生产设备的设计就是对这些需要组装和连接的机械结构进行模块化的划分和归纳设计。在对各个模块进行设计划分之前，应该按照对应的设计需求进行储备分类，然后按照对应的功能设计以及结构需求分区摆放。例如按照设备的不同使用功能，将其划分为测试类、加工类、搬运类等。在对同一类型的设备进行模块化组织和划分的过程中，例如对非标自动化设备进行模块化设计时，需要单独对相应的设备主体进行划分，将其划分为单一的模块，在不同的设备中，可能会出现相同的设备模块使用情况。在实际生产中以电子行业生产为例，生产设备分为离线式以及在线式设备，那么在线式设备就可以通过不同的设备连接模式来组成合理的自动化生产线，但是离线设备只能进行单一的连接组装生产，也就是单一的模块化生产链接。在现实设备生产中一般会设置一些传输模块，这类传输模块就可以作为生产链的标准模块，在此基础上，与其他的模块之间进行串联，再与其他设备进行组装，就可以实现整体生产链的合理科学运转。

3.3非标自动化模块化设计需要的技术

对于非标自动化设备生产设计过程中所使用的技术，需按照所使用设备的需求进行选择。需要在实际生产的基础上，明确哪些设备可以进行模块化设计划分，同时根据当前的生产设计需求制订科学的方案进行后续工作。在实际设计时，需要考虑硬件的模块化设计以及对应的程序模块化设计。例如在实际生产中，可以使用计算机建模的方式来进行模拟辅助设计，在完成这些工作之后再次进行科学验证，检验该模块化设计是否符合实际生产需求，如果运行正常那么可以继续拟定规划。进行非标自动化设备设计之初，要确定所需模块的组装方式和连接工作方式，对模块化设备进行科学合理的布局，布局结构需根据产品生产设计方案决定。模块设计之间的连接要保证在原有连接的基础上更加方便快捷，要保证模块化设计中的模块独立性更强，要求对应的工作能够在单一的模块之间完成。

结语

非标自动化设备和标准化设计理念两者看似矛盾，实则互通。企业在不断积累非标设计经验后，通过标准化设计理念，可以有效降低产品的前期和售后成本，缩短供货周期，减少技术人员精力投入，提升企业的综合竞争力。

参考文献

[1]王海涛.浅谈标准化模块设计在发动机装配线上的应用[J].科技与企业，2015（2）：213-214.

[2]张亮有，董萌.带式输送机驱动滚筒非标准化设计[J].山西科技，2007（3）：123.

[3]吴广川.非标自动化机械设备的创新设计分析[J].数字通信世界，2018（8）：272.

[4]曾孟军.非标自动化设备的特点与设计研究[J].内燃机与配件，2018（4）：194-195