非标自动化设备设计开发过程研究

杨满乐

格力电器（郑州）有限公司 河南省郑州市 450001

摘要：随着我国企业生产技术的飞速发展，自动化设备在各个工厂“落地生根”，大大的提高了生产效率。但是由于企业的实际生产情况各不相同，批量生产的自动化设备并不能很好的适应每个企业零件生产的流程，零件质量也无法得到保障。所以为提升自身竞争力，保证产品质量，使生产设备更好地满足自身生产的实际需求，越来越多的企业开始选择非标自动化设备，这在一定程度上拓展了非标自动化设备的市场。为实现非标自动化设备产业的稳定发展，进一步助力企业的自动化转型，本文主要对非标自动化设备的设计过程进行研究总结，希望能为相关设计人员提供一些帮助。

关键词：非标自动化设备 设计开发 过程研究 企业生产

1. 非标自动化设备概述

非标准自动化设备的定义：一种定制的、个人的、非市场通用的自动化系统集成设备。因为不同类型的客户有不同的技术要求，所以这一设备使按照国家规定的统一行业标准和规范装配模块化设备，根据客户的使用需要来开发设计和制造的。

1.1概述

非标自动化设备中的非标指的是：不是标准的，整体的意思就是，不是按照标准流程生产出来的自动化设备。众所周知，一个系统设备的组成，需要很多的零件，这些零件都是一样的标准化，但是按照平常的标准的组装流程组装出来的设备叫标准自动化设备，那么不按照标准流程，而是根据客户需求组装出来的个人的非市场通用的自动化系统集成设备就是非标自动化设备。就像衣服里的高级定制，生产的质量上乘且合身。

1.2特点

非标自动化设备的飞速发展，是因为其可定制，灵活，环保且适应能力强的特点，这些特点完美契合了相关企业发展的需要。

1.2.1可定制

非标准自动化设备的制造不如通用设备的制造简单，通用设备的制造可以按照规定通过一个过程完成。但是非标自动化设备的设计必须要以使用地点、行业特点和设备用途等作为考量。因为它的设计没有具体的参考模型，所以它是可定制的，灵活性强，可以广泛应用于各个行业，能适应各个行业的生产需要，提高生产。这就像是服装行业的定制衣服，在平常的衣服码数中总有自己适合自己的，但是，再适合的码数，也不会有裁缝给你量身定制的衣服更合适你，由此可见非标自动化设备的应用市场之大，前景之广。

1.2.2灵活性

非标准自动化设备具有比标准自动化设备更大的灵活性。它们使各个行业的企业、工厂可以实现不同产品的生产需求。设计非标准自动化设备时应当根据实际应用情况进行调整，以此来满足不同的生产需求。

1.2.3环保性

与其他设备相比，非标自动化设备的组装研发更加简单，制造成本也较低。在同样的生产条件下，非标准自动化设备的生产效率比普标自动化设备更高，生产的质量也更高。有生产就会消耗，但通过使用自动化工具有效降低金属材料的消耗，且不会对环境造成干扰和影响。

2. 非标自动化设备设计开发过程

2.1编写设计任务书

当非标准自动化设备的供应商和需求商的具体合作方案确定之后，供应商需要根据需求商提出的要求，对设备的生产工艺及各项参数进行详细的分析，然后调整，直到满足需求商的要求，以保证非标准自动化设备在设计研发完成后，可以有质量的交付于需求商。具体内容包括：（1）设备的功能与用途。如：需要达到的生产目标等（2）设计要达到的设备功能的具体要求。如设计的机构，动力，控制，环保，安全等；（3）设计要求配套的标准元器件，设计成本控制；（4）提供你的此设备使用工况条件等

2.2方案设计

解决方案设计是根据设备的生产需求规划整个系统设备，以实现预期的功能。程序设计是设备开发成功的关键。设计非标自动化系统的一般经验始于设备的运行范围，也就是从要完成的功能动作开始设计，这也是设备设计的核心工作。根据产品结构和工艺特征，确定运动参数，并根据执行电动机的运动特征选择适当的执行机构。确定了执行机构，再进行创新性构思设计，以优化执行机构的结构。然后根据执行机构的特点确定合理的电力供应。当所有执行机构和功率传动机构的设计完成时，解决方案的设计接近完成。

2.3方案评审

评审方案是作为设备设计的重要环节之一。在设备的研发过程中，这个方案的设计者通常认为它是完美的，但旁观者清，解决方案的评估可以发现未解决的技术问题和瓶颈，使设计人员可以及时的解决这些问题。所以，高质量的审查工作，可以使研发失败的风险大大降低甚至没有。

2.4机械零件设计

计算机辅助设计应用程序大大提高了零件建模设计的效率。零件的设计要在满足其本身功能的前提下，还要考虑了制作材料选择和动态计算，如电机、气缸等标准部件的形状选择。非标自动化设备的零部件不是标准的，一件的生产成本高。设计人员应考虑这些基本原则，在经验的加持下，设计出高性价比的零件。

2.5材料选用

从成千上百材料中选择出高性价比的非标自动化设备的零件制作材料，是设计的重要工作之一。成熟的经验和精密的理论计算缺一不可。机械加工零件常用材料包括：金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料。其中金属材料的性价比最高，所以在自动化设备中占90%以上。

2.6电气控制设计

电气控制设计要与非标自动化设备方案设计的方案，同步进行，这样可以根据设计方案的变化进行及时调整。电气控制设计过程应充分考虑设备动作的功能要求、安全要求和操作要求。

2.7组装调试：

在以上步骤都完成后，就是设备的组装与调试。设计者在组装调试中发现问题及时改正，再通过调试使设备达到生产使用的目标。这样一个非标自动化设备就完成了，注意后续一定要及时的跟踪使用情况，进一部的优化设备。

3、总结

综上所述，非标自动化设备是集成设备，因此在开发过程中会涉及不同的技术领域。企业生产力的作用有助于社会进步，而自动化的重要性显而易见。在开发非标准器件时，设计人员不仅要考虑设计要求，还要将客户视为设计过程中的重要辅助，逐步的加强自身非标自动化设备的设计水平。

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