非标自动化设备的特点与创新设计 朱林兵

发表时间:2021/6/3   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:朱林兵
[导读] 摘要:非标自动化设备的设计方式和标准自动化设备有着本质不同,本文就总结了非标准自动化设备的特点,然后研究设计中的创新思路。
        南京东鸿自动化科技有限公司
        摘要:非标自动化设备的设计方式和标准自动化设备有着本质不同,本文就总结了非标准自动化设备的特点,然后研究设计中的创新思路。通过研究,帮助设计人员充分使用相关技术完成加强对设备的创新,使非标自动设备满足企业生产需要。
        关键词:非标自动化设备;特点;创新
        引言:非标自动化设备和普通的自动化设备相比有很大不同,其生产目标主要满足企业的特殊要求,能推动企业向技术集约型的方向转变。所以,在非标自动化设备设计过程中,应该按照设备的应用要求创新设计,满足企业的特殊应用需要。
        1 非标自动化设备特点
        非标准自动化设备属于没有完全按照工业标准设计的自动化工业生产设备,其出现来自于工业生产过程中找不到合适的标准化、自动化生产控制设备满全新的生产工作要求,所以专门设计了非标准的设备满足生产需要。例如在目前的工业生产中,会出现自动化生产设备产能不能满足市场需求的情况,会严重限制生产效率,例如产品的尺寸不足、参数不合理、难以满足体积要求等等,利用非标准自动化设备,解决产能问题,也能确保产品质量满足需要[1]。目前,非标准的自动化加工设备都是专业产品设计商、制造商根据生产企业的需求专门定制,能帮助企业提升产品生产效率。从生产内容上,非标准制动设备只生产企业自行设计、特殊需求的标准产品,需要根据行业的需求调节产品的设计参数,调整产品的尺寸、形状、公差等其他条件下的需求,以保证产品的性能。
        对非标自动化设备进行设计时,一般会针对设备采取标准化、简约化和模块化的设计方式,会使用包括AutoCAD、ProE等专业化的三维设计软件完成对设备的设计工作,可以确定零件生产的质量、中心位置。产品的二维结构可以利用三维数字模型生成,所以视图的尺寸十分精确,也确保了绘图工作的质量和工作效率。设计软件也能输出BMP等格式的产品渲染图,对提升设计效率和保证设计质量有非常大的帮助。
        2 非标准自动设备的创新措施
        2.1 提升设计人员总体水平
        非标准自动设备必须进行特殊设计,因为市场不能直接提供符合特殊生产需求的已定型产品,机械设备生产厂家和设计厂家必须结合客户的特殊需求,帮助客户设计和研发满足特殊功能需求的自动化设备。由此,自动化机械设备的设计人员必须具备足够的设计经验,以便可以识别设计人员的需求,并结合专业理论知识和相关设计规律,优化设备的各种细节,避免设计漏洞影非标自动化设备的生产效率或生产质量;能使用专业理论知识和设计方法,全过程跟踪非标准自动化设备设计过程,优化非标准自动设备的工作方式;设计制造过程中,可以提前设计好开发流程图,与客户充分了解,了解客户所需[2]。因此,机械设计和机械制造企业应强化对设计队伍的建设工作,聘请更多优秀的工程设计人员,组件设计队伍;加强对设计人员的培训和交流,分析同类非标准产品的设计思路,使设计人员了解目前先进的非标准自动设备设计方式。
        2.2 使用CAD技术开展模块化设计
        非标准自动设备对设备具有很多特殊的设计要求,但是很多设备都可以在已有的标准化设备基础上进行修改,满足客户的特殊要求。因此,可以使用模块化的设计方式,降低设计工作的工作量,确保设计的可靠性,更能控制设计和制造成本。模块化设计中,利用CAD技术能最大化发挥出模块化的设计效益,更能方便设计人员优化、修改设计,缩短设计工作周期,给企业创造良好的社会效益和经济效益,并降低设计难度。企业应根据自身需求,在CAD软件中建立图形库,以及使用相关线型库、字体库,根据需要拓展CAD软件包,制定设计图标准;提前建立相关模块,包括确定模块的材质、零件构成等等,工作中利用数据库满足需求。


        2.3 建立标准化创新设计模式
        非标准自动化设备不会按照国家相关标准制造,但是在设计过程中,仍然会遵守设计标准,保证非标准自动化设备的耐用性和可靠性,确保标准化自动设备的质量。如果企业没有建立明确的标准设计非标准自动化设备,设备的质量将很难保证,而且在缺少标准支持,设计人员也会缺少创新的方向[3]。所以,企业应和客户共同研发,确定非标准自动化设备的设计标准,明确设备的应用方式以及相关参数,建立起标准化的设计流程,包括设计图纸标准、零件名称等等,保证设计顺利进行,确保设备的总体质量。另一方面,可以继续拓展标准的作用,结合设计标准规定设备的维修流程和养护流程,降低客户对设备的使用难度和维修难度,确保应用的后续工作可以顺利进行。
        2.4 加强方便性和简易性设计
        非标准自动设备应该充分满足生产需求,满足企业的标准要求、工人使用习惯和操作习惯,真正发挥非标准自动化设备的优势。因此在创新设计时,设计人员应该加强在方便性和简易性上的设计,比如设计出易理解、易学习的操作界面,满足工人对设备交互性的要求,降低工人使用新设备时的学习成本,快速接收非标准自动设备,使设备投入使用后就能迅速获得较高的生产效率。在完成功能设计的过程中,也要确保设备的可维护性,设计人员也可以结合工厂的设备维修养护标准开展可维护设计[4]。完成设计之后,应专门编写设备使用手册,为工人和相关技术人员展示设备的内部结构,操作原理、使用步骤,提升相关人员对操作流程和使用流程的学习速度。
        2.5 整合设计思路
        设计非标准自动化设备的过程应是对设计不断优化的过程,所以在确定第一稿之后,设计人员应不断改进、更正设备的第一稿,充分联系生产、操作中的实际,以及非标准件的制造要求,研究初步设计中的问题和不足,完成对设计的优化工作。针对第一稿中的设计内容,也可以进一步拓展设备的附加功能,满足设备的是综合应用需求,并且增加非标准自动化设备的应用优势,提升机械设备在生产过程中的可靠性、安全性,使其能更加广泛地一用到生产中。除了对设计做加法,也可以根据需要精简设计,删去一些不常用的自动化功能,降低设备的成本。创新设计也可以使用传统设计思路,例如可以使用能量计算方法,优化设备的液压系统、传动系统、气动系统和冷却加热系统,也可以根据需要直接在标准库中选型,保证非标准自动设备的可靠性,减少重新设计导致的错误,提升设备的实际应用价值。
        2.6 合理使用材料
        为实现机械设备的协调、平衡性能,就需要保证设备在材料性能上满足要求,但是一些高性能材料的价格也比较高,选择自动设备材料时,也应考虑设备制造的成本因素,确保设备经济节约。因此,材料的选择应遵循工期允许、满足可靠性要求、实现设备功能的基础上,降低设备零件的生产成本;尽量使用标准间设计,提升自动化设备的通用性。另一方面,设计人员应充分考虑非标准自动设备所处的运行环境,使材料能满足抗冲击、耐高温、低温、高速等性能,提升设备零件的工艺性能和控制材料加工费用,提升企业的经济效益。
        结束语:非标准自动化设备能提升生产效率、保证生产质量、满足企业特殊生产需求,对于机械设备生产企业而言,设计非标准自动化设备时应该充分考虑设备的特点,综合企业生产环境、工人习惯等情况,不断优化设备的设计方案,使非标准自动化设备在工业生产中发挥作用。
        参考文献:
        [1]梁颖星.非标自动化设备的特点及设计分析[J].科技资讯,2019,17(26):50+52.
        [2]刘海超.非标自动化设备的特点与设计研究[J].南方农机,2019,50(16):191.
        [3]张军.基于非标自动化机械设备的创新设计探究[J].内燃机与配件,2019(11):167-168.
        [4]丁捷,张晶,黄腾辉,曾湘东,彭宁涛.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.
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