浅谈非标自动化设备的设计

摘 要：非标设备即国家尚无定型标准，需要根据实际功用来自行设计和制造的非通用性设备。非标设备通常是小批量生产，其设备量较标准设备相差很多，但非标设备品种繁多、功能多样，各行各业均有需求，设计的难度也较大。本文从非标自动化设备的设计流程切入，分析了非标自动化设备的设计方法，以期对非标自动化设备的设计工作有所帮助。

关键词：非标设备；自动化设备；设计

随着市场竞争的日趋激烈，劳动力成本增加，国内各工业企业争相开展设备技术革新，以先进的自动化设备替代传统设备。这其中，非标自动化设备发挥着不可替代的重要作用，非标自动化设备的市场需求量也呈逐年上涨的态势。因此，加强非标自动化设备的设计研究，提高非标自动化设备的设计质量，对于工业企业的健康发展具有十分重要的意义。

1 非标自动化设备设计流程

非标自动化设备的设计流程如下：（1）确定产品开发项目，明确顾客需求，如产品的生产工艺、产品的质量要求、产能要求、作业环境等；（2）对产品进行分析研究，明确其生产工艺、尺寸要求，并与客户积极沟通，了解设备使用中的注意事项及相关技术参数；（3）经工程技术人员讨论、分析后，初步制定设备方案，得出设备的整体及局部示意图、各机械机构、电气控制系统、动作流程等；（4）组建方案审核小组，对设备的可行性、制造成本、产能等进行客观评估；（5）对审核过程中发现的问题进行切实整改；（6）将方案交由客户审核，根据客户意见，确定最后的设备方案；（7）组织产品的设计开发环节，总装配图、部件装配图、零件图的设计，罗列加工零件清单、标准件采购单，整理操作说明书；（8）确定自动机械的控制方案，绘制控制系统原理图，进行总体方案可行性分析等。

2 非标自动化设备的设计

2.1 提升设计人员的设计水平

在非标自动化设备的设计过程中，设计人员可以按照自己的设计经验，结合自身的专业设计知识，对设计方案进行优化，对设备设计的各环节进行跟踪，把握设计细节，避免设计纰漏，从而提高产品的设计质量。设计人员也可以模仿和学习别人的优秀设计作品，在设计中加入特色化、创新性的设计概念，在注重设备功用性的同时，兼顾设备审美需求，如尽量避免在设备圆弧面上打孔，并多多向设计经验丰富的老工程师学习取经，从而不断提高自身的设计水准。

2.2 运用soildworks三维软件进行设计

Soildworks具有功能丰富、创新性强、操作简便等优点，通过soildworks可以提供多种非标自动化设备的设计方案，减少设计失误，提高设计质量。借助Soildworks的实体扫描、放样、尺寸驱动、三维立体造型等功能，结合拉伸、旋转、扫描等操作，可以自动生成设备零部件的三维模型，对需要的零件进行应力应变情况的初步分析，还可以很方便地对此模型进行尺寸修改。还可制作成三维动画仿真，直接可模拟出各动作也可计算出零件之间的干涉等。Soildworks可以绘制各种复杂的零部件，还可以在2D图样和3D立体图之间进行灵活切换，同时还可以将3D立体图以三视图的形式打印出来。在应用Soildworks进行设计时，设计人员可以将主要精力放在方案结构设计上，这使得设备方案的设计及修改流程大为简化，并大大提高了零部件结构的安全性、可靠性。

2.3 注重设计的合理性

在非标自动化设备设计过程中，不仅要考虑客户要求和设备实际生产需求，也需要确保设备结构的合理性。科学、合理的设备结构一方面有利于设备的安全、稳定运行，另一方面也便于设备的安装维护。首先，设计人员需要切实执行有关设计规范，深入了解非标自动化设备的工艺需求、技术参数及使用功能，并对多个方案进行全面比较，从中选定最佳方案。其次，设计人员需要重点加强非标设备零件的检查校核，确保零部件设计的合理性，使零件在刚度、强度等参数上达到使用要求。此外，对于零件的加工材料、组合式加工工艺等也要进行合理的选择。

2.4 加强设计的标准化

设计标准化是促进设计工作顺利开展、提高非标自动化设备设计质量的关键所在，同时，设计标准化为国外先进技术的引进奠定了体制基础。要想开展标准化的设计工作，首先要制定严格的设计程序，按部就班地完成方案论证、图纸设计、工艺性能审查等设计步骤。对于设计中拟订的图样和设计文件，要对其进行仔细校核，确定其满足有关设计规定，特别是其中使用的符号、名词、术语、格式、代号等，更要进行严格审查，切实落实有关设计标准和规范。

2.5 提高设计的易用性

非标自动化设备的设计必须充分考虑设备的加工制作过程，使设计出来的产品能够符合企业员工的操作习惯，便于被员工所接受和掌握，从而提高设备的耐用性和易用性。此外，还需要强调设备的实际使用功效，为其设计简单、人性化的操作界面，使设备和工作人员之间可以进行良好的交互。在设备设计完毕后，应认真编写设备的使用手册，借助手册的指引，使工作人员尽快熟悉设备的操作，从而使设备更好地投入到企业的实际生产中，提高设备工作效率。

3 结论

综上所述，非标自动化设备在各行业中有着十分广泛的应用，其设计质量对工业企业乃至国家经济的发展具有重要影响。因此，必须加强非标自动化设备的设计研究，通过提升设计人员的设计水平、注重设计的合理性、加强设计的标准化、提高设计的易用性、采用先进的soildworks设计等措施，提高非标自动化设备设计水平，使其在国民经济发展中发挥更大的作用。

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