摘要：近几年来，我国的工业化进程进一步发展，制造业进一步加快转型升级的步伐。但是，与此同时我们要深刻地认识到传统的制造业仍然有许多手工操作、劳动密集的阶段。在劳动密集型企业中人工成本是一笔很大的支出，而这一趋势还在上升。在日趋激烈的市场竞争环境下，工业企业纷纷进行体制技术革新，用微机控制的自动化设备取代传统设备，用机械自动化取代人工操作，对非标自动化设备的需求业随之增大。如何提高非标自动化设备的设计，也成为相关单位和设计人员关心的一个问题。
关键词：机械加工；非标设备设计；加工制造
一、非标设备的概述
（一）非标设备的特点
非标设备一般是根据企业实际的自身生产和发展需要而设计和制造的，具有灵活的形式及规格，大部分的非标设备都是小批量生产的，生产规模较小，用机床进行加工效率较低，生产的成本较高，非标设备的加工余量较大，并且许多的非标设备需要用刀具、夹具等，实现试切法和划线法的高精准度，从而完成设计的要求，因此需要非标设备的工作人员具有较高的专业技能素质。
（二）非标设备发展现状
由于全球化进程的不断推进，使得我国的制造业获得了良好的机遇，非标设备制造行业在我国的制造业发展中占有重要的地位，通过发展非标设备行业，有利于促进我国经济的增长。但是也是由于全球化进程的不断深入，也给我国非标设备制造行业的发展带来了巨大的挑战，目前在非标设备发展中主要存在以下几方面的问题：第一，非标设备无法批量的生产。由于非标设备没有相应的标准可以依照，因此大部分的非标设备是根据企业生产的实际情况而订制的设备，这样就会导致某一个企业的非标设备只能适应于该企业，而不能适应于其他的企业，并且一台非标设备从方案的设计、企业双方确定方案、签订合同、制作设计图、零部件加工等等过程需要将近三个月，无法进行批量的生产，对大型企业来说，签订这样的订单需要的时间太长。第二，非标设备厂家竞争激烈。在2000年左右，我国比较知名的非标设备厂家总共有30家左右，而在2012年，我国比较知名的非标设备厂家共有70家左右，小规模的非标设备厂家数量已经过万，导致非标设备市场竞争激烈。第三，部分非标设备企业人员素质较低。由于非标设备厂家开始投资需要的成本较低，导致非标设备厂家用很少的人员和设备就可以正常的运作起来，但是这样也造成了部分非标设备企业人员素质较低。第四，非标厂家缺少新发明。目前国内许多的非标厂家经常会去国外参展学习一些新的技术，虽然这样可以拉近我国与发达国家之间非标设备的差距，但是使非标厂家降低了研发新技术、新产品的积极性，非标厂家普遍缺少新发明。
二、机械非标设计流程
在进行非标设计之初，需要对所需设计的机械设备进行产品分类，弄清所设计的机械属于成熟型的非标机械还是非成熟型的非标机械，成熟型的非标机械是指一些工作原理明确、设备的结构并不奇特，或者是其有一些产品可供借鉴，而非成熟产品则是指那些设备的工作原理较为复杂、设备的结构较为奇特且无设备生产工艺流程等或者是生产工艺流程尚处于试验阶段，这就大大增加了非成熟型非标设备的设计难度。
成熟型的非标设备设计一般可以分为三类：（1）设备的主机部分相同，而在夹具和辅助设备上有所差异，这种类型的非标机械设备设计较为简单，仅仅需要对主机和辅助设备的作用进行掌握即可。（2）在原有非标设备的基础上进行设备加工范围的放大或者缩小，动力输出设备方面需要进行改动，传动和其他一些方面需要进行重新设计。（3）最后的则是主机部分不同，而部件部分相同，这就需要根据成熟的部件部分进行重新的组合设计，这样就可以大幅度的采用成熟设计的零部件，对特别设计部分进行重新设计，并提早对特别设计部分进行试验，以其能够达到设计效果。
非成熟产品的设计也可以分为三类：（1）单机类，主机较简单，但本企业对该产品不了解，客户提供较详细资料，甚至包括样机。针对这类型的设计，企业要对目前样机工作内容、工作原理、采用的结构进行详细分析后进行设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）组合机类，设备的主机部分较为复杂，其中一些设计可以采用已经设计出来的成熟结构，但其他一些部分则需要重新进行设计，针对这类型的设计，设计单位需要对其进行先期评审，以查看企业是否能够进行设计，在评审通过以后还需要对所设计机械生产产品的生产工艺进行详细的了解，通过了解所需设计产品的工作原理，从而对其机械结构和控制原理进行选择，和后期的总体构思和设计。（3）生产线类，这种设计属于非标设计中最为复杂的设计，这种生产线类设计需要多个企业的产品进行组合，在设计之除还需要对其进行评审，除了评审本企业是否能够完成设计外，配套供应商是否也达到要求，对生产线的生产工艺和生产线工作原理要了解，对生产线的各台设备更要详细分析。
2.1 非标设计之前的评审工作
对于成熟产品中的复杂类型和非成熟产品则要采用设计前评审，设计前评审的内容包括：（1）企业的拥有的技术、客户提供的技术、企业短期可以获得的技术和协作企业提供的产品和技术支持程度是否足够；（2）企业的人力资源情况和资金情况；（3）完成该产品后带来的收益，包括资金、技术、市场及人力资源等方面，若设计失败后带来的损失，包括资金、市场和公司形象等方面。
2.2 非标设计的总体设计方案的评审
当设计前评审通过以后，则可以开展设计工作，通过将设计通过分为不同的部分交由不同的设计小组进行设计，各个设计小组首先需要进行设计的选型和组合工作，进而完成设计方案，包括总体设计图、主机或者是生产线的主要参数、配套的主要设备、机械和电气的主要部件和参数、主要控制方式等。设计人员依据以上数据开展设计工作，并制定出企业内部的生产标准。在总体设计阶段结束后，各个设计小组就可以进行部件和零件的设计工作，并确定企业的部件、零件和外购件的标准，设计手册标准以及企业常用的设计配合公差、精度和材料的选取标准等，在这一阶段需要设计出部件图、零件图、主电路图、控制线路图、零件清单、外购件清单、标准化清单、力学和热力学计算书等，为后期的零部件选型带来依据。根据以上这些选用合适的动力结构、传动机构、控制单元以及液压单元、润滑单元等，在以上这些最终确定后需要开展设备的试制定型工作，制造单机开展试验工作。
2.3 非标设计产品的检验
在非标设计完成后，设备试制成功后需要开展相应的设备性能检测，看是否达到客户要求。
三、提高非标自动化设备设计效率的措施
1、注重自动化设备设计的合理性在非标自动化设备的设计过程中，不光要结合设备的实际生产需求和客户要求，也要确保设备合理安排。合理有效的设备结构不光有利于设备的稳定运行，也便于设备进行安装和维护。
2、加强自动化设计的标准化自动化设计的标准化能够促进工作的顺利展开，并且能够提高非标自动化设备的设计质量，同时自动化设计的标准业成为国外的先进技术引进利用奠定了体制方面的基础。
3、提高自动化设计的易用性非标自动化设备的设计必须要明确考虑设备制作加工的过程，让员工能快速的接受及掌握所设计出来的产品，从企业员工的操作习惯方面考虑，从而达到提高设备的易用性和耐用性的效果。除此以外，还必须强调设备的实际使用效果，为其设计更加人性化，更加简洁的操作页面，使工作人员与设备之间可以良好的进行交互贯通。在设备设计工作完成后，要认真编写设备的使用手册，凭借手册的指导能让工作人员更快的熟悉设备的操作流程，从而达到使设备更好地运用到企业的实际生产中提高设备的使用效率。
结束语
非标自动化设备有着非常广阔的前景，但是有别于标准产品的开发流程，其设计效率和质量对工业企业乃至国家经济的发展都具有重要影响。因此，必须加强非标自动化设备的设计效率和质量的研究才能使企业有良好的发展前景。
参考文献：
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[2]刘竺英.浅析非标设备设计制造要点[J].科技资讯，2010.
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[4]华宏强.非标设备设计制造中应注意的问题[J].机械工程师，2014.
论文作者:陈文豪
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
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