摘要：非标自动化设备在现阶段的制造业发展进程中被运用得越来越广泛，设备的优劣和设计人员的设计环节密切相关。自动化设备中的设计开发阶段往往需要整合机械、电气、软件、材料及工艺等多种的技术，同时科学的运用多种技术服务于工程设计的整个过程。本文重点解读的是非标自动化设备的设计开发过程，明确一般方法及步骤等详细的问题。
关键词：非标自动化；设计开发；方案
非标自动化设备往往是依照客户们的实际需求，专门的进行开发的集成设备，在制造业实现飞速发展的今天，劳动力资源呈现出紧缺的趋势，很多非标自动化设备被开发，主要是提升相应的工作效率，降低人力不足造成的损失【1】。非标自动化设备的设计过程需要适当的融合设计理念，同时依靠着相对专业的设计经验，开发出性价比高且具有较高可靠度的自动化设备。
一、非标自动化设备的设计步骤分析
自动化机械设备的使用质量往往取决于设计工作者的工作水平，制造过程针对于设备产生的影响相对较大，其本质便是实现设计阶段规定的质量指标。设计阶段是决定着设备是否优良的关键一步。
（一）组成部分
一台非标自动化设备中涵盖着动力部分、传动部分及执行部分等多种构成，其通过相互间的作用，保证设备可以正常的运作【2】。
（二）开发阶段
生产部门一般是依照基本的生产标准，以提升生产效率为根本的目标，及时的减少人力，为设计部门提供自动化设备的开发标准，开发部门依照实际的需要，编写出具体的设计任务书，由此落实机械设备的开发方案，同时关注零件设计等一系列的开发过程。
二、非标自动化设备编写设计任务书
设计任务书一般就是规定项目设备开发的主要目标及基本的任务，其中涵盖着设备应该符合的功能标准，生产节拍及对应的效率，开发成本控制的经济性要求等。设计任务书属于设计工作在开展过程中应该关注的指令性文件，主张预期的设备应该达到基本的目的及参数要求，设计人员还应该把任务书要求视作重要的参考依据，由此落实对应的设计工作【3】。
三、非标自动化设备方案设计阶段
方案设计主要是依照设计的功能需要，实现全局性的机构布置计划，由此更好的完成预期的目标，方案设计就是设备开发成败中较为关键的部分。依照功能参数的基本要求，提出相对科学的解决办法，这就是基本的方案。现阶段，计算机技术的应用范围逐步拓宽，通过其进行辅助设计可以更好的完善工作细节，从而节省设计的时间，确保设计图纸的可靠性及准确性。非标自动化设备方案设计主要是从设备的执行部分展开，通过完成功能动作落实设计细节，这就是完成了设备设计的核心工作。依照产品的外形结构及工艺特点，明确执行机构的运动参数，依照执行机构的运动特点，选择较为合理的执行机构。在确定了执行机构之后，进行具有创新性的构思设计，对设备执行部分进行结构上的细化分析。随着伺服控制技术的诞生与发展，复杂运动机构呈现在大众视野，通过科学的使用多轴伺服驱动单元逐一解决具体问题。在执行部分和动力部分设计完成后，设计出传动机构，较为常用的传动机构涵盖着带传动、链传动等等。螺旋传动往往更适合运用至精确地传动场合，齿轮传动则凭借着较高的传动效率，拓宽了应用的场合。非标自动化设备传动方式中同步带及链条传动属于较为常用的方式【4】。
四、非标自动化设备设计方案的评审阶段
方案在设计完成之后需要接受相关部门的优化评审，评审评估的过程要求设计部门及需求部门等共同参与其中，针对于设计的方案提出适当的建议，通过科学深入的探讨，明确方案可行性之后，落实后续的开发步骤。方案评审就是决定设备开发成败的关键环节，在具体开发的阶段，会出现设计人员看似完美的方案，但是在审核阶段，却出现了部分被忽视的问题，严谨方案可行性评审可以及时的降低设备开发失败所致的风险。
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五、非标自动化设备机械零件的设计阶段
计算机的辅助作用可以很便捷的落实零件建模设计工作，零件的设计一般就是在满足了功能性基本要求的基础上，重视对相关材料的合理选择，同时落实相应的力学计算，电机及气缸等标准元件的选型工作也是其中重要的部分。机械零件结构设计应该关注许多问题，如避免在寿命内失效的要求，运用相对合理的材料及尺寸等确保零件的强度符合标准【5】。结构工艺性的要求应该慎重的分析，只有具备相对优良的结构工艺性，才能在满足了功能要求前提下，为装配机器提供足够的便利条件。满足质量小的要求，针对于大多数零件来说，体积的质量越小越好，这在一定程度上适当的缩减了成本，另外也可适当的减少运动件的惯性，使得机器的动力性能有所改善，保证构件上的惯性载荷可以及时的减小。注重可靠性的基本要求，在规定使用寿命之内，零件能够完成相关功能的基本概率，以此视为最基本的可靠性。为保证可靠性有所提升，需要在工作条件基本满足的情况下，分析零件的性能，保证随机变化的可能性可以适当的降低。
六、非标自动化设备设计阶段材料的选用
非标自动化设备在开发阶段，从不同工程的材料选择中，想要选择较为适宜的材料，是一项较为艰巨的任务，应该严格的依照理论计算的原则，同时结合着相关的工作经验。机械加工零件的材料涵盖着金属材料、高分子材料及陶瓷材料等，在非标自动化设备设计开发阶段，主要运用到的材料有碳素结构钢，体现出极高的塑性和韧性等特性【6】。还有高品质铝合金产品，体现出绝佳的加工性能及抗腐蚀性，因为很容易加工，密度比钢更小，很多被运用至非标自动化设备中。
七、非标自动化设备电气控制设计
非标自动化设备方案在设计工作落实之后，电气控制设计还应该及时的落实。现阶段，在行业中的电气控制系统多是经由工控机及PLC组合而成，同时编写出相应的控制程序运行最基本的动作命令。电气控制设计阶段需要全面的分析设备动作功能性要求，同时也需关注安全性及操作性要求。
结语
非标自动化设备在实际开发的过程中，需要重视相关技术的严格落实，同时注重经验的集合，在缺乏样机参考的过程中，会体现出较多的不确定性，要求设计人员格外的关注细节性的问题，秉承着相对严谨的态度，用最为专业的态度，积极的应对设计工作，专业的设计思路需要结合积累的丰富经验，在不断的实践中，检验具体的成果，由此更好的在验证、总结的过程中，让非标自动化设备的工作融会贯通，从而完成既定的目标。
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[6]李嘉卉.浅谈工业工程理论的应用——非标自动化设备设计[J].科技创新导报,2014,11(16):90.
论文作者:眭新龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
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