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摘要：近些年，隨著工業化進程的加快，非標自動化產品在各個行業中得到了廣泛應用，產品設計師在設計時設計的是否規范對產品質量而言十分重要，唯有科學設計產品，方可保證機械設備的質量。而非標自動化產品的設計和開發需要使用大量材料、電氣、技術、通信、計算機等科技，科學有效的采用這些技術項目展開設計的全過程屬于非標自動化產品設計的重點。文章主要分析和探究了新時期非標自動化產品的革新設計。

關鍵詞：非標自動化；機械設施；革新設計

自動化產品的使用支撐企業提升了生產效率與產品性能，還節省了企業的人力資源費用，推動了企業由粗獷型朝技術集約型改變。但是，有些生產部門因為多種原因不能采用標準化智能機械，為達到這些部門的要求，非標自動化產品開始得到廣泛使用。非標自動化產品是指國家針對產品無確切的標準，產品根據具體生產用途規劃并加工。當前，非標自動化產品應用普遍，已成為工業智能化發展的關鍵助力。

1非標智能化機械設施分析

非標智能化機械設施的主要組成部分包含動力配件、傳動配件、執行結構、控制平臺與輔助等。設計與生產非標自動化設施的根本目的在于迎合不用于標準智能化機械的生產部門的生產要求，提升生產效率及質量，并提高這些生產單位的安全程度。與常規機械自動化產品比較，在實際使用中非標智能化機械具有毛坯部件精度低、生產余量大等特征。當非標智能化機械用在機床上時，還具備運行效率低的特征。非標智能化機械通常采取慣用量具、刀具、夾具和一般技能的多種方法來滿足某些設備需要的精度[1]。非標智能化機械十分重視設計的規范化、模塊化及簡化，從某種意義上說，非標智能化機械設施是一種定制型產品。一般非標智能化機械設施采用AutoCAD、Catia以及Pro/E等系統來設計設備，但需量化部件的體積、重量與中心部位，且為后期設計與處理提供良好的信息支撐。非標自動化設施基于3D數字模型，能夠智能形成2D原理圖，不僅能夠提升繪圖效率及質量，還能夠智能形成精準的2D原理圖。

2非標智能化機械設施設計的必要性

現如今，市場競爭局勢越來越激烈，非標智能化機械設施的應用已成為非標智能化機械裝備產業競爭的核心，提高企業競爭水平的關鍵舉措。為提升機械效率，提升設備性能，保障設備運行的安全穩定性，在設計非標智能化機械設施時，要了解用戶需求，包含制造機械的環境、生產力等因素，通過產品分析獲得原始技術參量，展開工藝流程處理，再論證，機械的整個處理環節得以確定，部分原理圖、電氣控制平臺等也得到確定，聘請專家評估資金成本、方案可操作性、制造效率等，并根據專家評估的結果完善設備生產方案[2]。定稿方案由項目部完善與劃分，包含部件標準件購置清單、標準件應用說明書、部件組成圖、組裝圖等。非標智能化設備的特征與普通自動化機械比較，具有生產量大、部件精度低等特征，所以非標自動化設施的設計更重視模塊化、簡易，根據特殊要求定制特殊設備。

3非標智能化機械創新設計途徑

機械領域的發展不能像電子產業那樣快速，其主要原因在于電子行業能夠利用信息技術得到迅速發展，機械產業的發展脫離不了機械原理的使用與機械材料質量的提高。機械產業若想得到更好的發展就必須基于工業電氣化的支撐，將機械和電氣、液壓以及氣動相結合起來，加之新材料的研發與使用，可以給機械產業帶來新的機遇。3.1提升非標自動化設施設計師的業務能力。非標自動化設施是按照企業的生產要求來設計加工的，是一種定制型加工產品，即機械產品市面上現有的機械無法滿足企業生產要求時，就必須定制加工相應的產品。非標自動化機械無標準模塊，要求依靠加工場所與產品性質開展單獨設計。所以，在設計非標智能化機械時，設計師的業務能力十分重要。提高設計師的業務能力，不僅可以加大企業滿意度，還可以提高機械質量。設計師結合自身實踐經。驗以及專業知識，完善非標自動化機械的設計細節，且在設計時全程跟進，防止產生設計疏漏現象，影響到非標智能化機械的利用率。3.2利用Catia開展非標智能化機械的模塊設計經采取積木式設計手段，能夠降低非標自動化機械的設計勞動量，提升機械穩定性并節約機械加工制造費用。采用Catia來設計非標智能化機械，能夠縮減設計時間，減小設計難度。若企業對機械設計不滿意或是產生設計錯誤，Catia軟件也極易起到修圖、改圖的作用[3]。在設計非標智能化機械時，經常會反復利用類似螺絲、軸等部件，通過利用Catia創建零配件庫能夠直接采用這些零配件，提升了設計效率。同時，利用Catia軟件還可以便于保存設計圖紙，并完成多視角、效果的設計圖輸出。3.3不斷提升非標智能化機械產品的實用性。設計機械產品時，要認真分析機械的應用情況及顧客需求的各種注意事項，了解機械的操作狀況與習慣，由此展開科學設計，如此方可提高機械的易用性。而且還要保證設計產品的人性化，設計結束后要優化操作手冊，以便顧客掌握準確的操作方法，確保機械的應用效果。3.4提高與優化非標智能化機械設施設計應用的材料。為保證機械的應用功能，在設計非標智能化機械時，要不斷提高機械應用的平衡性與協調性，選取優質材料，防止在設計中產生木桶效應。另外，非標智能化機械設計中還要考量到材料費用[4]。首先，選取可以保障機械在預期應用期限內能夠正常運行的核心部件，部分配件在允許范圍內要可以保證機械的日常生產需要；其次，盡量減少部件成本，多使用市面上通用的標準化部件，提高非標智能化機械的通用性。選取零配件時，要考量部件的防震動、沖擊、抗高溫、低溫、高速、強荷載性能。常用的金屬材料有：①Q235，最常見的碳素結構鋼，其塑性、韌性以及焊接水平、冷沖壓能力都很高，且具有一定強度及冷彎性能。普遍用在一般需求的部件與焊接結構中。②45鋼，良好的碳素結構鋼，最常見中碳調質鋼，整體力學性能較好，淬透性小，水淬時容易出現裂紋。常用于生產強度大的運動件、軸以及齒輪等部件。另外，如果條件允許，要盡量提升部件的制造工藝，節省零件制造成本，令實際應用的非標自動化機械更加經濟實用，減少企業加工成本，以提升企業的生產價值。3.5提升設計設施的耐用性與易操控性。非標智能化機械的設計應貼合生產需要，兼顧到企業員工的應用、操控習慣，提高非標自動化機械設施的接受度、耐用性以及易操控性。優秀的設計應當延續至后期的應用與維護方面[5]。為此，非標自動化機械設計中要注重產品在實際應用時的效果以及一些可能產生的操作問題，拓展設計思維，設計易懂、操作便利的工作界面，提高操作工人與機械間的交互性，防止產生機械剛設計完就被單位淘汰的尷尬局面，企業人員可以迅速接受，應用非標智能化機械方可提高企業經營效率。另外，設計師要制定完整的機械應用手冊，使企業人員按照機械應用手冊迅速了解機械的操作順序。3.6整合機械的設計構思。當設計師完成企業提出的非標智能化機械設計初稿時，應當優化設計稿，完善現有設計中機械所具備的功能與其他附加性能，綜合考量機械的使用需要，令設計的非標智能化機械具有諸多的產品應用優點，從而提高產品在機械領域使用的普遍性、穩定性、安全性，迎合企業對非標智能化機械的需求。

4非標智能化機械產品設計開發常規步驟

1臺智能化機械產品的最后應用效果，幾乎都取決于早期設計師的設計效果，而生產環節對機械的影響，實際上就是達到設計時要求的質量。為此，設計過程是決定機械是否良好的重要環節。①非標智能化機械的構成。1臺非標自動化機械概括起來包括動力系統、傳動系統、執行結構、控制系統以及輔助系統。其具體關系見圖1所示。②非標智能化機械開發步驟。制造部門按照生產需要，為提升生產效率，削減勞動力，向設計研發部提出智能化機械研發需求，開發部按照需求，制定設計任務書，然后進行機械產品方案制定、部件設計等諸多開發過程，常規的開發環節能總結步驟見圖2所示。

5結束語

近幾年，國內的工業領域取得了高速發展，制造行業也得到持續推進，對人力資源的需求量越來越多。人力資源的短缺促使智能化技術得到了較大的發展空間，針對智能化的要求也不斷提高。以往的標準智能化機械無法滿足當前的生產要求，為此研究人員開發出了非標智能化機械產品，以迎合工業制造中的特殊要求。文章從提升非標智能化機械產品的易用性、不斷提升設計師的業務能力、提高非標自動化機械的應用材料與借助軟件開展非標自動化機械產品的設計等方面，詳細分析和探討了怎樣提升非標自動化機械產品的創新設計。盡管當前的技術可以滿足人類的需要，但隨著社會的進步，工業技術在持續改進，需求也逐漸增長，為此，人類依舊需要持續創新設計，提升設計師的設計能力，并研制出更為自動化的產品，迎合工業及制造業的生產要求。

參考文獻：

[1]李鵬.非標自動化機械設備的創新設計分析[J].科技風，2019（02）：128.

[2]吳廣川.非標自動化機械設備的創新設計分析[J].數字通信世界，2018（08）：264，276.

[3]項海平.非標自動化設備的特點與創新設計探究[J].海峽科技與產業，2017（04）：84-85.

[4]仲斐.集成車間管控功能的非標自動化控制系統開發平臺關鍵技術研究[D].山東大學，2016.

[5]李正偉.基于PLC的澆口裁切非標設備自動化系統的設計與研究[D].蘇州大學，2014.

作者:董瑞國 彭沖 年建云 單位:1.西安遠方航空技術發展有限公司 2.西安航空城艾維申現代服務有限公司