胡國輝

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工業(yè)領(lǐng)域；非標(biāo)設(shè)備；設(shè)計制造要點

1 引言

非標(biāo)設(shè)備通常指的是需要自行設(shè)計制造，沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行參考的非通用性設(shè)備。非標(biāo)設(shè)備通常需要小批量單件生產(chǎn)，要求設(shè)計人員要具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗和實際經(jīng)驗，能結(jié)合實際生產(chǎn)需求，科學(xué)合理地開展非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計，充分發(fā)揮非標(biāo)設(shè)備的作用。

2 非標(biāo)設(shè)備概述

2.1 非標(biāo)設(shè)備的特征

非標(biāo)設(shè)備通常只能是在技術(shù)、規(guī)格以及參數(shù)方面不同于定型機械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。非標(biāo)設(shè)備在工作原理機械性能方面都有明顯的改善和創(chuàng)新，非標(biāo)設(shè)備通常是以單件進行小批量生產(chǎn)的，對制造人員和設(shè)計人員有經(jīng)驗和技能方面的要求。非標(biāo)設(shè)備相對于普通設(shè)備來說，加工余量較大，毛坯精度較低，通常會使用機床進行加工，多應(yīng)用萬能量具、通用刀具和通用夾具進行非標(biāo)設(shè)備的加工和制造。通過劃線法設(shè)計與制造缺乏達到非標(biāo)設(shè)備的精度要求，相對來說生產(chǎn)成本較高，對于技術(shù)人員的經(jīng)驗和技能有很高的要求[1]。

非標(biāo)設(shè)計主要是根據(jù)需求者的需求和實際生產(chǎn)的需要來進行設(shè)計的，設(shè)計難度相對較大，要有一定的工作經(jīng)驗和知識積累才能做到。設(shè)計人員不僅需要詳細掌握各設(shè)備行業(yè)的規(guī)定和通用要求，而且還需要明確設(shè)備當(dāng)前的生產(chǎn)情況以及實際應(yīng)用需求，能掌握設(shè)計領(lǐng)域之外的其他專業(yè)的知識，包括軟體軟件設(shè)計知識、電子電氣設(shè)計知識、機械設(shè)計知識、工業(yè)造型設(shè)計知識以及流體設(shè)計知識等。非標(biāo)設(shè)計的外觀和性能不在國家設(shè)備產(chǎn)品目錄內(nèi)加工生產(chǎn)，這種設(shè)備或者零件的方式為非標(biāo)制造[2]。

2.2 非標(biāo)設(shè)備制造過程中需要注意的問題

（1）要避免設(shè)計方法與工藝的分割，必須要充分考慮設(shè)備的工藝特征，并在設(shè)備制造的過程中精簡操作流程，保證設(shè)備的設(shè)計質(zhì)量，降低整體設(shè)計成本。工藝人員和設(shè)計人員需要提前與操作人員完成技術(shù)交底工作，明確非標(biāo)設(shè)備的裝配工藝難點、性能特征以及結(jié)構(gòu)特征，盡可能地減少設(shè)備在正常制造過程中出現(xiàn)的問題。

（2）設(shè)備局部的結(jié)構(gòu)如果有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)來進行設(shè)計，如法蘭或者梯形槽等，這樣可以更好地與其他設(shè)備配套，而且可以降低設(shè)計成本，節(jié)約設(shè)計時間，如果非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造的動作相對比較復(fù)雜，可以采用氣動方案和多電機方案來進行設(shè)計。市場上目前已經(jīng)為非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計提供了多種氣動元件，可以組成各種各樣的執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)，能利用現(xiàn)代微電腦的控制獲得人力控制難以得到的動作和運動邏輯，極大地縮短了設(shè)計周期，簡化了傳動結(jié)構(gòu)，便于設(shè)備進行自動化的控制[3]。

2.3 非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計要點

非標(biāo)設(shè)計的設(shè)計理念和設(shè)計方法會隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的發(fā)展而不斷改革與更新，非標(biāo)設(shè)備直接對接于客戶以及企業(yè)，對設(shè)備的實用性要求較高。在設(shè)計非標(biāo)設(shè)備的過程中，要遵循中國標(biāo)準(zhǔn)體系以及ASME 標(biāo)準(zhǔn)體系，預(yù)防設(shè)備設(shè)計以及制造過程中的風(fēng)險，提高設(shè)備運行和設(shè)計的安全系數(shù)。同時，需要重點研究影響設(shè)備安全系數(shù)的相關(guān)問題，做好對材料設(shè)備類型以及焊接工藝的控制。

一般來說，非標(biāo)設(shè)備外部輸出系統(tǒng)以及內(nèi)部輸出系統(tǒng)中的壓力容器，選擇低合金鋼的材料以適應(yīng)壓力較高的工作環(huán)境。在非標(biāo)設(shè)備具體設(shè)計的過程中，要采用先進成熟的技術(shù)，按照相關(guān)設(shè)計手冊中的間歇運動機構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)以及急回機構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計的可靠性和實用性。設(shè)計人員要重點克服非標(biāo)設(shè)備裝配工藝以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面存在的問題，全面提高設(shè)計工藝的效果，有效降低生產(chǎn)成本，并嚴(yán)格按照設(shè)計程序開展非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計以及制造要點，嚴(yán)格審查設(shè)計中的符號、名詞、格式以及名稱，盡可能地貼近國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[4]。

3 工業(yè)領(lǐng)域中非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造的要點

3.1 盡量使用成品件

在進行非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造的過程中，要盡可能地選擇標(biāo)準(zhǔn)零部件中的成品件，從而可以有效地降低生產(chǎn)成本和制造成本，縮短非標(biāo)設(shè)備設(shè)計與制造的周期。中國非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計制造相對來說起步較晚，與發(fā)達國家仍然具有較大的差距，專業(yè)化生產(chǎn)還處于起步的階段，很多產(chǎn)品并沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以及市場化的生產(chǎn)工藝，這也會限制標(biāo)準(zhǔn)零部件和成品件的使用。很多早期的非標(biāo)設(shè)備設(shè)計者通常需要自行設(shè)計，自行制造零部件的成品。但是這種情況下通常會增加制造成本，耗費了制造時間，因此在非標(biāo)設(shè)備設(shè)計過程中要盡可能地都選擇成品件，提高非標(biāo)設(shè)備的工作可靠性，并縮短制造周期。

3.2 非標(biāo)設(shè)備的制造要點

在進行非標(biāo)設(shè)備的制造過程中，要通過統(tǒng)一的指導(dǎo)，盡可能地提升非標(biāo)設(shè)備的制造效率和制造質(zhì)量，提高非標(biāo)設(shè)備制造各個環(huán)節(jié)協(xié)同性，明確非標(biāo)設(shè)備的生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)要求。通過試切法加工普通機床單件設(shè)備，使工作人員可以在設(shè)備加工的同時展開工件的測量工作，非標(biāo)設(shè)備的軸要靠近最大極限尺寸，并提高設(shè)備工作精度，使其可以達到實際使用的要求。

為了避免工件設(shè)備制造誤差過大，設(shè)備生產(chǎn)與制造廠家還需要結(jié)合具體問題具體分析，對制造方案進行實時調(diào)整，提高生產(chǎn)進度，取得良好的制造效果與生產(chǎn)效果。其中，為了進一步提升非標(biāo)設(shè)備的加工質(zhì)量和加工效果，縮短非標(biāo)設(shè)備制造的周期，利用自動化技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)提高非標(biāo)設(shè)備的加工效率，加快零件的加工進度。

3.3 加強市場調(diào)研

非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計往往還涉及一系列關(guān)于管理理念和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的問題，企業(yè)需要結(jié)合實際情況對這些問題進行分析研究，加強對市場環(huán)境的調(diào)研，了解應(yīng)用于非標(biāo)設(shè)備制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和最新技術(shù)，并做好技術(shù)更新以及分析工作。將計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)、電子信息技術(shù)引入到非標(biāo)設(shè)備設(shè)計和制造過程中，減少人力的使用，通過先進技術(shù)的應(yīng)用減少人為因素造成的失誤，提高非標(biāo)設(shè)備設(shè)計與制造的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。另外，還可以通過應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)縮短制造周期，保證加工質(zhì)量，提高非標(biāo)設(shè)備的制造效果。為了減少設(shè)計過程中的失誤，可以利用CAD 圖紙進行等比例模型的繪制，并及時發(fā)現(xiàn)圖紙繪制過程中的錯誤，將風(fēng)險扼殺在萌芽階段，提高加工人員和技術(shù)人員的識圖能力。對于復(fù)雜的零件，要有立體圖進行輔助設(shè)計。此外，還需要對非標(biāo)設(shè)備的外觀進行修飾和美化，提高非標(biāo)設(shè)備的檔次和美觀度，做好色彩的優(yōu)化和搭配。例如，外觀件可以采取電鍍的方式進行處理，既能提高部件的抗氧化能力，又能顯著提升部件的整體外觀效果，給人以標(biāo)準(zhǔn)化、美觀化的感受。

4 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)領(lǐng)域非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計與制造直接關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種各樣新的材料、設(shè)備以及工藝應(yīng)用于設(shè)備生產(chǎn)與加工中，這也對設(shè)備設(shè)計與加工工藝提出了更高的要求。因此，需要加強對非標(biāo)設(shè)備設(shè)計與制造要點的研究，明顯設(shè)計、制造的難點和重點，了解設(shè)計過程中的影響因素，明確制造期間的注意事項，保證非標(biāo)設(shè)別能得到專業(yè)、可靠的設(shè)計和制造，提高設(shè)備制造的質(zhì)量與效率。