探析非标自动化设备设计开发过程

周朝杰

摘要：本文探究非标自动化设备设计开发过程，首先设计开发的准备工作要明确设计流程、做好设计任务书，然后选择好机械零件、材料、电气控制系统等设计方案并交由相关人员进行审核，最后再按照设计方案的图纸组装非标自动化设备并完成调试工作，为非标自动化设备设计开发人员提供参考。

关键词：非标自动化;设计方案;零件设计;材料选用;组装调试

引言：非标自动化设备顾名思义为非标准化的自动化设备，所以该类型设备的设计开发工作需要结合实际要求进行设计。不同非标自动化设备的设计开发差别很大，导致非标自动化设备的设计开发成本过高，因此本文从非标自动化设备设计开发的过程进行分析，提高非标自动化设备设计开发的效率和质量。

1非标自动化设备设计开发流程

非标自动化设备设计开发的质量直接决定该设备的使用寿命。如果设计开发人员在设计阶段保证该设备的机械零件、材料及电气控制系统等均符合设计要求，则该设备在实际使用中可以保持高效率、高质量的工作。相反，设计开发人员在设计时没有保证各方面的标准均符合要求，实际使用过程中会出现各种质量问题，使用寿命也会严重缩短。非标自动化设备一般分为辅助系统、控制系统、动力部分、传动部分和执行部分五个模块，各模块的功能关系如图1所示：

为保证非标自动化设备设计开发工作的效率和质量，必须制定明确的设计开发流程，保证各设计开发人员各司其职，这样才能在保证设计开发质量的同时降低设计成本。非标自动化设备设计开发流程如图2所示：

由图2可知：非标自动化设备设计开发首先应该提出开发任务要求，然后设计人员编写设计任务书，再由开发人员根据任务书完成总体设备方案设计，最后由专业人员评审设计方案是否符合要求。如果设计方案符合要求则可以进行机械零件的设计，反之则应该重新修改设计方案，直到非标自动化设备设计方案通过审核为止。机械零件设计包括零件工程图设计和电气设计两部分，机械零件设计完成之后可以对其零件进行加工以及采购标准件，各零件准备完成之后可以组装成非标自动化设备并进行调试，调试完成后可以交付给甲方使用。

2编写非标自动化设备设计任务书

非标自动化设备的设计任务书主要包括两部分内容，第一部分为该设备的设计开发目的，第二部分为该设备的设计开发任务。设计任务书中应该包括设备的功能要求、设备的生产效率、设计开发预算、方便性要求、安全性要求、设计开发期限日期等规定，编写好设计任务书之后，设计人员才能进行对非标自动化设备的设计开发工作。

3非标自动化设备方案设计

非标自动化设备方案设计阶段是整个设计开发过程中的第一步，设计开发人员需要根据设计任务书选择出设计的设计方案，保证非标自动化设备的功能参数符合设计任务书中的规定。此阶段设计开发人员一般采用专业的设计开发软件，模拟真实场景中的辅助系统、控制系统，选择适合的动力设备、传动设备、执行设备，保证非标自动化设备的外形和内部结构符合甲方的要求。

4评审非标自动化设备设计方案

评审非标自动化设备设计方案阶段在整个设计开发过程起承上启下的作用，只有设计方案通过评审之后才能进行后续的机械零件设计，所以该设计阶段在整个设计开发过程中非常重要。该设计阶段的评审工作需要由甲方人员与设计人员共同参加，甲方根据设计方案提出问题，设计人员根据设计方案予以解答。如果甲方根据设计方案提出增减功能的需求，设计人员应该根据设计方案考虑是否可行，最后设计人员的设计方案同时受到设计人员和甲方人员的认可之后才可以进行下一阶段的设计。在实际设计开发过程中甲方可以将设计需求委托给需求部门，由需求部门代替甲方人员完成设计方案的评审工作[1]。

5非标自动化设备机械零件设计

非标自动化机械零件的设计与电气控制设计并列，都是设计开发过程中的重要阶段。该设计阶段决定了非标自动化设备具体选择何种型号和参数的设备，所以机械零件的设计对使用寿命、结构、工艺要求、质量、可靠性、安全性等方面有明确要求。机械零件设计的选择必须要保证使用寿命得到设计任务书的要求;机械零件组装成设备的结构和工艺必须符合力学结构;材料的质量应进行控制，防止设备零件的惯性载荷过大;机械零件必须要能满足生产需求和安全保障。

6非标自动化设备设计材料选用

非标自动化设备的设计材料选择是非常重要的一步，材料的材质分很多种类型，不同类型的非标自动化设备需要选择不同类型的材料，所以设计人员需要对金属、高分子、复合、陶瓷等材质材料的性能和价格做好了解，在保证材料选用質量符合设计要求的情况下，降低材料的成本，保证设计开发资金不超过预算。

7非标自动化设备电气控制设计

非标自动化设备的电气控制设计应该在设计方案审核之后进行，非标自动化设备的电气控制系统需要设计工控机、PLC、人机界面、传感器、执行元件等五个模块组成，各模块所需要的设备型号及规格都需要在此设计阶段完成选择，然后再根据选择的设备编写电气控制命令。电气控制设计阶段必须要保证非标自动化设备的操作简单且不容易发生安全问题，否则会威胁到电气工作人员的生命安全[2]。

8非标自动化设备组装调试

非标自动化设备组装调试阶段应在材料准备之后、交付甲方之前，所以该阶段是整个设计开发阶段的最后一步，设计开发人员必须要在此阶段保证对任务书中的规范要求全部进行测试，保证非标自动化设备的各测试参数均符合要求之后才能交付甲方使用。组装调试阶段需要重点对设备的构造和电控系统进行测试，设备构造稳定、材料符合要求是保证非标自动化设备安全性的基础，而电控系统测试结果符合要求，才能保证工作人员在实际工作中不会发生电气安全事故。

9 结论

综上所述，非标自动化设备设计开发需要先明确开发流程、做好设计任务书，然后做出非标自动化设备的设计方案进行评审，评审通过后完成机械零件、材料及电气控制系统的设计，最后再按照设计图纸组装非标自动化设备并进行 调试，这就是非标自动化设备设计开发的全过程。

参考文献：

[1]张晶，丁捷，黄腾辉.非标自动化设备设计开发过程研究[J].内燃机与配件，2018（16）：188-189.

[2]肖仁强.非标自动化设备设计开发过程研究[J].中国设备工程，2017（18）：203-204.