非標機械設(shè)計與管理

1、非標機械設(shè)計與管理非標機械有別于傳統(tǒng)機械設(shè)計，非機械設(shè)計有時間性限制,設(shè)計周期要短，設(shè)計要簡潔、準確、安全、可靠及滿足客戶合理的專業(yè)性要求，用戶對非標機械的設(shè)計往往有許多的要求，包括合理和不合理的，這是一項挑戰(zhàn)性的工作,在此我們對非標設(shè)計進行探討。設(shè)計產(chǎn)品的分類.要弄清所設(shè)計的機械屬于成熟型的非標機械還是非成熟型的非標機械，所謂成熟型的非標機械是指哪些工作原理清晰，機械結(jié)構(gòu)較為通用，甚至有產(chǎn)品樣板可以模仿的產(chǎn)品;所謂非成熟產(chǎn)品是指工作原理比較復(fù)雜，機械結(jié)構(gòu)不通用，更嚴重的是連客戶都未完全了解其產(chǎn)品的整個生產(chǎn)工藝，或者是客戶正在試驗使用未成熟的生產(chǎn)工藝，而要設(shè)計一些機械來滿足生產(chǎn)工藝要求,所以，

2、非成熟產(chǎn)品設(shè)計就會有難度性高、不確定性和風(fēng)險性的特點。除了以上的因素外,企業(yè)已經(jīng)擁有的成熟技術(shù)也是一個重要因素，某些訂單產(chǎn)品對于擁有成熟技術(shù)的公司來說屬于成熟的產(chǎn)品，對于完全未涉足過該領(lǐng)域的企業(yè)來說則屬于非成熟產(chǎn)品，要具體分析。成熟產(chǎn)品的設(shè)計。成熟非標機械設(shè)計可以分為三類，第一、主機相同,夾具和輔件不同，這類型的設(shè)計較簡單，只要消化好主機和輔件的作用就行了；第二、主機的規(guī)格要放大或縮小，動力要變化,那就需要將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和動力重新考慮，例如企業(yè)有30噸壓力的四柱壓機，現(xiàn)在客戶要訂造一臺60噸四柱壓機，這樣，在結(jié)構(gòu)形式、液壓油路和電路相同的情況下,我們就要對框架進行力學(xué)分析計算，重新選擇框架用料大

3、小，另外，液壓缸、液壓泵、液壓閥等重新選型；第三、主機不同，部件相同，那就要根據(jù)成熟的部件進行組合設(shè)計,達到客戶要求，這樣則盡可能采用成熟的部件，對特別設(shè)計部分進行設(shè)計，并提早對特別設(shè)計部分進行試驗，另外，使用三維圖對整體進行組裝,在圖中對運動部件進行仿真運動,確認總體結(jié)構(gòu)成功.非成熟產(chǎn)品設(shè)計。非成熟產(chǎn)品設(shè)計分成三類，第一、單機類,主機較簡單，但本企業(yè)對該產(chǎn)品不了解，客戶提供較詳細資料,甚至包括樣機。針對這類型的設(shè)計,企業(yè)要對目前樣機工作內(nèi)容、工作原理、采用的結(jié)構(gòu)進行詳細分析后進行設(shè)計；第二、組合機類，主機較為復(fù)雜，部分結(jié)構(gòu)可以使用企業(yè)成熟的結(jié)構(gòu)，總體上要重新設(shè)計,針對這類型的設(shè)計，企業(yè)首先是

4、要評審，企業(yè)是否有足夠的能力承擔(dān)設(shè)計任務(wù)，評審?fù)ㄟ^后，則要對所設(shè)計機械生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進行詳細的了解，了解所設(shè)計產(chǎn)品的工作原理，進而進行機械結(jié)構(gòu)和控制原理的選擇，和總體構(gòu)思和設(shè)計；第三、生產(chǎn)線類，這類型產(chǎn)品是最復(fù)雜的設(shè)計，這類型的設(shè)計往往不能由本企業(yè)就可以完成，需要選用外部產(chǎn)品與本企業(yè)組合才能完成生產(chǎn)線，包括液壓機、鍋爐、制冷設(shè)備、輸送設(shè)備、風(fēng)送等流體輸送設(shè)備、吊重設(shè)備、模具、夾具、自動化入料和出料等專用設(shè)備。因而生產(chǎn)線的設(shè)計的評審要更加嚴格，除了評審本企業(yè)是否能夠完成設(shè)計外,配套供應(yīng)商是否也達到要求，對生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線工作原理要了解，對生產(chǎn)線的各臺設(shè)備更要詳細分析.設(shè)計前評審。對于

5、成熟產(chǎn)品中的復(fù)雜類型和非成熟產(chǎn)品則要采用設(shè)計前評審，設(shè)計前評審的內(nèi)容包括第一、企業(yè)的擁有的技術(shù)、客戶提供的技術(shù)、企業(yè)短期可以獲得的技術(shù)和協(xié)作企業(yè)提供的產(chǎn)品和技術(shù)支持程度是否足夠；第二、企業(yè)的人力資源情況和資金情況；第三、完成該產(chǎn)品后帶來的收益,包括資金、技術(shù)、市場及人力資源等方面,若設(shè)計失敗后帶來的損失，包括資金、市場和公司形象等方面?？傮w設(shè)計方案的評審。當(dāng)設(shè)計前評審?fù)ㄟ^后，則可以開展設(shè)計，根據(jù)設(shè)計任務(wù)的大小和難度交由不同的設(shè)計小組去完成，設(shè)計小組首先要進行設(shè)計的選型和組合工作，進而完成設(shè)計方案，包括設(shè)計總圖(產(chǎn)品總圖采用三維設(shè)計）、主機或生產(chǎn)線的主要參數(shù)、配套的主要設(shè)備、機械和電氣的主要部件

6、和參數(shù)、主要控制方式等.在評審前評審小組收集的評審依據(jù),評審依據(jù)包括：第一、企業(yè)與客戶簽訂的技術(shù)協(xié)議；第二、本企業(yè)的技術(shù)標準；第三、相關(guān)的其它技術(shù)標準，包括國際、國家和行業(yè)標準;第四、產(chǎn)品直接成本和合同價格。評審小組對以上內(nèi)容進行評審,評審的原則有：第一、方案符合客戶的合理要求;第二、方案采用行業(yè)和企業(yè)標準化、通用和成熟的設(shè)備和結(jié)構(gòu);第三、產(chǎn)品要達到高質(zhì)量、低成本和先進性的綜合要求。部件和零件評審。當(dāng)完成總體方案評審后，設(shè)計小組則可以進行部件和零件設(shè)計，評審依據(jù)包括:第一、客戶與企業(yè)簽訂的技術(shù)協(xié)議（指定外購件品牌為主)；第二、本企業(yè)的部件、零件和外購件標準；第三、設(shè)計手冊標準及企業(yè)常用設(shè)計公差

7、配合、精度、選材等標準；第四、力學(xué)計算依據(jù)和熱力學(xué)計算等計算依據(jù)等.評審的內(nèi)容包括:部件圖、零件圖、主電路圖、控制線路圖、零件清單、外購件清單、標準化清單、力學(xué)和熱力學(xué)計算書等。在非標設(shè)計過程中,往往是時間緊迫，因而采用三維設(shè)計會減少設(shè)計失誤，部件和零件審核過程中，若時間有限，則對主要部件、零件、外購件和計算書進行審核,避免出較嚴重的錯誤。企業(yè)設(shè)計標準的制定。企業(yè)標準包括的內(nèi)容有：第一、常規(guī)產(chǎn)品標準，指本企業(yè)產(chǎn)品目錄的產(chǎn)品。包括的內(nèi)容有：經(jīng)過設(shè)計成熟后，企業(yè)完善產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù),圖紙（總?cè)S圖和零件二維圖）、設(shè)計書、說明書和零件、外購件和標準件清單，以及產(chǎn)品視頻、圖片等；第二、常用機構(gòu)標準,企業(yè)

8、將常用的機構(gòu)確定為企業(yè)的標準部件，包括驅(qū)動減速機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、輸送機構(gòu)、傳動機構(gòu)、裝夾機構(gòu)、起重機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、停車減速控制機構(gòu)、加熱機構(gòu)、冷卻機構(gòu)、風(fēng)送機構(gòu)、機架結(jié)構(gòu)、保溫結(jié)構(gòu)、防護機架等,企業(yè)將成熟的機構(gòu)設(shè)計圖紙、物料清單、視頻、圖片、計算書等歸類；第三、常用部件和零件標準，包括驅(qū)動部件、從動部件、導(dǎo)向部件、液壓站、車輪、托輥、導(dǎo)向輪、常用軸、支座、門、窗等;第四、常用外購件，包括電機、風(fēng)機、減速機、發(fā)熱冷卻元件、液壓元件、氣動元件、電氣元件、機械元件、五金元件、直線道軌、絲桿等；第五、材料標準，包括鋼、有色金屬、合金、非金屬材料板材和型材等；第六、產(chǎn)品和零件的外觀標準,產(chǎn)品的機架型材、地

9、腳和護罩選擇、制造工藝、油漆的質(zhì)量和顏色，零件的防銹處理工藝和顏色,企業(yè)和安全標志，吊裝點的設(shè)置，各類行程、光電開關(guān)安裝方法和防護，線槽、氣管和液壓管布置。企業(yè)標準建立過程中不斷地吸收常用機械零件制造商的制造產(chǎn)品目錄，將常用的零件列入企業(yè)的標準中,將常用的電機、減速機、PLC等機械電器件列入企業(yè)標準中.企業(yè)標準的建立要遵循幾個原則：第一、常用性，無論是產(chǎn)品標準還是其它標準都應(yīng)當(dāng)是常用的列入標準，避免參與標準品格泛濫；第二、質(zhì)量和安全性，建立標準的產(chǎn)品、機構(gòu)、部件、零件和外購件都必須經(jīng)過檢驗使用安全可靠,質(zhì)量保證；第三、成本性，成熟成為標準的產(chǎn)品、機構(gòu)、部件、零件、外購件和材料都應(yīng)當(dāng)在保證質(zhì)量的

10、前提下,確保低成本原則.設(shè)計的總結(jié)和檢討。企業(yè)每次設(shè)計完成后必須對設(shè)計進行總結(jié)分析，第一、失敗和失誤的地方檢討，分析造成的原因，出現(xiàn)問題的設(shè)計是否偏離企業(yè)的標準，是否屬于未有企業(yè)標準的內(nèi)容,是否要建立相應(yīng)的企業(yè)標準；第二、結(jié)構(gòu)、傳動等是否符合企業(yè)標準，檢討那些偏離企業(yè)標準,要修正,或企業(yè)標準不足，要進行補充；第三、經(jīng)過該項目后,發(fā)現(xiàn)有好的設(shè)計將其納入企業(yè)標準，完善企業(yè)標準.企業(yè)常用的傳動機構(gòu)。第一、直線運動機構(gòu)有：驅(qū)動機構(gòu)A，采用電機（伺服電機、變頻電機）、減速機、同步輪（主動和被動）、同步帶、同步帶連接塊，由同步帶連接塊驅(qū)動物件作直線運動；驅(qū)動機構(gòu)B，采用伺服電機、減速機、聯(lián)軸器或同步帶輪、

11、絲桿（T型和滾珠型）和螺母,由螺母驅(qū)動物件作直線運動;驅(qū)動機構(gòu)C,電機、減速機、鏈傳動或同步帶傳動、滾筒（主動和被動)、托輪和輸送平帶或網(wǎng)帶，或者滾筒帶鏈條傳動，鏈條帶動網(wǎng)車或輸送網(wǎng),直接驅(qū)動網(wǎng)和帶作循環(huán)或往復(fù)運動；驅(qū)動機構(gòu)D，采用電機、減速機、聯(lián)軸器、車輪,車輪與道軌摩擦驅(qū)動物件直線運動，或者，數(shù)個車輪(托輪）與小車摩擦驅(qū)動小車直線運動；氣缸傳動、液壓缸和伺服缸傳動,缸軸推動物件作直線往復(fù)運動；電機、減速機、鏈輪、曲軸、連桿，連桿驅(qū)動物料作直線往復(fù)運動；驅(qū)動機構(gòu)E，采用卷揚機鋼絲繩牽物件作直線往復(fù)運動;驅(qū)動機構(gòu)F，采用電機、減速機、凸輪、連桿，連桿驅(qū)動物件進行往復(fù)直線運動，或者軸向凸輪，用凸

12、輪槽驅(qū)動軸承及物件作直線往復(fù)運動；驅(qū)動機構(gòu)G,采用電機、減速機、壓輥（主動和被動），由壓輥直接驅(qū)動物料作直線或往復(fù)運動.第二、直線運動的導(dǎo)向機構(gòu)有直線道軌及道軌副、V型加平型輪配V型和平型道軌、導(dǎo)向軸配軸套等;第三、圓周運動機構(gòu)有：驅(qū)動機構(gòu)A，電機、減速機、主軸及軸承,主軸驅(qū)動物件作圓周運動；驅(qū)動機構(gòu)B，電機、分割器、轉(zhuǎn)盤，由轉(zhuǎn)盤驅(qū)動物料作圓周間歇運動。第四、風(fēng)送機構(gòu)有：風(fēng)送機構(gòu)A,利用壓縮空氣吹送輕質(zhì)物料，物料在道軌運動；風(fēng)送機構(gòu)B，壓縮空氣吹送粒狀和粉料，壓縮空氣將粒狀和粉料混合成料和氣混合物，在管道內(nèi)傳送，再進行料氣分離,進行傳送物料。第五、加熱機構(gòu)，紅外線發(fā)熱板直接加熱，鹵素?zé)糁苯蛹訜?/p>

13、、電熱棒直接加熱循環(huán)空氣、燃氣爐直接加熱循環(huán)空氣、電熱板或電熱棒加熱鋼板后加熱（接觸式），導(dǎo)熱油加熱鋼板后加熱（接觸式）;第六、冷卻系統(tǒng)，冷卻塔和冷凍機冷卻配水池;第七、空氣循環(huán)，軸流風(fēng)機和離心風(fēng)機；第八、吸料和夾料裝配，氣缸驅(qū)動針刺裝配、機械夾手裝配和真空吸盤.非標機械設(shè)計要取得成功，有幾方面我們是要努力的，第一、企業(yè)要聘用、培養(yǎng)和凝聚一支優(yōu)秀的設(shè)計隊伍；第二、企業(yè)提供良好的設(shè)計環(huán)境和設(shè)施，及保密設(shè)施和制度；第三、企業(yè)建立和持續(xù)完善企業(yè)的產(chǎn)品、機構(gòu)、部件、零件、外購件、外觀等標準，建立企業(yè)的技術(shù)庫,包括方案、工藝說明書、三維總圖、清單、計算書、目錄、圖片和視頻等;第四、企業(yè)不斷檢討企業(yè)設(shè)計的

14、產(chǎn)品,持續(xù)改善；第五、企業(yè)不斷學(xué)習(xí)先進的產(chǎn)品和技術(shù)，對于專業(yè)技術(shù)，本企業(yè)無法學(xué)習(xí)的，則要向先進企業(yè)（包括歐美和日本等先進國家企業(yè)）直接購買，或聘請擁有先進技術(shù)的設(shè)計技術(shù)人員，不斷地研發(fā)，進行新技術(shù)儲備。當(dāng)企業(yè)擁有優(yōu)秀的設(shè)計隊伍，這支隊伍的積極性得到充分提高后，企業(yè)的技術(shù)積累到一定階段時，企業(yè)就將迎來強的設(shè)計能力和高的設(shè)計水平，從而讓企業(yè)成為行業(yè)的先鋒及具備跨行業(yè)發(fā)展的能力。非標自動化設(shè)備的應(yīng)用非標自動化設(shè)備概述 非標自動化設(shè)備的制作不像普通標準設(shè)備那么簡單，普通的自動化設(shè)備研發(fā)設(shè)計成熟之后，可根據(jù)具體的流程來制作,而非標自動化設(shè)備這需要根據(jù)生產(chǎn)場所,產(chǎn)品加工特性來獨立設(shè)計,所以非標自動化設(shè)備沒

15、有一個具體的模型可以參考，必須根據(jù)生產(chǎn)的要求來設(shè)計。非標自動化設(shè)備的前景 自動化設(shè)備的主要作用就是提高生產(chǎn)效率,和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約勞動成本，使企業(yè)的發(fā)展從粗獷型轉(zhuǎn)向集約型,由于各種因素，一些生產(chǎn)部門無法使用自動化設(shè)備來實現(xiàn)生產(chǎn)。非標自動化設(shè)備應(yīng)用廣泛，能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)的不同需求，是實現(xiàn)工業(yè)自動化不可缺少的一股力量。非標自動化設(shè)備在裝配行業(yè)的應(yīng)用 加工制造業(yè)是勞動力相對密集的行業(yè),尤其是裝配行業(yè),由于很多廠家的產(chǎn)品各有不同，這就要求生產(chǎn)生產(chǎn)裝配工序也有差異,市場競爭促使企業(yè)不斷追求創(chuàng)新，新產(chǎn)品新工藝，這些都是生產(chǎn)要求不是一個普通的自動化設(shè)備能夠適應(yīng)的. 目前應(yīng)用廣泛的非標設(shè)備屬于自動鎖螺絲機，我們

16、日常接觸到的商品,如：手機，電腦，電視，玩具等這類產(chǎn)品一般都需要螺絲鎖付,每種這樣的產(chǎn)品樣式各不相同，同一種產(chǎn)品也有不同型號,這些螺絲鎖付的工作沒有一件設(shè)備能夠適應(yīng)所有產(chǎn)品。下面我們來看幾個案例就明白了 五軸自動擰螺絲機的應(yīng)用案例 五軸自動擰螺絲機是多軸式的一個分支,這里的五軸自動擰螺絲機采用的是固定式的設(shè)計方案，產(chǎn)品需要鎖付的螺絲孔位排列極不規(guī)律。如下圖所示: 這個是多軸自動擰螺絲機的一個優(yōu)勢,多軸自動擰螺絲機的軸位可以根據(jù),產(chǎn)品的生產(chǎn)要求來設(shè)計，可以看到該產(chǎn)品銅線圈需要鎖付3顆螺絲,右側(cè)的散熱風(fēng)扇需要鎖付2顆螺絲,采用多軸式自動擰螺絲機的好處在于,5顆螺絲可以同時鎖付，保證的力矩的平衡性，

17、螺絲孔位較小,傳統(tǒng)鎖螺絲機不能保證質(zhì)量，尤其是對散熱風(fēng)扇的兩個螺絲鎖付.多軸自動鎖螺絲機可提高產(chǎn)品質(zhì)量一次即可完成5顆螺絲的鎖付,大大提高的工作效率，一人操作即可,減少工位，節(jié)省人工成本,操作簡單，作業(yè)員只需將帶鎖付產(chǎn)品組裝放入夾具.按下啟動按鈕即可. 電飯煲生產(chǎn)線的八軸自動擰螺絲機 這款八軸自動擰螺絲機是根據(jù)該產(chǎn)品的特點和要求設(shè)計的，電飯煲作為生活必需品,關(guān)于飲食方面的產(chǎn)品，消費者在選購的時候是比較細心的,電飯煲在生產(chǎn)加工過程中是比較講究的，要保證品質(zhì)，清潔衛(wèi)生，不能有劃痕，該廠生產(chǎn)電飯煲蓋采用的是傳統(tǒng)的鎖螺絲機方式,面對消費者對品質(zhì)細節(jié)越來越高的要求.開始讓廠家有些困惑。 提高產(chǎn)品的質(zhì)量和

18、生產(chǎn)效率，當(dāng)然要靠自動化設(shè)備，設(shè)備的好處在于能夠精確定位,質(zhì)量易控制，效率能快速提高.采用八軸的自動擰螺絲機一次鎖完產(chǎn)品的八個螺絲。 作業(yè)員只需將頂蓋和頂蓋鋁板組裝好，放入我們設(shè)計的夾具中即可，按下啟動按鈕，即可完成八顆螺絲的鎖付,然后取下鎖好螺絲的產(chǎn)品，另一只手放置待鎖付的產(chǎn)品. 35秒即可完成8顆螺絲的鎖付,作業(yè)員操作輕松，僅需拿放產(chǎn)品即可,傳統(tǒng)的做法 鎖付8顆螺絲需要16-20秒，而且作業(yè)員工作壓力較大,無法長期作業(yè),疲勞操作產(chǎn)品質(zhì)量無法保證,自動化設(shè)備的優(yōu)勢可以很明顯就看出來.制造非標自動化設(shè)備計劃書一。設(shè)備的領(lǐng)域：1。1非標設(shè)備”就是非標準設(shè)備,不是按照國家頒布統(tǒng)一的行業(yè)標準和規(guī)格制

19、造的設(shè)備，而是根據(jù)自己的用途需要，自行設(shè)計制造的設(shè)備。且外觀或性能不在國家設(shè)備產(chǎn)品目錄內(nèi)的設(shè)備。1.2.隨著工業(yè)時代的進步，機械設(shè)備逐漸代替人工操作,實現(xiàn)高效率生產(chǎn)作業(yè)手段。其工作特點就是用機械設(shè)備或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令控制設(shè)備自動進行操作或以模仿人的工作方式來完成。二經(jīng)營理念：以生產(chǎn)、銷售為一體的專業(yè)性技術(shù)企業(yè).秉承追求卓越的服務(wù)理念,從設(shè)計開發(fā)到生產(chǎn)制造,以專業(yè)化的技術(shù)和一流品質(zhì),服務(wù)于客戶。是根據(jù)客戶指定要求完成自動機械化的機器,及治具，工裝夾具，包括設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及售后服務(wù)。三服務(wù)對象中小型的非標測試設(shè)備研發(fā)及制造 測量測繪工程承接 特殊被檢參數(shù)的測量設(shè)備開發(fā)與制造 實驗測試及性能驗證類 非標準實驗測試機臺設(shè)計與制造 新產(chǎn)品開發(fā)性能驗證機臺設(shè)計與制造 自動化及機電一體化類 非標