2、备整体设计或局部设计的过程称之为“非标设计”。从这个观点来看,非标设备在技术成熟定型之后可转变成为标准设备,换而言之,标准设备是从非标设备发展过来的。2、非标设计的特点2.1、定制性非标设计方案是根据用户需求而设计的,要满足不同客户个性化需求。其显著特征是先有需求,再展开设计。设计具有很强的目的性、针对性。2.2、创新性非标设备是一般在市场上买不到现存的能完全满足客户需求的设备,因此设备供应商必须根据客户需求,结合自身经验和市场现有技术状况来展开设计,不能完全照抄照搬。需要强调的是这种创新并不是“拍脑袋式”的发明创造,相反是参照、借鉴成熟原理结构的基础上进行再创新。形象地说,非标设计更像是搭积
4、多修改的余地,此谓之“准”。2.4、行业性非标设备运用于不同的行业,具有不同的行业特点和要求。俗话说“隔行如隔山”,行业不同,生产工艺不同,对设备的要求也各有不同,设备的技术特点也会有较大的差异。对非标设计工程师来说,不仅要有丰富的设备设计经验,还要有一定的行业经验,要“见多识广”。现在有人说“同行如隔山”,是说同样是做设备的,这个行业你是专家,换一个行业你可能是外行了。如做电子产品生产设备,与做工程机械,农业机械等其它行业设备有很大的差异。2.5、风险性虽然说非标设备设计尽可能是在成熟结构原理上的创新,但创新就意味着改变,使用环境的改变,尺寸的改变,材料的改变,工艺的改变等都给新的设备带来了
8、通的依据。设计方案再好,方案输出做得不好,也不能得到客户的认同。很多设计工程师不太重视方案书的编写,习惯直接用展开3D设计,往往容易出现设计了几天的图纸,检讨时发现有很多地方与客户要求不相符,甚至出现方向性错误。输出层面评价内容应包含以下几个方面:1.1、完整性完整性指的是输出文件既要能全面反映客户需求,又要能清晰完整表达设计思想。包含方案输出形式完整性和输出内容完整性。在充分了解客户具体需求后,通过消化并转化,形成“设计任务书”;依据设计任务书进行方案构想,形成“概要设计”,再展开方案设计,形成图档,最后整理形成“方案说明书”,这是方案设计的一般过程。当然,具体到每一个企业和项目,不一定都完
9、全一样。设计工程师要充分理解每一阶段输出的作用,不能变成一种形式,看作是一个额外负担。1.2、准确性设计方案输出要能准确理解设计需求和准确表达设计的意图,尽量采用规范化的工程语言来表达,表达形式上要尽量数据化,不要出现模糊语言和似是而非的表述。举例说明如下:序号模糊表述产能比原来提升了80%品质出现了很大提升自动化程度高占地面积小气缸采用国外品牌设备精度高效益大幅提升准确表述产能为1000件/小时或设备C/T:2秒良率:99%节省人力:3人设备外形尺寸:1000X850X1400(毫米)*气缸为:品牌+型号*轴重复定位精度:0.02毫米设备回收期:0.5年1.3、清晰性输出文件要简洁明了,逻辑
11、技术层面从技术层面对方案作出评价,主要包含以下几个方面:2.1、功能性这是设计方案最基本的要求,主要评价方案是否完全满足客户要求,包括功能要求,产能要求,环境要求等。评价方式必须数据化,评价结论分为完全满足,基本达到,不能满足。不能满足要求的部分要么是修改设计方案,要么是与客户沟通修改客户需求。这里要强调的是要客户修改需求,必须有足够的依据,清楚告诉客户不能达成的原因。2.2、可靠性这里主要指设计方案原理的可靠性,结构的可靠性放在设计阶段评估。透过软件工具进行理论分析、仿真模拟或实物验证来评估可靠性。评价结论分为:可靠,可行,有风险。方案在理论上评估必须可靠,否则必须通过验证和修改方案来保证。
12、功能性和可靠性直接决定方案的成败。2.3、合理性a、生产过程符合产品工艺要求,工件流向清晰,不允许二次不良风险存在。b、方案原理成熟合理,具有可操作性。标准件选用和零部件设计合理。c、整体结构布局设计合理协调,机构动作简洁顺畅。2.4、使用性a、操作性:操作简单方便,操作界面人性化,结构尺寸符合人因工程学要求。b、安全性:评估设备安全、产品安全、操作安全,人身安全,没有安全隐患。c、维护保养:方便设备的维修保养,要有适当的维修操作空间,拆卸和更换零件方便。d、运输:考虑吊装、叉车,运输柜、电梯、过道、地面载荷、减震等。2.5、适用性a、在满足性能要求、使用要求等的前提下,要考虑设备的适用性。不
13、盲目追求高大上,不过于追求完美,不过渡设计。现代设计强调有限寿命设计。b、时效性:要结合客户需求制定合适的方案,要考虑整体开发周期,能否满足交期。c、性价比:性价比是评估方案好坏的重要指标。如为节省一个人力,不惜采用各种设计手段,导致价格远远高出人力的成本,哪这个方案不一定是好的方案。其实我们在讨论案子能不能做的时候,很多时候不单纯是技术的问题,更多的是性价比。2.6、适应性也称为设备的柔性包含:a、适用范围,设计方案在设计之初要尽可能考虑需求的变更如产品尺寸变更,工艺变更等,如果在现有设计方案的基础上,适当进行变更就可满足要求,这样的设计方案更有价值。另一方面如果设计方案能适应多种产品制造要
14、求和多个客户的要求,设备具有很好的推广性,极有可能转化成企业的标准设备,具有一定开发价值。b、再用性:在设备的设计生命周期结束后,是否经过适当改造后再利用,或其关键结构是否可重复再利用到其它场合。工业机器人得到广泛应用,其优势之一就是具有较好的再用性。2.7、创新性a、先进性:设计方案是否在了解了国内外先进技术基础上设计而成,与国内外技术相比,与竞争对手技术相比具有其先进性。b、新颖性:具有比较独到的、巧妙的构思,性能提高了,机构变小了、简单了,速度提升了等,但不一定是“剑走偏锋”式的特立独行式创新。创新的原则是为了解决某些瓶颈,在验证可靠的基础上的创新。2.8、规范性a、符合国家标准及行业规
15、范。b、机构设计尽可能采用标准化,模组化设计。3、评价体系为了保证对设计方案评估的客观性,要建立一套完整的评价体系。包括评价标准,评价流程,评价结果处理等。每个人都有自己的局限性和观点,人为的评价一不能做到客观,二是会出现遗漏。实际操作中所谓的好方案往往是各种需求指标平衡的结果。符合客户需求,满足客户现场使用的就是好方案、好设备。三、如何做非标设计方案非标方案设计的主要工作内容包含:消化客户需求,制定符合自动化的产品制造工艺,提出设备功能要求,提出设计构想,进行可行性评估,效益分析,绘制整体方案图,方案说明书编写等。设计工作表面上看是技术的问题,很多人认为找几个厉害的工程师就行了,其实并不尽然
20、省成本,又能享受到专家服务的选择途径。1.2.3设计资源整合a、夕陪0资源建立建立供应链系统,选择优质品牌供应商,作为战略合作伙伴。包括标准件供应商,加工件供应商等。b、资料库建立公司内0设计资料完善、改善、标准化、存档,确保完整性,准确性、继承性。内容包括整套设备(线体)和标准组件等。这些资料的累积形成企业的核心技术。标准件型录样本包括产品说明书、2D或3D图档收集、分类整理。c、对外合作当今社会要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,不是看一个人,一个团队的技术实力有多强,关键是看整合资源的能力有多强。与同行业设备商建立合作关系,与国内夕专业研究院和院校合作,垂直整合,横向联合,弥补自身的不足
22、技术能力,及外部合作资源。f、前期以较小投入,为进一步与客户沟通准备g、概要设计书的内容包括功能模块、功能要求、结构组成、动作分解、实现方法、比较说明、判别结果等。根据项目的具体情况可适当增减内容。可采用EXCEL表格方式,预先制定好标准模版。2.3、方案设计运用2D或3D设计软件将设计构想用工程语言表达出来2.3.1以产品为核心进行展开,了解产品特性、来料方式、产品形态变化、产品定位及定位精度要求。2.3.2先有整体构思,绘制layout;先作局部结构设计,再作整体结构设计。整体结构设计与局部结构设计交替进行。优先考虑功能的实现和可靠性,再作结构优化和成本考量。开始设计时不要设置过多限制条件
23、,放开思路,不要轻易否决自己的创意和想法。尽可能采用成熟的结构。包括以前做过的结构或市面上成熟的标准模组和结构。涉及到功能实现和对整体方案有重大影响的关键结构要尽可能细化,其它机构不必要太细,但尺寸要准,尤其是安装尺寸,连接关联尺寸。标准件的选用原则:在满足功能情况下尽量选择常用件。品牌选择可按客户要求或设备精度要求分类分级。2.3.7常用典型机构选用a、动力选择优先原则:气缸一普通电机一步进马达一伺服电机一直线电机。b、动力传递优先原则:普通皮带一同步带一链传动一齿轮传动一丝杆传动一凸轮传动一连杆机构。c、直线输送装置:普通皮带线双侧皮带线链条输(倍速链)滚筒线机械手悬挂链。d、旋转输送装置:旋转气缸一气动转台一凸轮分割器+转盘一DD马达。e、导向装置:非标导向结构直线轴承+导向杆直线滑轨。2.3.8设计验证,