非标自动化设备装配品质与效率提升研究

王成伟 李秉沉 张港

摘要：非标自动化设备以自身独特的优势融入各个行业，减轻了各行业劳动者的工作负担[1]，而非标自动化设备的装配是非标设备从图纸到产品的重要组成环节。非标自动化设备的装配质量会直接影响产品的质量与生产效率，不合理的装配方式还会影响设备本身的寿命甚至会引发安全事故。在实际生产工作中非标设备的组装周期又常常被其他环节所挤占压缩，所以能够高效准确的组装非标设备变得尤为重要。本文提出一种组装工艺文件为装配工作人员提供安装上的指导进而提高安装质量与效率。

关键词：装配;效率提升;工艺文件

1.    非标自动化设备的定义

非标自动化设备即国家尚无定型标准，需要根据实际功用来自行设计和制造的非通用性设备。[2]非标设备一般具有唯一性，这也就决定了非标设备在组装环节很难进行具体的参考。

2.    在非标设备的组装环节提升效率

2.1  非标自动化设备安装流程

1.1非标设备安装流程图

非标自动化设备在组装阶段需要经历以下流程，

1）  装配图查看，在整个的装配环节都离不开装配图，它是工程组装人员开展工作的重要依据。所有的安装要求安装物料都要从装配图上查询。有经验的领导还需要从装配图中得到任务量的大小组装难度以便于人员的分配。

2）  标定，使用记号笔或是用有颜色容易查看的胶带在地面或是柱子上进行标记，此环节是确定机器的摆放位置和安装过程中的参考基准，标定完成后需要核对其正确性。

3）  备料，在标定完成后，需要把对应物料准备齐全，包含非标件和标准件以及组装过程中所需要的工具如内六角扳手等。

4）  機械组装，机械结构组装的过程中需要参照图纸获取必要的安装尺寸与安装要求，整个安装过程需要同步进行检查，保证设备的安装符合图纸要求。

5）  管线组装，在机械结构组装完成后，进行电路、气路、液路的排布连接。

6）  设备调试

2.2  非标设备组装常见问题

由于非标自动化设备从研发到投入生产的时间周期一般较短，而设备的组装又是靠后的环节，时间常常被研发、设计、采购、加工等挤占，导致设备安装过程较为仓促，最终影响产品的质量;传统的装配方式中，装配人员通过查看二维装配图的方式获取设备的安装要求来组装设备，由于设计周期较短，设计工程师很难把二维装配图做到细致准确的地步，从而不能够有效的指导生产，即使二维装配图清晰准确，但对看图者的知识水平和经验水平要求较高也不利于装配工作的顺利进行;此外在安装的过程中还要保证安装顺序安装方法的正确合理性以及整个安装过程的安全性。

2.3  非标自动化设备装配效率提升

通过非标装配流程图可以得出，装配图为装配环节提供了安装要求，具体的安装尺寸，以及材料明细表，有经验的工程组装人员可以通过装配图完成设备的组装，为了进一步提高组装效率与质量让整个安装过程能更加清晰的呈现在工程组装人员面前，本文通过制作新型的非标设备工艺组装工艺文件来实现。

新工艺文件应该包含以下几个方面：

（1）     基于三维软件的三维爆炸视图（能够使装配工作人员快速的了解组装的内容）

（2）     二维装配图（对传统装配图的保留，工作人员从中获取安装的尺寸等）

（3）     材料明细表（对传统的保留，方便备料环节）

（4）     安装方法及注意事项（此环节是对传统装配图的补充，会新增装配的顺序与方法，把安装过程细节化）

（5）     检测标准（为品质人员提供参考）

（6）     安装工具（方便备料环节，节省工作人员找工具的时间）

非标自动化装配工艺文件是在装配图的基础上进一步细节化处理，是对装配图的补充，但它又需要从装配图上独立出来，形成专门的工艺文件，方便制作查看与管理。非标自动化装配工艺文件使得装配环节简明具体并提供正确的安装顺序与方法可以提升装配环节的工作效率与品质，也能够对装配安全提供了一定的保障。下图为一台设备的驱动部分的三维爆炸图举例，是非标自动化设备装配工艺文件的主要内容，有时可以直接根据图示备料组装。

3.在非标自动化设备开发流程中提高效率

非标自动化设备一般的开发流程如图1.3

1）客户根据自身的生产需要提出需求。

2）  工程师根据需求做出方案图，一般包含大致机器轮廓尺寸，功能的实现方式等。主要是向客户提供简图说明己方设计的产品能够满足对方的生产需求且经济实惠。

3）  内部成立小组对方案进行讨论，若有不合理之处返回到上一环节修改。

4）  内部方案通过后与客户一起会审，客户根据自身具体情况，对方案进行确认。若有不能满足客户需求则返回方案环节。

5）  会审通过后，工程师开始进行具体的设计工作，包含非标件的设计，标准件的选型（电机减速机模组气缸的选型等）。

6）  在具体设计之后还需要经过再次设计评审保证设计符合方案要求以及减少因大意所引起的设计错误。

7）  设计评审之后，参照设计图纸与材料明细表进行非标件的加工以及标准件的采购。利用这段时间工程师可以进行非标自动化设备装配工艺文件的编写。

8）  在组装之前需要进行加工件与采购件的检查，保证零部件符合设计要求，完成后可以进行设备的组装与调试。

非标自动化设备装配工艺文件需要嵌套在现有非标设备设计制造流程[3]，装配工艺文件依托于具体设计，设计评审合格后装配工艺文件可以与“加工采购”同步进行如图1.2，此过程不会拖延整个工程的进度，还可以在工艺文件的制作过程中发现设计出现的问题，能够及时的改正，避免到达组装环节发现零件错误拖延工时影响交期。

4.结语

非标自动化设备装配工艺文件中采用了爆炸图与二维装配图相结合的方式能够有效的提高工作人员的读图速度，且装配工艺文件附有安装的顺序与安装方法能够有效为安装过程提供参考，可以在一定的程度上保证设备的安装效率与安装的质量;也为安装过程的安全性提供了保障。非标自动化设备装配工艺文件在制作的过程中也可以对设计过程进行检查，能够提前发现设计过程中出现的问题及时更正避免拖延交期。

参考文献：

[1]   龙罡，江涛，臧晓飞.非标自动化设备的特点及设计[J].南方论坛，2020.7上：19-20

[2]   方丽群.浅谈非标自动化设备的设计[J].山东工业技术，2015：251

[3]   赵亚宁，万文浩.非标自动化设备的现状、开发流程及提高设计效率的措施[J].装备制造技术，2016.10：246-247

作者简介：

王成伟（1995年7月）男，汉族，安徽宿州人，本科，工程师，研究方向：自动化设备及智能设备.