非标自动化设备的模块化设计研究

张劲琦 宋迎春

摘要：非标自动化设备多用于机床加工、测量，以及特殊商品的生产，通过非标自动化设备的应用能够实现产品精度的提高，实现商品质量的把控。为了更好实现非标自动化设备的应用，非标自动化设备的模块设计就显得极为重要，这也是非标自动化设备予以更好应用的关键所在。

关键词：非标自动化;模块化设计;设备设计

引言：通过自动化设备的应用可以促使企业的生产效率得到提升，有助于增强产品质量。然而在具体的生产中，利用标准的自动化设备，不可能应用于各个产品的生产，非标自动化设备便是在此背景下应运而生。当前在制造型企业的生产中，非标自动化设备的应用范围在不断扩大，对企业的发展起到了良好的推动作用，探索非标自动化设备的模块化设计也就显得极为重要。

一、非标自动化设备概述

所谓的非标自动化设备，指的是以具体生产需要为依据，客户所定制的自动化设备，通常不会流通于市场，客户不同，所定制非标自动化设备的要求也就有所差别。在开展非标自动化设备设计工作的过程中，可以以实际的使用环境与用途为依据，针对性的开展单独的设计工作。相比较于标准自动化设备，非标自动化设备与其最为显著的区别，就是商品不会流通于市场中，设计的开展主要为了确保特定目的的实现，其设计标准缺乏统一性。在标准化自动设备中，国家的有关标准属于前提条件，在此基础上开展设备的设计。在航天行业所运用的设备中，非标自动化设备所占据的比例比较高，这些设备需要开展特定的设计工作。

二、非标自动化设备模块化设计方法与流程

1.设计流程

在开展非标自动化设备模块化设计工作的过程中，首先应当对客户具体需要做出进一步确定，并在此基础上，针对产品开展科学的分析，明确生产工艺与技术设备参数，在确定上述内容之后，还应当和工程人员开展进一步的探究，对初步方案作出明确，设备总体结构图、局部结构图、电气控制系统等属于方案的内容。完成上述工作之后，还可以邀请专业的人员系统评估方案的可行性、效率、成本等多项内容，并以评估结果为依据，认真改进初步方案。在结束初步方案的优化之后，相关工作人员还应当和客户开展最终的沟通，并积极采纳客户的意见与建议，双方共同确定最终方案。并将最终确定的方案上交至工程部，工程部的工作人员则需要依据设计方案，开展系统的准备工作，准备内容比较多，包含零件、说明书、零件图等。

2.设计原则

在进行非标自动化设备模块化设计与工作时，可以依据单一模块独立实现功能的原则，开展划分工作，这样在进行组装时，可以促使所有模块的独立性能得到保证，为后续调试与搭配的开展创造便捷的条件。在进行模块划分时，需要对所有模块的结构给予关注，重视模块结构的独立性，这样一旦出现问题，只需更换该模块即可。如果部分零件的结构比较繁琐复杂，可以对其进行分解，针对其中的组件，开展模块化处理工作，利用增加或去除组件的形式，强化零件功能。针对一些基础设备，在开展模块化设计工作的过程中，由于其结构比较簡洁，在相关的处理中，可以将其当做独立的模块，利用该形式，可以促使设备的工作环境得到转变，在不影响生产工作的基础上，还能够改变设备规格。在进行模块划分工作时，还需要对日后技术改进予以考量，为了方便后续工作的开展，可以将空闲接口预留在所有模块中，促使更多的需要得到满足。

3.设计方法

第一，关于非标自动化设备硬件模块化设计工作方面，主要针对机械结构开展模块化设计。在开展设计工作前，可以对设备的类别予以划分，并对其作出分区域安置，主要依据功能与结构来进行。关于类型相同设备的模块化设计工作方面，比如，在开展非标自动化设备模块化设计工作的过程中，设备主体可以作为独立的模块，虽然设备有所差别，但是所运用的模块可以相同。例如，在电子行业中，其设备主要分为在线式与离线式两种。传输模块通常存在于在线式设备之中，该模块可以作为标准模块存在，也可以和其他设备开展串联。

第二，一般情况下， PLC属于工业中所运用的控制器， PLC程序的编写质量会直接影响非标自动化设备的性能。利用PLC程序的模块化，可以促使非标自动化设备的统一性与平稳性能得到保障。伴随着编程技术的飞速发展，在PLC的编程中，程序模块化设计的应用范围在不断扩大。在开展非标自动化设备程序模块化设计工作时，可以以有关的需求为依据，针对PLC程序开展划分工作，使其转变为小模块，促使其结构变得更加明晰，模块与模块间的功能具备独立性，有助于程序编写的顺利完成。这样，在进行编程工作时，可以促使其难度系数得到显著减少，有效控制编程重复问题的产生，提升管理工作效率与质量。

4.相关技术

在非标自动化设备模块化设计工作中，需要对可以开展模块化设计的设备进一步确定，并根据现阶段的发展情况，做出大量的调查，依据相关的结果，出台科学的方案。在确定有关方案时，应当高度重视调研结果，在开展非标自动化设备模块化设计工作的过程中，除了对硬件的模块化设计予以考量之外，还需要关注程序的模块化设计，通过建模的形式，充分发挥计算机的辅助作用。在完成上述设计之后，还需要对其进行验证，倘若各项工作能够顺利开展，则可以着手制定模块规划书。在明确非标自动化设备模块化设计工作的过程中，注重对模块的构成与工作形式做出确定。并以有关方案的规定为依据，认真设计模块连接后的布局与关联。关于模块与模块间的连接接口设计工作方面，应当将其便捷性凸显出来，为后续工作的开展奠定基础。在模块化设计工作中，注重充分保障模块独立性。

三、结束语

非标自动化设备具备非常突出的特征，可以促使企业的生产需要得到满足，对于工业企业而言，其日后的发展情况会直接受到非标自动化设备设计质量的影响。因此，在开展非标自动化设备模块化设计工作的过程中，应当高度重视设计，通过高效的设计方式方法，促使设计水平得到强化，不断提升非标自动化设备质量。

参考文献

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