非标自动化产业关键问题分析与研究

李晨 焦孙治 杨剑桥

摘要：随着制造业市场竞争愈来愈烈和劳动成本的不断提高，企业已经开始注重非标自动化产品的发展，不断寻求非标自动化设备代替人工进行生产制造，以达到提高产品质量和降低生产成本的目的。非标自动化产品在工业零部件的生产及装配、医疗产品的装配及包装、电子元器件装配、物流行业的仓储等方面有广泛的应用。本文针对非标自动化行业的特点进行分析，对非标自动化产品的企业门槛、人员素质、创新研发等方面中存在的问题进行分析，并提出行之有效解决方案，以促进非标自动化行业的发展，带动我国制造业有序可持续发展。

Abstract： With the increasingly fierce competition in the manufacturing market and the continuous increase in labor costs， companies have begun to focus on the development of non-standard automation products， and constantly seek non-standard automation equipment to replace manual manufacturing in order to improve product quality and reduce production the purpose of the cost. Non-standard automation products have a wide range of applications in the production and assembly of industrial parts， assembly and packaging of medical products， assembly of electronic components， and warehousing in the logistics industry. This article analyzes the characteristics of the non-standard automation industry， analyzes the problems in the enterprise threshold， personnel quality， innovative research and development of non-standard automation products， and proposes effective solutions to promote the development of the non-standard automation industry， to promote the orderly and sustainable development of my country's manufacturing industry.

关键词：非标自动化;生产成本;市场竞争;创新研发

Key words： non-standard automation;production cost;market competition;innovative research and development

中图分类号：TS736                                       文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）10-0174-02

0  引言

非标自动化生产线是按照用户提出的需求，为用户定制的特定且唯一的自动化生产线，装配用的零部件都是按照统一的行业标准和规格制造的[1]。近年来，随着劳动力数量的下降、劳动成本的提高以及企业对产品质量的更高要求，非标自动化产品也迅速得到推广，市场规模不断扩大，但我国非标自动化设备企业存在数量多、体量小，核心技术落后、设备不稳定的特点，与当今一流水平存在非常大的差距，为了引导制造业的发展，我国非标自动化设备企业必须要组建专业团队，创新研发出具有企业的特色的精专产品，充分利用高新技術，打造机电一体化的设备，以促进非标自动化行业的发展，带动我国制造业有序可持续发展，引领世界一流水平。

1  非标自动化设备发展现状

随着经济水平的提高以及企业对产品质量、生产成本的严格管控，诸多的半自动化、全自动化生产线走进工厂，逐渐代替传统生产加工方式，主要应用在工业零部件生产和装配、食品药品的生产输送及包装、电子元器件装配与运输等方面。未来几年，我国的非标自动化产业将迎来持续上升的局面，简单且重复的传统加工生产线必将被非标自动化生产线所替代[2]，非标自动化行业有广阔的发展空间。

但是面对广阔非标自动化的市场，我国非标自动化产业存在企业数量多、体量小的问题，机械、电气、销售工程师十几个人组成的小微型企业居多，企业承担风险能力比较低，售后保障低;非标自动化设备主要从业人员综合素质低，面对机电一体化的非标自动生产线，单一的机械工程师、电气工程师是不能够胜任的，这就要求相关从事人员具有较强的综合素质，对于售后和维保人员来说这一点显得尤为重要;非标自动化生产线大多是依赖高精度机器人、线性模组进行工作，然而这些我国所用的高端元器件靠进口，自主生产能力差;大部分小微型企业的创新研发能力低，不能够及时跟进产品的更新，这种现象同样是由团队素质所决定的，创新型设计一定是群策群力的结果，对于产品日新月异的企业来说，小微型企业承接项目的风险较大[3]。综上所述，这些问题严重阻碍了我国非标自动化产业的发展。

2  非标自动化产品关键问题分析

2.1 用户需求多元化，产品可复制性差

由于用户需求多元化，非标自动化产品方案的制定是没有标准可循，企业只能针对不同客户来定制不同方案，对于相似产品的生产制造过程，不同的企业所制定的初始方案是天差地别的;对于同一类产品的非标自动化设计，由于企业规模不同、所接产品的订单不等、产品利润有高有低等因素的影响，给客户制作的方案也存在很大的区别，这就导致了非标自动化设备无法批量生产，因此不能够为非标设备企业带来持续效益。但是非标自动化项目对于小微型企业来说，是进入市场的试金石，是非常具有诱惑力的，因此出现了小微型企业扎堆进军非标自动化产业，而中大型企业注重的是长期稳定的项目，对非标自动化产业来说他们不屑于投入过多的人力物力，逐漸远离非标自动化产业，造成了规模企业优势表现不明显的现象[4]。

2.2 发展空间广阔，发展水平参差不齐

随着市场需求的不断增长，非标自动化产业市场规模的不断扩大，并且非标产业准入门槛比较低，这就造成了所从事非标自动化产品的企业如雨后春笋，层出不穷，各式各样的企业不断瓜分非标自动化产业这块“蛋糕”。十来个人的“小作坊”可以利用人员比较少的特点，进行利益竞争，导致小微型企业不断打价格战，而客户也更加倾向于比较低的出价，比较低的出价必然要压缩生产管理成本，设计人员在选材上会退而求其次，这就造成了小微型企业所做的非标自动化产品质量参差不齐，可靠性降低，小厂逐渐占据市场主导地位，大规模企业难以发展，导致我国非标自动化行业整体水平不高。

2.3 低层次市场需求“滋养”小微型企业

要实现自动化生产要经历三个阶段的发展：有人工干预的半自动化生产、无人化工厂的全自动化生产、信息化与自动化相融的高端自动化生产。客户会从设备成本、管理成本等方面综合考虑，大多企业会选择有人工干预的半自动化非标设备。客户基于成本降低了对自动化生产线的要求，这就使得非标自动化企业降低了生产的难度。半自动化非标设备的设计，不需要技术人员具有很强的综合素质，机械、电气工程师相互配合就可以完成。因此非标设备企业会在一定程度上降低对技术人员的要求，企业在招聘时就会对应聘人员降低要求，使得企业整体实力下降。这就造成了小微型企业只能够生产初级的非标自动化设备，很难为客户不断提供产品的升级。当市场需求降低了层次，企业的综合素质便下降了档次，随之便没有了高质量的产品，可为其他客户提供的设备便都是初级产品，周而复始，伴随着一系列的恶性循环，导致我国非标自动化行业始终不能向高端产品发展[2]。

2.4 非标自动化企业创新研发能力弱

每个非标设备企业在创业之初都会走的一条路就是仿造，这是任何企业都无法避免的，但是一味地仿造注定是落后，永远不能引领行业潮流。有一些非标自动化设备公司为了追赶行业高新水准，减小自己产品与世界一流水平的差距，企业会去参加各类自动化行业的展会。从展会上学到的新技术、新工艺，在一定程度上会促进企业的成长与发展，但是能在展会上公开的技术对于公开者本身来说，并不是属于核心技术，如果一直跟着展会来发展，企业发展会受制于人，对于世界先进水平只能望尘莫及。同时不在仿造的基础上加以改进和创新，会逐渐消磨企业技术人员的创新能力，严重影响企业的良性发展[3]。

3  非标自动化产品发展方向

3.1 提高设计企业的综合实力

企业的综合实力对企业长远发展有着重要影响，一个公司的综合实力的高低主要靠工程师的综合素质、综合能力的差别，公司的机械工程师、电气工程师必有雄厚的机电一体化基础知识、工作经验。这就要求企业需要成立一套完备的员工成长体系，招聘高水平工程师完善公司的中坚力量，通过不断招聘综合素质比较高的应届毕业生来为公司补充新鲜血液。企业要开展定期培训，使员工在工作中学习，在工作中成长，提高自身综合素质。有着丰富经验的工程师要积极帮助新员工成长，力保公司技术人才不断层，完成老员工对新员工的传、帮、带任务。此外，工程师在设计的过程中，要通过不断地优化设计细节，提升设备可靠性，方便工人操作和后期的维修工作。此外，为了引领行业风向标，非标自动化设计人员应该在工作与实践中不断培养自身的创新能力、终身学习的能力，在工作中持续学习，不断提升自己的综合素质，使企业的综合实力得到提高。

3.2 计算机辅助设计软件进行可行性分析

在非标自动化设计过程中，使用计算机辅助设计软件进行设计，通过合理利用标准件库，合理选型，在设计过程中能够简化建模过程，提升建模效率，能够在短周期内完成三维方案的制定。同时利用运动仿真，分析产品的可行性，及时弥补设计缺陷与漏洞，验证理论生产节拍是否满足设计要求。通过三维方案的制定以及运动仿真的测试，客户能够对方案有深入的了解。利用有限元分析做疲劳测试，分析主要承载部件的刚度与强度是否达到技术要求，验证轴承等零件的的耐用性，通过有限元分析发现设计缺陷，并加以改进，避免在生产中发生不可挽回的损失，同时进行电气仿真，对电气系统进行分析，并对存在问题的程序进行诊断和优化，减少企业人员在客户现场调试的现象。通过在仿真系统不断加入干扰变量，测试程序的稳定性与抗压性，使仿真系统能够还原生产现场，提高电气系统的抗干扰能力，电气系统仿真能够减少企业投资提升工作效率，促进企业向高新技术方向发展。

3.3 降低生产成本，提高生产效益

设计首先要保证非标自动化设备的使用功能，其次要考虑经济性问题。要在保证各个元器件能够保证稳定工作前提下，按照成本最低的要求选用常见的标准件，保证产品的性价比和通用性，能够在设备的保修过程中降低成本。另外一方面，企业要不断完善生产管理体制，制定合理的绩效考核奖励制度，提高生产效率，为公司降低生产成本，提高生产效益[5]。

4  总结

在我国，非标自动化设备能够产生的经济效益十分显著，在未来几年发展中能够更好地满足客户的实际生产需求。非标设备的可靠与稳定关系着企业的生产效益，因此我国非标设备企业必须通过充分利用先进的设计理念，培养与聘用高水平工程师，培养企业内部高层次人才，以提高非标自动化设备的质量，不断提升整体综合实力，促进我国非标自动化产业向全自动化、智能化、数字化方向发展，以契合“中国制造2025”方针和目标。

参考文献：

[1]龙罡，江涛，臧晓飞，彭宁涛.非标自动化设备的特点及设计[J].南方农机，2020，51（13）：19，22.

[2]卢韬.非标自动化设备的特点与创新设计[J].内燃机与配件，2020（10）：216-217.

[3]刘海超.非标自动化设备的特点与设计研究[J].南方农机，2019，50（16）：191.

[4]丁捷，张晶，黄腾辉，曾湘东，彭宁涛.非标自动化设备的特点与创新设计探究[J].内燃机与配件，2018（15）：182-183.

[5]高彩连，戴志杰.非标自动化设备的特点与设计研究[J].现代制造技术与装备，2016（07）：159-160.