非标自动化设备的模块化设计探究

何子文

[摘 要]模块化这一概念提出相对较早，目前已被广泛运用至各行业领域当中，它不仅可缩短具体的设计时间，且可促使生产加工及制造成本得以有效节约，优势显著。尤其是非标的自动化相关设备当中，经模块化科学设计，便能更加充分地满足于非标自动化设备、模块等生产运行需求，应用效果较为突出。故本文主要探讨非标自动化设备的模块化设计，仅供业内参考。

[关键词]自动化；设备；非标；模块化；设计；

前言

非标设备，通常是单件或小批量实施生产，若想保证设备多样性及稳定性，则设备开发呈较高成本，因而，积极引入模块化这一理念，落实非标自动化设备的模块化设计，实现对整个生产工艺的改进优化较为重要。

1. 关于模块化设计的概述

1. 1. 在基本特点层面

所谓模块化设计，即产品生产线整体上，拆分设计其生产机械与其生产流程，实行差异化组合方式，便于充分满足具体的设计需求。非标自动化设备的模块化设计实践中，应设对应着不同各种需求工程设计具体模块，工程所涉及的模块均需以简单方式予以设计，便可满足于程度及状态不同需求。故若非标自动化设备的模块化设计期间，各模块连接方式相对复杂，则会与实际要求相违背。产品的生产线当中，非标自动化设备实行模块化的社交流程，工程设计当中各模块可实现有效连接，充分满足于产品生产及其使用需求。非标自动化设备的模块化设计，强调找到最适宜机械拆分及组装方式，实施不同构图合理设计，促使各模块连接更具高效可靠性。设计者需与使用需求相结合，实施设计图绘制操作，结合非标自动化设备具体需求，做好组装模式调整工作，按步骤完成组装，将非标自动化设备的模块化设计高效、快速及便捷化等特点凸显出来^[1]。

1. 2. 在优越性层面

产品总生产链当中，需对于非标模块实施自动化、简洁化的模块化相应设计工作，需设计者与具体需求相结合，实施图纸设计，并科学规划及组装各模块。通过将模块化总体设计难度降低，促使组装操作效率得以提升，缩短工期，将产品品质提升。借助非标的自动化这一模块，在生产及连接过程予以合理设计，可确保零部件均可实现循环式生产运行，无需引入更多基础设施设备。以科学合理化设计模式为基础，新设施设备引入减少情况下，总体输出成本更具可靠性，表明非标自动化设备的模块化这一设计方式有着成本节约这一优越性。同时，非标自动化设备实施模块化安装及组成连接期间，各模块相互间呈独立状态，组装期间若某模块有故障问题产生，需及时予以单独调换，无需整体实施组装更换处理，调试安装总体操作难度系数得以降低，工作复杂度得以降低。

2. 模块化具体设计原则及其要点

2.1 设计原则

非标自动化设备在模块化的生产设计当中简单对模块予以连接重组，确保模块可依照着单一模块的组装方式，确保各个模块可处于互相独立状态，相互间不会有连带影响产生，为后期工作及数据调试提供便利条件。模块在具体划分组成当中，需对每模块结构仔细实施档案整理各项工作，确保所有模块结构间呈独立状态，模块更换操作过程可选定同等档案当中同种类型。针对实际结构当中相对复杂模块零件部分，可予以简单分解，再对零件当中所组成组件实施模块化的划分，以删除或添加为主要模式，促使以为复杂模块得以简洁化，为后期安装操作提供便利条件。因基础模块呈相对简单的结构，故需设单独处理操作模式。基础模块若想维持简单结构状态，让工作手续及程序操作更具简洁性，实际生产过程合理配置规格不同设备及其零部件各个模块，达到非标自动化设备总体模块化良好设计效果^[2]。

2.2 设计要点

1）全面掌握模块化具体步骤

非标自动化设备的模块化设计实践中，全面掌握模块化具体步骤较为重要，在一定程度上，具体设计期间要求务必结合结构化有效分析方式，实施模块化生产设计操作。先确定生产设备的模块化最终目标，对具体哪些部分需设为非标准类型设备后，再落实模块化的科学设计，确定模块设计总体个性化具体程度；依照着生产设计具体情况，实施数据分析，对于非标准的自动化类型设备，合理确定生产建设后期相应方案，结合前期所制定目标及其现状，模块化地调整硬件及系统程序；最后，落实模块化有效设计及其生产，整个过程当中，以计算机为辅助技术实施图纸设计，并借助运动模拟、三维模拟等形式，整体实施工程建设及组装调试，实施模块化科学设计验证分析，若经验证后确定无问题，便可设置、确定模块化规范生产相应说明书。

2）注重硬件的模块化有效设计

非标自动化类型生产设备总体设计实践中，针对需组装及连接相应机械结构，实施模块化合理划分及其归纳设计。各模块设计划分前期，需依照着设计需求予以储备分类，再结合功能设计和结构需求予以分区摆放好。如依照着设施设备不同的使用功能，把它划分成为测试、加工及搬运等类别。针对相同类型设施设备实施模块化的组织及其划分操作期间，如非标自动化相关设备予以模块化科学设计，部分设备主体需予以单独划分，也就是确保其被划分成为单一模块，不同设备当中，产生同等设备模块的使用情况、实际生产当中，生产设备包含着在线式和离线式等设施设备，在线形式设备可借助设备不同连接方式，合理组织自动化的生产线，但离线设备仅能单一连接实施组装生产操作，即单一模块化式生产链接。设备生产期间，通常会设部分传输模块，将该部分传输模块当成生产链当中标准模块，以此为基础，和其余模块有效串联，再和其余设备实施组装，整体个生产链可维持合理运转状态。

3）注重模块化和其余技术的有效结合

非标自动化设备的模块化具体设计期间，务必要注重模块化和其余技术的有效结合。一是，注重模块化和产品工艺有效结合。模块化划分，应着重考虑到工艺类型，如此才可合理划分好设备各项功能类型，结合工艺参数各项要求，将设备精度标准及要求有效确定下来；二是，注重模块化和柔性制造科学技术的有效结合。柔性，代表着灵活性，集中表现为生产设备当中零件及部件，其能够结合加工产品实际需求予以合理更换处理，可与加工产品实际需求予以批量化调整，生产设备实现模块化便可实现柔性化的有效提升^[3]；三是，注重模块化和计算机科学辅助技术的有效结合。计算机科学辅助技术，以计算机作为重要工具，协助工作人员处特定的应用领域当中，将任务完成的一种理论及技术方法，包含着计算机的辅助设计、辅助制造、质控、绘图等等。计算机科学辅助技术，其能够对已完成分类模块予以有效模拟，还可随意实施组合模拟及分析，便于后期对其余非标的自动化相关生产设备实施设计期间可实现快速调用。

3. 结语

综上所述，非标自动化设备的模块化设计实践中，要求广大设计技术员们能够全面了解模块化设计基本特点与其优越性，并严格依照着设计实施原则，全面掌握模块化具体步骤、注重硬件的模块化有效设计，并注重模块化和其余技术的有效结合，如注重模块化和产品工艺、柔性制造科学技术、计算机科学辅助技术等有效结合，便于更好地发挥模块化科学设计优越性，确保非标自动化设备的模块化总体设计成效得以提升，可充分满足于实际的生产运行需求。

参考文献

[1] 白磊, 刘勇. 3C自动化设备的模块化设计应用与研究[J]. 设备管理与维修, 2021,14(011):211-212.

[2] 谢元媛. 自动化技术中组件及模块化机械设计的运用分析[J]. 中国设备工程, 2021,45(010):243-244.

[3] 幽瑞超. 标准化在非标自动化设备设计中的应用[J]. 现代制造技术与装备, 2022, 58(001):310-311.