如何从零开始制造一台非标自动化设备

什么是非标自动化?

顾名思义，“非标自动化”是对应所谓“标准自动化”的概念而出现的。在工程界，为了应对大批量定型产品的生产，设计了生产流水线，辅以标准化的工装夹具和刀具，并制订了严格的生产工艺SOP(标准作业指导书）、BOM表（零部件和物料清单）和品质管控模式SIP（产品检验标准作业指导书），对产品线的全制程进行有效管理。达到了生产效率高、成本低、品质好的效果。也就是采用了“标准自动化”的生产模式。但面对市场需求的急剧变化时，其负面效果就是很严重的了。当产品需要更新换代时，整条生产流水线就面临着整体报废的危险。

如何制作非标自动化设备?

1、标准作业指导书（简称SOP）-- 采用图文并茂的纸档（或电子档）的形式，对制造、装配中所有的具体动作、使用的工具、刀具和工装夹具、需要加工、装配的原材料和零部件（含标准件）、以及每一个工序的具体要求，和先后加工顺序做出明确无误的规定。并采用‘防呆’的描述方式和相应的措施，使普通员工能使用‘按图索骥’的简单方法，对照SOP进行和完成加工、装配的工作任务。

2、产品标准检验作业指导书（简称SIP）-- 采用图文并茂的纸档（或电子档）的形式，对制造、装配工序中所需要的原辅材料、所有的半成品、以及终端产成品，对照技术要求（即尺寸公差、表面粗糙度、形位公差、材质和外观）定时或按一定的频次，使用规定的检测仪器、检具和检测方法，进行工序和工艺检查。并采用‘防呆’的描述方式和相应的措施，使普通员工能使用‘按图索骥’的简单方法，对照SIP进行和完成所有原辅材料、加工、装配等所有工序和产成品的检测工作任务。

3、零部件和物料清单（简称BOM表）-- 将项目或生产、装配过程中，所有需要用到的零部件、原辅材料、标准件以及所需的工具、刀具和工装夹具，采用规范的表格形式，按照‘分门别类’的方式，将原辅材料、零部件、工具、刀具以及标准件的名称、型号规格、数量、零部件序号、图号和技术要求，以及供应商名称等信息，（如果需要，可将相应补充说明性质的图片放在备注栏）按照‘防呆’的要求，在BOM表中清晰、完整的记录下来。

4、生产流水线（简称产品线）-- 是指将原辅材料通过加工、装配的工艺和工序，经过必需的N道工序后，最终可以连续、稳定地生产出所需要产品的一种模式。一般是用输送传送带将原辅材料和半成品，连续不断地送到各个加工工位，直至送到最后一道工序，完成整个加工或装配的工作。

5、全制程（简称制程）-- 简而言之，就是指从原辅材料和零部件开始，到完成终端产成品的整个加工、装配的制造过程。

“非标自动化”设计工作要达到的主要目的是什么？

1、一般是采用自动化部品如：电动滑台、气缸、各种电机（如：步进电机或伺服电机）等驱动单元，和感知元器件（如各种用途的传感器），以及电动转台、皮带输送机、搬运机械手等输送物料的机械装置，再配上夹爪、真空吸盘、推杆等执行元器件，并辅以灵活的程序自动控制单元，取代原生产工序中相对应的人工或机械动作，提升产能；

2、通过提升机械动作运动和运动节拍的精准度，取代原生产工艺，提升品质；

3、主要是通过减少工序上的人工，降低劳动强度，降低生产成本。

很多朋友在初步方案设计阶段，很容易忽视了这三个主要目的，最后往往造成整个已设计、并制作完成设备的整体报废。形成很严重的后果。

“非标自动化”设计工作的主要工作是什么？

1、收集信息：详细了解原有工序、生产工艺或生产设备的所有具体细节，和现有产能、人工数量、现有多少工序、工序品质（或产品品质）、原辅材料等情况。最好能到生产线上去向主管工程师和操作员工进行多层面的询问、勘察和了解，并了解工作场地中的环境要求，以及是否有什么特殊的要求；

2、了解需求：向客户方主管了解需要达到的主要目的和要求；

3、方案确认：根据上述两个基本情况，结合可供选择的条件，提出初步可行性方案，供团队集体讨论后，交付给客户确认；（一般这会有几个来回后才能初步定下来）

4、主要部件选型：在可行性方案经由客户确认后，开始进行自动化部品选型；（一般在做可行性方案时，也需要进行初步的选型动作）

5、参数验证：根据客户对产能（一般是指整个循环过程所需的时间）的要求，进行全制程的工步设计，并对所初选的自动化部品的功能进行校核和确认；

6、常规设计：在以上工作完成后，就可以进行装配总图草图的设计工作，进入常规的机械设计工作流程了。同时，由电气工程师和程序编制人员，依据整体实施方案和工步流程图，进行电气原理图和程序控制软件的设计、编制工作；

7、审核与客户确认：完成机械设计、外采自动化元器件、机械加工零部件、电气图和程控图后，经过规范的审核和客户再次确认后，即可进行制造、装配、调试工作，完成后进入试运行阶段；

8、现场调试：通过试运行和测试，在能达到设计要求并能实现客户要求后，即可进行到客户现场安装、调试阶段。直至完成整个项目。

以上八个主要方面的工作，视具体项目的实际情况，需做适当的调整。每个主要方面工作的具体内容，必须要严格地按照工作规范进行。避免造成重大失误。

非标自动化设备制造实例

案例一：

1、项目选定

“项目选定”是非标设备的根基，根据需要我们会要求非标设备主要实现的功能。

非标设备有个共性：只能适用于特殊用途，具有专一性。

2、设备设计

项目选定，预算作出后，开始具体的计划安排。

各部分拆图：将主体图全部拆成小图，分开加工。

1、设计时重要部分必须严格按照机械手册进行设计：如轴承的选择、齿轮的配合、油缸的最大压力、皮带摩擦力等。

2、尽量采用方便安装、维修的设计方式：应给维修人员留有足够空间，易损件应尽量安装在设备便于

拆卸位置。

3、尽量设计容易加工的组件，尽量设计容易修改的组件

4、安全方面的考虑：高压部分安全要求；高电压和高电流时绝缘性要求；接地要求。

工装夹具：1、用于安装工件的夹具（如托盘）；2、用于安装夹具的夹具（如专用卡爪）。

工作台面设计：非标设备实现功能的工作台面，按照特定要求设计非标基准面（尽量设计便于调整和测量的方式）。

例：旋转平台对平面度的要求；旋转平台对垂直度的要求；压头与定位夹具的中心。

按照机械设计出图后，设备的基本模样就确定下来了，设备动作方式基本可以模拟出来。

例：移载机

将需要用到的电器元件全部罗列出来

3、设备制作

设备制作主要包括制作和调试两个方面

1、设备制作是将各机械机体和电器元件组装起来

这里主要有几点注意事项：（主要细节请参考公司的相关规定）；机械安装方面：

1）螺丝紧固后用记号笔标记

2）需要加油的油嘴口一定要装在容易操作处

3）精密设备一定要先调整水平后再用地脚螺钉固定

4）有冷却水的地方最好远离动力线电气方面：

1）比较危险的部分一定要从一次配电处直接接地

2）大电流通过的地方一定要检查绝缘性

3）通讯线和动力线一定要注意抗干扰的问题

2、设备调试是设备制作完成后按照设计好的流程图进行调试主要内容包括：

1、根据流程图修正原有程序

2、改正接错的通讯线路