非标自动化设备是指根据客户的特定需求,专门定制的自动化设备,它与标准自动化设备相对应。定制非标自动化设备需要考虑多个关键问题,以下是详细介绍:

一、需求明确与沟通
详细了解生产需求
产品特性分析:深入了解要生产的产品,包括产品的尺寸、形状、材质、精度要求等。例如,如果是生产精密电子元件,就需要明确元件的微小尺寸公差(可能在微米级别)、特殊的形状(如异形引脚)和材质特性(如对静电敏感),这些特性将直接决定设备的加工精度和防静电机能等设计要点。
生产流程梳理:对整个生产流程进行细致梳理,明确每一个步骤的操作内容、顺序、时间要求等。比如在汽车零部件装配流程中,要确定零部件的分拣方式、装配顺序(先装哪个部件,后装哪个部件)、每个装配动作的时间限制(如拧紧一颗螺丝需要在几秒内完成),这有助于确定设备的工作流程和节拍设计。
产量和效率目标确定:明确设备需要达到的产量要求,这涉及到设备的生产速度和运行效率。例如,若计划每天生产 10000 件产品,根据每天的工作时长,就可以计算出设备的节拍(如每几分钟生产一件产品),从而为设备的产能设计提供依据。
有效沟通
与内部团队沟通:在企业内部,需要让设备使用部门(如生产车间)、技术部门(如机械工程师、电气工程师)、质量部门等多个部门参与沟通。使用部门能够提供实际操作中的痛点和期望功能;技术部门可以从技术可行性角度提出建议;质量部门则能根据质量标准强调设备需要满足的检测和控制要求。
与设备供应商沟通:与设备定制供应商进行深入交流,清晰地传达生产需求。可以通过提供详细的产品图纸、工艺流程图、质量标准文件等资料,确保供应商充分理解定制要求。同时,建立定期的沟通机制,在设备设计和制造过程中及时反馈和调整。
二、技术可行性与可靠性
技术评估
现有技术匹配度:考虑现有技术是否能够满足设备的设计要求。例如,对于高速高精度的运动控制需求,需要评估现有的电机、驱动器、控制器等技术是否能够达到要求的速度和精度。如果是采用新型材料加工,要研究现有的加工工艺(如激光切割、数控铣削等)是否适用于该材料。
新技术引入风险:如果需要引入新技术来实现设备功能,要充分评估新技术带来的风险。例如,引入一种新的视觉检测技术,需要考虑其成熟度、兼容性(与现有设备控制系统是否兼容)、技术支持(供应商是否能够提供足够的技术培训和售后支持)等因素。
可靠性设计
部件选型可靠性:在设备设计中,选择可靠性高的部件。对于关键部件(如 PLC 控制器、高精度传感器等),要参考其在类似应用场景中的使用寿命、故障概率等指标。例如,在高温环境下的设备,电气元件要选择耐高温型号,机械部件要考虑热膨胀系数对精度的影响,确保设备在长时间运行中不会因为部件故障而频繁停机。
冗余设计考虑:对于一些对生产连续性至关重要的设备功能,考虑采用冗余设计。例如,在自动化输送系统中,如果主电机出现故障,设置备用电机可以确保输送线不会立刻停止工作,从而减少生产中断的风险。同时,控制系统可以设计故障切换逻辑,当主控制模块出现问题时,备用模块能够及时接管。
三、成本控制与预算
成本估算与分解
设备成本构成分析:详细分析非标自动化设备的成本构成,包括原材料成本(如金属材料、电子元件等)、加工成本(如机械加工、电气装配等)、软件成本(如果有专门开发的控制软件)、调试成本、运输安装成本等。例如,对于一台大型非标自动化冲压设备,钢材等原材料成本可能占总成本的 30%,加工成本(包括数控加工、焊接等)约占 40%,电气控制系统成本约占 20%,调试和运输安装成本占 10%。
成本估算方法:根据设备的设计方案和市场价格信息,对各个成本项目进行估算。对于原材料和标准件,可以通过市场询价来确定价格;对于加工成本,可以参考类似加工工艺的工时费用和加工难度系数来计算。例如,对于一个复杂的机械零件加工,根据其加工工序(车削、铣削、磨削等)的工时定额和当地的工时单价,再考虑加工难度系数(如异形曲面加工难度系数较高)来估算加工成本。
预算管理与控制
设定合理预算:根据企业的财务状况和设备投资回报预期,设定合理的设备定制预算。预算要考虑设备本身的价格,以及可能的后续维护、升级等费用。例如,在定制一条自动化包装生产线时,不仅要考虑设备的采购成本,还要预留一定的资金用于设备的年度维护保养、易损件更换和未来可能的软件升级。
成本控制策略:在设备定制过程中,采取有效的成本控制策略。可以通过优化设计方案来降低成本,如简化不必要的复杂结构、选择性价比高的材料和部件等。同时,在设备制造过程中,加强对供应商的成本监督,避免出现成本超支的情况。例如,在采购电气元件时,通过集中采购或与供应商协商批量折扣等方式降低采购成本。
四、设备维护与售后
维护便利性设计
易拆卸和易维修设计:在设备设计阶段,考虑设备的维护便利性。设备的结构应便于拆卸和维修,例如,将经常需要维护的部件(如电机、传感器等)设计在易于接近的位置,并且采用易于拆卸的连接方式(如快拆螺栓、插拔式电气接口等)。这样在设备出现故障时,维修人员可以快速地拆卸和更换故障部件。
故障诊断功能设计:为设备配备故障诊断功能,通过在设备中设置传感器、指示灯和报警系统等,能够快速定位故障位置和原因。例如,在设备的关键部位安装温度传感器、压力传感器等,当这些参数超出正常范围时,控制系统能够及时发出报警信号,并在操作界面上显示可能的故障原因(如电机过热、液压系统压力不足等),帮助维修人员快速进行维修。
售后服务保障
售后服务条款明确:在与设备供应商签订合同时,明确售后服务条款,包括质保期限、维修响应时间、维修费用等。例如,要求供应商提供至少一年的质保期,在质保期内设备出现非人为故障免费维修;在接到维修请求后,供应商应在 24 小时内做出响应,并在一定时间内(如 72 小时)到达现场进行维修。
供应商技术支持能力评估:评估供应商的技术支持能力,包括供应商的技术人员数量、技术水平、是否有充足的备品备件等。一个有良好售后服务能力的供应商能够为设备的长期稳定运行提供保障,例如,供应商在本地有技术服务团队和备品备件仓库,可以更快地解决设备故障问题。