非标自动化设备设计应注意标准化及模块化

来源: | 作者:PanYunKJ | 发布时间: 2022-08-12 | 1368 次浏览 | 分享到:
在非标自动化模块化设计的过程中,对模块进行划分应遵循单一模块可以独立完成一个功能的原则,这样在组装过程中可以保证各个功能模块相互独立,便于调试和搭配。

非标自动化设备设计应注意标准化及模块化

非标自动化设计中应注意的标准化及模块化包括两个方面:

一是设计流程的标准化模块化,手段是根据企业自身特点制定标准规范,目的是避免千人千面、各自为政而引起的不必要的资源浪费与低效率。

二是设计内容的标准化模块化,虽然非标设备或生产线是定制性的,可复制性比较低,但是归根到底,非标设备及生产线也是各种标准零组件,如气缸、电机、传感器、输送机、机器人等应用与功能组合而成的,而且就其功能而言,也脱离不了加工、装配、检测、包装与输送的范畴。

对于各种标准零组件的结构、功能掌握,各种常用功能模块的经验提炼,可形成一些标准模块以此降低失败率,对于非标自动化企业,尤其是某些针对特定行业的设计具有极大的意义。

(1)进行模块划分

在非标自动化模块化设计的过程中,对模块进行划分应遵循单一模块可以独立完成一个功能的原则,这样在组装过程中可以保证各个功能模块相互独立,便于调试和搭配。

在模块划分的过程中,应注意每个模块的结构,每个组立模块的结构应相互独立,这样在需要更换组立模块时无需更换其他组立模块。

与此同时,对于一些结构较为复杂的零件,可以先对其进行分解,将零件中的组件也进行模块化,通过添加或删除其中一些组件,可以使零件具有不同的多元化功能。

在对基础设备进行模块化设计时,因其结构简单的特点,可以将其作为单独的模块进行处理,可以用作改变设备的工作空间,使设备的规格在保证完成生产的前提下具有泛用性。

在模块的划分过程中,应考虑对后续工作中技术更新的可能性,在每个模块中应留出一定数量的空闲接口,以便在后续工作中能够通过增加相应的模块实现更高的要求,达到更佳的扩充性及兼容性。

(2)非标硬件的模块化设计

对非标自动化硬件模块化设计,就是对设备中的机械结构的模块化设计。在进行模块化设计之前,应对设备进行分类,按照设备的功能和结构进行分区摆放,可将设备分为搬运类、加工类、测试类设备等。

再将同一类型的设备进行模块化设计区分,如在对非标自动化进行模块化设计时,可将设备主体单独划分为一个模块,在不同的设备中可能会出现相同的模块。

以电子行业为例,在电子生产设备中分为在线式设备和离线式设备,在线式设备可以通过不同的设备连接组合形成一条自动化的产线,而离线式设备只能通过一个单一的模块进行生产。

在在线式设备中,一般会设立一个传输模块,那么这个传输模块就可以作为一个标准模块,将其他设备进行串联,可以实现生产线全自动化。

(3)非标程序模块化设计

在目前工业中所使用的控制器通常为PLC,非标自动化的性能与PLC程序的编写水平有着直接的关系。在PLC中实现程序的模块化能够使非标自动化保持稳定性与一致性。

将程序进行模块化设计的理念首先应用于高级语言编程中,随着编程技术的不断发展,程序的模块化设计逐渐被应用于PLC编程中来。

对程序进行模块化设计需要根据相关要求PLC程序进行划分,将其划分为若干个小模块,使程序的结构变得清晰,各个模块之间的功能相互独立,便于程序变更的编写。

这样在编程过程中就能够很大程度上降低编程的难度,避免在编程过程中出现重复编程的情况出现,在管理上也方便很多。

(4)非标自动化设备模块化设计所使用的相关技术

在对非标自动化进行模块化设计时,需要明确哪些设备可以进行模块化设计,并对当前的发展趋势进行调查,制定合理的方案才能进行后续的工作。在制定方案的过程中,应根据实际的调查结果进行制定,在对非标自动化模块化设计时应考虑硬件的模块化设计和程序的模块化设计,再利用计算机建模的方式进行辅助设计。

在上述工作依序完成后,还要进行科学的验证,检验模块化设计所具备的效果,如果运行正常,则可以拟定模块规划书。对非标自动化进行模块化设计时,应确定模块的组成和工作方式,模块之间进行连接之后的布局和联系应根据方案的要求进行设计。

在模块之间的连接接口要简洁方便,而且在模块化设计的过程中,模块的独立性越强越好,在工作过程中,尽量在单一的模块中完成相应的工作,或许成本会有所增加,却可避免不当牵连,并大幅增加组立的方便性及设备的泛用性。

(5) 引进“数字化”“信息化”手段。

在当前机械产品的设计工作过程中,已经普遍地使用了计算机工具来参与辅助。但是当前相当一部分企业对于数字化的应用还没有全面普及,通常局限于一个作业节点或者是某个特定的工序中。

对于全面实现“数字化”,还需要走很长的路。由于产品的开发环节会涉及许多的工序,因此作为企业要对各个工序有全面的认识,充分借助计算机网络的特点将数字处理以及信息资源共享等应用到企业产品设计开发当中。企业通过实现数字处理的碎片化,将企业的数字化建设当作企业发展的重点,将数据的利用效率有效提升,借助数字化的手段助力企业的产品设计和制造。