探究非标自动化设备导入问题

探究非标自动化设备导入问题

王洪波

东莞日翔电子有限公司   广东省东莞市

摘要：如今，随着工业自动化、智能化的发展，在机械加工、装配等制造行业里，非标自动化设备已越来越多地被运用到实际生产中。传统的人工作业不仅效率低、容易出错、质量难把控，更重要的是容易发生安全事故。在此背景下，非标自动化设备开始以其柔性化、高效率的特点走进了企业市场。不过非标自动化设备与传统手工作业相比，虽然具有很大优势，但在导入过程中也存在一定难度。如何完成设备的选型和布局、如何确定设备和相关工装夹具等一系列问题，直接影响着导入进度及质量。我们就针对非标自动化设备导入中常见的几个难点问题进行分析，希望能够给大家一些有用的参考价值。

关键词：非标；自动化；导入；布局

引言

随着自动化生产线在生产中的应用越来越广泛，目前很多企业都已经拥有自己的非标自动化设备，且在实际运用过程中也取得了良好效果。但是，从长远来看，如何才能设计出一套更加系统、合理的方案，使设备能够稳定运行、满足生产需求、提高产能并保证质量就成为摆在每一个企业面前的难题。为了解决这一问题，我们需要对这些非标设备进行模块化设计分析，从而确定系统的总体设计方案。但在实际进行设计时，由于受到大量已有设备、图纸资料及实际生产过程中产品性能等因素影响，因此会遇到很多难题。本文将针对非标自动化设备导入过程中可能遇到的问题进行分析并给出解决方案。

一、非标自动化设备导入概述

非标自动化设备是指用户定制的、唯一的、非市场流通的自动化系统集成设备，是采用按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的单元设备组装而成，是根据客户的用途需要，开发设计和制造的设备。不同类型客户的产品种类、工艺要求均不相同，具有明显非标特性和较高的技术要求。非标自动化设备导入主要是指将生产中用到的设备进行非标自动化更新、改造和整合，在某些区域以机械方式替代人工进行生产，使产品达到流水线式作业效果。非标自动化设备导入是指为完成某一项目或任务而进行的自动化改造[1]。

二、非标自动化设备导入现存的问题

目前，很多企业在非标自动化设备导入时都存在一些比较难以解决的问题，一般有以下几种类型：

1设备方案不合理

部分企业在引入非标自动化设备时存在“贪大求全”的思想。但由于现有的设备技术、加工水平和制作成本的限制，将所有生产工序进行自动化作业在实际运用过程中存在不少障碍，也可能留下一些潜在隐患。或者由于生产现场布局不合理，受某些客观条件限制等因素，也导致需要对制作完成的设备进行修改、调整的情况频繁发生。在对非标自动化设备进行导入时，应该结合企业的实际情况，充分考虑生产节拍、工艺要求等因素，保证工序之间的合理衔接，否则不仅会出现设备闲置的情况，还会给企业造成一定的经济损失，因此在导入非标自动化设备时需要对总体方案进行充分的论证。

2设计结构不合理

部分企业在引进非标自动化设备时，没有根据设备的作业要求合理安排各工序的空间位置，导致生产现场空间狭小，不仅浪费了原材料和人力，还造成生产效率低下[4]。还有一些企业引进非标自动化设备时会忽视产品的具体性能和工艺要求而盲目引进，或者制定项目方案的数据依据不充分，闭门造车式提出缺乏细节的设计，这也可能导致后续生产时出现性能不稳定或产品质量问题。另外还有一些企业由于原有设计图纸存在一些不合理或错误因素而导致计划中的生产线不能正常运转，产生大量库存无法正常出货而造成浪费等。因此在引入非标自动化设备时一定要仔细研究图纸并结合企业实际情况来进行设备布置和设计。由于设计水平有限或为了压缩成本等原因，部分企业在设备结构设计上缺乏先进性、合理性。因此在引入非标自动化设备时，需要全面评估企业内部技术能力和同行业技术水平。当本企业技术储备不足时也可以考虑引入外部专业的自动化生产/设计厂商。

3导入计划不合理

企业对非标自动化设备导入的时间一般要求比较严格，特别是针对新产品导入，各企业均按照生产能力、生产周期和客户需求等信息来设定导入时间计划。但由于在引进非标自动化设备时可能没有根据实际情况对各工序进行规划、安排和设计验证，或者过分注重提高自动化水平和技术先进性而造成了自动化设备制作难度增加，从而导致设备制作和验证周期延长。有些企业为了保证计划进度，在未进行连续作业确认和有效验证情况下将设备导入使用。由于实际生产过程中的工艺要求等因素与设计存在偏差，导致设备无法正常运转，生产设备稼动率低、生产能力不足等一系列问题发生。同时很多企业在引进非标自动化设备时为了满足生产节拍要求而忽视产品的具体性能，从而导致在使用过程中出现品质缺陷的问题。因此在引入非标自动化设备时应该根据实际情况来设定合理的导入计划。保证全部设备在通过验证确认，满足设计要求和使用要求后才安排投入生产。

4人员能力不足

由于人员能力不足而导致非标自动化设备导入困难是目前很多企业在非标自动化设备导入中存在的问题之一。因此为了避免上述问题的发生，在引入非标自动化设备时需要加强对人员的培训工作。

首先需要加强对生产工人的培训，保证其能够熟练操作、点检并进行设备日常保养。同时对材料补给、简单报警排除等作业内容也能了解。例如一些技术含量较高或者是生产难度较大的工艺设备更需要由具有一定经验和专业技能的人员来完成。另外还需要加强对员工的安全教育以及安全防护知识培训，确保员工在作业过程中人身和财产安全得到保证。

其次要加强对设备管理维修人员的培训，了解设备在实际生产中的应用及操作方式、设备动作原理、设备结构及一般故障处理等作业内容，使其能够及时发现和处理问题。并能根据设备实际运行情况进行原因分析和合理改善。

最后还要加强对企业管理人员的培训，使其认识到非标自动化设备导入可以提高企业生产效率、缩短产品加工周期并提高企业竞争力。并能够认识到非标自动化设备定制特性和非标准化的特点，在各种问题面前需保持冷静，组织相关人员逐个分析和解决，需要有持续改进的耐心和决心。

三、非标自动化设备导入问题的解决策略

针对以上非标自动化设备导入过程中的难点问题，我们应做好以下几点工作：

1非标自动化设备导入流程制度化

要想顺利推进非标自动化设备导入工作，必须将整个流程进行规范化、制度化。建立严格的规章制度，使整个流程处于可控状态中。

首先在设备选型时就需要制定详细的计划，明确非标自动化设备的选型原则和方法。在设备选型时需要注意以下几点：首先要考虑设备的加工速度、精度及可靠性，特别是对精密或超精密设备；其次要充分考虑制作成本及产品的通用性，以免在引进时出现没有合适的零部件可以使用的局面；最后就是要选择优质的原材料、元器件。

其次是在设计时要提前规划好设备布局，例如人员进出路线、工装夹具布置位置等；在设备布置时，应先做好设备的区域划分，根据作业要求选择合适的机械和电气设备[5]。结构设计时应充分考虑日后维修保养工作，尽量避免各机构交叉作业和机构间位置干涉，减少零部件装取及紧固作业不便情况。另外还要注意设备的安装及调试，需要由专业的人员进行指导。

最后就是在人员操作时必须按照设备操作步骤进行，做到安全作业、有序作业。在设备导入之前，要将各生产环节的具体情况进行整理，将工作流程标准化；另外还要对各岗位进行职责划分，使每个员工都能各司其职、相互配合。只有这样才能确保非标自动化设备顺利导入，从而提高生产效率。

2做好各阶段风险识别与控制

从概念设计阶段开始，就应识别和评价产品设计可能出现的问题和风险，并提出预防或控制措施。在概念设计阶段应做好客户对自动化设备的需求调研与分析工作，根据客户需求进行非标自动化设备的选型与布局；同时还需识别导入过程中所遇到的问题及风险，并提出解决方案。

在设计方案中，应对产品结构、功能、工艺过程等做好详细论证分析，对可能出现的问题做好预防措施和应急预案；充分了解加工产品的重要质量特性，对各项控制和加工方式进行持续改进。在方案设计阶段，应充分考虑与原设计的接口、加工工艺、质量检测及材料供应等因素；在选型设计时应考虑到未来生产工艺的变化，并对非标自动化设备进行必要优化以确保满足生产要求。

在确认设计方案后，应与客户和相关方充分沟通，确认设备质量及安全稳定性，并做好风险和失效模式分析工作，找出存在的风险点，预测其发生频度以及评估设备的检出能力。广泛运用防错法设计，以异常问题不发生，有问题产品不流出为导向，制定控制措施。在方案评审阶段，要结合产品设计规划文件，对已有设备和物料等进行充分论证分析；同时还要确保导入工作的可实施性，以及可能出现的各种风险和问题[6]。在确认方案后，要将设备布局图、工艺要求、性能要求等纳入项目总体计划中，并编制工作任务书；同时应加强与相关方沟通以确保项目进度满足质量要求。在方案评审过程中发现问题应及时作出必要调整或纠正措施并重新优化；在与相关方沟通确认后，再按计划实施。在改善方案实施阶段，要做好产品性能检测及安全监控工作；同时对可能出现的风险做出应急预案并做好预防措施。

在工艺试制阶段，要确保所选用的工装夹具符合产品生产要求及相应标准；同时应对产品生产过程进行必要控制，并提前制定质量应急预案。这样才能确保生产质量和安全性。在产品调试阶段，要做好调试前的准备工作，对所选用设备的运行性能、运动特性、加工工艺及环境条件等做好充分了解，并做好相应测试记录；同时应根据所做的调试工作及时做好相应总结。要将相关信息及时反馈给客户，对设备进行必要改进并将优化后的结果再反馈给客户。同时应完善生产过程质量管理方案以确保产品质量稳定可靠。

在设备验证阶段，需要首先确定设备的所有验证项目和标准。通过试生产对各工序进行确认，并通过加工产品尺寸和性能的确认结果，最终形成标准的工艺参数。设备验证的过程也是工艺标准产生的过程。如压力，时间，温度等各项参数范围的确定都直接影响设备量产后的性能与稳定。设备验证时需区分偶发与重复发生问题，优先有针对性解决主要问题。进行各工序的平衡性确认时，重点是针对瓶颈工序改善以提升效率。必要时通过影像动作观察法对设备动作进行细化分析，确认影响作业速度的具体原因。针对加工产品的各项重要特性要求，通过设备过程能力指数来评价和判断更加准确。使产品质量和作业速度能协同兼顾，为后续生产提供有力保障。

在量产投入阶段，要有不断发现问题、解决问题的决心和勇气。自动化设备导入初期是一个持续改进的过程。作业时需关注设备稼动率，记录停机时间及问题点。每月使用柏拉图找出主要问题，持续跟踪解决方案和进度。以达到提高设备稼动率和生产效率的目标。同时，需重视对设备的维护保养，特别是非标零件要进行库存管理，减少设备停机时间。

通过以上各个阶段的风险识别和控制，将有助于减少非标自动化设备导入过程中产生的问题和风险。同时还有利于我们总结经验、完善流程、提高效率。

3建立自动化设备导入的激励制度

自动化设备的导入是一项复杂的工作，需要通过周密的计划及准确的把握才能成功。因此，除了需要对设备技术有深入了解、对管理制度有明确规定外，还需要建立一套完善的激励制度。根据以往经验，很多企业在自动化导入方面都存在一个问题 -- 员工积极性不高，这也是影响导入进度的重要原因之一。因此，在此过程中做好人员激励管理尤其重要。在自动化设备导入过程中, 根据不同时期工作性质、难度进行相应设置，可以对表现突出的员工给予一定的奖金。例如在导入初期，我们可以从项目角度给予技术创新员工一定奖励；在设备验证期间，对积极发现问题并提出重大改善方案的员工进行奖励；在量产阶段，对提高设备稼动率并持续改进人员进行奖励。另外，除了奖金外还可考虑其他激励措施。例如对设计人员及技术人员进行定期培训、引导大家不断总结工作经验、提高技术水平，完善工作流程等；对于一些有能力的人员，则可以根据其实际情况给予一个更高的发展平台和薪资待遇。总之，在自动化设备导入过程中要努力制定出完善可行的方案，要从多方面分析问题，找出问题的原因并及时解决，所以发挥所有参与人员积极性是非常重要的。

4培养、引进相关专业人才

人才是企业发展的第一生产力，优秀的人才是推动企业进步的根本动力。在非标自动化设备导入过程中，很多时候都需要专业的技术人员来完成，对于企业而言这类专业人才非常稀缺。因此，企业应积极培养、引进相关专业人才，如自动化控制、机械设计等方面的专业人才。在此，笔者建议可以由企业或政府牵头，邀请行业内权威的专家、学者或者相关的技术人员对企业实际项目中遇到的技术问题进行研讨、分析，并给出针对性解决方案，同时对项目经理及相关技术人员进行专业知识方面的培训。这样既能帮助企业有效解决目前存在的问题与困难，又能在一定程度上培养相关专业人才，实现互利共赢。此外，企业也可通过定期聘请相关行业专家学者前来指导等形式来帮助企业解决实际问题。除此之外，应加大力度引进国内外先进的自动化设备并建立专业研发团队，加强与高校及科研机构合作以满足未来发展需求。

四、结语

随着我国制造业的不断发展，非标自动化设备也将被越来越多地应用于机械制造行业中去。由于其具有高效率、高质量的特点，相信在未来，非标自动化设备将会迎来更广阔的发展空间。而要想做好这项工作，则需要各企业相关人员做好前期调研和准备工作，只有这样才能确保非标自动化设备顺利导入。在如今的自动化生产线中，非标自动化设备是未来发展趋势，无论是机械加工、装配，还是汽车、新能源等领域，非标自动化设备都是不可或缺的一种设备。面对非标化趋势，我们既要用好标准化产品、标准化解决方案去适应非标化产品发展，又要通过模块化设计和组合搭配来应对未来复杂多变的生产需求。只有在两者之间找到平衡点，才能将非标自动化设备做到更好地适应当前市场需求。

参考文献

[1]吴洋洋. A公司非标设备生产项目管理优化研究[D].苏州：苏州大学，2021.

[2]常小波. F公司非标自动化设备导入问题研究[D].桂林：桂林理工大学，2020.

[3]陈劼. A公司非标自动化设备C项目风险管理研究[D].大连：大连理工大学，2020.

[4]姚佳丽. H公司自动化设备导入项目进度管理研究[D].秦皇岛：燕山大学，2020.

[5]吕旭东，柳玉玲，高铭.非标自动化机械设备的创新设计探讨[J].中国设备工程，2021(16):177-178.

[6]朱国良.非标自动化设备数字化设计与质量提高研究[J].中国仪器仪表,2021(04):21-25.

作者简介：姓名：王洪波出生年月：1975年6月，性别：男，学历：大专，籍贯：四川省南充市民族：汉，研究方向： 企业管理