非标设备的设计与制造

吕雷　顾玉娜

摘 要：“非标设备”主要指的就是非标准设备，不是按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的设备，而是按照企业实际的用途和需要自行设计制造出的设备，设备的性能或者是外观均不在国家设备产品的目录内，非标设备主要分为实验测试及性能验证类、专用机床类、项目开发类、测量类等。随着我国科学技术的快速发展，自动化生产逐渐取代了传统的人力劳动生产模式，非标设备作为自动化生产的重要组成部分越来越受到了企业的关注，使非标设备在近几年获得了极大的发展。非标设备的发展，不仅提高了企业的技术研发水平，同时也壮大了企业的发展规模。

关键词：非标设备；设计；制造；分析

中图分类号：TG33 文献标识码：A

虽然我国的非标设备行业整体发展呈现着上升的趋势，非标设备发展的市场发展空间十分广阔，但是由于我国的非标企业数量比较多，规模比较小，技术相对落后，导致一些企业选择的高端非标设备主要是从国外进口的，国内部分的非标设备企业仍然在进行不断的模仿，没有研发出具有特色和专利的产品，因此加强我国非标设备的设计与制造具有非常重要的意义。

一、非标设备的概述

（一）非标设备的特点

非标设备一般是根据企业实际的自身生产和发展需要而设计和制造的，具有灵活的形式及规格，大部分的非标设备都是小批量生产的，生产规模较小，用机床进行加工效率较低，生产的成本较高，非标设备的加工余量较大，并且许多的非标设备需要用刀具、夹具等，实现试切法和划线法的高精准度，从而完成设计的要求，因此需要非标设备的工作人员具有较高的专业技能素质。

（二）非标设备发展现状

由于全球化进程的不断推进，使得我国的制造业获得了良好的机遇，非标设备制造行业在我国的制造业发展中占有重要的地位，通过发展非标设备行业，有利于促进我国经济的增长。但是也是由于全球化进程的不断深入，也给我国非标设备制造行业的发展带来了巨大的挑战，目前在非标设备发展中主要存在以下几方面的问题：第一，非标设备无法批量的生产。由于非标设备没有相应的标准可以依照，因此大部分的非标设备是根据企业生产的实际情况而订制的设备，这样就会导致某一个企业的非标设备只能适应于该企业，而不能适应于其他的企业，并且一台非标设备从方案的设计、企业双方确定方案、签订合同、制作设计图、零部件加工等等过程需要将近三个月，无法进行批量的生产，对大型企业来说，签订这样的订单需要的时间太长。第二，非标设备厂家竞争激烈。在2000年左右，我国比较知名的非标设备厂家总共有30家左右，而在2012年，我国比较知名的非标设备厂家共有70家左右，小规模的非标设备厂家数量已经过万，导致非标设备市场竞争激烈。第三，部分非标设备企业人员素质较低。由于非标设备厂家开始投资需要的成本较低，导致非标设备厂家用很少的人员和设备就可以正常的运作起来，但是这样也造成了部分非标设备企业人员素质较低。第四，非标厂家缺少新发明。目前国内许多的非标厂家经常会去国外参展学习一些新的技术，虽然这样可以拉近我国与发达国家之间非标设备的差距，但是使非标厂家降低了研发新技术、新产品的积极性，非标厂家普遍缺少新发明。

二、非标设备的设计

ASME标准体系《Weldingand Brazing Qualification》、《Ferrous Material Specifications》等和中国标准体系《油气分离器规范》、《压力容器安全技术监察规程》、《钢制压力容器焊接工艺评定》等为非标设备的标准体系。通常非标设备的设计方法以及设计理念会随着社会的发展进行革新，满足客户企业对设备的要求，在进行非标设备的设计时，会遵循ASME标准体系以及中国标准体系，不断提高设备的安全系数，加强对设备的类型、材料不均匀、焊接接头存在缺陷等影响非标设备安全系数问题的重视，通常非标设备外部的输出系统以及内部输出系统中的压力容器压力较高会选用低合金钢的材料。

非标设备的设计需要保证设计方案的正确合理性，通过仔细分析和研究非标设备的设计方案，从而制造出性能稳定、安全系数高的非标设备，选择非标设备的标准零部件时，尽量选择成品件，这样不仅能够降低相关管理的费用、劳动生产率方面的成本，还能够减少原材料的消耗。通过不断提高非标设备的设计效率，延长非标设备的设计制造周期，使非标设备能够顺利的生产并投入市场，与此同时还应当多关注非标设备设计中的细节，及时发现非标设备设计中一些细节问题，通过反复的分析和实验确定非标设备的设计是否能够满足用户的需要。

在非标设备的设计中需要重视以下几方面的问题：第一，非标设备的设计需要与工艺有机结合，只有在设计中充分的考虑了非标设备的工艺性，才能夠使设计人员不断攻克设计中装配工艺、产品结构等设计技术的难点，提高非标设备的设计工艺，加强非标设备的质量，提高非标设备生产的效率，从而有效的降低成本，便于非标设备厂家的设备制造。第二，在非标设备的设计中应当采用成熟的技术，按照相关设计手册中的急回机构、间歇运动机构、行程放大机构等标准，提高非标设备设计的实用性和可靠性。第三，保证非标设备设计的顺利开展需要使设计工作能够按照严格的设计程序执行，不断完善非标设备的设计技术方案以及设计施工的图纸，对设计中的符号、名称、格式、名词等进行仔细的审查，使非标设备的设计能够满足国家相应的标准。

三、非标设备的制造

非标设备的制造需要按照严密的计划执行，根据ASME体系以及中国标准体系进行非标设备制造中制取试样进行冷弯和必要的冲击试验，保证焊接接头和其他的受压元件的性能可以符合相关的标准和要求。例如：在ASME体系中，规定了对合格的焊接工艺设备可以不制备焊接试板，而如果在相应的规定范围中，焊接接头的系数小于等于0.8的压力容器需要制备焊接试板。非标设备厂家在进行非标设备的制造中可能会遇到或多或少的管理、技术等方面的问题，这需要非标设备的厂家能够结合问题的实际情况采取一定合理有效的策略解决出现的问题，保证非标设备的制造能够顺利完成。

在非标设备的制造中需要注意以下几方面的问题：第一，非标设备的制造需要有统一的指导，通过统一指导提高非标设备制造的效率和质量，改进非标设备制造中的问题，使非标设备制造中的各个环节的协同性能够增强，有效控制非标设备的生产计划。第二，在进行普通机床单件加工过程中，可以通过试切法加工，使工人能够在设备加工中还可以进行测量工作，保证孔多制成能够接近最小的极限尺寸，非标设备的轴能够接近最大极限的尺寸，在必要时还可以由装配的钳工调整非标设备制造的工作精度，使其能够达到使用的需求，如在用滚切设备将宽带切成等宽的过程时，为了能够避免误差过大，实现厚度公差为0.006mm，非标设备厂家结合了本厂实际的生产加工情况，适当的调整了制造方案，将滚切刀制作成了带顶紧的，并分步调整不同排各滚切刀之间的距离，极大的提高了进度，实现了良好的生产制造效果，降低了该非标设备厂家的成本投入。第三，为了能够更好的缩短非标设备制造的周期，提高非标设备的加工质量，可以利用数控加工的技术，增强非标设备零部件等加工的进度，提高非标设备的加工效率。

结语

非标设备的设计与制造应当符合ASME标准体系和中国标准体系，在非标设备的设计中要不断提高设备的安全系数，通过仔细分析和研究非标设备的设计方案，从而制造出性能稳定、安全系数高的非标设备，在非标设备的制造中要制取试样进行冷弯和必要的冲击试验，保证焊接接头和其他的受压元件的性能可以符合相关的标准和要求，通过统一的指导提高非标设备制造的效率和质量，不断改进非标设备制造中的问题。通过加强非标设备的设计与制造技术从根本上促进我国非标设备行业的快速稳定发展。

参考文献

[1]华宏强.非标设备设计制造中应注意的问题[J].机械工程师，2005（04）：104-105.