一、非標自動化設(shè)備對于機械設(shè)計的要求：

    1.   變形

    。所有的材料都不是剛性的，微觀上只能稱謂“橡膠”彈性體。受了力以后都在變形、壓縮、拉長、彎曲、扭曲、晃動、偏移、受沖擊震蕩。

    2.零件偏差。

    所有制造出來的零件精度都不是完美的，與理想相比都有偏差的。所以一個好的設(shè)計，設(shè)計師必須熟悉零件加工工藝。每一種加工工藝的精度都是有限的，每一種零件加工工藝精度都必須“盡可能充分利用”，否則機器精度就是一句“空話”。

    3.晃動間隙。

    所有的間隙、過渡配合都是有間隙的，在很多環(huán)境下，間隙都在放大。在間隙問題上，再好的標準件都無法避免，只能說是偏小。不過偏小的代價就是成本高。

    4.組裝誤差。

    a) 所有的組裝都會存在和理想位置的偏移誤差。

    b)現(xiàn)在許多人將組裝看作“擰螺絲”，多么低級！

    c)為什么“日本三菱慢走絲”等精密設(shè)備在組裝的時候要“綁定”很多個儀表去測量、去校準呢？他們不一樣用了很好的日本的絲桿、滑軌等高精度標準件嗎？

    d)精確組裝好比“校準一把狙擊槍到

    1：環(huán)”，由于受到測量儀器、許可空間、調(diào)節(jié)幅度、組裝者技術(shù)水平的影響，要校準到一定的精確目標是很難的，有時甚至都無法調(diào)出來。有時即使調(diào)出來了，由于受到不正常的撞擊以后，位置又偏了。像這種情況必須增加措施保護。在電子行業(yè)也會碰到類似的問題，主功能電路不多，但是為了維持主功能電路的性能，往往會增加很多外圍配套、保護、隔離電路，使得整個系統(tǒng)相當復(fù)雜，但是往往必須要配備。

    5. 連接松動。

    僅僅鎖螺絲型的機械連接，在運動中受到來回的作用力以后，必定會出現(xiàn)螺絲松動，也就是導致位置偏移。

    6.傳動的選擇。

    所有機械傳動都受到原理、制作條件、使用條件的限制，傳動精度都只能達到一定范圍，

    需要謹慎選擇，一旦選擇錯誤就等于設(shè)計失敗。

    a)力在變化、扭矩在變化、移動速度在變化、轉(zhuǎn)速在變化……

    b)力太大或者太小、扭矩太大或者太小、移動速度太大或者太小、轉(zhuǎn)速太大或者太小、電機動力太大或者太小、需要調(diào)節(jié)的但是調(diào)節(jié)范圍不匹配。。。。

    c)空間的沖突撞擊、干涉，調(diào)節(jié)與修理部方便，換零件不方便。。。

    d)輸出的力、速度、扭矩的浮動精度是否達到計劃要求。。。。。。

    e)機構(gòu)的承受能力與壽命。受到了計劃中的力、速度、摩擦，與計劃外但必須承受的彎矩、摩擦、沖擊以后的有效精度與壽命。

    f)產(chǎn)生了討厭的彎矩、卡死、變形、振動、晃動、噪音、溫度、潤滑劑揮發(fā)、人工傷事故的風險、其他必須附加的條件。。。。。。

    7.模塊標準件的選擇與布局：

    a)有的工程師和積木一樣搭機械模塊，這是機械設(shè)計的“大忌”。搭得越多，精度越差，剛性也越差，間隙越大，越容易抖動！甚至你根本無法控制。

    b)由于受到當今材料和制造工藝的局限性，為了滿足比較高的要求，必須設(shè)計復(fù)合功能的機構(gòu)，才能得以獲得很好的要求。在一些德國等發(fā)達國家的機械設(shè)計上往往存在這種“經(jīng)典”的設(shè)計，能夠在有限的材料和制造工藝的約束條件下，發(fā)揮大的優(yōu)勢。這也是一臺設(shè)備能不能成功的關(guān)鍵原因，很可惜只有極少工程師有這個水平，特別在中國！

    c)感言：也很可惜，很多采購人員不懂，只知道講“配置了多少模塊”。不是以技術(shù)來判定機器的價值，只是以多少東西為判定機器的價值?；蛟S只是告訴“領(lǐng)導”我買了很多東西

    ?

    好用嗎？不知道呢！是不是“領(lǐng)導”也只是懂得品酒品咖啡品雪茄呢？

    8.故障率。

    a)很多人一直認為

    :

    “配置高，性能就好”

    ,

    但是非標自動化不是組裝電腦！電腦有公共通訊協(xié)議，即插即用！而機械就不是！設(shè)計不合理，等于將“昂貴的坦克引擎”裝在“二輪板車”上，您說性能如何？

    b)越是復(fù)雜的機構(gòu)與設(shè)計不合理，故障概率越高，好的機械結(jié)構(gòu)必須精簡。

    c)非標設(shè)備的故障率是一個沒有參數(shù)的“指標”，只能結(jié)構(gòu)相比較更好，故障肯定相對比較少！即使給得出來，也是一個“估值”，或者說是一個計劃目標值。在設(shè)計師水平不同的條件下，此“估值”有太多的水分和不確定性。

    d)在樣機沒有出來之前，一切“指標參數(shù)都是空談”！非標機器有別于于“多代化汽車類的標準機器”，標準機器設(shè)備才能夠取得各種“指標參數(shù)”。

    9.既要機械性能，還兼顧與“產(chǎn)品的制作工藝”的匹配程度

    a)機械性能：在受力、長期受磨損、沖擊振動下，還能保持計劃應(yīng)該有的剛性、軌跡精度、小的間隙晃動量、位置沒有松動飄移；

    b)與產(chǎn)品的制作工藝相匹配的程度

    ：利用機械動作，達到“產(chǎn)品工藝制程”的目的，但是任何機械結(jié)構(gòu)都不是完全與您要的“產(chǎn)品制程”完全匹配的，機械設(shè)備在產(chǎn)品的制作中起到“工具”的效果。

    i.事實上每一種工具都有他本身匹配的缺陷：比如一把好（鋒利）的木器雕刻刀，在使用的時候，必定會造成不小心割傷人皮膚的缺陷。

    ii.由于“產(chǎn)品制程工藝”非常廣泛，又有幾個機械設(shè)計師知道？又有幾個設(shè)計師能夠“深深地理解和參透”這些工藝？如果不“理解更不能參透”怎么能設(shè)計出與產(chǎn)品的制作工藝相匹配的機器呢？

    10. 對于一些物理量的分析和實現(xiàn)：

    a)  物理的分析與實現(xiàn)需要具有機械知識和電氣軟件知識綜合都能的人才能做到?？上н@兩個“職業(yè)”沒有人都會。

    b)很多人認為機械運動是個簡單的過程。曾經(jīng)接觸的一個高管，快50歲了，有些“豐富的機械經(jīng)驗”。開口引進了德國某某品牌的機器，兩三百萬。。。。。他其中的一個小小的要求：“你只要給它一個恒定的力，錘子一樣敲一下就可以了，把錘子敲的力顯示出來看得見”！聽聽多么“簡單”

    ?

    但是各位知道嗎？錘子沖擊力不是恒定的，是條變化的曲線！這么快的瞬間，顯示得出來給你眼睛看見？來得及顯示？您看哪一個點呢？

    c)每個人手里都有一個高科技：Iphone 手機!

    使用者能夠代表設(shè)計者一樣高水平嗎？

    d)我也舉個簡單例子：你們知道手運動有幾種最基本的模式嗎？趨向恒力，趨向終點位置，趨向軌跡，趨向恒速；那既然有恒的，那必然還有變的，還有復(fù)合的。還有誤差和振動指標，簡單嗎？這個就是我們身體上跟了我們那么多年的雙手，居然我們自己還沒有了解他？這個就是中國機器人一直造不好的原因。

    11.非標自動化的集成難度。

    a)集成的非標自動化生產(chǎn)設(shè)備（把各種不同“產(chǎn)品制造工藝”的單工位設(shè)備集成為一臺大的綜合功能設(shè)備）上，

    其難度好比把世界各地的植物種到同一塊田中那么難！

    因為每一個單工位生產(chǎn)設(shè)備的作業(yè)條件都不是一樣的，就好比每一棵植物的成活條件都不是一樣的。

    b)集成的難點：產(chǎn)品的初始空間狀態(tài)、作業(yè)空間狀態(tài)、完成空間狀態(tài)、作業(yè)功能順序、換位煉膠、換位連接時候的狀態(tài)精度保持；機構(gòu)之間的空間占用沖突，工作條件沖突。

    c)工藝工作條件沖突：有的需要加溫，有的需要冷卻，有的需要噴霧、有的需要干燥，由于靠得太近，影響無法徹底隔斷；有的影響傳感器的性能和排布；由于加熱等存在，影響電線、氣管的經(jīng)過，電機散熱不好導致燒毀；由于液體的存在，影響電線、電機的短路、傳感器信號采集錯誤；由于力的存在，機械變形影響其他工位。由于需要特殊性能，材料有時候滿足了主要條件，但是滿足不了輔助條件，還有壽命。

    12.三維模型糾錯（修改進化），

    根據(jù)計算或?qū)嶋H狀況，修改15次以上才能成功。如果三維模型不能反復(fù)修改、不測試也不會理論計算，那失敗早注定了！

    二、

    非標自動化設(shè)備對于機械設(shè)計師的要求：

    a)有很多設(shè)計師都會拿著某些電子圖檔和你講這是他以前設(shè)計的項目，好像很高大上。且不說私自“復(fù)制原單位知識產(chǎn)權(quán)財產(chǎn)”這樣的行為人品怎么樣，真的是他設(shè)計的嗎？這個項目真的能用嗎？

    b)有很多設(shè)計師也會拿著在“某某大公司”上班的經(jīng)歷說自己很厲害，真的很厲害嗎？因為大型企業(yè)里面的工程師在專機對應(yīng)是能力是可以的，因為他幾乎天天在面對和調(diào)節(jié)這些設(shè)備；但在非標設(shè)備開發(fā)上面怎么可能積累很多的技術(shù)？大型非標設(shè)備設(shè)計根本不可能，因為哪個生產(chǎn)型的企業(yè)里面有很多的測試設(shè)備供非標測試使用？即使有，他們也不會去做測試。一般他們都很“注重生活品質(zhì)”，怎么可能那么拼？一臺好的設(shè)備，不是靠坐空調(diào)底下舒服的辦公室內(nèi)看著手機搜著網(wǎng)絡(luò)完成的！

    c)不管頭上頂著多大的光環(huán)，中國不缺能說會道的耍嘴皮子的，只缺默默埋頭做事情的。

    d)

    非標自動化設(shè)備對于機械設(shè)計師的一般要求是兢兢業(yè)業(yè)

    14

    年，滿足要求的寥寥無幾，現(xiàn)狀是“自行車都不會修的人在設(shè)計非標設(shè)備”：

    ①　2年的零件制作經(jīng)驗：知道零件是怎么做出來的，才能把每一種零件加工工藝精度得到“盡可能充分利用”，這叫有限的條件，做能力大的事情。否則機器精度就是一句“空話”！

    ②　1年維修各種機械設(shè)備的經(jīng)驗，越豐富越好。

    ③　2年的三維軟件“駕馭”能力；必須對三維設(shè)計軟件非常熟練，能夠快速地完成三維模型反向設(shè)計、反復(fù)地快速修改、出具工程圖、選擇合理公差、選擇合理材料以及相關(guān)熱處理和表面處理。

    ④　3年對于機械結(jié)構(gòu)與“產(chǎn)品的制程工藝”的匹配程度的測試，這個項目需要工程師對于各種“產(chǎn)品的制程工藝”“深深理解并且參透”？由于“產(chǎn)品制程工藝”非常廣泛，又有幾個機械設(shè)計師知道？又有幾個設(shè)計師能夠“深深地理解和參透”這些工藝？如果不“理解更不能參透”怎么能設(shè)計出與產(chǎn)品的制作工藝相匹配的機器呢？

    ⑤　2年機械風險環(huán)節(jié)進行校驗：也就是理論力學、材料力學、機械傳動的校驗。一般來說，現(xiàn)在目前市場上，即使干了機械設(shè)計30年的工程師都未必會去“校驗計算”！因為太麻煩、或者根本不會、都“還給老師了”！即使會的，校驗一個小小的“彈性計算”，就花了一天，那么一臺設(shè)備那么多項目，光研發(fā)不就需要“一年”？市場要求根本不允許！

    ⑥　1年的對于電機的性能，傳感器的性能、加熱性能、制冷性能、測量傳感器性能。。。。。。等等的充分的了解，只能知道能不能完成計劃的要求。這些光靠電氣工程師是無法完成的。這些需要花大量的時間和精力去查閱資料。

    ⑦　2年組裝與調(diào)試機器的能力。組裝機器不是簡單地“擰螺絲”！很多精度除了零件的設(shè)計與加工精度，還是需要靠組裝“調(diào)”出來的！“日本三菱慢走絲”等精密設(shè)備在組裝的時候要“綁定”很多個儀表去測量、去校準呢？他們不一樣用了很好的日本的絲桿、滑軌等高精度標準件嗎？如果他們沒有這些經(jīng)驗，將導致任何高級“組裝師”都無法調(diào)試出來，因為他沒有給后面的調(diào)試提供“必要許可條件”！

    ⑧　1年對于不同“產(chǎn)品工藝制程參量”分析與調(diào)節(jié)經(jīng)驗：有的時候影響“產(chǎn)品品質(zhì)”的，有多大5個以上的參量在影響，好像一樣“多元函數(shù)”，那么調(diào)節(jié)的時候哪個是主要的呢？哪個是次要的？哪個是第二、第三階層的？有沒有調(diào)節(jié)的范圍？到底多少合適呢？這些都要設(shè)計師去“考慮的”。有的時候沒有樣機的存在，都無法獲取這些參量的主次、先后、多少？還有合適的調(diào)節(jié)范圍和精度。譬如：實際需要5N的壓力，那么你提供的調(diào)節(jié)范圍是0~10N比較合適，0~100N就不合適，因為0~100N的范圍就會和“收音機的頻道”一樣，很難調(diào)出來。但是您不實機測試，您怎么知道是5N呢？不是15N呢？所以這種環(huán)境需要能夠同時匹配0~10N和0~100N兩種調(diào)節(jié)方式以供切換選擇。

    三、非標自動化設(shè)備對于電氣工程師的要求：

    a.必須對于傳感器和各種控制模塊的性能“理解透徹”！

    b.對于布線要求要非常透徹。很多人只對“整齊”關(guān)注，其實布線里面有太多學問。有很多電氣工程師都只會“簡單布線”，導致伺服電機信號、傳感器器的數(shù)據(jù)采集嚴重失真，那么機械性能當然大幅下降。而且要會查找問題，和解決問題。不能徹底解決的問題，也要把影響壓縮到可以接受范圍。

    c.必須和機械設(shè)計師一樣，對于“產(chǎn)品的制程工藝”非常理解深刻，知道哪些是封閉循環(huán)，哪些是鏈接循環(huán)？哪個是先，哪個是后？采集哪些信號不會出現(xiàn)

    BOG？哪些參量需要設(shè)置為可變調(diào)節(jié)參量？哪個是主要的呢？哪個是次要的？哪個是第二、第三階層的？有沒有調(diào)節(jié)的范圍？到底多少合適呢？這些都要電氣工程師配合機械設(shè)計師去“考慮的。

    d.由于電氣配線和軟件，每個電氣工程師的習慣都不同，這就造成了這個設(shè)備的調(diào)試與維護只能由這個工程師去做，如果第二個電氣工程師接手，理同之前電氣工程師的配線與軟件，其難度超過重新寫程序。鑒于人才流動實際頻繁狀況，將給企業(yè)帶來“災(zāi)難”，設(shè)備的供應(yīng)方和采購方將“同時受災(zāi)”！

    e.工程師不但要會數(shù)據(jù)采集、技術(shù)、PID輸出等，還有會解決干擾失真。解決干擾失真是很需要經(jīng)驗和各種知識的，比正常做難多了。

    f.對于一些有“智能工廠”要求，需要數(shù)據(jù)“共享”。這樣電氣工程師還必須熟練“串口通信”并且構(gòu)建串口網(wǎng)；大一點的設(shè)置CC-LINGK網(wǎng)絡(luò)；再大一點的構(gòu)建“ENET以太網(wǎng)”，這三種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和編程規(guī)劃都不是一樣的。這是一般市場上電氣工程師做不到的。因為學會這些不但要把光一種品牌就需要把高80厘米的書本疊“啃爛”，而且要有實際的設(shè)備去驗證。這些都是要自學的，因為（680/天的學費+上海的住宿費）想必沒有人能夠承擔得起的。一般人沒有這種耐心、恒心，而且還需要實物條件的去驗證，這些東西都要花不少錢才能夠建立。能夠做到的電氣工程師一般都是高薪。如果遇到不同品牌的模塊，更是難上加難。誰愿意花大量的時間去學習和驗證呢？

    g.特別提示：需要對已經(jīng)存在的自動化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)改造是很難的！因為每個品牌的模塊規(guī)范都不是一樣的，通過其他工程師編輯以后，每一個“寄存器”里面的數(shù)