随着中国制造业的全面自动化、以及逐渐向智能化方向转型，企业对复杂定制装备的研制需求大幅增加。复杂定制装备具有结构复杂、零部件多、涉及面广、缺乏统一标准、创新风险与不确定性高等特点。复杂定制装备的研制已成为中国制造业向高端发展的重点和难点。由于上述特点难以妥善解决，所以一般定制化设备的研制都具有一定的风险，若期望将研制风险降至最低，则必须寻找拥有广泛设备研制经验的供应商。北钢联在数千项设备研制的历程中，总结出以下复杂定制装备研制成功必备的四大技术要素：

（A）设备的智能化是核心重点，自动化程度高，人机交互良好，兼容性强；

（B）工艺的先进可以使定制化设备更好的服务于企业，工艺为主，设备为辅；

（C）功能的先进性即全方位生产能力，可替代人工解决效率低下或难以操作的复杂问题；

（D）结构的先进性则体现了其模块化、柔性化的绝对优势。

A.智能化是设备定制成功的决定性因素

长征系列火箭的发射获得成功，发动机及动力系统功不可没。在地面上，航空发动机需要经过一系列试验，如疲劳性、转速、振动等试验，除振动试验外其余都可通过实际运转和标准仪器测定。目前具备发动机整机振动试验的设备技术仅有美国、德国等发达国家掌握，国内起步较晚，因此开展的研究非常少。此时，便需要对此项技术空白进行定制化设备的研发——振动试验台，它是模拟航天器起飞时振动环境的支撑平台，由前后主持过数十项国家级航天课题的北钢联所承制。它具有：重量、体积大，设计复杂、加工精度要求高等特点。

为确保平台尺寸、精度、平行度等指标达到课题要求，使用自动化焊接系统进行铆焊，同时在板料上放线钻孔，焊接的同时，铣床加工立柱两端的连接板，以保证各部分平台表面接缝处落差≤0.5mm，平台平面度≤2mm/m。该套系统不仅能模拟航天器起飞时的振动环境，还能通过控制单元记录、反馈实时数据，为决策者提供指挥依据，真正实现了智能化、信息化。若没有先进的技术对设备的各个关键点逐一分析并制定对应的解决方案，则此设备根本无法经受来自结构、电气、液压、材料等各行业专家的综合评审，并真正投入使用，所以智能化是设备定制成功与否的决定性要素。

B.先进的工艺是定制化设备保证企业竞争力优势的重要指标

智能定制化设备的研制是多学科、多专业集成后的成果体现，不仅需要从机械结构方面综合考虑，同时要从工艺上考虑先进性。玻璃鳞片作为填料的防腐涂层，具有很高的粘结力、优良的耐化学药品及抗老化性能，属于新材料的一种。针对自动化生产玻璃鳞片的工艺开发，北钢联做了充分的调研：将玻璃原材料进行熔化，熔化后的材料中含有杂质，它的熔点或密度低于玻璃的熔点或密度，这样当玻璃完全熔化时这些杂质将漂浮在玻璃溶液表面，杂质必须完全去除，否则会严重影响玻璃鳞片的质量。为高效的去除玻璃溶液表面的杂质，生产出高质量的鳞片产品，就要有一种快速、准确的取出杂质的方法。由于熔化的玻璃温度较高（可达1200℃），杂质温度同样很高，人工取出会有很大的隐患，理想的操作方式是有一种自动化程度高，操作方便的设备完成这道工序。此设备不但要降低生产线的操作难度，还要提高鳞片产品的质量合格率，从60%提升至99%，同时具备连续稳定产出玻璃鳞片的功能，达成连续化生产的目的。 

定制的玻璃鳞片离心设备，功能如下：通电加热后使玻璃原料熔化，此过程的温度可控。熔化后夹杂在玻璃原材料中的杂质会漂浮在熔液的表面，此时启动离心电机５，由电机带动皮带轮旋转，经大小皮带轮加速后，离心盘２产生离心力，这样漂浮在表面的杂质就会从离心盘中溢出，从而掉入接料盘内，当积攒到一定量时，接料盘从出口掉落，保留纯净的玻璃溶液，实现了整个操作过程的自动化及智能化。

C.先进的功能是企业投入研发是否有效的核心依据

定制设备是先有需求，后有产品。定制化设备大多是辅助设备，不同于主力生产设备。生产设备（大多为标准设备）在规划之初就提出采购需求，而定制化设备往往是用户产能爬坡、遇到瓶颈、招工难度过大时提出的设备改造需求。此时，业主要求的工期比较短，并且要求供应商在较短的时间内能提出功能先进、智能化程度高、可信赖的解决方案。在某精细化工产品生产车间内，由工艺所使的某些工序必须依靠机械来完成。例如，硫化物的生产过程中需要用到加热功能，在原始的劳动中，依靠人工可进行工件的平移、翻转、回位等动作，但空气环境恶劣：湿度大、酸雾多、气温高，以牺牲工人身体健康换来效益的企业注定要转型升级。 

上料翻转一体化智能装备的定制能够很好的解决该问题，工件由吸盘机械臂进行自动化上料，传感器检测到来料后，电动推杆完全伸出，随后接近开关给出控制信号，电机驱动滚轮进行上料，使工件转运至生产线上，该设备与生产线使用联动控制的方式。北钢联在较短的时间内提出了功能先进的解决方案，实现了接料、旋转、平移、上料、回位动作的自动化，可完全替代人工将工件传输到生产线上。

D.先进的结构是定制设备整机性能的重要保证

不同于标准设备，非标设备的购置，要求供应商必须全新开发，是一个从无到有的创新过程，如何用标准结构加以优化设计使之满足客户的特殊定制功能结构，并保证它的先进性对设备供应商是极大的考验。PVDF中空纤维膜是污水处理的重要原料，其在原始生产过程中通过人工拉拽、缠绕，进行纤维膜的制取工作，存在力度不均、随意性大的问题，导致膜丝拉断、粗细不均、缠绕杂乱，那么如何通过合理的结构、巧妙的设计去替代人工从而保证产品质量呢？PVDF纤维绕丝机设备应运而生，该设备主要完成来料中空纤维（膜丝）的缠绕定长工艺，缠绕力度均匀、有序，通过模块化设计，可根据工况自动更换卷盘实现更换绕丝规格的功能。

该设备正式投产将显著提高产品质量，使用模块化设计可兼容不同规格膜丝的缠绕，设备外部所有结构采用304不锈钢设计，防止制取膜丝的潮湿环境腐蚀设备，当设备检测到前端工序的吐丝机出料后，由电机带动滚筒进行旋转开始绕丝，计米器开始运行，当达到额定米数后设备停止，进行切断下料，随后计米器复位清零，准备下一次循环作业。设备结构看似不复杂，实际上考验的是工程师的功底、经验、设计能力，利用轴承、回转件、电机、结构件等标准零件，经过巧妙的设计便成为解决企业质量问题的“大杀器”。 

许多企业在购置定制化设备的时候，极容易忽略以上四大要素，最终导致整台套已设计、已制造完成的设备整体报废，造成重大损失。遵循以上四大要素是企业技改成功的基本保证，它们是指导企业规划、立项、采购，定制属于自己企业设备的重要依据。

来源：北钢联