1）项目设计方面

在本案例中，智能铺装设备是一种新型的设备，能够很好地为装配式道路服务。相比传统方式周期长、效率低且人力成本高的特点，采用智能铺装设备，不仅能有效地提高工作效率、工作周期，还能有效地降低人力成本。该智能设备是在起重机的设计基础上，加装了用于抓取水泥预制件的吸盘机构，这样既能够保证放置水泥预制件的准确性，又能够减少工人的工作量，即吸盘能够自主地将水泥预制件抓起，不需要工人辅助。同时，增加传感器能保证准确抓取到水泥预制件，并能将水泥预制件放置在指定位置，满足装配式道路的铺设要求。

真空吸盘吊具是智能铺装的关键设备。真空吸盘吊具利用真空负压原理，通过吸盘来抓取或释放预制路面板。其具有环保、无污染，且不易损伤待提升物品的优点。

吸盘通过管道与真空设备贯通，待吸盘与预制路面板表面接触后，则启动真空设备进行抽吸，使吸盘内产生负气压，从而将吸盘与预制路面板表面牢固地吸附在一起。预制路面板移运至目标位置后，平稳地向吸盘内充气，使吸盘内气压转变为零气压或正气压，此时，吸盘与预制路面板表面脱离接触，从而完成搬运任务。

末端执行器共有6个吸盘，分成3组，每组包含2个吸盘并配备独立的真空设备。实施分组控制措施后，吊具的安全性和可靠性得到了大幅度的提升。即使某个真空设备突发故障或某组吸盘气压不满足要求，剩余的吸盘也足以承载预制路面板的自重。

2）经济成本方面

在可靠性方面，企业生产制造一个新产品，除了在理论计算上保证产品符合要求，仍需要通过一些实验设备对新产品某些重要部分进行实验，确保新产品在生产实践中的可靠性和安全性，这也是本项目所设计的实验台架的目的。实际生产与理论设计仍存在差距，在实验过程中发现问题，并将其反馈给设计部门，从而得以改进。通过实验的方式，避免生产出不合格品后的经济损失，同时也能保证产品的可靠性。

在经济性方面，如设计过程中的结构件，在考虑成本以及采购方面的问题如材料的选择、型号的选择时，一方面考虑是否仓库已有可使用的材料，另一方面需要考虑型号能否统一。比如，该实验台架所使用的钢板，一开始采用8mm、10mm、12mm、16mm等多种型号的，可简化为10mm和16mm两种型号的钢板，在采购时更加便捷。另外在使用型钢如槽钢时，尽量不要选用不常用的国标件；不常用的国标件一是不便于采购，二是在仓库积压较久，材料本身会发生变化，材料强度会产生偏差。

3）设计总结与启示(www.daowen.com)

在设计实验台架的过程中，学习和了解了变截面梁以及箱型梁的设计方法。

变截面梁能够有效节省材料。实验台架梁的中点处安装有末端执行器，根据实验台架的受力情况，且梁的跨度相对较长，实验台架若采用等截面梁，要符合设计要求的话，则梁的两端受力要求相对小，但所能承受的负载小于梁中点处，所以相对于中点处的惯性矩，梁两端的惯性矩可小于梁中点处的惯性矩，这种设计方案可以有效减轻梁的重量，提高材料的利用率。

相比格构式的设计方案，采用箱型梁的设计有以下优点：①重量轻、省钢。由于箱型梁更能有效地发挥钢板的承载能力，因此采用正交异性钢桥面板和用薄钢板作梁肋与底板的箱型梁，节省钢材20%左右，跨径愈大愈节约；并且由于上部结构的自重减轻，桥梁下部结构造价一般可降低5%～15%。②抗弯和抗扭刚度大。这是由闭合空心截面的特性所决定的，在材料数量相同时箱型梁可较其他截面形式提供更大的抗弯和抗扭刚度，所以特别适用于曲线桥和承受较大偏心载荷的直线桥。③安装迅速。便于养护箱型梁可以在工厂制成大型安装单元，从而减少工地连接螺栓数量；在施工时便于纵向拖拉或用顶推法架设；箱型梁结构简单、油漆方便，且由于内部为闭合空间，更容易抗锈蚀。④适宜于做成连续梁。这是由于其截面形式能提供几乎相等的承受正、负弯矩的能力。⑤结构新颖，外形简洁、美观。

在设计时也应注意生产加工的问题，如焊缝。在本项目中，设计实验台架时，在初期设计横隔板时，横隔板采用焊接的方式放置在变截面箱型梁的内部，对矩形横隔板的四周均采用双面焊，但在实际加工中是无法做到的，该设计为不合理设计，应将部分横隔板改为三边焊接，同时改为单面焊，实际生产加工才能做到。

横隔板不能设计为一块方方正正的矩形，应切除四个角，因为实验台架的箱型梁是将两块腹板和一块翼缘板焊接起来，然后再将横隔板焊在箱型梁内，完成后再将另一块翼缘板焊接在腹板上，去除横隔板的四个角是为了避让箱型梁内部已焊接的焊缝。

同时也应了解设备的安装过程。本项目设计的实验台架，其箱型梁应采用吊装的方式放置在立柱上，但在设计时，并没有设计用于安装卸扣的耳板。若没有设计安装起吊设备的结构，工人在安装过程中就会根据经验焊接一个用于起吊设备的耳板，安装完毕后再切除。但这个责任就由设计者转移到现场安装工人身上。设计者应该考虑到安装时所需的结构，避免让他人为自己的设计承担责任。

设计过程中，不仅是理论数值的计算，更多的是在设计细节上的细心，圆角、倒角、焊缝、加强筋等，这些小的细节都决定着最后这件成品的质量、寿命。往往不起眼的倒角，却能够有效地减小应力集中，避免开裂。设计时考虑得越全面越具体，产品在日后发生的问题就会越少，也避免产生不必要的经济损失。也要学会使用设计手册，机械设计手册汇集了大量的计算模型，能够快速地帮助设计者解决计算问题，同时也要学习使用有限元软件，对复杂的模型进行校核。