引論：我們?yōu)槟砹?3篇模塊化設(shè)計范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

目前，在國內(nèi)特裝展位的展示設(shè)計領(lǐng)域，還在大量使用木結(jié)構(gòu)展臺。木結(jié)構(gòu)在設(shè)計制作上具有容易修改、隨意性大的特點，使得設(shè)計師的各種創(chuàng)意容易實現(xiàn)。但是展覽結(jié)束后，無法重復(fù)使用木結(jié)構(gòu)變成一堆垃圾廢料造成對展覽現(xiàn)場環(huán)境及資源的極大浪費。模塊化展示設(shè)計是一種使用模塊鋁型材展具代替木結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。以桁架，八棱柱等鋁制展覽器材產(chǎn)品為代表的模塊化展覽器材是從上世紀(jì)九十年代初開始使用于中國的展覽業(yè)。此后，篷房、地臺以及后來的輕便展示器材也紛紛出現(xiàn)在展示材料市場中。目前在世界范圍內(nèi)此類產(chǎn)品的品牌和廠家都屈指可數(shù)。主要集中在德國等歐洲會展業(yè)發(fā)展成熟的國家。主要有瑞士的（SYMA）司馬系列、比利時的（beMatrix）系列、德國的（Octanorm）奧克坦姆系列。這些展覽系統(tǒng)都有各自的設(shè)計思路和特點。

中國標(biāo)準(zhǔn)展覽器材的設(shè)計生產(chǎn)是從對國外產(chǎn)品簡單仿制開始的。縱觀多年以來國內(nèi)展覽器材生產(chǎn)，沒有任何一個成熟的模塊化展覽系統(tǒng)器材產(chǎn)品是由中國公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的，這顯然與中國會展市場的規(guī)模不相符。目前國內(nèi)展覽器材生產(chǎn)商也逐漸意識到原創(chuàng)設(shè)計的重要性，走上了對原有仿制產(chǎn)品的更新升級設(shè)計上來，但是關(guān)鍵產(chǎn)品的原創(chuàng)設(shè)計和展具序列的系統(tǒng)性開發(fā)設(shè)計與國際一流品牌還有相當(dāng)大的差距。究其原因，一方面國內(nèi)模塊化展具設(shè)計在設(shè)計理論研究方面還處于起步階段；另一方面從事該領(lǐng)域設(shè)計研究的人才也比較缺乏。

三、對展示模塊化設(shè)計的思考

展示設(shè)計內(nèi)容包含廣泛，大到博物館設(shè)計，小到商品POP陳列。在展示周期最短、資源消耗最大的商業(yè)性行業(yè)展會展臺設(shè)計領(lǐng)域，展具的可重復(fù)使用模塊化設(shè)計研究將成為主要方向和切入點。針對目前研究展示標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計現(xiàn)狀、途徑和方法，需要解決以下幾方面問題：

1.減低展臺設(shè)計碳排放和提高展示材料的重復(fù)使用率問題

展會中絕大多數(shù)的垃圾是在展臺搭建和拆除時產(chǎn)生的。目前大型展會服務(wù)中都有一項獨立的展會垃圾處理費向參展商收取。避免或減少產(chǎn)生廢棄物和垃圾不僅是時代賦予的社會責(zé)任也成為每個展商必須考慮的經(jīng)濟因素。這也是對模塊化展具進行研究的主要動因。

2.解決設(shè)計個性表達(dá)與模塊統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化矛盾的問題

雖然模塊化的系統(tǒng)組件有大量的標(biāo)準(zhǔn)件組成，但并不是說由此組建的展臺的視覺形式很刻板，缺乏個性和想象力。關(guān)鍵的點在于展具模塊的組合的可變性。如何使標(biāo)準(zhǔn)模塊化展臺造型具有個性化視覺表達(dá)的功能，是研究的重點。

3.縮短展臺設(shè)計周期和提高展臺搭建的效率問題

展臺搭建商和參展商都希望使用一種快捷的方式來設(shè)計呈現(xiàn)和搭建施工展臺項目。如何滿足客戶的訴求，提高模塊系統(tǒng)組件的安裝快捷性和可塑性，節(jié)約大量的人力，從而節(jié)約大量時間和預(yù)算，是模塊化展具研究的重點。

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這里的模塊化設(shè)計是指，根據(jù)控制系統(tǒng)要求的功能，工藝等幾個“輸入”，把控制系統(tǒng)分成幾個大的功能模塊，接著再分成的模塊進一步分成更小的功能模塊，直至無法再分為止。整個系統(tǒng)就是由好多個標(biāo)準(zhǔn)的模塊堆積而成的“積木”，與我們的汽車生產(chǎn)類似，每個模塊單獨設(shè)計開發(fā)，每個模塊之間都有固定接口，最后統(tǒng)一集成，實現(xiàn)DCS（分散集中控制）化設(shè)計。

這里我以包邊機控制系統(tǒng)開發(fā)為例說明，包邊機的控制系統(tǒng)采用AB PLC+PROFACE觸摸屏，利用現(xiàn)場總線實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

通過分析包邊機生產(chǎn)工藝和控制要求，我們制定了控制方案，再按照模塊化設(shè)計方法把該控制系統(tǒng)設(shè)計分成電氣原理圖設(shè)計，PLC程序設(shè)計，監(jiān)控、觸摸屏設(shè)計幾個獨立的部分來設(shè)計，接著確定好每個部分之間的固定“接口”。例如確定PLC程序與電氣原理圖之間的基本I/O規(guī)劃，確定PLC與觸摸屏之間通訊數(shù)據(jù)規(guī)劃。

一、電氣原理圖設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化設(shè)計。

根據(jù)上面的規(guī)劃方案，我們再把把圖紙設(shè)計分成幾個圖紙塊來組成。設(shè)計時分別每個模塊都采用固定標(biāo)準(zhǔn)單獨設(shè)計。 如下表，

就線路圖來說，其又分成以下幾個模塊，

主電路部分，主要是用于電機，變壓器等動力線路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計

控制電源分配，主要是PLC 電源，其他I/O電源等分配和設(shè)計

安全回路，主要有主安全系統(tǒng)和拼臺安全系統(tǒng)。主安全系統(tǒng)其主要是由急停，門開關(guān)組成。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)雙回路。硬件回路雙回路，安全級別最高，其保護時，動力電源切斷，PLC輸出電源切斷。保證本系統(tǒng)所有動作都停止。拼臺安全系統(tǒng)，其同主安全系統(tǒng)類似，只是其作用范圍只在所在拼臺上。

控制輸出部分，主要有接觸器，電磁閥等控制元器件的控制

I/O線路，主要是由按鈕，安全，保護信號，輸出信號等組成

二、PLC程序的標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化設(shè)計。

設(shè)計時我們首先是進行中間變量分配，規(guī)劃，根據(jù)程序模塊或者功能的不同，分別分配給程序模塊或者功能模塊固定變量地址。確定哪些變量和地址分配給報警信息，哪些分配給具體動作，哪些分配各安全程序，給觸摸屏程序等；接下來再把報警信息地址變量細(xì)分到哪個拼臺等等，接著根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的程序結(jié)構(gòu)或動作例程結(jié)構(gòu)結(jié)合分配的地址完成該模塊程序的設(shè)計。

參照包邊機控制系統(tǒng)來說，我們把PLC程序分成幾個部分，控制器診斷子程序，功能單元模塊子程序（包含安全、模式等），拼臺動作子程序，HMI子程序，再把每個子程序再分為幾個例程，以下就是一個拼臺動作子程序的例程。其中A 為主程序，B為現(xiàn)場實際I/O和觸摸屏變量與程序標(biāo)簽映射，實現(xiàn)PLC程序與電氣原理圖、觸摸屏程序的鏈接。M為模式，S 為動作，V為輸送，zZ 為用于觸摸屏程序通訊連接等標(biāo)準(zhǔn)的程序

每個類型的例程中都會有固定結(jié)構(gòu)。例如以S開頭的例程，每個例程的結(jié)構(gòu)都是相同，都會是第一段是動作完成Comp，第二段就是動作實現(xiàn)的基本條件Clear等等，這樣可以使程序有很強的可復(fù)制性。

如果我們設(shè)計一拼臺夾具動作例程，首先我們建立一個結(jié)構(gòu)體，這個結(jié)構(gòu)體包含動作完成Comp，動作實現(xiàn)的基本條件Clear，動作自動條件Auto，安全能量輸出outpower, 動作命令cmd，動作輸出out, 動作流程Pro，動作報警flt，動作按鈕PB 等例程中所涉及到的所有變量。

每個動作都可以按照這一結(jié)構(gòu)建立標(biāo)簽，這樣我們設(shè)計動作具體程序時，我這要編制一個基本例序，把它作為標(biāo)準(zhǔn)程序，通過復(fù)制和替換的方法完成與這一標(biāo)準(zhǔn)程序相類似的所有程序的設(shè)計，接下來根據(jù)時序，工藝等做看、類似修改設(shè)備參數(shù)的修更改動作的具體基本條件即可完成程序設(shè)計，這樣設(shè)計的程序結(jié)構(gòu)相同，動作可靠性高。

以上是針對AB 5000 PLC說明的，其他PLC也可以作類似的規(guī)劃，如在OMRON的PLC中我們也可以給每個動作分一個16位的字，把字中每一位分別定義為動作完成觸摸屏程序，動作實現(xiàn)的基本條件，動作自動條件，安全能量輸出, 動作命令，動作輸出, 動作流程，動作報警，動作按鈕，設(shè)計時也可實現(xiàn)以上標(biāo)準(zhǔn)程序的模塊化設(shè)計。

三、監(jiān)控程序的標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化設(shè)計。

觸摸屏設(shè)計的方法與PLC 程序設(shè)計基本類似，我們預(yù)先設(shè)計了觸摸屏標(biāo)準(zhǔn)屏，其主要有一下幾個基本屏組成，系統(tǒng)安全屏，拼臺動作列表屏，報警屏，拼臺狀態(tài)概況屏，網(wǎng)絡(luò)概況屏組成。我們在設(shè)計每個屏的時候，設(shè)置每個屏變量的固定變量范圍，設(shè)計時根據(jù)實際需要來增減屏數(shù)量和每屏顯示內(nèi)容，但其結(jié)構(gòu)部分保持不變，

關(guān)于模塊化設(shè)計的主要思想就是就是利用功能標(biāo)準(zhǔn)模塊來堆積完成一個完整的控制系統(tǒng)，達(dá)到降低控制系統(tǒng)復(fù)雜度，使控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和維護等操作簡單化的目的。

篇3

單臺電梯模型的機械部分由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)等組成，曳引系統(tǒng)由曳引系統(tǒng)機-單相永磁同步機、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪等組成，是電梯的動力源。導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)輪和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作穩(wěn)定升降運動。門系統(tǒng)由轎廂門、開門機、聯(lián)動機構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口、由門扇和門導(dǎo)軌架等組成。轎廂的廂體由廂底、廂壁、廂頂?shù)冉M成，轎廂內(nèi)部設(shè)有轎廂控制器，其操縱按鈕設(shè)在轎廂外部。

1 電梯模型硬件電路

1.1 單臺電梯的構(gòu)成

模塊化電梯由幾大電氣模塊組成：它們分別是樓層顯示模塊、動力驅(qū)動模塊、變頻調(diào)速模塊、外選信號模塊、內(nèi)選信號模塊等。在介紹這些框架之前我們首先要對電梯做出總體的規(guī)劃與設(shè)計。

1.2 選擇設(shè)備型號

1.2.1 可編程控制器PLC的選擇

PLC是整個系統(tǒng)的大腦，在選擇其型號時要滿足。

（1）有足夠的I/O（輸入/輸出）點。體積小、價格低廉、能夠可靠運行。（2）PLC要能實現(xiàn)PC-LINK網(wǎng)絡(luò)的連接。（3）PLC要具有讀取旋轉(zhuǎn)編碼器輸出脈沖的功能。

根據(jù)以上三點選擇：松下FP∑-C32主機，該主機為晶體管輸出方式，且可實現(xiàn)PC-LINK網(wǎng)絡(luò)的連接，I/O點數(shù)足夠。

1.2.2 變頻器模塊的選擇。在該電梯模型中，電梯的所有調(diào)速都是通過變頻器中接收到的PWM脈沖調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，考慮到變頻器與PLC的匹配性，選擇松下VF0變頻器。

1.2.3 樓層定位模塊的選擇。這里選擇OMRON光電編碼器的E6B2系列增量式旋轉(zhuǎn)編碼器與交流電機同軸連接，準(zhǔn)確實現(xiàn)樓層定位。E6B2編碼器可以接受很寬的電壓范圍（5～24V），E6B2編碼器還在主電路中進行了專門的設(shè)計，以防止在集電極開路輸出和電壓輸出方式下，用戶的誤操作（短路以及防接線）對編碼器電路造成的損壞。E6B2編碼的分辨率比較高，可以保證較精確的測量。

1.2.4 觸摸屏模塊的選擇。隨著觸摸屏技術(shù)日趨成熟，其應(yīng)用面更加廣泛。觸摸屏的優(yōu)勢就在于它可利用軟觸點實現(xiàn)傳統(tǒng)硬件觸點上的功能、安全可靠且、可隨心所欲通過其編程改變觸點來滿足需要。要求和與PLC的匹配，這里選擇松下GT10觸摸屏。

1.2.5 單片機模塊的選擇。單片機在群控電梯中要完成的任務(wù)是：實現(xiàn)電梯運行樓層的顯示；電梯上下行的指示。考慮到經(jīng)濟性與可靠性這里選擇AT89C51單片機，這款單片機在市面上的價格較低，基本功能都能實現(xiàn)。

2 功能模塊的硬件連接

2.1 變頻器模塊的連接

Y2所接的變頻器功能為：反轉(zhuǎn)/停（由P08參數(shù)設(shè)置）

Y3所接的變頻器功能為：PWM切換（由P19～21、P22～24參數(shù)設(shè)置）

Y0所接的變頻器功能為：PWM輸入（由P19～21、P22～24參數(shù)設(shè)置）

2.2 內(nèi)選信號功能模塊的連接

電梯內(nèi)選信號不需占用PLC的輸入、輸出口，直接通過觸摸屏串口發(fā)送與接收數(shù)據(jù)完成內(nèi)呼控制。

2.3 樓層定位功能模塊連接

旋轉(zhuǎn)編碼器連接時分別將茶色（+Vcc端）+5V；將青色接0V；將A相、B相分別接到-1至2樓電梯的PLC輸入端口的X0與X1即可。

2.4 PC-LINK網(wǎng)絡(luò)功能模塊連接

將所有的硬件電路連接無誤后，可以對單臺電梯模型進行PC-LINK網(wǎng)絡(luò)的連接，這樣我們才能將電梯每一層數(shù)據(jù)進行連接起來共享。

3 參數(shù)設(shè)置

3.1 高速計數(shù)器設(shè)置

當(dāng)系統(tǒng)連接完畢后要對系統(tǒng)參數(shù)進行軟件設(shè)置以實現(xiàn)系統(tǒng)要求。

選擇“選項”中的“PLC系統(tǒng)寄存器設(shè)置”接著選擇“高速計數(shù)器”將“CH0”設(shè)置為“方向判別（X0，X1）”。

3.2 變頻器的參數(shù)設(shè)置

變頻器參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)參數(shù)，實現(xiàn)電梯上下行及對PWM信號的正確讀取。觸摸屏內(nèi)部參數(shù)設(shè)置、PC-LINK網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置，點擊“PC-LINK”項，出現(xiàn)“PC-LINK”對應(yīng)不同站號的PLC進行相應(yīng)的設(shè)置。

4 程序編寫及系統(tǒng)調(diào)試

將連線及系統(tǒng)設(shè)置正確后，可以對單片機、PLC進行程序進行編寫。在程序編寫之前要知道我們想達(dá)到的具體目的。顯示模塊單片機程序的編寫及調(diào)試：（1）顯示模塊功能；（2）單片機程序及硬件調(diào)試；（3）對PLC進行輸入輸出口分配。

5 結(jié)束語

目前，在現(xiàn)實的學(xué)習(xí)中學(xué)生要掌握電梯的原理及維修都非常困難，所以，我們不得不設(shè)計出一些電梯模型來供學(xué)生實踐操作。但是傳統(tǒng)的電梯模型只是一種供學(xué)生參觀的教學(xué)擺設(shè)。該課題是基于傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上設(shè)計的電梯模型。所以，整體設(shè)計遵循的是利于教學(xué)的方便，和盡可能接近實際電梯的原則。

參考文獻

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一﹑cad模塊化功能

cad模塊化功能是指，把所要整體移動的部分塊化，之后選中其中任一部分即可把整體全部選中。操作方法為：選中圖紙中想要作為一個整體的所有元素，單擊鼠標(biāo)右鍵，復(fù)制，在一空白處點擊右鍵，粘貼為塊。所粘貼的部分就是一個模塊。

二﹑cad模塊化思維設(shè)計概念

模塊化思維是一種思想方法，許多國內(nèi)外專家對此做過研究并取得重大成果，但這些研究在理論上對模塊化思維還沒有一個權(quán)威性定義。通俗理解：綜合考慮系統(tǒng)對象，把系統(tǒng)按功能分解成不同用途和性能的模塊，并使之接口標(biāo)準(zhǔn)化，選擇不同的模塊迅速組成各種要求的系統(tǒng)的一種方法。

cad模塊化思維設(shè)計，即綜合考慮圖紙中各個組成部分，根據(jù)自己的設(shè)計要求，利用cad模塊化功能，將各部分化為若干塊，然后進行組合設(shè)計。

所選擇的模塊應(yīng)具有以下特征：

1. 相對獨立的特定功能：可以對模塊單獨進行設(shè)計，修改，儲備；

2. 具有互換性：模塊配合部位的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸必須標(biāo)準(zhǔn)化；

3. 具有通用性：不僅實現(xiàn)橫系列，縱系列通用，而且實現(xiàn)跨系列通用。

三﹑cad模塊化思維應(yīng)用

根據(jù)cad模塊化思維，我們對產(chǎn)品設(shè)計的認(rèn)識也將發(fā)生改變。按照傳統(tǒng)理論，產(chǎn)品有部件組成，部件有組件構(gòu)成，組件有零件構(gòu)成，因而要繪出一個設(shè)計產(chǎn)品就得繪出產(chǎn)品大量的專用零部件。而按cad模塊化思維，產(chǎn)品設(shè)計由模塊組成，模塊即為構(gòu)成產(chǎn)品設(shè)計的單元，通過模塊的不同組合形成多樣化的產(chǎn)品。

在產(chǎn)品設(shè)計中利用cad模塊化設(shè)計思維就可以用一組特定的模塊在一定范圍內(nèi)組成多種不同功能或同樣功能不同性能的產(chǎn)品設(shè)計，極大減少繪圖時間和任務(wù)量。如圖1所示為普通車床cad模塊化設(shè)計示意圖（圖中只給出部分模塊簡圖，具體細(xì)節(jié)已隱藏） 該車床按主軸箱﹑進給箱﹑夾緊機構(gòu)﹑刀架﹑尾架等不同功能分成11組功能單元（11個模塊組）。相同功能單元，不再是單一部分，而是具有不同用途和不同結(jié)構(gòu)，但功能和結(jié)合要素相同的一系列可以互換的模塊。從圖1可知，設(shè)計中只需更換合適的模塊，就可以組合成多種不同用途的車床，以滿足設(shè)計者要求。

用cad模塊化原理實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計多樣化的方式：

1. 用通用模塊加接口結(jié)構(gòu)組成新的產(chǎn)品設(shè)計；

2. 以通用模塊為主加局部專用模塊構(gòu)成新的產(chǎn)品設(shè)計；

3. 設(shè)計新的功能模塊加上部分通用模塊構(gòu)成新產(chǎn)品。

四﹑總結(jié)

cad模塊化思維設(shè)計能幫助設(shè)計人員節(jié)約設(shè)計時間，同時為企業(yè)研發(fā)多類型產(chǎn)品提供了一種既高效又靈活的策略。對一般制圖者來說，這也是一種提高制圖效率的技巧。

參考文獻：

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針對油田地面工程快速發(fā)展的現(xiàn)狀，結(jié)合計算機行業(yè)、汽車制造業(yè)、船舶制造業(yè)等行業(yè)的模塊化應(yīng)用情況，油田專家提出將油田地面工程模塊化建設(shè)，以節(jié)省工程投資和設(shè)備運行費用。輸油泵是油田地面工程的重要設(shè)施，其設(shè)計制造可依據(jù)國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的技術(shù)要求，通過多年的行業(yè)發(fā)展，輸油泵的設(shè)計、建造和運行積累了豐富經(jīng)驗，各類型的輸油泵實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化制造。這些都為輸油泵模塊化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

二、模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計是在傳統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的設(shè)計思想，它是指在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求的設(shè)計方法。[1]模塊化設(shè)計作為一種新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于汽車制造、電子產(chǎn)品、航天、航空等設(shè)計領(lǐng)域。

油田地面工程建設(shè)模塊化設(shè)計是針對油田地面工程中具有獨立功能、可組合、可替換的站場、區(qū)域等物理單元進行模塊化設(shè)計、建造，以便在重復(fù)、類似的工程項目中組合、復(fù)用、預(yù)制，以達(dá)到節(jié)約投資、縮短工期、提高工程質(zhì)量的目的。

三、輸油泵模塊化設(shè)計

油田地面工程輸油泵主要包括油、氣、水混輸，含水原油的輸送和凈化原油的輸送。[2] 輸油泵作為一個工藝單元，由輸油泵、進出口管路及管道附件、流量計，配套的自控設(shè)備和電力設(shè)備組成。

（一）模塊劃分

輸油泵模塊化設(shè)計的前提是對輸油泵的應(yīng)用進行歸納，針對不同的環(huán)境條件、輸送介質(zhì)和工藝流程，按照輸油泵設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對輸油泵進行系列劃分。輸油泵具有輸量變化大、介質(zhì)粘度范圍廣、含有雜質(zhì)多、運行時間長等特點。油田地面工程常用的輸油泵為離心泵和容積泵，離心泵分為單級離心泵和多級離心泵，容積泵分為螺桿泵和往復(fù)泵。

輸油泵的基本功能是為工作介質(zhì)提供輸送動力，克服管道摩阻，將介質(zhì)輸送到下游站場或工藝設(shè)施。為了便于對輸油泵的模塊進行分類，我們以輸送介質(zhì)的原油物性為依據(jù)。在集輸系統(tǒng)中，輸油泵的類型分為一般原油輸送泵、稠油輸送泵和輕油輸送泵。一般原油輸送泵的介質(zhì)具有粘度低、凝固點低的特點，常選用離心泵。稠油輸送泵的介質(zhì)具有粘度高、凝固點高，含雜質(zhì)顆粒，輸送溫度一般在50～80℃，常選用容積泵。輕油輸送泵的介質(zhì)除了具有密度低、粘度低的特點，還時常含有天然氣凝液。

（二）模塊工藝設(shè)計

1.模塊類型

輸油泵的模塊劃分為模塊化設(shè)計提供依據(jù)，我們以某油田稠油輸送泵為例，分析如何進行一類輸油泵模塊的設(shè)計工作。該油田集輸系統(tǒng)稠油物性見表3.2-1，原油粘溫數(shù)據(jù)見表3.2-2，開發(fā)區(qū)塊產(chǎn)能預(yù)測指標(biāo)見表3.2-3。

根據(jù)模塊設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按輸油泵模塊劃分方式，確定輸油泵的類型。第一個劃分依據(jù)是原油類型，為稠油輸送。第二個劃分依據(jù)是站場類型，為接轉(zhuǎn)站。第三個劃分依據(jù)是工藝流程，為增壓泵。這樣就確定輸油泵的模塊為稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵。

2.模塊參數(shù)

根據(jù)模塊類型，進行具體的輸油泵工藝設(shè)計。稠油輸送泵選型應(yīng)考慮原油粘度、含水及含砂的影響，一般宜選用容積泵。[1]為此確定模塊的泵型為容積泵。輸油泵主要設(shè)計參數(shù)是泵的排量、揚程（使用容積泵時，為排出壓力）和電機功率。根據(jù)油田地面集輸方式，模塊的排量和揚程由原油粘度、接轉(zhuǎn)站設(shè)計規(guī)模和輸油管道水力熱力條件確定。根據(jù)設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，接轉(zhuǎn)站設(shè)計規(guī)模為20×104t/a，原油含水率為80%，輸油泵模塊流量為118m3/h，排出壓力為2.0MPa。按容積泵軸功率計算公式3-1，計算輸油泵有效功率為64.3kW。由于輸送稠油的粘度大，并含有少量伴生氣和雜質(zhì)顆粒，選用單螺桿泵作為模塊的核心設(shè)備。

（3-1）[3]

式中 Ne―泵的有效功率，kW；

P―泵的排出壓力，MPa；

Q―泵的流量，m3/h。

由于泵制造廠商繁多，每個廠商的制造工藝不同，造成泵的效率、外形尺寸和重量不一致，影響模塊復(fù)用。泵的選型必須按照模塊化設(shè)計的要求確定，規(guī)定泵主要參數(shù)，包括流量、揚程、效率、電機功率、外形尺寸、重量和管口規(guī)格等參數(shù)。稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊的主要工藝參數(shù)見表3.2-4。

3.工藝設(shè)計

在選定模塊輸油泵的類型后，需進行稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊的典型流程設(shè)計。容積泵必須設(shè)計旁路回流閥調(diào)節(jié)流量。泵體上不帶安全閥的容積泵，在靠近泵出口管段上必須安裝安全閥。[2]模塊工藝流程包括進出口管線上的截斷閥、過濾器、溫度壓力儀表、安全閥和止回閥等閥門儀表，及旁路回流流程。模塊化設(shè)計需確定模塊內(nèi)管道、管件和閥門的制造標(biāo)準(zhǔn)，可執(zhí)行GB國家標(biāo)準(zhǔn)、HG化工標(biāo)準(zhǔn)或SH石化標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)模塊的工藝流程，可以確定模塊的典型管道安裝形式。將輸油泵及其管道附件安裝在橇座上，對模塊進行工廠加工、橇裝化制造，并在類似站場進行復(fù)用。為便于模塊的組合復(fù)用，模塊化設(shè)計需要考慮模塊的制造、運輸和安裝，模塊尺寸不應(yīng)超過規(guī)定尺寸。根據(jù)公路運輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定，要求運輸車貨尺寸（長×寬×高）不能超過18.1×2.5×4.0m。[4]稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊尺寸為11.5×1.7×1.5m。對于單螺桿泵模塊化設(shè)計，還應(yīng)考慮模塊的日常維護，在泵出口留有拆卸短接，保證螺桿的更換空間。

（三）模塊配套設(shè)計

為保證模塊的完整性，模塊化設(shè)計不僅包含工藝設(shè)計，還包括輸油泵的結(jié)構(gòu)、電力、自控等配套設(shè)計。

結(jié)構(gòu)設(shè)計將輸油泵、進出口管道及附件通過螺栓和管道支架固定在橇座上。根據(jù)模塊運輸和吊裝時的受力情況，確定橇座的結(jié)構(gòu)形式。稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊橇座采用碳素鋼焊接而成，在支架固定處設(shè)置墊板，并在橇座四周設(shè)置吊鉤板，便于模塊吊裝。

電力設(shè)計在模塊上設(shè)置輸油泵電機的動力電纜接線和防爆操作柱，對輸油泵進行現(xiàn)場啟停控制。為降低能耗，輸油泵采用變頻控制，電機運行狀態(tài)反饋至控制系統(tǒng)，并在控制室實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動啟、停泵。

自控設(shè)計根據(jù)原油物性和模塊操作壓力、溫度，對輸油泵模塊內(nèi)的壓力表、溫度計進行選型。溫度檢測儀表采用變送器直接安裝在傳感器上的一體化溫度變送器。壓力變送器選用帶就地表頭指示的智能壓力變送器。針對單螺桿泵的運行特性，輸油泵設(shè)置泵體干運行保護，對輸油泵的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力進行檢測，實現(xiàn)高溫、高壓報警停泵。

四、輸油泵模塊應(yīng)用

近些年，國內(nèi)各大油田都對輸油泵的模塊化設(shè)計進行了探索，根據(jù)油田自身生產(chǎn)建設(shè)需求，確定輸油泵的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，為輸油泵的模塊化設(shè)計奠定基礎(chǔ)。大慶油田針對低滲透油田地面建設(shè)特點，對轉(zhuǎn)油站、注水站、聯(lián)合站中的工藝模塊采用個性化設(shè)計和共性化設(shè)計相結(jié)合的方式，建立各類輸油泵的模塊化圖集，根據(jù)實際需要調(diào)用相關(guān)模塊完成站場設(shè)計，提高設(shè)計效率。[5]長慶油田為適應(yīng)大規(guī)模開發(fā)需要，對增壓站的模塊形式、設(shè)備選型、配管安裝和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進行了全面優(yōu)化和統(tǒng)一，確定不同規(guī)模和工藝的8種增壓泵模塊。[6]勝利油田針對東部油田、西部油田和海上油田不同的集輸現(xiàn)狀，確定多個系列增壓泵模塊，編制相關(guān)技術(shù)規(guī)格書、設(shè)計模塊和設(shè)備材料清單。各油田在輸油泵模塊化設(shè)計方面均取得了初步成效，隨著油田建設(shè)的發(fā)展和工程設(shè)計技術(shù)水平的提高，模塊化設(shè)計將達(dá)到一定規(guī)模，更好的服務(wù)于油田建設(shè)。

五、結(jié)論及建議

工程設(shè)計人員經(jīng)過近些年的探索，已初步摸索出模塊化設(shè)計的思路，優(yōu)化輸油泵模塊工藝流程、設(shè)備選型、配管安裝和結(jié)構(gòu)、自控、電力等設(shè)計。分析輸油泵的設(shè)計建造過程，滿足模塊組合、復(fù)用、預(yù)制的要求，提高輸油泵模塊化技術(shù)水平。通過采用輸油泵模塊化設(shè)計，有效提高設(shè)計進度，利于輸油泵模塊化采購，節(jié)約投資。同時，縮短整個工程的建設(shè)周期，保證工程質(zhì)量，提高油田開發(fā)的經(jīng)濟效益。

輸油泵模塊化設(shè)計剛剛起步，由于各油田生產(chǎn)情況和泵制造廠商不同，輸油泵模塊只能在油田內(nèi)部相似區(qū)塊間使用。工程設(shè)計人員應(yīng)加強交流，整合模塊系列，完善模塊設(shè)計，提高其通用性，使其具有更強的復(fù)用性。

參考文獻：

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2.燈具的發(fā)展趨勢分析:在人們趨于追求個性化產(chǎn)品的背景下，燈具開始轉(zhuǎn)向裝飾化、情趣化和組合化。從目前市場銷售情況看，裝飾化燈具注重裝飾效果，迎合了消費者既具有藝術(shù)欣賞價值又具有實用價值的心理。情趣化燈具小巧玲瓏，造型多選用卡通人物及生肖動物，備受青少年喜愛。組合化燈具則更注重方便實用，有鬧鐘與燈組合的；有活動年歷表與燈組合的；有微型電扇與燈組合的；有將筆架、文具盒與燈組合的；亦有把文具盒、相片架與燈組合的等等，近年在市場亦頗受歡迎。自然化的設(shè)計也將成為燈具設(shè)計發(fā)展方向之一。自然化的設(shè)計迎合了人們返璞歸真、崇尚自然的心理。據(jù)調(diào)查，30％的燈飾采用了自然化的造型設(shè)計，如梅花壁燈、魚尾臺燈、桃形燈等各種小動物造型燈等。采用各種木質(zhì)的藝術(shù)雕塑一點兒也不亞于真正的工藝品。燈罩的選材采用紙質(zhì)、紗質(zhì)，外面雕有嫦娥奔月、仙女下凡等圖案，使藝術(shù)與實用相結(jié)合。因此，設(shè)計一款可以根據(jù)使用者不同的需要自由拆分組合成不同功能的燈具是存在一定的用戶市場的。

燈具設(shè)計方案分析

基于上述的調(diào)查和研究，在室內(nèi)燈具設(shè)計上做了一些嘗試。本設(shè)計中應(yīng)用的設(shè)計方法主要是模塊化設(shè)計方法，也就是在對產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計一系列的產(chǎn)品功能模塊，通過功能模塊的選擇與組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場多樣化需求的設(shè)計方法。模塊化設(shè)計的原則是力求以少數(shù)模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，在滿足要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，且模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單、規(guī)范，模塊間的聯(lián)系盡可能簡單。運用模塊化設(shè)計方法設(shè)計出來的產(chǎn)品組合方式多樣，可以讓消費者根據(jù)自己的意愿來進行選擇。模塊化設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計中具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ饶芙鉀Q個性化需求的問題，還能做到低成本與高效率，并具有廣泛的適用性，對現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本設(shè)計以竹子的外形為原形，結(jié)合模塊化之理念，將燈具進行了可拆分式的設(shè)計；既可以是一盞簡約美觀的落地?zé)簦挚梢猿洚?dāng)臺燈使用；在燈具的外表面印上了青花圖案，也增添了中國風(fēng)的味道。

1.產(chǎn)品創(chuàng)意造型分析:對于中國人而言，毛竹不僅是文化的載體，本身也具有文化內(nèi)涵，“竹文化”是中國文化的精髓。唐宋以來，竹子與梅花、松樹并稱為“歲寒三友”，明代則把“梅、蘭、竹、菊”比作“四君子”。竹清高而有節(jié)，寧折不屈，虛懷大度所以竹子被人們賦予性格堅貞、剛強、志高的品性，歷代文人喜歡吟詩形竹子是“虛心向上、風(fēng)度瀟灑”的君子。王徽之、坡、鄭板橋、等都是愛竹之人的典范。竹獨特的形態(tài)特征，如挺拔秀麗的竿，堅韌硬朗的節(jié)，四季常青的葉，中空虛心的腔，與中國傳統(tǒng)的審美趣味、倫理道德意識相契合，其被人格化、象征著虛心謙和、高風(fēng)亮節(jié)、堅貞不屈的操行以及柔韌、孝義精神，其內(nèi)涵已成為中華民族的品格和稟賦，是中國傳統(tǒng)文化的基本精神和歷史個性。以竹子為材料的設(shè)計很多，“節(jié)”燈的設(shè)計則跳出了這個觀念，并不采用竹子為材料而只取其外型。“節(jié)”燈的設(shè)計主要從簡潔性出發(fā)，運用了竹子的外型來做文章。

2.產(chǎn)品組合方式分析:竹子很明顯的一個外部特征是分節(jié)組成，可以說每一節(jié)既是整體也是個體。“節(jié)”燈的設(shè)計正是秉承了這樣一種觀念———整體的拆分，個體的組合，整個燈具的設(shè)計除了連著燈座的那一節(jié)，其他的每小節(jié)都可以自由拆分。將每一小節(jié)設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)的模塊，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇模塊組合的個數(shù)。每節(jié)燈的連接采用了插頭與插座式的結(jié)合方式，燈體與燈體之間通過其接口位置來嚙合（如圖3），上下兩部分可以很方便的進行組裝，自由的組合成不同的產(chǎn)品。一燈兩用也是“節(jié)”燈設(shè)計的亮點。燈具模塊進行組合后，既可以擺在桌面當(dāng)臺燈（1～2個模塊），又可以組合起來當(dāng)落地?zé)簦?～8個模塊）使用。

3.主要尺寸圖及選用材料:產(chǎn)品概念最終是要轉(zhuǎn)化為商品來進行生產(chǎn)的，因此產(chǎn)品的材料必須具有良好地成型加工性能，并且應(yīng)該考慮現(xiàn)有的技術(shù)、工藝條件是否能夠?qū)崿F(xiàn)，該燈具的材料選用陶瓷材料。陶瓷材料具有硬度高、耐高溫、抗氧化的性能，適宜做高溫材料，即使長時間使用也不會因為溫度過高而變形或發(fā)出異味，另外陶瓷材料具有一定的白度，對光的輻射可以達(dá)到80％以上。科學(xué)技術(shù)的進步也為陶瓷材料的成型提供了技術(shù)上的支持，機械化成型的加工方式也非常適合產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)。

4.產(chǎn)品色彩方案分析:色彩服從于產(chǎn)品外觀的主題，使產(chǎn)品更具活力和審美價值，其深層的精神設(shè)計日益得到重視，在產(chǎn)品造型設(shè)計的諸多因素中，色彩因素展現(xiàn)出的吸引力是不可忽視的，恰當(dāng)?shù)纳试O(shè)計能在第一時間吸引消費者的眼球，并展示出強烈的產(chǎn)品印象。燈具的主體色彩用了高雅的白色，外殼印上青花圖案，以有彩色與無彩色的結(jié)合來達(dá)到一種色彩美的和諧，整體比較高雅大方。而青花圖案的選用也給燈具賦予了文化的意蘊。在具體選用時，消費者可以根據(jù)自己的審美偏好選用同一種青花圖案的燈具模塊，比如“三羊開泰”、“連年有余”、“喜從天降”、“福增貴子”、“二龍戲珠”、“鸞鳳朝陽”等其中的一種，也可以選用以上所述兩個或兩個以上不同種類的青花圖案來進行自由組合。

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模塊化;機械設(shè)計;生產(chǎn)效率

引言

近些年，機械產(chǎn)業(yè)的改革發(fā)展進入到深水期。通過對機械設(shè)計的模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用，對優(yōu)化機械設(shè)計的方式和簡化其程序有著積極促進作用。本文從理論上加強機械設(shè)計模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用研究分析，以期為實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1模塊化設(shè)計的步驟及機械模塊化設(shè)計的作用分析

1.1模塊化設(shè)計的步驟分析

模塊化設(shè)計過程中，需要按照科學(xué)化的步驟進行實施。首先，要在系列模塊的設(shè)計方面加強重視。這一設(shè)計中，要應(yīng)用計算機技術(shù)，從而有效實現(xiàn)對市場的調(diào)查分析。要充分明確化用戶需求，結(jié)合功能需求設(shè)計參數(shù)，以科學(xué)化設(shè)計產(chǎn)品功能[1]。這些基礎(chǔ)工作實施后，實施模塊化切分，科學(xué)設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)，從而形成資料庫，以有效構(gòu)成模塊化整體功能，從而有效提高機械設(shè)計的整體質(zhì)量。模塊化設(shè)計步驟中，單產(chǎn)品模塊化設(shè)計也是比較重要的內(nèi)容。這一設(shè)計是在系列模塊設(shè)計基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。單產(chǎn)品模塊設(shè)計要結(jié)合實際需求對參數(shù)加以明確化，并在模塊的選擇方面加強重視。此外，模塊的組裝分析計算環(huán)節(jié)也是比較重要的內(nèi)容，在這些工作得到完善后，就能有效提高保障模塊的性能。

1.2機械模塊化設(shè)計的作用發(fā)揮

機械模塊化的設(shè)計具有積極作用。相關(guān)設(shè)計人員在對市場產(chǎn)品功能的調(diào)查分析下，結(jié)合這些信息進行設(shè)計，在模塊間的組合作用下形成特定產(chǎn)品[2]。模塊化的體系方面能夠進行變更，也能對模塊設(shè)計理念進行有效優(yōu)化。機械設(shè)計中的模塊化設(shè)計方法應(yīng)用能有效減少設(shè)計周期，并保障生產(chǎn)產(chǎn)品的性能，有效提高模塊化設(shè)計中的設(shè)備運用效率，實現(xiàn)知識管理及集成設(shè)計的目標(biāo)。機械設(shè)計模塊化設(shè)計為維修提供了方便。維修任務(wù)不用大規(guī)模、大面積實施，只要在具體的部位上就可實施。機械模塊化設(shè)計中，模塊的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，所以能方便進行拆卸等。在模塊化的設(shè)計中，對包裝設(shè)計的簡化作用也比較突出。模塊化技術(shù)引入后，大大提高了對設(shè)計人員的工作效率，以提供了技術(shù)支持[3]。模塊化設(shè)計能有效降低成本，大大簡化了包裝流程，且有效控制了成本支出。

2機械設(shè)計中模塊化設(shè)計的方法和具體應(yīng)用

2.1機械設(shè)計中模塊化設(shè)計的方法分析

機械設(shè)計過程中，應(yīng)用模塊化的設(shè)計方法，要注重科學(xué)化選擇。所謂的模塊化設(shè)計，就是把產(chǎn)品要素進行綜合從而形成模塊，然后通過模塊的組成最終形成產(chǎn)品。在具體的設(shè)計中，會有諸多功能模塊。選擇組合模塊，就能形成多樣化的產(chǎn)品，以滿足實際的不同需求。模塊化設(shè)計過程中需要進行模塊劃分，需要在功能上進行分解，從而有效降低模塊間的耦合性，保障模塊功能的獨立性等。

2.2模塊化設(shè)計的新技術(shù)結(jié)合

充分發(fā)揮模塊化設(shè)計的作用，需要注重和當(dāng)前的一些新技術(shù)進行有機結(jié)合，以利于模塊化設(shè)計的價值體現(xiàn)。把同類軟件功能進行綜合，就可形成相應(yīng)模塊，發(fā)揮比單技術(shù)更強大的作用。比如，將模塊化設(shè)計和柔性制造技術(shù)進行有機結(jié)合。當(dāng)前，對油柔性制造技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，技術(shù)應(yīng)用的靈活多變特征比較突出，能夠有效解決機械設(shè)計中機床的個性化問題[4]。另外，將模塊化設(shè)計和計算機輔助技術(shù)進行有機結(jié)合。在計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用下，通過計算能有效實現(xiàn)穩(wěn)定性、條理性的設(shè)計，從而可提高機械設(shè)計的整體效率水平打下基礎(chǔ)。

2.3機械設(shè)計中模塊化設(shè)計方法的具體應(yīng)用

機械設(shè)計過程中對模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用，要注重和實際需求緊密結(jié)合。通過模塊化設(shè)計方法的運用，對提高生產(chǎn)效率具有積極的促進作用。在機械設(shè)計前，要注重生產(chǎn)工藝需求，然后劃分模塊，以及科學(xué)規(guī)劃實際的步驟和操作方法，從而保障模塊的獨立性和完整性。精確把握模塊化設(shè)計后，有效提高了性能。模塊的設(shè)計規(guī)劃中，要妥善完成模塊的檢修更換工作，從而滿足實際應(yīng)用需求，且不能影響其他模塊的正常運行。機械設(shè)計過程中的模塊化設(shè)計，要充分注重模塊的合理劃分工作。對于數(shù)控立式車床的設(shè)計，要注重方法的科學(xué)應(yīng)用，結(jié)合實際生產(chǎn)工藝要求進行規(guī)劃。在模塊化設(shè)計方法應(yīng)用中，要實施合理的構(gòu)造分析，在保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)有效劃分后，有效提高生產(chǎn)效率。生產(chǎn)模塊的劃分中，在生產(chǎn)工藝要求、功能方面要明確化，科學(xué)調(diào)度以提高設(shè)計生產(chǎn)效率，從而保證模塊功能的完善。機械設(shè)計模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用，要加強重視數(shù)控機床的劃分和功能分解。通過模塊化的設(shè)計方法應(yīng)用，在功能及結(jié)構(gòu)層面實施有效分析，以滿足實際需要。科學(xué)劃分，對模塊設(shè)計的效果具有直接性影響。例如，在對數(shù)控機床的模塊劃分方面，能將其分成傳動模塊、執(zhí)行模塊和支撐模塊、監(jiān)測模塊和輔助模塊。這些模塊的作用發(fā)揮是不同的[5]。對模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用和數(shù)控機床的功能分解也要加強重視。模塊劃分?jǐn)?shù)控機床后，要確定模塊功能。模塊的功能是不同的，有的是單功能，有的是多功能。例如，工件監(jiān)測模塊主要是對工件實施的監(jiān)測，是單功能模塊。對于多功能模塊如工作臺模塊，不只具有定位功能，還有工件的旋轉(zhuǎn)功能方。只要能夠?qū)υO(shè)計模塊的功能加以明確化，對模塊進行合理組合，這樣就能對機械設(shè)計進行優(yōu)化。機械設(shè)計中的模塊化方法應(yīng)用，在模塊的組裝環(huán)節(jié)是在功能明確后實施的。對模塊的合理化配置，能充分發(fā)揮模塊的作用，從而有效提高整體車床的工作效率。這一應(yīng)用環(huán)節(jié)組裝后，就完成了設(shè)計工作。通過模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用，可有效提高機械設(shè)計的整體水平，從而充分發(fā)揮其功能。

3結(jié)語

綜上所述，對于當(dāng)前的機械設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展，要充分注重新技術(shù)的支持，在模塊化設(shè)計方法的應(yīng)用下，促進優(yōu)化機械設(shè)計的整體質(zhì)量。

參考文獻

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[3]徐燕申，陳永亮，牛文鐵，黃艷群.基于創(chuàng)新的機械產(chǎn)品快速響應(yīng)設(shè)計/制造的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].制造技術(shù)與機床，2014，（2）.

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在會展產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過程中,我國會展業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化目前尚處于探索階段，缺乏科學(xué)完整的標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這造成了會展產(chǎn)業(yè)發(fā)展混亂，會展活動對環(huán)境資源產(chǎn)生過大壓力。面對這一局面，亟待解決的問題是會展產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，而模塊化設(shè)計，正是解決標(biāo)準(zhǔn)化問題的重要途徑。模塊化的發(fā)展有利于設(shè)計過程中制定統(tǒng)一的模塊標(biāo)準(zhǔn)，有利于會展產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的穩(wěn)定性與秩序性[2]。標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)模塊化的一個重要前提，模塊化是實現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的重要途徑。在標(biāo)準(zhǔn)化條件下,各模塊有著自由發(fā)揮的巨大空間，一個企業(yè)負(fù)責(zé)的是整個產(chǎn)品的某一部分，我們稱之為一個模塊，這樣的分工形式更利于企業(yè)的創(chuàng)新與針對性研究，而在模塊競爭中勝出的企業(yè)成為該模塊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定者。一旦這個標(biāo)準(zhǔn)為市場所接受,就會成為一系列產(chǎn)品的規(guī)范,從而為設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)帶來源源不斷的利潤。時至今日,各主要發(fā)達(dá)國家的企業(yè)和政府都將標(biāo)準(zhǔn)的競爭看作是事關(guān)產(chǎn)業(yè)成敗興衰的關(guān)鍵問題。伴隨著標(biāo)準(zhǔn)化進程的推進，會展產(chǎn)業(yè)在這個過程中會得到更多刺激，企業(yè)競爭會推動會展產(chǎn)業(yè)在創(chuàng)新性與經(jīng)濟性上不斷發(fā)展。

三、模塊化設(shè)計理論

模塊化生產(chǎn)最早產(chǎn)生于工業(yè)經(jīng)濟時代，西蒙（Simon,1962）提出了模塊的“可分解性”，闡明了模塊化對于管理復(fù)雜系統(tǒng)的重要性。由若干具有特定的功能或接口的通用獨立單元構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，這些獨立單元被稱之為模塊，模塊的結(jié)構(gòu)、接口尺寸實行參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，模塊與模塊之間可以相互通用，這種設(shè)計形式被稱之為模塊化設(shè)計。將通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進行多種組合，可以構(gòu)成新的系統(tǒng)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能不同性能的系列產(chǎn)品。模塊化設(shè)計可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期，增加產(chǎn)品系列，提高產(chǎn)品質(zhì)量，快速應(yīng)對市場變化，同時可以減少對環(huán)境的不利影響，方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。

四、模塊化與傳統(tǒng)分工的區(qū)別

模塊化與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)均以分工為基礎(chǔ)，但從實踐形式上是不同的。傳統(tǒng)分工是縱向一體化的生產(chǎn)方式,各項業(yè)務(wù)在一個大企業(yè)內(nèi)進行,業(yè)務(wù)之間用產(chǎn)權(quán)關(guān)系連接，產(chǎn)品需要統(tǒng)一設(shè)計、生產(chǎn)，各個環(huán)節(jié)不能自主修改設(shè)計，生產(chǎn)出的產(chǎn)品是一個完整體系，一旦局部損壞，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，難以修復(fù)。模塊化采用橫向一體化的生產(chǎn)方式,企業(yè)將大部分業(yè)務(wù)外包,業(yè)務(wù)之間用市場關(guān)系連接,各個廠家按照產(chǎn)品分解出來的模塊單獨生產(chǎn),最后進行組裝，當(dāng)產(chǎn)品的部分模塊損壞，可及時更換新模塊。在遵循接口或結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，各個模塊可以自由的被研發(fā)，更利于產(chǎn)品性能的提升，當(dāng)部分模塊無法達(dá)到用戶對產(chǎn)品性能的需求時，可以自由更換其它模塊，避免了整個產(chǎn)品的更換。

篇9

2.真正實現(xiàn)因材施教,按需施教

因材施教是根據(jù)學(xué)生的個體差別來培養(yǎng)人才,盡量按照學(xué)生興趣愛好、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力來引導(dǎo)學(xué)生選擇適合自己的專業(yè)、方向及學(xué)習(xí)模塊,最大限度調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。按需施教則是按照崗位需要來培養(yǎng)學(xué)生。

3.學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)會受到影響

凡事都有利弊,對于高鐵學(xué)院的學(xué)生,首要目的是培養(yǎng)他們鐵路崗位的動手能力,模塊化教學(xué)正是加強這一點,但對于理論知識的學(xué)習(xí)相對來說會較為弱勢。針對此種情況,主要采取模塊化知識交叉方式來彌補。

二、課程模塊設(shè)計

1.認(rèn)識機器

主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容為機器的組成及機構(gòu)的功用。該模塊課程的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)是為了了解該課程的研究對象、內(nèi)容、任務(wù)、特點、學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生對該課程有一個宏觀的認(rèn)識。了解設(shè)計機構(gòu)應(yīng)滿足哪些基本要求和基本步驟;對機械零件的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則、常用材料及選用原則,機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化有一個初步認(rèn)識;掌握機構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念。

2.傳動件

傳動件包括帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動和齒輪系。該模塊學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)為:了解各傳動的工作原理、類型、特點和應(yīng)用;識別帶和帶輪齒輪的結(jié)構(gòu);能進工作能力分析;列舉安裝及維護方法;聯(lián)系實際設(shè)計普通V帶和齒輪傳動。說出漸開線齒輪的齒廓形成過程及變位齒輪的概念,掌握齒輪嚙合原理、主要參數(shù)及幾何尺寸計算,區(qū)別直、斜、錐齒輪傳動及蝸桿傳動的受力及轉(zhuǎn)動方向。熟練掌握定軸齒輪系、行星齒輪系傳動比的計算,識別實際機械中的齒輪系。當(dāng)然,由于車輛專業(yè)自身特點和專業(yè)群的需求,教師將根據(jù)各崗位群的不同有針對性的講解。

3.軸、軸承、傳動的箱體

軸與軸承使用最為廣泛,每個專業(yè)都普遍使用,故也是學(xué)習(xí)重點。在本模塊中,學(xué)習(xí)軸的結(jié)構(gòu)(含分類、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料)、軸的基本設(shè)計方法、滾動軸承尺寸選擇的基本方法。該模塊學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)為:識別軸的功用與類型,能根據(jù)工程實際對軸進行設(shè)計計算。區(qū)別軸承的功用、類型和結(jié)構(gòu)以及選擇材料,說出滾動軸承的組成、特點,解釋滾動軸承的代號。通過現(xiàn)場觀察能說出鐵道車輛中軸承的使用。

4.連接件

連接件包括螺紋連接、軸轂連接、聯(lián)軸器、離合器、制動器。復(fù)雜的連接包括運動副及機構(gòu)運動、簡圖四桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)。該模塊的課程學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)為了解螺紋和螺紋聯(lián)接的主要參數(shù)、類型、特點及應(yīng)用;說明提高螺栓聯(lián)接強度的措施;理解螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松;了解螺旋傳動的特點、類型;掌握螺旋傳動相對運動判斷及運動量的計算。識別鍵、銷聯(lián)接的特點和類型,能根據(jù)工程實際對平鍵聯(lián)接進行設(shè)計計算。區(qū)別聯(lián)軸器和離合器的主要類型、結(jié)構(gòu),說出聯(lián)軸器和離合器的選用方法。認(rèn)識制動器的主要類型、結(jié)構(gòu)。認(rèn)識彈性連接的主要類型、結(jié)構(gòu)。通過現(xiàn)場教學(xué)能對鐵道車輛的制動裝置和彈性連接有一簡單認(rèn)識。辨認(rèn)機構(gòu)的組成,說出運動副的概念及分類,能繪制平面機構(gòu)運動簡圖,理解自由度的計算方法。說出平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用,理解平面四桿機構(gòu)的基本性質(zhì),區(qū)別急回特性、死點位置、壓力角和傳動角的特性。

5.課程大作業(yè)――綜合訓(xùn)練

通過減速器基礎(chǔ)設(shè)計這個綜合的訓(xùn)練項目來提高學(xué)生綜合解決問題的能力,尤其是培養(yǎng)學(xué)生獨立或協(xié)同完成所布置任務(wù)的傳動系統(tǒng)的動力參數(shù)分配、傳動比分配,完成傳動零件的設(shè)計計算。獨立完成減速器裝配圖及從動軸、從動齒輪的圖紙設(shè)計,建議采用二維軟件完成設(shè)計;獨立完成設(shè)計說明書的撰寫等等。值的注意的是由于我院專業(yè)畢業(yè)學(xué)生都從事鐵路一線工作的特點,對于該模塊教學(xué)并不是要求突出學(xué)生的設(shè)計能力,而是培養(yǎng)學(xué)生綜合解決事物、培養(yǎng)學(xué)生共同協(xié)作的能力;通過作圖,更加掌握典型零件的結(jié)構(gòu)和領(lǐng)悟鐵路工人刻苦嚴(yán)謹(jǐn)、半軍事化的工作作風(fēng)。

三、實驗教學(xué)不可忽略

實驗內(nèi)容主要有:常用機構(gòu)、機構(gòu)運動簡圖繪制、機械零件現(xiàn)場教學(xué)、齒輪減速器拆裝等。機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗多以驗證性的實驗為主,學(xué)生不僅需按照實驗指導(dǎo)書所列步驟進行,而且還要主動參與實驗,需要每個學(xué)生動手對零件觀察和裝拆,并且對零件進行描述。通過這樣的實驗,不僅加深了學(xué)生的印象,還為以后該課程和其他后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),更是有利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。

四、形成標(biāo)準(zhǔn)的課程評價體系

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程序設(shè)計教學(xué)長期以來一直是中職計算機教學(xué)的重點和難點之一，如何學(xué)好程序設(shè)計成為廣大學(xué)生最為關(guān)心的問題，如何教好程序設(shè)計也成為廣大老師長期不斷探討的問題，現(xiàn)在我已自身的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和體會淺談一下學(xué)習(xí)的方法。

實際上如果我們要學(xué)好程序設(shè)計，算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序設(shè)計方法和語言這四個方面是一個程序設(shè)計人員必備的知識，很多人在學(xué)習(xí)程序設(shè)計的過程中很茫然，不知道怎么進行或者說不知道怎么去寫語句，其實我們出現(xiàn)的問題無非就是沒掌握上面四個必備的知識，現(xiàn)在我的提議是以算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序設(shè)計方法和語言這四個方面板塊為基礎(chǔ)，分塊教學(xué)，各個擊破，這樣也就能夠很好的學(xué)好程序設(shè)計了。

算法：算法可以說是程序的靈魂，廣義地說，算法是為解決一個問題而采取的方法和步驟。設(shè)計出高質(zhì)量的算法，并研究算法所耗費的計算資源與問題規(guī)模之間的函數(shù)關(guān)系。算法設(shè)計與算法分析是不可分割的一個整體。按照算法所處理的對象進行分類，算法設(shè)計與分析主要有數(shù)值算法和非數(shù)值算法兩大領(lǐng)域。按照計算方式進行分類，則可分為串行算法和并行算法。算法設(shè)計的任務(wù)是對各類具體的問題設(shè)計高質(zhì)量的算法，以及研究設(shè)計算法的一般規(guī)律和方法。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在著一種或多種關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合和該集合中數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系組成。在許多類型的程序的設(shè)計中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇是一個基本的設(shè)計考慮因素。許多大型系統(tǒng)的構(gòu)造經(jīng)驗表明，系統(tǒng)實現(xiàn)的困難程度和系統(tǒng)構(gòu)造的質(zhì)量都嚴(yán)重的依賴于是否選擇了最優(yōu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。許多時候，確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，算法就容易得到了。有些時候事情也會反過來，我們根據(jù)特定算法來選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與之適應(yīng)。不論哪種情況，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是非常重要的。選擇了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法也隨之確定，是數(shù)據(jù)而不是算法是系統(tǒng)構(gòu)造的關(guān)鍵因素。這種洞見導(dǎo)致了許多種軟件設(shè)計方法和程序設(shè)計語言的出現(xiàn)，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言就是其中之一。

程序設(shè)計方法： 程序設(shè)計方法學(xué)是討論程序的性質(zhì)以及程序設(shè)計的理論和方法的一門學(xué)科[1]， 是研究和構(gòu)造程序的過程的學(xué)問，是研究關(guān)于問題的分析，環(huán)境的模擬，概念的獲取，需求定義的描述， 以及把這種描述變換細(xì)化和編碼成機器可以接受的表示的一般的方法。

用以指導(dǎo)程序設(shè)計各階段工作的原理和原則，以及依此提出的設(shè)計技術(shù)。有時也指研究這些原理、原則和技術(shù)的學(xué)科。程序設(shè)計方法學(xué)的目標(biāo)是能設(shè)計出可靠、易讀而且代價合理的程序。程序設(shè)計方法學(xué)包括程序理論、研制技術(shù)、支援環(huán)境、工程規(guī)范和自動程序設(shè)計等課題，使程序設(shè)計更加科學(xué)化和工程化。其基本內(nèi)容是：結(jié)構(gòu)程序設(shè)計；程序理論在程序設(shè)計技術(shù)中的應(yīng)用，以及規(guī)格說明和變換技術(shù)。程序理論與程序設(shè)計方法學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)，它豐富了程序人員的思維方法，促進了程序設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。其研究的主要內(nèi)容為結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，數(shù)據(jù)抽象與模塊化程序設(shè)計，程序正確性證明，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法等。

語言：程序設(shè)計語言，用于書寫計算機程序的語言。語言的基礎(chǔ)是一組記號和一組規(guī)則。根據(jù)規(guī)則由記號構(gòu)成的記號串的總體就是語言。在程序設(shè)計語言中，這些記號串就是程序。程序設(shè)計語言有3個方面的因素，即語法、語義和語用。語法表示程序的結(jié)構(gòu)或形式，亦即表示構(gòu)成語言的各個記號之間的組合規(guī)律，但不涉及這些記號的特定含義，也不涉及使用者。程序設(shè)計語言是人們指揮計算機的工具。它是一種工程語言，由字，詞，語法規(guī)則構(gòu)成的指令系統(tǒng)，高級語言提供了常用的數(shù)據(jù)描述核對數(shù)據(jù)操作規(guī)則的描述，程序設(shè)計就是根據(jù)特定的問題，使用某種程序設(shè)計語言，設(shè)計出計算機執(zhí)行的指令序列。發(fā)展趨勢

程序設(shè)計語言是軟件的重要方面。它的發(fā)展趨勢是模塊化、簡明性和形式化。

①模塊化。不僅語言具有模塊成分，程序由模塊組成，而且語言本身的結(jié)構(gòu)也是模塊化的。

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中圖分類號：S611文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、前言

我們在目前的博物館陳列展覽設(shè)計中，特別是常規(guī)展覽，運用到了越來越多的先進技術(shù)和展陳設(shè)備，力求使我們的陳列展覽更為吸引觀眾。然而，我們也面臨了越來越多過去所不曾遇到的問題。最為顯著的一點，就是我們的展覽全壽命經(jīng)費無法控制。從設(shè)計伊始，由于種種原因，設(shè)計被反復(fù)修改，經(jīng)費也一再調(diào)整，大量的高新技術(shù)和設(shè)備甚至是實驗性地添加在設(shè)計中，更不用說展覽完成后的使用成本根本未加計劃。

博物館的陳列展覽毋庸置疑是一項藝術(shù)創(chuàng)造，但它也是一項系統(tǒng)工程，國家的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)逐步地完善，這種設(shè)計本身的要求將越來越高。從加強設(shè)計效果及節(jié)約全壽命費用的角度出發(fā)，我們目前所面臨的問題亟待解決，這是設(shè)計藝術(shù)所無法解決的，這需要更為系統(tǒng)和科學(xué)的工程技術(shù)，保障性設(shè)計和模塊化設(shè)計可以盡可能地解決這些問題，這也將是未來博物館設(shè)計的技術(shù)趨勢。

二、保障性設(shè)計的由來與理念

保障性設(shè)計的理念，是基于項目或產(chǎn)品在設(shè)計之初就綜合考慮各種維護保障問題，將有關(guān)維護的標(biāo)準(zhǔn)及要求從資源和費用的角度反映在設(shè)計方案中，以使得項目或者產(chǎn)品能獲得更好的使用性能以及更低的使用成本。

這個世界上幾乎沒有不需要維護的設(shè)備或產(chǎn)品，更有甚者，美國那號稱世界最先進的戰(zhàn)斗機F-22采用無數(shù)全球領(lǐng)先科技，其實戰(zhàn)性能尚未可知，但其使用成本卻令人瞠目，每飛行小時的維護工時是30小時，飛機良好率僅為55%、故障前平均飛行小時僅為1.7，而每飛行小時的使用費用是4.4萬美元。這是真正買得起用不起的設(shè)備，連美國這種大富豪都不得不對這個項目一再壓縮。在我們的生產(chǎn)生活中，類似的例子數(shù)不勝數(shù)，現(xiàn)今的打印機價格非常低廉，可更換一次墨盒就足以購買幾臺打印機了。做為商家的促銷手段且不做評論，但就現(xiàn)實意義來說，現(xiàn)在越來越多的產(chǎn)品確實讓我們需要越來越多的考慮除初置成本之外的使用成本。

在博物館的陳列展覽中同樣會遇到這類問題，展柜展架等展具，燈具計算機以及投影儀等展覽設(shè)備，除開維護更換，即使是在日常的使用中，仍然會產(chǎn)生很大的費用支出。在我國目前大多數(shù)的博物館設(shè)計中，實際上對于此類使用過程中的維護和經(jīng)費并沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計指標(biāo)。因此，在博物館陳列展覽的設(shè)計中，筆者認(rèn)為，可以引入國際上比較流行的保障性設(shè)計，來提高博物館陳列展覽的設(shè)計水平，控制展覽制作成本，以利于展覽使用成本指標(biāo)的計劃和執(zhí)行，節(jié)約在使用過程中的人力及經(jīng)費的投入。

三、模塊化設(shè)計的由來與理念

模塊化設(shè)計（Block-based design），是相似性原理在產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，簡單地說就是通過一定范圍內(nèi)的不同功能或相似功能、不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的用戶定制產(chǎn)品，以滿足不同需求。是一種實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化的有機結(jié)合及多品種、小批量與效率的有效統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化方法。

模塊化設(shè)計已經(jīng)應(yīng)用到我們工作和生活中的方方面面。最直觀的，個人計算機。人人都接觸得到計算機，最初的計算機笨重昂貴，直到IBM提出個人計算機（PC）概念并將其模塊化。如今的計算機各種零配件雖然是由全球眾多廠商生產(chǎn)，但除蘋果之外，幾乎所有相同功能的配件都能適用并互換，這為用戶將來升級或更換零配件帶來了好處。我們不用為了提升工作效率而更換整臺計算機，有時候僅僅更換一兩個配件就可以，這不僅大幅提高了個人計算機的使用效率，也節(jié)約了大量的資源和使用成本。同時，模塊化還帶來了一個顯而易見的好處，我們更換設(shè)備更為方便，甚至不需要專業(yè)技能，只需要部分常識就能自己動手更換。來自瑞典的家具經(jīng)銷商宜家同樣也采用這種理念，這對宜家?guī)砹酥谱骱啽恪⑦\輸更有效率的優(yōu)勢，實際上，大多數(shù)購買宜家家具的用戶本身并不是專業(yè)的木器制作者。

在博物館的基本陳列中，雖然我們的設(shè)計中采用了眾多類似于雕塑、油畫以及平面設(shè)計的藝術(shù)品，但實際上仍然有大量的展板展架以及展柜采用常規(guī)的制作方法設(shè)計。這就使得每一個普通的展覽用具都是專門定制的，這既增加了制作周期，也讓制作成本難以控制。如果基本框架采用模塊化設(shè)計制作，然后添加各類藝術(shù)設(shè)計和多媒體設(shè)計，而不是每次展覽設(shè)計都像對展柜和展板進行一次專門的系統(tǒng)設(shè)計，相信展覽成本會下降頗多，制作周期也會大幅縮短。

篇12

2.模塊化設(shè)計應(yīng)注意的問題

模塊化設(shè)計的產(chǎn)品體系要比普通的產(chǎn)品設(shè)計要繁瑣很多，因為模塊化設(shè)計要在考慮到整體功能的前提下對各個零部件進行設(shè)計，針對功能經(jīng)行模塊的劃分，這其中要充分考慮到模塊組合過程中功能的合并、分解，模塊之間是否匹配，使每一個小模塊發(fā)揮最大的功能。

3.模塊化設(shè)計的優(yōu)勢

模塊化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計相比，無論在產(chǎn)品功能與需求方面，還是在產(chǎn)品整體設(shè)計方面都具有一定的優(yōu)越性。模塊化設(shè)計作為一種設(shè)計的新思維和新方法，與傳統(tǒng)設(shè)計相比較它的競爭優(yōu)勢在設(shè)計上解決了品種、規(guī)格多樣化和生產(chǎn)專業(yè)化之間的矛盾，在市場上滿足了人們產(chǎn)品多樣化的需求和適應(yīng)激烈的市場競爭。在模塊化設(shè)計的發(fā)展歷程中，設(shè)計師通過運用新技術(shù)不斷設(shè)計出更高性能的模塊，用來代替原有的模塊，并且通過這些高性能模塊組合出一套新功能的模塊系統(tǒng)。通過CAD技術(shù)及成組技術(shù)，可以用計算機程序管理模塊化設(shè)計，通過建立的模塊化系統(tǒng)，可以將該模塊的尺寸、形狀及大小存儲在計算機中，用戶可以直接通過觀察電腦屏幕用鼠標(biāo)點擊組合設(shè)計，按照用戶需要求更改模塊化的組合方式，找到最佳的組合方案，直到讓用戶滿意為止。對于一個企業(yè)來說，運用模塊化設(shè)計不僅可以有效地降低生產(chǎn)成本，縮短設(shè)計與生產(chǎn)的周期，而且還在無形中增強了在銷售市場的壓力下企業(yè)的競爭能力，為企業(yè)帶來較高的效益。

二、小戶型模塊化家具設(shè)計分析

詳細(xì)來講，家具的模塊化設(shè)計是從三個要點展開的。第一個要點是家具模塊化的總體設(shè)計。本階段是對系統(tǒng)進行總體規(guī)劃，設(shè)計模塊化的具體范圍。家具模塊化的總體設(shè)計，是整個設(shè)計實現(xiàn)的基礎(chǔ)。第二個要點是家具的模塊設(shè)計。這個要點在整個設(shè)計中起著承上啟下的作用，是家具模塊化設(shè)計具體化的重要過程，此階段的直接影響最終設(shè)計效果。第三個要點：家具模塊化產(chǎn)品設(shè)計。選擇模塊、組合模塊、評價合理性是此環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容。從這三個要點你會發(fā)現(xiàn)，模塊家具的設(shè)計是由總體到局部，由上部到底層的順序結(jié)構(gòu)，而且每個要點緊密聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣。

篇13

1.車床模塊化設(shè)計

車床模塊化設(shè)計，主是要指將模塊化設(shè)計的理念及其技術(shù)完美地應(yīng)用于車床的設(shè)計與改革中，也就是說，在對車床用戶需求進行合理分析的基礎(chǔ)之上，設(shè)計出一系列功能不同、性能不同，但卻可以隨意轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)單元，并通過這些單元之間的相互轉(zhuǎn)換完成用戶的操作。

除此之外，模塊化設(shè)計要遵循一定的設(shè)計原則：其一，在模塊化設(shè)計中，必須要先對車床的結(jié)構(gòu)及特性進行分析，并在分析的基礎(chǔ)之上劃分系統(tǒng)模塊，以保證模塊設(shè)計的合理化。其二，所劃分設(shè)計出的模塊在使用功能上一定要具有相對的獨立性，從而保證模塊之間可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換卻又互不影響的功能。其三，對于車床中較大型的基礎(chǔ)零件，要劃分設(shè)計成獨立的模塊，并同時要充分考慮到大型零件對整體車床運行的支撐作用。其四，對于車床設(shè)計中較為復(fù)雜的零件，在模塊化設(shè)計中可以采用分層次劃分的形式，將零件按照不同的結(jié)構(gòu)性能細(xì)化分為幾個不同的層次模塊。其五，在模塊化設(shè)計中要對整個車床的性能、結(jié)構(gòu)、成本、設(shè)計周期等因素進行分析，并在此基礎(chǔ)上將模塊劃分為主要模塊與次要模塊，以此來突出車床模塊化設(shè)計中的重點，有利于提高模塊化設(shè)計的整體效果。其六，在車床模塊化設(shè)計中，要保證模塊化設(shè)計具有一定的可擴充性能，同時要求在模塊設(shè)計中要留有一定的接口部分，為后期設(shè)計中增加新的模塊創(chuàng)造有利的條件。

2.數(shù)控車床模塊化設(shè)計的應(yīng)用

隨著數(shù)控行業(yè)的不斷發(fā)展，模塊化設(shè)計在車床設(shè)計中的應(yīng)用越來越廣泛。例如：國內(nèi)某數(shù)控企業(yè)就利用模塊化設(shè)計對龍門銑車床過行了系列化的設(shè)計與劃分。首先，該企業(yè)根據(jù)龍門銑車床的結(jié)構(gòu)特點以及運行要求，將其劃分成了30多個模塊單元。即：立柱模塊單元、工作臺模塊單元、銑頭模塊單元、橫架模塊單元、傳動裝置模塊單元、液壓裝置模塊單元、進給箱模塊單元、電氣裝置模塊單元等。并在設(shè)計中通過模塊單元的不同組合方式及不同變形方式來完成車床的整體設(shè)計與功能的改善，從而使車床具有了上千種不同的形式和用途。另外，該企業(yè)通過對車床銑頭模塊的不同組合和設(shè)計，使銑頭部分搭配出了100多種不同基型的產(chǎn)品，從而大大滿足了用戶的不同需求。工作臺模塊的加長設(shè)計可以滿足于尺寸較長的零件加工需求，龍門架的模塊加寬設(shè)計可以滿足尺度較寬的產(chǎn)品加工需求，龍門立柱模塊的高度設(shè)計可以滿足扁型產(chǎn)品或尺寸較高的產(chǎn)品加工需求。

3.數(shù)控車床模塊化設(shè)計的方法

在數(shù)控車床模塊化設(shè)計中，主要分為橫系列模塊化設(shè)計、縱系列模塊化設(shè)計、橫系列和跨系列模塊化設(shè)計、全系列模塊化設(shè)計、全系列和跨系列模塊化設(shè)計五種方法。

首先，橫系列模塊化設(shè)計主要是指在設(shè)計中不用改變產(chǎn)品的原有參數(shù)，而只是利用各種模塊的不同組合來改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一種方式，這種方法由于在模塊化設(shè)計中較為方便，因此被各工業(yè)企業(yè)廣泛地應(yīng)用于車床設(shè)計中。如在對車床銑頭進行更換時，就可以通過模塊單元的組合形成立銑頭、臥銑頭、轉(zhuǎn)塔銑頭等多種變形，從而實現(xiàn)車床銑頭在作業(yè)中的不同需求。

其次，縱系列模塊化設(shè)計是指在同一類型產(chǎn)品中，對產(chǎn)品的不同規(guī)格基型進行設(shè)計。這種設(shè)計方法中產(chǎn)品基型的主參數(shù)與動力參數(shù)均是不同的，因此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與規(guī)格也是不相同的。另外，在模塊化設(shè)計中，縱系列模塊化設(shè)計工序是較為復(fù)雜的，如果在設(shè)計中將動力參數(shù)與之相關(guān)的零件部分模塊組均設(shè)置成為通用模塊的話，則會造成車床部分零件功能下降或是冗余現(xiàn)象，不僅浪費了資源材料，還會嚴(yán)重影響車床的整體運行能力。因此，在縱系列模塊化設(shè)計中，必須要根據(jù)動力參數(shù)對車床各部分進行細(xì)致的模塊劃分，并保證模塊只在規(guī)定的范圍內(nèi)可通用，以此來提高車床運行效率。

再次，橫系列和跨系列模塊化設(shè)計主要是指在模塊化設(shè)計中，除了要對橫系列模塊進行變形設(shè)計外，還要對其中一部分模塊的參數(shù)及結(jié)構(gòu)進行重組，使其形成一些新系列的產(chǎn)品。例如：在德國一家數(shù)控車床加工企業(yè)中，就設(shè)計出了一種具有綜合的銑車床。該設(shè)備除了具有可發(fā)展型橫系列數(shù)控操作功能外，還通過對立柱、工作臺及滑座的模塊化設(shè)計使其形成一種滿足各種零件加工需求的橫跨式落地銑車床。

另外，所謂的全系列模塊化設(shè)計主要是指其在設(shè)計中即包括了橫系列也包括了縱系列模塊化設(shè)計。如在國外某數(shù)控車床企業(yè)生產(chǎn)中，所設(shè)計出的銑床設(shè)備除了能夠更換立銑頭、臥銑頭、轉(zhuǎn)塔銑頭外，還可以在生產(chǎn)加工中改變車身、橫梁、工作臺的高度及寬度，使其形成一種多維一體的運行模式，大大提高了企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)能力。

最后，全系列和跨系列模塊化設(shè)計主要是指在全系列模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)之上，通過對結(jié)構(gòu)的比較及分析、模塊的重新組合等方式形成一種近似于跨式產(chǎn)品的橫模塊設(shè)計，以實現(xiàn)車床模塊間相互轉(zhuǎn)換的功能。

4.結(jié)語

綜上所述可知，數(shù)控車床模塊化設(shè)計對提高整個車床的動行能力及產(chǎn)品加工生產(chǎn)效率都具有著十分重要的意義。因此在模塊化設(shè)計中，首先要掌握模塊化設(shè)計的特點及結(jié)構(gòu)形式，并有針對性地將其運用到車床設(shè)計的各環(huán)節(jié)中，從而保證車床綜合性能的提高，滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。

參考文獻：