論工程機(jī)械的模塊化設(shè)計(jì)

吳璽++譚順輝++王偉++張少華

摘 要：在新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，針對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品面對(duì)的形勢(shì)和要求，分析模塊化設(shè)計(jì)在工程機(jī)械產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì)所在，區(qū)別新產(chǎn)品和已有產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的思路、流程，利用模塊化設(shè)計(jì)的思路和方法解決問(wèn)題，快速形成新產(chǎn)品、滿足客戶新需求，對(duì)于我國(guó)工程機(jī)械由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變具有突破性意義。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械 模塊化 模塊重組

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0046-02

在市場(chǎng)風(fēng)云變幻的今天，企業(yè)是否能夠快速生產(chǎn)出高性價(jià)比的產(chǎn)品來(lái)滿足顧客的需要成為企業(yè)立足壯大的關(guān)鍵所在。而模塊化設(shè)計(jì)允許企業(yè)通過(guò)重組等手段快速形成新產(chǎn)品而為越來(lái)越多的企業(yè)所關(guān)注。通過(guò)對(duì)一定范圍內(nèi)不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足不同需求，這種方法就稱為模塊化設(shè)計(jì)。

機(jī)械工程作為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和支撐，為科學(xué)技術(shù)、社會(huì)發(fā)展、人民生活和國(guó)防建設(shè)等提供了必要的產(chǎn)品裝備。本世紀(jì)初的幾年，依靠國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)投資、房地產(chǎn)業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流裝卸等行業(yè)，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)總體規(guī)模得到了空前發(fā)展。但隨著2008年全球性金融危機(jī)的蔓延、4萬(wàn)億投資引發(fā)的通貨膨脹、2011年來(lái)，投資、消費(fèi)和出口的全面下滑，經(jīng)濟(jì)二次探底、近兩年國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)業(yè)的下滑等，使得工程機(jī)械產(chǎn)品遭受冷遇。新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)工程機(jī)械裝備提出了全面和苛刻的要求：高性能、高機(jī)動(dòng)性、高可靠性、良好的維修性和經(jīng)濟(jì)性等。而模塊化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用為上述問(wèn)題的解決和改善提供了良好的思路。

1 工程機(jī)械產(chǎn)品模塊化流程

現(xiàn)有模塊化設(shè)計(jì)的方法基本上可分為兩類：一是按照功能劃分，這種劃分方式主要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)劃分為相對(duì)獨(dú)立的功能單元，通過(guò)對(duì)模塊的不同選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品；二是按照產(chǎn)品或零部件的形狀結(jié)構(gòu)劃分，這種劃分方式主要用于產(chǎn)品比較簡(jiǎn)單，但個(gè)別零部件形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品。

現(xiàn)代工程機(jī)械產(chǎn)品大多是一個(gè)由若干裝置、零部件，按照一定的機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)形式組成的具有某種功能的機(jī)械系統(tǒng)。因此，工程機(jī)械產(chǎn)品具有整體性、相關(guān)性、層次性和可分性的特征，這就使按照功能分解或形狀結(jié)構(gòu)劃分對(duì)產(chǎn)品實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)成為可能。工程機(jī)械的模塊化研究和開(kāi)發(fā)，主要有兩種情形：

（1）新產(chǎn)品系列的模塊化設(shè)計(jì)；

（2）已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)；

對(duì)于新產(chǎn)品而言，系統(tǒng)性比較強(qiáng)，從整個(gè)產(chǎn)品角度著手，以功能分解為主的模塊化設(shè)計(jì)方法比較合適；而對(duì)于已有產(chǎn)品而言，更多考慮的是零部件的變型改造設(shè)計(jì)，因此以形狀特征為主的模塊化設(shè)計(jì)方法更適合。

對(duì)新產(chǎn)品系列進(jìn)行以功能分解為主的模塊化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)行了充分的市場(chǎng)調(diào)查和顧客需求分析，從整個(gè)產(chǎn)品著手，系統(tǒng)性更強(qiáng)，提供了整套的方案評(píng)估方法，對(duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣可以進(jìn)行有效分析；缺點(diǎn)是對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行了重點(diǎn)的分解分析，而缺乏對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面的考慮，有一定的局限性。新產(chǎn)品系列模塊化設(shè)計(jì)的流程如圖1所示。

對(duì)已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是有針對(duì)性的對(duì)產(chǎn)品零部件的結(jié)構(gòu)充分分析，完成模塊的變型改造設(shè)計(jì)，快速形成新的產(chǎn)品以滿足需求；缺點(diǎn)是針對(duì)性的變型改造設(shè)計(jì)使用范圍較窄。已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

2 國(guó)際知名工程機(jī)械產(chǎn)品的模塊化應(yīng)用

近年來(lái)，工程機(jī)械裝備逐漸朝向一機(jī)多用、作業(yè)功能多樣化的方向發(fā)展，擴(kuò)大了工程機(jī)械的應(yīng)用領(lǐng)域。如液壓挖掘機(jī)同一主機(jī)，通過(guò)配備不同的作業(yè)模塊（如挖掘、裝載、壓實(shí)、剪切和破碎等）就可以完成多樣化作業(yè)。在國(guó)際知名工程機(jī)械公司中均可見(jiàn)到模塊化設(shè)計(jì)的“身影”。如世界最大的塔機(jī)制造商—— 利勃海爾，構(gòu)建了利勃海爾模塊化系統(tǒng)，使其生產(chǎn)的塔機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，可以以多種方式進(jìn)行組合和擴(kuò)展；世界最大的土方工程機(jī)械和建筑機(jī)械廠商—— 卡特彼勒，設(shè)計(jì)出平地機(jī)模塊化后輪軸、輪式裝載機(jī)模塊化散熱器、履帶式推土機(jī)模塊化動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等；還有如寶峨、德馬格、馬尼托瓦克等公司，均利用模塊化設(shè)計(jì)發(fā)揮其產(chǎn)品的最大潛能。其中，馬尼托瓦克起重集團(tuán)的所有產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)均采用了模塊化的概念，通過(guò)新單元的增加快速擴(kuò)展了其產(chǎn)品功能。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)分析評(píng)價(jià)模塊劃分過(guò)程，面向不同客戶組合模塊實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，使企業(yè)獲得面向客戶的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；通過(guò)模塊的升級(jí)換代逐步使產(chǎn)品升級(jí)換代，快速響應(yīng)客戶需求，對(duì)變化的市場(chǎng)和機(jī)遇做出敏捷的反應(yīng)；縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本；模塊間明確的功能分割，使得發(fā)生故障后易于判斷，縮短了故障診斷時(shí)間，提高用戶滿意度；以模塊為單位進(jìn)行維修，顯著改善維修條件，加快維修速度，提高服務(wù)質(zhì)量等。

現(xiàn)如今，模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)在武器裝備（方艙、雷達(dá)、航空電子設(shè)備等）、建筑、機(jī)械（數(shù)控機(jī)床、模具、減速機(jī)等）、電力、船舶、電工電子（微機(jī)、通信設(shè)備、電動(dòng)控制儀表等）行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著效益。我國(guó)要有工程機(jī)械的制造大國(guó)向工程機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，模塊化設(shè)計(jì)不失為一個(gè)很好的思路和方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈延林.模塊化設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1993.

[2] 施進(jìn)發(fā)，梁錫昌.機(jī)械模塊學(xué)理論[J].中國(guó)機(jī)械工程，1997（6）：53-55.

[3] 祁卓婭.機(jī)械產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法研究[D].機(jī)械科學(xué)研究院碩士論文，2006.

[4] 李福龍，劉安心，劉紅良.軍用工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)[J].工程機(jī)械，2008（3）：44-47.endprint

摘 要：在新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，針對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品面對(duì)的形勢(shì)和要求，分析模塊化設(shè)計(jì)在工程機(jī)械產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì)所在，區(qū)別新產(chǎn)品和已有產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的思路、流程，利用模塊化設(shè)計(jì)的思路和方法解決問(wèn)題，快速形成新產(chǎn)品、滿足客戶新需求，對(duì)于我國(guó)工程機(jī)械由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變具有突破性意義。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械 模塊化 模塊重組

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0046-02

在市場(chǎng)風(fēng)云變幻的今天，企業(yè)是否能夠快速生產(chǎn)出高性價(jià)比的產(chǎn)品來(lái)滿足顧客的需要成為企業(yè)立足壯大的關(guān)鍵所在。而模塊化設(shè)計(jì)允許企業(yè)通過(guò)重組等手段快速形成新產(chǎn)品而為越來(lái)越多的企業(yè)所關(guān)注。通過(guò)對(duì)一定范圍內(nèi)不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足不同需求，這種方法就稱為模塊化設(shè)計(jì)。

機(jī)械工程作為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和支撐，為科學(xué)技術(shù)、社會(huì)發(fā)展、人民生活和國(guó)防建設(shè)等提供了必要的產(chǎn)品裝備。本世紀(jì)初的幾年，依靠國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)投資、房地產(chǎn)業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流裝卸等行業(yè)，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)總體規(guī)模得到了空前發(fā)展。但隨著2008年全球性金融危機(jī)的蔓延、4萬(wàn)億投資引發(fā)的通貨膨脹、2011年來(lái)，投資、消費(fèi)和出口的全面下滑，經(jīng)濟(jì)二次探底、近兩年國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)業(yè)的下滑等，使得工程機(jī)械產(chǎn)品遭受冷遇。新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)工程機(jī)械裝備提出了全面和苛刻的要求：高性能、高機(jī)動(dòng)性、高可靠性、良好的維修性和經(jīng)濟(jì)性等。而模塊化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用為上述問(wèn)題的解決和改善提供了良好的思路。

1 工程機(jī)械產(chǎn)品模塊化流程

現(xiàn)有模塊化設(shè)計(jì)的方法基本上可分為兩類：一是按照功能劃分，這種劃分方式主要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)劃分為相對(duì)獨(dú)立的功能單元，通過(guò)對(duì)模塊的不同選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品；二是按照產(chǎn)品或零部件的形狀結(jié)構(gòu)劃分，這種劃分方式主要用于產(chǎn)品比較簡(jiǎn)單，但個(gè)別零部件形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品。

現(xiàn)代工程機(jī)械產(chǎn)品大多是一個(gè)由若干裝置、零部件，按照一定的機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)形式組成的具有某種功能的機(jī)械系統(tǒng)。因此，工程機(jī)械產(chǎn)品具有整體性、相關(guān)性、層次性和可分性的特征，這就使按照功能分解或形狀結(jié)構(gòu)劃分對(duì)產(chǎn)品實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)成為可能。工程機(jī)械的模塊化研究和開(kāi)發(fā)，主要有兩種情形：

（1）新產(chǎn)品系列的模塊化設(shè)計(jì)；

（2）已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)；

對(duì)于新產(chǎn)品而言，系統(tǒng)性比較強(qiáng)，從整個(gè)產(chǎn)品角度著手，以功能分解為主的模塊化設(shè)計(jì)方法比較合適；而對(duì)于已有產(chǎn)品而言，更多考慮的是零部件的變型改造設(shè)計(jì)，因此以形狀特征為主的模塊化設(shè)計(jì)方法更適合。

對(duì)新產(chǎn)品系列進(jìn)行以功能分解為主的模塊化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)行了充分的市場(chǎng)調(diào)查和顧客需求分析，從整個(gè)產(chǎn)品著手，系統(tǒng)性更強(qiáng)，提供了整套的方案評(píng)估方法，對(duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣可以進(jìn)行有效分析；缺點(diǎn)是對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行了重點(diǎn)的分解分析，而缺乏對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面的考慮，有一定的局限性。新產(chǎn)品系列模塊化設(shè)計(jì)的流程如圖1所示。

對(duì)已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是有針對(duì)性的對(duì)產(chǎn)品零部件的結(jié)構(gòu)充分分析，完成模塊的變型改造設(shè)計(jì)，快速形成新的產(chǎn)品以滿足需求；缺點(diǎn)是針對(duì)性的變型改造設(shè)計(jì)使用范圍較窄。已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

2 國(guó)際知名工程機(jī)械產(chǎn)品的模塊化應(yīng)用

近年來(lái)，工程機(jī)械裝備逐漸朝向一機(jī)多用、作業(yè)功能多樣化的方向發(fā)展，擴(kuò)大了工程機(jī)械的應(yīng)用領(lǐng)域。如液壓挖掘機(jī)同一主機(jī)，通過(guò)配備不同的作業(yè)模塊（如挖掘、裝載、壓實(shí)、剪切和破碎等）就可以完成多樣化作業(yè)。在國(guó)際知名工程機(jī)械公司中均可見(jiàn)到模塊化設(shè)計(jì)的“身影”。如世界最大的塔機(jī)制造商—— 利勃海爾，構(gòu)建了利勃海爾模塊化系統(tǒng)，使其生產(chǎn)的塔機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，可以以多種方式進(jìn)行組合和擴(kuò)展；世界最大的土方工程機(jī)械和建筑機(jī)械廠商—— 卡特彼勒，設(shè)計(jì)出平地機(jī)模塊化后輪軸、輪式裝載機(jī)模塊化散熱器、履帶式推土機(jī)模塊化動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等；還有如寶峨、德馬格、馬尼托瓦克等公司，均利用模塊化設(shè)計(jì)發(fā)揮其產(chǎn)品的最大潛能。其中，馬尼托瓦克起重集團(tuán)的所有產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)均采用了模塊化的概念，通過(guò)新單元的增加快速擴(kuò)展了其產(chǎn)品功能。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)分析評(píng)價(jià)模塊劃分過(guò)程，面向不同客戶組合模塊實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，使企業(yè)獲得面向客戶的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；通過(guò)模塊的升級(jí)換代逐步使產(chǎn)品升級(jí)換代，快速響應(yīng)客戶需求，對(duì)變化的市場(chǎng)和機(jī)遇做出敏捷的反應(yīng)；縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本；模塊間明確的功能分割，使得發(fā)生故障后易于判斷，縮短了故障診斷時(shí)間，提高用戶滿意度；以模塊為單位進(jìn)行維修，顯著改善維修條件，加快維修速度，提高服務(wù)質(zhì)量等。

現(xiàn)如今，模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)在武器裝備（方艙、雷達(dá)、航空電子設(shè)備等）、建筑、機(jī)械（數(shù)控機(jī)床、模具、減速機(jī)等）、電力、船舶、電工電子（微機(jī)、通信設(shè)備、電動(dòng)控制儀表等）行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著效益。我國(guó)要有工程機(jī)械的制造大國(guó)向工程機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，模塊化設(shè)計(jì)不失為一個(gè)很好的思路和方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈延林.模塊化設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1993.

[2] 施進(jìn)發(fā)，梁錫昌.機(jī)械模塊學(xué)理論[J].中國(guó)機(jī)械工程，1997（6）：53-55.

[3] 祁卓婭.機(jī)械產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法研究[D].機(jī)械科學(xué)研究院碩士論文，2006.

[4] 李福龍，劉安心，劉紅良.軍用工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)[J].工程機(jī)械，2008（3）：44-47.endprint

摘 要：在新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，針對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品面對(duì)的形勢(shì)和要求，分析模塊化設(shè)計(jì)在工程機(jī)械產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì)所在，區(qū)別新產(chǎn)品和已有產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的思路、流程，利用模塊化設(shè)計(jì)的思路和方法解決問(wèn)題，快速形成新產(chǎn)品、滿足客戶新需求，對(duì)于我國(guó)工程機(jī)械由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變具有突破性意義。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械 模塊化 模塊重組

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0046-02

在市場(chǎng)風(fēng)云變幻的今天，企業(yè)是否能夠快速生產(chǎn)出高性價(jià)比的產(chǎn)品來(lái)滿足顧客的需要成為企業(yè)立足壯大的關(guān)鍵所在。而模塊化設(shè)計(jì)允許企業(yè)通過(guò)重組等手段快速形成新產(chǎn)品而為越來(lái)越多的企業(yè)所關(guān)注。通過(guò)對(duì)一定范圍內(nèi)不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足不同需求，這種方法就稱為模塊化設(shè)計(jì)。

機(jī)械工程作為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和支撐，為科學(xué)技術(shù)、社會(huì)發(fā)展、人民生活和國(guó)防建設(shè)等提供了必要的產(chǎn)品裝備。本世紀(jì)初的幾年，依靠國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)投資、房地產(chǎn)業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流裝卸等行業(yè)，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)總體規(guī)模得到了空前發(fā)展。但隨著2008年全球性金融危機(jī)的蔓延、4萬(wàn)億投資引發(fā)的通貨膨脹、2011年來(lái)，投資、消費(fèi)和出口的全面下滑，經(jīng)濟(jì)二次探底、近兩年國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)業(yè)的下滑等，使得工程機(jī)械產(chǎn)品遭受冷遇。新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)工程機(jī)械裝備提出了全面和苛刻的要求：高性能、高機(jī)動(dòng)性、高可靠性、良好的維修性和經(jīng)濟(jì)性等。而模塊化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用為上述問(wèn)題的解決和改善提供了良好的思路。

1 工程機(jī)械產(chǎn)品模塊化流程

現(xiàn)有模塊化設(shè)計(jì)的方法基本上可分為兩類：一是按照功能劃分，這種劃分方式主要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)劃分為相對(duì)獨(dú)立的功能單元，通過(guò)對(duì)模塊的不同選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品；二是按照產(chǎn)品或零部件的形狀結(jié)構(gòu)劃分，這種劃分方式主要用于產(chǎn)品比較簡(jiǎn)單，但個(gè)別零部件形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品。

現(xiàn)代工程機(jī)械產(chǎn)品大多是一個(gè)由若干裝置、零部件，按照一定的機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)形式組成的具有某種功能的機(jī)械系統(tǒng)。因此，工程機(jī)械產(chǎn)品具有整體性、相關(guān)性、層次性和可分性的特征，這就使按照功能分解或形狀結(jié)構(gòu)劃分對(duì)產(chǎn)品實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)成為可能。工程機(jī)械的模塊化研究和開(kāi)發(fā)，主要有兩種情形：

（1）新產(chǎn)品系列的模塊化設(shè)計(jì)；

（2）已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)；

對(duì)于新產(chǎn)品而言，系統(tǒng)性比較強(qiáng)，從整個(gè)產(chǎn)品角度著手，以功能分解為主的模塊化設(shè)計(jì)方法比較合適；而對(duì)于已有產(chǎn)品而言，更多考慮的是零部件的變型改造設(shè)計(jì)，因此以形狀特征為主的模塊化設(shè)計(jì)方法更適合。

對(duì)新產(chǎn)品系列進(jìn)行以功能分解為主的模塊化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)行了充分的市場(chǎng)調(diào)查和顧客需求分析，從整個(gè)產(chǎn)品著手，系統(tǒng)性更強(qiáng)，提供了整套的方案評(píng)估方法，對(duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣可以進(jìn)行有效分析；缺點(diǎn)是對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行了重點(diǎn)的分解分析，而缺乏對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面的考慮，有一定的局限性。新產(chǎn)品系列模塊化設(shè)計(jì)的流程如圖1所示。

對(duì)已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是有針對(duì)性的對(duì)產(chǎn)品零部件的結(jié)構(gòu)充分分析，完成模塊的變型改造設(shè)計(jì)，快速形成新的產(chǎn)品以滿足需求；缺點(diǎn)是針對(duì)性的變型改造設(shè)計(jì)使用范圍較窄。已有產(chǎn)品系列的適應(yīng)性模塊化設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

2 國(guó)際知名工程機(jī)械產(chǎn)品的模塊化應(yīng)用

近年來(lái)，工程機(jī)械裝備逐漸朝向一機(jī)多用、作業(yè)功能多樣化的方向發(fā)展，擴(kuò)大了工程機(jī)械的應(yīng)用領(lǐng)域。如液壓挖掘機(jī)同一主機(jī)，通過(guò)配備不同的作業(yè)模塊（如挖掘、裝載、壓實(shí)、剪切和破碎等）就可以完成多樣化作業(yè)。在國(guó)際知名工程機(jī)械公司中均可見(jiàn)到模塊化設(shè)計(jì)的“身影”。如世界最大的塔機(jī)制造商—— 利勃海爾，構(gòu)建了利勃海爾模塊化系統(tǒng)，使其生產(chǎn)的塔機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，可以以多種方式進(jìn)行組合和擴(kuò)展；世界最大的土方工程機(jī)械和建筑機(jī)械廠商—— 卡特彼勒，設(shè)計(jì)出平地機(jī)模塊化后輪軸、輪式裝載機(jī)模塊化散熱器、履帶式推土機(jī)模塊化動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等；還有如寶峨、德馬格、馬尼托瓦克等公司，均利用模塊化設(shè)計(jì)發(fā)揮其產(chǎn)品的最大潛能。其中，馬尼托瓦克起重集團(tuán)的所有產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)均采用了模塊化的概念，通過(guò)新單元的增加快速擴(kuò)展了其產(chǎn)品功能。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)分析評(píng)價(jià)模塊劃分過(guò)程，面向不同客戶組合模塊實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，使企業(yè)獲得面向客戶的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；通過(guò)模塊的升級(jí)換代逐步使產(chǎn)品升級(jí)換代，快速響應(yīng)客戶需求，對(duì)變化的市場(chǎng)和機(jī)遇做出敏捷的反應(yīng)；縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本；模塊間明確的功能分割，使得發(fā)生故障后易于判斷，縮短了故障診斷時(shí)間，提高用戶滿意度；以模塊為單位進(jìn)行維修，顯著改善維修條件，加快維修速度，提高服務(wù)質(zhì)量等。

現(xiàn)如今，模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)在武器裝備（方艙、雷達(dá)、航空電子設(shè)備等）、建筑、機(jī)械（數(shù)控機(jī)床、模具、減速機(jī)等）、電力、船舶、電工電子（微機(jī)、通信設(shè)備、電動(dòng)控制儀表等）行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著效益。我國(guó)要有工程機(jī)械的制造大國(guó)向工程機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，模塊化設(shè)計(jì)不失為一個(gè)很好的思路和方法。

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