模塊化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉爽

摘要：因?yàn)樵诋?dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中往往會(huì)面對(duì)一些比較難以解決的問題，其中成本高和研發(fā)周期長(zhǎng)就是比較突出的問題，為了更好的是機(jī)械產(chǎn)品能夠占據(jù)市場(chǎng)，并且處理好激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，就必須要做好這方面的處理，所以我們就必須在設(shè)計(jì)理念上進(jìn)行改變，掌握科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，因此本文給出了工程機(jī)械領(lǐng)域模塊化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用介紹，希望能夠幫助相關(guān)的企業(yè)在產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)過程中，能夠通過該方法解決相關(guān)的問題，使得自身的發(fā)展更加順暢。

關(guān)鍵詞：模塊化 機(jī)械設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)是起源于歐美國(guó)家的一種新型設(shè)計(jì)理念，因，模塊化的設(shè)計(jì)考慮的是產(chǎn)品的品種和規(guī)格以及設(shè)計(jì)制造周期之間的矛盾，通過矛盾論來進(jìn)行分析，并且能夠綜合考慮到產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中的一些其他問題，所以有很廣泛的應(yīng)用，特別是在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，小規(guī)模的機(jī)械生產(chǎn)，同樣也面臨著這些問題，模塊化的設(shè)計(jì)就能夠有效地解決當(dāng)前工程機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上所面臨的一些問題。

一、模塊的定義

模塊化的設(shè)計(jì)理念主要就是將一個(gè)產(chǎn)品劃分為幾個(gè)不同的小系統(tǒng)，然后通過確定接口和典型的獨(dú)立單元來進(jìn)行模塊的結(jié)合，因?yàn)檫@些模塊既具有功能上的獨(dú)立性，又有結(jié)構(gòu)上的獨(dú)立性，所以在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，就可以針對(duì)性的生產(chǎn)，然后再進(jìn)行組裝，這樣就可以使得在進(jìn)行產(chǎn)品的架構(gòu)過程中，能夠節(jié)省時(shí)間，并且實(shí)現(xiàn)整體性的成本節(jié)省和工期的縮減。

二、模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)

模塊化的設(shè)計(jì)是針對(duì)一定范圍內(nèi)不同功能或者是功能存在一定相似性的產(chǎn)品，在進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，發(fā)明出一系列的系統(tǒng)模塊，然后對(duì)模塊進(jìn)行科學(xué)的選擇，并且滿足市場(chǎng)的不同需要的設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)品的模塊化必須要以用戶和市場(chǎng)的導(dǎo)向?yàn)榛鶞?zhǔn)，從而能夠?qū)舅a(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)化的定位并且進(jìn)行科學(xué)的架構(gòu)，從而建立起一個(gè)比較好的模塊化設(shè)計(jì)方案和相關(guān)的流程，更能夠科學(xué)的根據(jù)工程產(chǎn)品批量訂單生產(chǎn)科研等等，進(jìn)行有效的成本降低，并且提高對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力。

1.模塊化設(shè)計(jì)規(guī)劃

產(chǎn)品的模塊化規(guī)劃中主要考慮的是產(chǎn)品的市場(chǎng)性，因?yàn)榈珜?shí)際的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)過程中，產(chǎn)品最終是經(jīng)過一定的渠道來進(jìn)行銷售的，所以要根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際需求進(jìn)行產(chǎn)品的模塊劃分，定義模塊和模塊之間的接口和其他的相關(guān)特性，這樣就能夠在一個(gè)比較好的架構(gòu)下進(jìn)行市場(chǎng)化的步驟處理。

架構(gòu)要求，因?yàn)榧軜?gòu)是主要跟根據(jù)市場(chǎng)的調(diào)查來進(jìn)行分析的，可以通過市場(chǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù)支持，然后進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)劃分，進(jìn)而找到市場(chǎng)中對(duì)于產(chǎn)品的架構(gòu)需求，然后結(jié)合自己的產(chǎn)品和已有的生產(chǎn)正產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行一定的陣容，使得自身在架構(gòu)上體現(xiàn)出一定的市場(chǎng)性，并且更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

功能定義的主要考慮的是產(chǎn)品本身的實(shí)際作用，應(yīng)該將不同的零件和部位進(jìn)行一致的共同劃分，找到他們實(shí)質(zhì)上相互關(guān)聯(lián)的一些部分，并且進(jìn)行一定的定義，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)功能和結(jié)構(gòu)的一一對(duì)應(yīng)，從而保證產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的基本功能能夠得到整體上的實(shí)現(xiàn)。

模塊劃分，在功能定義的基礎(chǔ)上需要進(jìn)一步的操作就是模塊劃分，在模塊劃分的過程中也是有一些地方要需要注意的，首先，在進(jìn)行模塊劃分的時(shí)候要考慮好企業(yè)自身的研發(fā)流程，根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況制定相關(guān)的措施。再者，要結(jié)合本行業(yè)的發(fā)展前景和實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r，因?yàn)槿绻麤]有做好這些措施，就可能導(dǎo)致在實(shí)際的產(chǎn)品銷售過程中，零件的組裝和其他的過程存在著一定的不合理性，導(dǎo)致產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有所下降。

在模塊劃分過程中要同時(shí)確定模塊的主參數(shù)，因?yàn)橹鲄?shù)是影響模塊設(shè)計(jì)成功與否的一個(gè)關(guān)鍵性因素。通過對(duì)歷史模塊的總結(jié)及對(duì)未來模塊的規(guī)劃，研制出可組成產(chǎn)品的模塊型譜表。對(duì)該表的設(shè)計(jì)也要考慮到一些市場(chǎng)化的而影響因素，這樣就能夠保證產(chǎn)品的模型設(shè)計(jì)更能符合市場(chǎng)的要求和企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。

2.產(chǎn)品模塊設(shè)計(jì)及管理

（1）接口的管理

在模塊化的產(chǎn)品中，模塊之間的協(xié)調(diào)是通過接口來正常實(shí)現(xiàn)的，所以接口是模塊化系統(tǒng)中一個(gè)最重要的組成部分，但是要想實(shí)現(xiàn)接口的正常會(huì)影響就必須要建立起一個(gè)比較合理的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能在一個(gè)全面的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)下對(duì)機(jī)構(gòu)的管理進(jìn)行一定的控制，要學(xué)會(huì)進(jìn)行模塊之間的接口矩陣分析法，這樣就能夠確定各個(gè)模塊的基準(zhǔn)零點(diǎn)，并且根據(jù)相關(guān)的基準(zhǔn)信息來確定接口傳輸內(nèi)容，這樣就能夠保證接口的管理和設(shè)計(jì)存在很高的科學(xué)性，使得整體的結(jié)構(gòu)運(yùn)行有一定的接口保證。

（2）模塊設(shè)計(jì)

在具體設(shè)計(jì)過程中我們采用的是模塊化設(shè)計(jì)新理念和方法，在結(jié)構(gòu)的骨架模型和模塊化三維設(shè)計(jì)模板等方面進(jìn)行一定的處理，這樣就能夠保證接口骨架模型在設(shè)計(jì)過程中能夠有自己的獨(dú)特的性質(zhì)，進(jìn)而通過接口達(dá)到一定的信息傳輸實(shí)現(xiàn)控制的目的。在采用這一模型的建立過程中，我們所采用的骨架模型也是獨(dú)立的，這樣就能保證各個(gè)模塊能夠在生產(chǎn)過程中和其他的構(gòu)架過程中能夠保持一定的獨(dú)立性，這樣有利于提高模塊的變型效率，并且減少手工建模過程中不必要的重復(fù)工作，有利于企業(yè)持自主知識(shí)的積累和實(shí)際的設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中，自動(dòng)化和智能化水平的提升。

三、結(jié)語

通過上面幾個(gè)方面的論述我們可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)械產(chǎn)品的模塊化產(chǎn)品架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)工程的模塊化設(shè)計(jì)過程，從而使的機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程能夠得到順利的完成，并且使企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的定制，能夠提升產(chǎn)品的模塊規(guī)劃和設(shè)計(jì)能力，保障企業(yè)能夠進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)研發(fā)工作，使得企業(yè)的設(shè)計(jì)效率有了明顯的提高，并且能夠增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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