組件及模塊化機械設計在自動化技術中的實際運用

董帥帥 張可可 丁萬飛 樊福磊

摘 要：在本文我們分析了機械設計與自動化技術的相互依存的關系，并詳細介紹了組件技術及模塊化設計的核心內容和交互關系，最后結合設計文件方面的實際應用問題，討論了機械化系統設計的規劃設計過程。

關鍵詞：組件技術;系統集成;設計文件;規劃設計

在當今社會自動化技術越來越成為影響社會生產力的一大重要因素，它在各個不同的領域都有著廣泛的應用，尤其是在機械設計方面。有了自動化技術，我們可以在宏觀上對機械進行調控，減少人力資源成本，從而提高整個機械制造的效益，它是現代化機械設計的基石。機械設計中的自動化核心在于組件和模塊化自動化設計。自動化在機械設計中的這一應用可以從整體上提高了機械系統的開放性。相應的這種應用也會反過來促進自動化控制系統更加完善，這樣相互激勵，形成良性循環。

1 組件及模塊化自動化設計的意義

組件及模塊化機械設計在自動化技術的應用中占據著重要地位。 這種應用可以最大程度上滿足客戶對于機械系統設計的各種獨立要求。同時該系統還給不同客戶的不同數據的交互處理提供了良好的平臺。同時隨著市場的競爭選擇，統一控制的系統越來越成為市場的主流，由此我們汰換掉無法互通的機械設備，就能很大程度上提高工作效益。當今時代客戶的需求越來越復雜多樣，這就需要把單一模塊的機械設計改進成多模塊設計，因此利用組件及模塊化機械設計來實現自動化系統設計成為了必要。

2 技術核心內容

2.1 組件技術

組件技術最核心的特點就是可組合性強，客戶如果需要長時間反復動作也可以通過組件技術實現。它的另一特點就是運用起來很靈活，可以提高了通信的自由度。

2.2 系統集成

借助于組件技術可以標準化總線技術，以實現組件之間靈活地通信配置，擴大了自動化的設備控制范圍，并且在實際生產過程中將控制模式改善為多進程和多設備的模式，這是一種橫向集成。另外，可以通過TIA系統結構，實現縱向集成，以這種更加便捷快速的方式建立起高速網絡系統。在這一過程當中，使用路由作為交互節點，將系統速度提升至最大。因而，大量信息傳遞需求管理模式可以借由縱向集成實現，從而達到一體化管控的目的。

3 實際運用

3.1 設計文件

通常我們在進行機械設計的過程中需要采用大量的數據和文件。所以我們在進行整個設計流程前必須詳細了解有關設計過程的文件和數據配置要求，以此來提高設計數據的科學性和合理性，從而在保證設計目的的前提下提高整個設計流程的效率。但是在實際情況中很少有設計人員會在進行設計流程前仔細檢查配置數據和文件的合理性和有效性，他們往往把重點關注在產品開發上，而忽視組件技術與模塊化設計的交互關系，這樣模塊設計的進一步優化成為很大的難題。因此我們要想實現模塊的優化就必須把組件技術與模塊化設計有機的結合起來，在設計過程中編寫不同的模塊時就要預先留有備用接口，這樣在后期就能更好融合。作為機械設計人員在充分了解了傳統系統設計理念之后，再來改進模塊系統的缺陷，并且升級組件，從而實現對整個系統設計的優化。

3.2 規劃設計

根據用戶訂貨需求、市場需要和新科研成果制訂設計任務。市場調查是在明確任務的基礎上廣泛地開展，內容主要包括用戶對產品功能、技術性能、價位、可維修性及外觀等的具體要求;國內外同類產品技術經濟情報;現有產品的銷售情況及對該產品的預測;原材料及配件供應情況;有關產品可持續發展的政策、法規等。可行性分析和報告是針對上述技術、經濟、社會等各方面信息進行詳細分析，并對開發的可能性進行綜合研究，提出產品開發的可行性報告，報告一般包括：產品開發的必要性，市場需求預測。有關產品的國內外水平和發展趨勢。

預期達到的最低目標和最高目標，包括設計技術水平、經濟和社會效益等。在現有條件下開發的可能性論述及準備采取的措施。提出設計、工藝等方面需要解決的關鍵問題。投資費用預算及項目的進度、期限等。技術任務書下達對開發產品的具體設計要求，它是產品設計、制造、試制等評價決策的依據，也是用戶評價產品優劣的尺度之一，內容主要包括：產品功能、技術性能、規格及外形要求。

主要物理和力學參數、可靠性、壽命要求。生產能力與效率的要求。環境適應性與安全保護要求。經濟性要求。操縱、使用、維護要求。設計進度要求。

4 結語

在當今社會生產中，機械設計制造需要自動化系統來進行宏觀調控，反過來機械制造的進步也會促進自動化系統的進一步完善，它們是互相依存的。一起作用于國家的自然生產力，共同促進著國家工業經濟的發展。而自動化技術發展的核心內容便是組件以及模塊化機械設計，因此作為設計人員我們不僅需要掌握好組件以及模塊化機械設計的內容、文件和數據配置，更要注重二者之間的交互聯系。這樣才能更好的對整個機械系統進行更好的優化。

參考文獻：

[1]王文璽，孟文，肖世德，王兆華.基于組件技術的組態軟件通信模塊設計[J].微計算機信息，2008（07）.

[2]韓海軍.組件及模塊化機械設計在自動化技術中的實際應用研究[J].機械管理開發，2016（10）.

[3]賈念平.組件及模塊化機械設計在自動化技術中的實際運用研究[J].科技展望，2015（16）.