模塊化設計

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模塊化設計(Building Block Design)

目錄

什麼是模塊化設計

  模塊化設計是指在對一定範圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上,劃分並設計出一系列功能模塊,通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品,以滿足市場的不同需求的設計方法。

模塊化設計的原則

  ① 力求以少量的模塊組成儘可能多的產品,併在滿足要求的基礎上使產品精度高、性能穩定、結構簡單、成本低廉,模塊間的聯繫儘可能簡單;

  ②模塊的系列化,其目的在於用有限的產品品種和規格來最大限度又經濟合理地滿足用戶的要求。

模塊化設計的關鍵

  1.模塊標準化

  它是指模塊結構標準化,尤其是模塊介面標準化。模塊化設計所依賴的是模塊的組合,即聯接或嚙合,又稱為介面。顯然,為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換,模塊應具有可組合性和可互換性兩個特征,而這兩個特征主要體現在介面上,必須提高其標準化通用化、規格化的程度。例如,具有相同功能、不同性能的單元一定要具有相同的安裝基面和相同的安裝尺寸,才能保證模塊的有效組合。在電腦行業中,由於採用了標準的匯流排結構,來自不同國家和地區廠家的模塊均能組成電腦系統並協調工作,使這些廠家可以集中精力,大量生產某些特定的模塊,並不斷進行精心改進和研究,促使電腦技術達到空前的發展。相比之下,機械行業針對模塊化設計所做的標準化工作就遜色一些。機械產品中模塊化設計僅應用於為數不多的機床行業。

  2.模塊的劃分

  模塊化設計的原則是力求以少數模塊組成儘可能多的產品,併在滿足要求的基礎上使產品精度高、性能穩定、結構簡單、成本低廉,且模塊結構應儘量簡單、規範,模塊間的聯繫儘可能簡單。因此,如何科學地、有節制地劃分模塊,是模塊化設計中很具有藝術性的一項工作,既要照顧製造管理方便,具有較大的靈活性,避免組合時產生混亂,又要考慮到該模塊系列將來的擴展和向專用、變型產品的輻射。劃分的好壞直接影響到模塊系列設計的成功與否。總的說來,劃分前必須對系統進行仔細的、系統的功能分析和結構分析,並要註意以

  下各點:

  l)模塊在整個系統中的作用及其更換的可能性和必要性。

  2)保持模塊在功能及結構方面有一定的獨立性和完整性。

  3)模塊間的接合要素要便於聯接與分離

  4)模塊的劃分不能影響系統的主要功能。

模塊化設計的主要方式

  橫向系列模塊化設計

  不改變產品主參數,利用模塊發展變形產品。這種方式易實現,應用廣。

  縱向系列模塊化設計

  在同一類型中對不同規格的基型產品進行設計。

  橫向系列和跨系列綜合模塊化設計

  除發展橫系列產品之外,改變某些模塊還能得到其它系列產品者,便屬於橫向系列和跨系列模塊化設計了。

  全系列模塊化設計

  全系列包括縱向系列和橫向系列。全系列和跨系列模塊化設計。在全系列基礎上用於結構比較類似的跨產品的模塊化設計。

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