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機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)范文第1篇

機(jī)械設(shè)計(jì)是提高生產(chǎn)效率的重要工具。當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈，需要企業(yè)迅速適應(yīng)科技的更新?lián)Q代。模塊化設(shè)計(jì)方法指的是通過(guò)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)過(guò)程的重組等對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)成本下的個(gè)性化產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，以使企業(yè)通過(guò)對(duì)一些產(chǎn)品零部件的改變提高整個(gè)產(chǎn)品的性能呢。模塊化的設(shè)計(jì)方法是工業(yè)化社會(huì)的必然產(chǎn)物，是整合市場(chǎng)生產(chǎn)，優(yōu)化產(chǎn)品的重要工具。本文通過(guò)對(duì)模塊化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用促進(jìn)整個(gè)工業(yè)化的進(jìn)程，全文介紹了機(jī)械產(chǎn)品模塊化的基本概念和內(nèi)涵，并分析了模塊劃分的原則，介紹了模塊設(shè)計(jì)方法的主要應(yīng)用途徑。

關(guān)鍵詞：

模塊化設(shè)計(jì)方法；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速變革的情況下，用戶群體由以前的集中式迅速向個(gè)體戶過(guò)度，傳統(tǒng)的工業(yè)成產(chǎn)要求已經(jīng)不適用于當(dāng)前的生產(chǎn)方式和經(jīng)濟(jì)模式。從設(shè)備的更新層面來(lái)看，對(duì)全部設(shè)備進(jìn)行更新設(shè)計(jì)無(wú)疑會(huì)消耗巨大的成本，但是如果將機(jī)械設(shè)計(jì)分成不同的模塊，如有需要，可通過(guò)對(duì)某一模塊盡行更換無(wú)疑會(huì)減少成本的消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。但是，應(yīng)如何對(duì)功能經(jīng)模塊化的設(shè)計(jì)，怎樣實(shí)現(xiàn)的模塊化的轉(zhuǎn)變一直是工業(yè)生產(chǎn)的難題。所以，我們應(yīng)對(duì)模塊分割的原則、方法進(jìn)行具體的研究。

1機(jī)械產(chǎn)品模塊化的基本概念

在進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前，需要我們對(duì)模塊化設(shè)計(jì)有所了解。其主要包括以下內(nèi)容，首先是功能需求集，指的是市場(chǎng)和客戶對(duì)模塊化產(chǎn)品基本功能要求的合集。產(chǎn)品的功能需求是進(jìn)行產(chǎn)品模塊化的重要內(nèi)容，是產(chǎn)品發(fā)展的重要方向；功能單元。指的是模塊的功能，在產(chǎn)品個(gè)功能樹(shù)的相關(guān)性分析基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的劃分；功能模塊，指的是產(chǎn)品中應(yīng)用于功能單元的組成元素；結(jié)構(gòu)模塊，指的是功能模塊的具體結(jié)構(gòu)，一般由部件或子結(jié)構(gòu)模塊組成；模塊接口，指的是描述結(jié)構(gòu)模塊組合時(shí)相互間的幾何、物理關(guān)系的結(jié)合面，模塊接口是模塊組合的重要依據(jù)；基礎(chǔ)模塊，指的是在設(shè)計(jì)中具有強(qiáng)通用性的、結(jié)構(gòu)完整的0型模塊；變形模塊，指的是在基礎(chǔ)模塊的基礎(chǔ)上以特定功能為導(dǎo)向，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行改變的模塊[1]。模塊化指的是以模塊的概念對(duì)產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)和生產(chǎn)組織，是在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)的分析，劃分并設(shè)計(jì)一系列的模塊。

2模塊化設(shè)計(jì)方法及其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1模塊化劃分原則

模塊化的設(shè)計(jì)就是要以少數(shù)的模塊組成極可能多的產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)品具有高度的穩(wěn)定性、精度，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。所以在設(shè)計(jì)之初應(yīng)對(duì)模塊進(jìn)行詳細(xì)的劃分。當(dāng)前并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的模塊劃分原則，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同可進(jìn)行不同模塊的劃分。從模塊本身的概念來(lái)看，模塊就是可組成系統(tǒng)的、具有某種特定功能和結(jié)構(gòu)的、典型的通用獨(dú)立單元。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品功能的結(jié)構(gòu)，建立總功能、子功能、功能單元之間的聯(lián)系，為模塊的劃分建立基礎(chǔ)。單從這方面講，應(yīng)滿足下述原則：首先應(yīng)保持模塊功能和結(jié)構(gòu)具有一定的完整性和獨(dú)立性；其次應(yīng)確保模塊接口要素便于聯(lián)系和分離；第三應(yīng)保持模塊之間的相關(guān)盡可能少，同時(shí)模塊內(nèi)部間應(yīng)為強(qiáng)耦合；遵照典型性和通用性的原則。

2.2模塊化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

當(dāng)前具有多種設(shè)計(jì)方法，首選從功能側(cè)重方面來(lái)說(shuō)，主要的流程是需求分析、功能分解、探索式集成和評(píng)估。首選對(duì)客戶的需求進(jìn)行分析，將顧客的需求配置到產(chǎn)品中，以滿足客戶需求為主。根據(jù)客戶需求分析確定產(chǎn)品要求，再次過(guò)程中應(yīng)準(zhǔn)備多種功能目標(biāo)，滿足客戶的首要需求。在確定產(chǎn)品各個(gè)不同層次的功能后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分解，分解成基本功能和物理元素，同時(shí)對(duì)功能及物理元素進(jìn)行集成。然后對(duì)綜合指標(biāo)及可行性進(jìn)行分析，最后實(shí)施設(shè)計(jì)[2]。另一種是基于結(jié)構(gòu)特征的設(shè)計(jì)。這一方法要求先對(duì)零部件的形狀特征進(jìn)行分析，并規(guī)劃減少零部件的種類(lèi)，達(dá)到優(yōu)化成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。在次過(guò)程中需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化模塊參數(shù)進(jìn)行分析，減少可變參數(shù)的數(shù)量，以方便模塊建模。根據(jù)分析結(jié)構(gòu)首先建立零部件主模型，利用關(guān)鍵參數(shù)描述零部件外形和各尺寸之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)過(guò)程中在基本模塊模型中輸入數(shù)值，自動(dòng)形成變形模塊。其中零部件幾何模型和對(duì)應(yīng)的事物特性表是零部件的重要組成部分。通過(guò)變形模塊的加入，最終形成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)可描述為一個(gè)可配置、包括所有標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的模塊化產(chǎn)品系統(tǒng)的組成[3]。

3結(jié)語(yǔ)

模塊化的概念提出較早，隨社會(huì)發(fā)展變遷，產(chǎn)品更新速度不斷加快，同時(shí)用戶需求多種多樣，模塊化的設(shè)計(jì)是把握市場(chǎng)趨勢(shì)的必然選擇。本文介紹了模塊化的相關(guān)概念，總結(jié)了在進(jìn)行模塊化的劃分中應(yīng)遵循什么樣的原則，并最終分析了模塊化設(shè)計(jì)的基本方法。在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，可靈活對(duì)模塊劃分進(jìn)行變革，需要我們具有創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)各個(gè)功能的研究，在拓展業(yè)務(wù)的同時(shí)把握時(shí)展的方向，盡快完成模塊化的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

作者：曲子君 單位：沈陽(yáng)理工大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]黃建農(nóng),方立宇,董志峰.EBH300A橫軸懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析[J].煤礦機(jī)械,2015,10:116-118.

機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計(jì);機(jī)械設(shè)計(jì);運(yùn)用操作

1前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展下，越來(lái)越多的集中式體戶變?yōu)榱藗€(gè)體戶，更多的是要求機(jī)械制造商在制作的過(guò)程中降低成本。當(dāng)然傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不再適用于現(xiàn)在的要求了。而從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，我國(guó)模塊化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)的運(yùn)用中得到肯定，而這樣就可以縮短工期，從而降低機(jī)械制造陳本，所以說(shuō)模塊化設(shè)計(jì)無(wú)論是從設(shè)計(jì)為理念還是制造上為基礎(chǔ)，都是機(jī)械制造商最好的選擇。

2模塊化設(shè)計(jì)的概念與特點(diǎn)

(1)模塊化設(shè)計(jì)方法是目前機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的一種尤為重要的方法，它指的是在進(jìn)行機(jī)械化設(shè)計(jì)中，將原有得不同的部分規(guī)劃與想對(duì)應(yīng)的模塊里，并對(duì)每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了全方位的思考，然后將其各個(gè)部位重新組裝在一起，最后完成整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的所有概念、內(nèi)容。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)模塊做好劃分，并且全方位做好規(guī)劃，確保知道每個(gè)模塊具有的功能，然后考慮到每個(gè)模塊相互之間組合在一起的意義。同時(shí)，還要保證每個(gè)模塊之間的獨(dú)立性能，并且做到能夠進(jìn)行相互的更換，才能促進(jìn)了系統(tǒng)功能的升級(jí)。模塊設(shè)計(jì)方法作為一種新的觀點(diǎn)理念，它本身具有顯著的特點(diǎn)存在著［1］。(2)模塊化在設(shè)計(jì)當(dāng)中的主要方式分為以下幾種:①橫向式的模塊化設(shè)計(jì)方式，在不改變?cè)a(chǎn)品的基礎(chǔ)上，利用到模塊化設(shè)計(jì)成變種形態(tài)的產(chǎn)品，而這種模塊化設(shè)計(jì)的形式容易實(shí)現(xiàn)操作、更易于廣為推出。②縱向式的模塊化設(shè)計(jì)方式，在不改變?cè)a(chǎn)品的基礎(chǔ)上，在同一形式當(dāng)中對(duì)不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)籌的設(shè)計(jì)。③橫向式和跨系式的綜合型模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)然，除了發(fā)展橫向式系列的產(chǎn)品以為，改變了某種模塊的設(shè)計(jì)還可以得到出了其他不同系類(lèi)的產(chǎn)品，從而便于橫向系類(lèi)和跨向系類(lèi)模塊的設(shè)計(jì)。④全種系類(lèi)的模塊化設(shè)計(jì)包括了縱向形式與橫向形式，而全種系類(lèi)更是在基礎(chǔ)之上用于制造出類(lèi)似于跨系列產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)。(3)模塊化設(shè)計(jì)的推出方便了維修。模塊化設(shè)計(jì)方法能使維護(hù)變得簡(jiǎn)單操作，以少量應(yīng)多量，以及盡可能的投入少的生產(chǎn)得到多的產(chǎn)品的理念，以最具有劃算的方法滿足于現(xiàn)在各種需求。由于模塊化設(shè)計(jì)法本身具有可替換性，并且在當(dāng)中出現(xiàn)了一個(gè)模塊的故障，那么在機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中就可以通過(guò)檢查，將出現(xiàn)問(wèn)題的模塊部位進(jìn)行更換即可，免去了不必要的資源流失。(4)模塊化設(shè)計(jì)方法節(jié)約成本。模塊化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了包裝的整個(gè)過(guò)程，以前機(jī)械制造商在包裝設(shè)備的時(shí)候只能根據(jù)產(chǎn)品自身的特點(diǎn)為其采取指定包裝過(guò)程。而這樣的范圍規(guī)定太過(guò)于狹小，設(shè)計(jì)出來(lái)的包裝只適合運(yùn)用到同一種規(guī)模下的產(chǎn)品，然后其他的系列的產(chǎn)品又要從新制造出新的包裝，從而給包裝帶來(lái)很大的不方便。這樣不僅僅是在人力、物力上的一種鋪張浪費(fèi)，更是難以提高機(jī)械制造商運(yùn)行的成效。然而運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法形成出的產(chǎn)品，在具體的運(yùn)用中，能滿足于各種產(chǎn)品，從而使包裝簡(jiǎn)單化。模塊化設(shè)計(jì)的方法能夠節(jié)省成本，并且可以用在于有較少的模塊當(dāng)中去完成更多的機(jī)械的包裝上，從而有效的節(jié)省了資源的設(shè)計(jì)成本［2］。

3模塊化設(shè)計(jì)與其他具有現(xiàn)代化技術(shù)的融合

3．1模塊化與成組技術(shù)的共同的特點(diǎn)

模塊化的組成技術(shù)都是針對(duì)于現(xiàn)代生產(chǎn)的產(chǎn)物提出多樣化的。成組的技術(shù)主要是利用零件的形狀及工藝上具有某種的相似性為其理論，利用有關(guān)數(shù)據(jù)以及事物本體的相似性做到問(wèn)題的歸類(lèi)化。并通過(guò)對(duì)具有相似零件的標(biāo)準(zhǔn)形式，做規(guī)范的處理，從而使小批量的產(chǎn)品成為具有流水生產(chǎn)方式的一種。而規(guī)?；夹g(shù)也是秉著生產(chǎn)出小批量的產(chǎn)品、中批量的模塊、大批量的零件的方法，也充分的利于機(jī)械機(jī)床部件上的相似性，把具有相似的部件經(jīng)過(guò)同意的歸類(lèi)所形成的模塊。而兩者具有共同點(diǎn)是:集中的處理具有相似的事物，并把具有一定相似性的事物規(guī)范化［3］。

3．2模塊化與柔韌性制造的技術(shù)

柔韌性制造技術(shù)自始以來(lái)，一直以多樣化、快節(jié)奏作為前提，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)出系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)反應(yīng)的可變、多變性能。然而模塊化正好符合柔韌性技術(shù)這一特點(diǎn)的前提依據(jù)，模塊化技術(shù)在利用模塊化解決機(jī)械機(jī)床上的共同特性之后，又具有集中的解決單獨(dú)的個(gè)性問(wèn)題。并且達(dá)到以最少的模塊組成最大機(jī)床的思想來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)今社會(huì)的多樣化。當(dāng)機(jī)床為生產(chǎn)工具的時(shí)候，則其利用模塊化的特點(diǎn)，靈活多用，并通過(guò)模塊的組合達(dá)到了柔韌性的制造技術(shù)。

3．3模塊化與高科技輔助技術(shù)

將高科技輔助系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)里的技術(shù)引用到模塊化技術(shù)里，在相當(dāng)大的程度上取代了人類(lèi)完成大量工作無(wú)法完成的復(fù)雜、重復(fù)性的工作當(dāng)中。并且，具有一定的穩(wěn)定性等方面超越了人類(lèi)。而在另一面。通過(guò)模擬化的方法，把復(fù)雜系統(tǒng)分解成各個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，并對(duì)各個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)做高科技的技術(shù)分導(dǎo)，可以充分發(fā)揮高科技的重要性以及具有強(qiáng)大的功能。

4模塊化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

4．1機(jī)械設(shè)計(jì)的理念

機(jī)械設(shè)計(jì)指的就是滿足于當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)配合著相對(duì)式的技術(shù)條件，并對(duì)其功能的需求鎖定出最有綜合性方案的進(jìn)程，而機(jī)械設(shè)計(jì)本身具有綜合性能、相近性能、多層次性能等特點(diǎn)。而這些性能更是成為創(chuàng)造新型的機(jī)械產(chǎn)品必不可少的基礎(chǔ)，從而根本上的決定了生產(chǎn)出的產(chǎn)品功能、質(zhì)量以及性能。而用戶群體對(duì)機(jī)械產(chǎn)品有著多樣化、個(gè)性化、高品質(zhì)、低消費(fèi)的要求也是逐步擴(kuò)大。而加入了模塊化設(shè)計(jì)方法更是能面對(duì)廣大群眾對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)要求上的一種挑戰(zhàn)。

4．2對(duì)模塊進(jìn)行劃別區(qū)分

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分的同時(shí)，要以獨(dú)立功能的單月形式作為整體的模塊，既可以對(duì)已劃分的功能在結(jié)構(gòu)上做到獨(dú)立的特性，這樣模塊容易拼成、組建以及搭配。并且形成了多種的變形產(chǎn)品，這樣的模塊才具有完整性，并能保證其質(zhì)量的過(guò)關(guān)。而以組件部分作為模塊來(lái)看，功能分解細(xì)化之后，可以通過(guò)進(jìn)一步的將部件中的某些組建進(jìn)行模塊化，更是可以通過(guò)替換與舍掉一些零件，可以使部件產(chǎn)生出不同的作用與用途。而這比替換了整個(gè)部件更方便一些，而參照模塊劃分出來(lái)的層次，并參照其需要，結(jié)構(gòu)以及功能上對(duì)產(chǎn)品模塊做出細(xì)微的劃分，而對(duì)產(chǎn)品本身的需求也是對(duì)客戶需要的劃分。要在客戶需要的基礎(chǔ)之上對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行功能性的區(qū)別劃分，又必要要在產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)之上對(duì)產(chǎn)品所處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行總的區(qū)分。并且將具有同種功能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的區(qū)分，可以這么說(shuō)，模塊劃分的好與壞影響著模塊設(shè)計(jì)的成與敗、質(zhì)與量。但同時(shí)，要考慮在模塊本身的發(fā)展空間里做出一定的余留，以便可以引入新的觀點(diǎn)理念時(shí)不會(huì)出現(xiàn)阻礙模塊構(gòu)成的障礙而基于模塊化設(shè)計(jì)的合理方法來(lái)看，多樣化且個(gè)性化的體系更能滿足于廣大顧客們的需求，并且產(chǎn)品可以快速的分解、結(jié)合，同時(shí)還能通過(guò)大批量的生產(chǎn)和管理上的統(tǒng)一從而降低了生產(chǎn)和管理的經(jīng)濟(jì)成本［4］。

4．3對(duì)現(xiàn)有的模塊進(jìn)行編碼

模塊編碼的意義在于對(duì)完整的模塊當(dāng)中的規(guī)格、參數(shù)等和模塊之間相互進(jìn)行完整的整合管理，并且標(biāo)明其名稱。并對(duì)產(chǎn)品的模塊進(jìn)行重新的編碼，以便于區(qū)分產(chǎn)品，便于管理，從而建設(shè)出統(tǒng)一并且完整的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化的模塊，更充分的利用產(chǎn)品生產(chǎn)的開(kāi)發(fā)。對(duì)模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行獨(dú)特性、完整性、合理性、的編碼，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的通用性能與開(kāi)放性性能。

4．4進(jìn)行有效率的模塊組裝

在產(chǎn)品功能確定了以后進(jìn)行了模塊的組合，從而保證了整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)也需要在實(shí)際運(yùn)用中也起到關(guān)鍵的作用。組裝產(chǎn)品的時(shí)候要確保組成部件的完整，不可缺失、丟失。進(jìn)行模塊間的合理分配，做到注重布局的合理效果。同時(shí)，因?yàn)槟K又具有替換性能，所以在使用的過(guò)程中可出現(xiàn)問(wèn)題是可以進(jìn)行更換的，并且要做到某個(gè)模塊的更換并不會(huì)影響到其他模塊的正常運(yùn)行。

4．5完成設(shè)計(jì)本職工作

在通過(guò)之前的設(shè)計(jì)、組裝等時(shí)候，還是要進(jìn)行完成整個(gè)產(chǎn)品的工作。而將模塊化設(shè)計(jì)運(yùn)用到機(jī)械式機(jī)床上時(shí)，包括了機(jī)床的傳動(dòng)式模塊、執(zhí)行力度模塊、輔助模塊等。其中傳動(dòng)室的模塊包括了主傳動(dòng)力軸、水平的進(jìn)給箱、垂直的進(jìn)給箱等。而執(zhí)行的模塊又概括于、刀子架機(jī)、工作桌臺(tái)等，輔助模塊又包含了保護(hù)罩、刀架庫(kù)、機(jī)床的電氣等。

5結(jié)論

而綜上所述，模塊化的設(shè)計(jì)方式是實(shí)現(xiàn)我國(guó)當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品的主要保障，使得產(chǎn)品更加的符合當(dāng)前的廣大顧客、市場(chǎng)上的需求。而在提高自身的效率同時(shí)，也降低了機(jī)械設(shè)計(jì)的資金成本，并且在質(zhì)量占有著相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。而模塊化設(shè)計(jì)的方法在很大的程度上又滿足了機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的需要，并且在機(jī)械設(shè)計(jì)的具體運(yùn)作當(dāng)中又有了良好的效果。它已經(jīng)不僅僅是作為縮短設(shè)計(jì)時(shí)間的一個(gè)重要因素，更是又利于創(chuàng)造出機(jī)械設(shè)備的一個(gè)基礎(chǔ)，提高了我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平。因此，往后在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候，需要注重模塊化設(shè)計(jì)方法的靈活運(yùn)用。并懂得把握住重要的分析點(diǎn)，嚴(yán)格的按照規(guī)定去劃分好模塊，并對(duì)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)做出深入的培養(yǎng)，重視起經(jīng)驗(yàn)的分析與總結(jié)，使模式化設(shè)計(jì)得到更好的應(yīng)用，我相信，隨著模塊化設(shè)計(jì)越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)一步提升，模塊化設(shè)計(jì)之間相互轉(zhuǎn)化的性能也會(huì)上升，而機(jī)械設(shè)計(jì)理念與制造水平將會(huì)更得到提高，從而促進(jìn)我國(guó)機(jī)械化水平的日趨增升。

作者:劉吉寶 單位:蘭州理工大學(xué)

參考文獻(xiàn):

［1］蔡業(yè)彬．模塊化設(shè)計(jì)方法及其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2005(08):154～156．

［2］蔡燕華．分析模塊化設(shè)計(jì)方法及其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．科技傳播，2014(04):160，154．

機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)范文第3篇

隨著客戶對(duì)于工程機(jī)械的產(chǎn)品性能、人機(jī)工程、安全性和環(huán)境適用性等方面的要求不斷提高，工程機(jī)械制造企業(yè)必須具有滿足客戶群體日益增長(zhǎng)的多樣化和個(gè)性化要求的能力。針對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品品種多、批量小、交貨時(shí)間短等特點(diǎn)，工程機(jī)械制造企業(yè)必須從設(shè)計(jì)源頭入手，在現(xiàn)有模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上尋找出一條更為便捷而迅速的設(shè)計(jì)策略，努力縮短個(gè)性化定制產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間，快速響應(yīng)市場(chǎng)需要，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

本文從優(yōu)化現(xiàn)有工程機(jī)械設(shè)計(jì)模塊的角度出發(fā)，引入大規(guī)模定制的理念，分析在應(yīng)用該理念進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)思想的新變化，提出一套工程機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)的新策略，并根據(jù)工作實(shí)踐分析和驗(yàn)證這種新策略的應(yīng)用效果。

一、工程機(jī)械大規(guī)模定制化特性

以小批量、低成本、高效率為特征的大規(guī)模定制（Mass Customization，MC）誕生于1987年，其核心目標(biāo)是以大批量的生產(chǎn)效率以及與其對(duì)應(yīng)的最短的設(shè)計(jì)周期，實(shí)現(xiàn)客戶多樣化、個(gè)性化需求與制造企業(yè)大批量生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，即最大限度地解決客戶的“產(chǎn)品定制”與“大規(guī)模生產(chǎn)”之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)客戶和產(chǎn)品制造企業(yè)的雙贏。

工程機(jī)械產(chǎn)品大規(guī)模定制的基本思想是針對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品多品種、小批量的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)、制造過(guò)程、銷(xiāo)售過(guò)程的優(yōu)化，在充分滿足客戶多樣化、個(gè)性化需求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程的最大批量化。大規(guī)模定制需求的源頭一部分來(lái)自客戶多樣化、個(gè)性化市場(chǎng)需要的壓力，另一部分來(lái)自工程機(jī)械制造企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、生產(chǎn)周期和交貨期限等帶來(lái)的企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

在進(jìn)行工程機(jī)械大規(guī)模定制的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要注意以下幾個(gè)方面的特性需要。

（1）必須考慮產(chǎn)品平臺(tái)化的設(shè)計(jì)思想。

產(chǎn)品平臺(tái)化的設(shè)計(jì)思想并不是簡(jiǎn)單地對(duì)現(xiàn)有模塊（包括系統(tǒng)、部件和零件等）的重用，還應(yīng)該包括對(duì)一系列模塊集合的共享和重用，即形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)品族的平臺(tái)核心，使其具有產(chǎn)品族內(nèi)所有產(chǎn)品的共性特征。以產(chǎn)品平臺(tái)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員通過(guò)添加或修改不同的個(gè)體模塊，就可以最大限度地滿足客戶對(duì)產(chǎn)品多樣化和個(gè)性化的需求，符合大規(guī)模定制重用性和標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化等“三化”的基本要求。

（2）必須考慮客戶的配置選擇。

相似性是大規(guī)模定制的另一個(gè)基礎(chǔ)特性，它包括面向客戶定制需求的系統(tǒng)、零部件的幾何相似性、結(jié)構(gòu)相似性、功能相似性、性能相似性和技術(shù)相似性。相似性需求一般從市場(chǎng)分析和對(duì)顧客的需求調(diào)查開(kāi)始，充分分析客戶在各種典型工況、典型環(huán)境、典型安全性需要和典型人機(jī)工程性能下的各種需求，對(duì)其中的相似部分進(jìn)行總結(jié)，形成客戶相對(duì)集中的可能的配置選擇，并進(jìn)行技術(shù)上的歸類(lèi)總結(jié)，其中相當(dāng)一部分需求來(lái)源于對(duì)設(shè)計(jì)歷史的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

（3）必須預(yù)留客戶特殊需求的接口和空間。

對(duì)于一些雖然設(shè)計(jì)歷史上出現(xiàn)過(guò)但發(fā)生幾率比較低的特殊用戶的需求，一些無(wú)法預(yù)知的特殊用戶的新的特殊需求，需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)整機(jī)產(chǎn)品的時(shí)候盡最大可能性預(yù)留必要的接口和空間。這些預(yù)留的接口要滿足國(guó)家或行業(yè)通用的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求；這些預(yù)留的空間要盡可能地充足些，并提前制定安裝形式和安裝方法的預(yù)案和計(jì)劃。

圖1所示為工程機(jī)械產(chǎn)品大規(guī)模定制設(shè)計(jì)響應(yīng)系統(tǒng)框圖。首先產(chǎn)品定制系統(tǒng)對(duì)工程機(jī)械客戶的需求進(jìn)行分解，符合大規(guī)模定制重用性和相似性要求的技術(shù)選項(xiàng)（標(biāo)準(zhǔn)配置和可選擇配置）進(jìn)入快速生產(chǎn)通道進(jìn)行零部件的生產(chǎn)和組裝，不屬于標(biāo)準(zhǔn)配置和可選擇配置的特殊描述化配置走訂單響應(yīng)流程，由技術(shù)開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備后走特殊訂貨響應(yīng)通道進(jìn)行零部件的生產(chǎn)和組裝；標(biāo)準(zhǔn)配置和可選擇配置的區(qū)分以及技術(shù)方面的準(zhǔn)備由技術(shù)開(kāi)發(fā)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)期間完成，該模塊化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的模塊劃分必須滿足可選擇配置和特殊描述化配置的基本需要，應(yīng)有利于產(chǎn)品的大規(guī)模定制體系要求；標(biāo)準(zhǔn)配置和可選擇的配置應(yīng)提前以宣傳資料的方式向客戶進(jìn)行告知，引導(dǎo)客戶盡量不去選擇或少選擇特殊的描述化配置需求，以求縮短產(chǎn)品的交付時(shí)間，同時(shí)也降低客戶的購(gòu)買(mǎi)成本。

由于標(biāo)準(zhǔn)配置和可選擇配置各模塊之間可能存在復(fù)雜的排列組合或邏輯關(guān)系，如果任由客戶隨意選擇可選擇配置中的各個(gè)技術(shù)選項(xiàng)，可能帶來(lái)技術(shù)開(kāi)發(fā)的高難度和復(fù)雜性，對(duì)制造和銷(xiāo)售也會(huì)帶來(lái)極大的不便性，因此，按照高、中、低三檔或多檔對(duì)客戶的可選擇配置進(jìn)行模塊的組合是十分必要的?？梢栽诳蛻糍?gòu)買(mǎi)工程機(jī)械時(shí)，向其宣傳這種組合，盡量減少由于可選擇配置之間的相關(guān)性和復(fù)雜性帶來(lái)的技術(shù)、制造和銷(xiāo)售方面的困難。

二、模塊化設(shè)計(jì)策略的改進(jìn)

模塊化設(shè)計(jì)是對(duì)不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格、不同接口的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，分解出一系列的相互獨(dú)立的模塊，并通過(guò)模塊的單獨(dú)設(shè)計(jì)和有機(jī)結(jié)合，形成整機(jī)產(chǎn)品的新型設(shè)計(jì)方式。在大規(guī)模定制的環(huán)境下，模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的模塊劃分必須適應(yīng)大規(guī)模定制的需要，必須有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和難度，方便制造和銷(xiāo)售部門(mén)的工作，帶來(lái)低成本、高質(zhì)量的良好效果。由此，制訂工程機(jī)械設(shè)計(jì)的模塊分布策略就顯得十分重要。

圖2所示為大規(guī)模定制環(huán)境下的工程機(jī)械模塊分布策略圖，該策略圖將工程機(jī)械整機(jī)產(chǎn)品的模塊劃分工作分為5層：模塊分類(lèi)層、模塊形態(tài)層、處理方法層、設(shè)計(jì)模型存儲(chǔ)層和定制過(guò)程層。根據(jù)大規(guī)模定制的要求，將工程機(jī)械產(chǎn)品的各個(gè)組成部分（模塊）分為直接重用模塊、間接重用模塊和不可重用模塊三個(gè)類(lèi)型，分別對(duì)應(yīng)可提供配置、可接受配置和可開(kāi)發(fā)配置三種設(shè)計(jì)處理方法，分別儲(chǔ)存在通用零部件庫(kù)、定制零部件庫(kù)和特殊零部件庫(kù)之中。其中，直接重用模塊是指產(chǎn)品平臺(tái)或產(chǎn)品族核心部分模塊的集合，存儲(chǔ)在通用零件庫(kù)中，屬于系統(tǒng)可提供的標(biāo)準(zhǔn)配置，重新設(shè)計(jì)時(shí)基本不做改動(dòng)。間接重用模塊包括兩個(gè)部分：一部分是已經(jīng)技術(shù)準(zhǔn)備完畢的可配置的選項(xiàng)，另一部分與可配置選項(xiàng)具有高相似性的近似可配置選項(xiàng)，它們已經(jīng)或需要存儲(chǔ)在定制零部件庫(kù)中，重新設(shè)計(jì)時(shí)選擇使用或簡(jiǎn)單更改后使用。不可重用模塊是指那些歷史上很少出現(xiàn)或第一次出現(xiàn)的特殊需要和配置要求，技術(shù)開(kāi)發(fā)人員經(jīng)過(guò)分析后認(rèn)為其具有可開(kāi)發(fā)性的，技術(shù)準(zhǔn)備后存儲(chǔ)在特殊零部件庫(kù)中，供后期設(shè)計(jì)時(shí)參考。

在上述工程機(jī)械整機(jī)產(chǎn)品各個(gè)模塊的分類(lèi)過(guò)程中，無(wú)論是直接重用模塊、間接重用模塊還是不可重用模塊，其模塊的形態(tài)可以是傳統(tǒng)意義上的具有相對(duì)獨(dú)立性的功能系統(tǒng)，也可以是具有相對(duì)獨(dú)立性的部件或者是零件，還可以是經(jīng)常需要設(shè)計(jì)變化的功能接口等。需要進(jìn)行產(chǎn)品定制的要點(diǎn)包括部件裝配點(diǎn)、局部加工定制點(diǎn)等，全部歸屬于定制過(guò)程層。劃分各個(gè)模塊的基本思路和目標(biāo)如下。

（1）符合大規(guī)模定制的特性要求，打破固有的獨(dú)立系統(tǒng)即為獨(dú)立模塊的思想，一切以設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售的方便性為根本目標(biāo)。單獨(dú)的零部件也可以作為單獨(dú)模塊。

（2）各個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)BOM的層次盡量保持在三層范圍以內(nèi)，保證設(shè)計(jì)BOM不至于太過(guò)復(fù)雜，而影響采購(gòu)BOM、制造BOM等功能性BOM的運(yùn)作。

（3）產(chǎn)品定制要點(diǎn)是產(chǎn)品模塊劃分的關(guān)鍵點(diǎn)，產(chǎn)品定制要點(diǎn)的確認(rèn)與產(chǎn)品模塊的劃分需要同時(shí)進(jìn)行。產(chǎn)品定制的要點(diǎn)可以作為一個(gè)獨(dú)立的模塊存在于一級(jí)BOM之中。

（4）無(wú)論是直接重用模塊、間接重用模塊還是不可重用模塊，進(jìn)行劃分時(shí)要打破專業(yè)技術(shù)和管理體制上的限制，消除產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的專業(yè)技術(shù)“保護(hù)主義”，必要時(shí)同一模塊可以由來(lái)自不同專業(yè)的幾個(gè)設(shè)計(jì)主體共同設(shè)計(jì)和管理。

三、案例分析

某工程機(jī)械制造企業(yè)在新型ERP和PLM系統(tǒng)的上線工作中，根據(jù)大規(guī)模定制的理念，將某型工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行了重新的優(yōu)化，其優(yōu)化方法包括以下幾個(gè)方面：

（1）直接重用模塊就是形成產(chǎn)品平臺(tái)的基礎(chǔ)性模塊，在重新設(shè)計(jì)中基本不進(jìn)行改動(dòng)。

（2）間接重用模塊由設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的概念階段開(kāi)始就進(jìn)行并行開(kāi)發(fā)。

（3）不可重用模塊在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中需要盡量預(yù)留接口和空間。

（4）子系統(tǒng)中的特殊配置選項(xiàng)需要有效地歸納成幾個(gè)互相獨(dú)立的選項(xiàng)模塊組，降低設(shè)計(jì)BOM的復(fù)雜性。

（5）為提高設(shè)計(jì)工作的效率，需要將特殊配置較多的零部件從原系統(tǒng)中獨(dú)立出來(lái)設(shè)計(jì)。

（6）盡最大可能保證設(shè)計(jì)BOM、生產(chǎn)BOM和采購(gòu)BOM的一致性，降低生產(chǎn)管理的難度。

與傳統(tǒng)的模塊劃分方式比較，進(jìn)行大規(guī)模定制環(huán)境的模塊劃分以后，該型工程機(jī)械產(chǎn)品的客戶定制響應(yīng)時(shí)間縮短了20%～30%，設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售的成本降低了15%左右，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模塊重用率增加了10%以上，新產(chǎn)品的交付周期平均縮短了20%左右。

綜上所述，按照大規(guī)模定制特性的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)模塊的重新劃分以后，可以有效提高新產(chǎn)品的生產(chǎn)率，縮短產(chǎn)品的交付期限，降低制造企業(yè)的成本。

機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞：模塊化教學(xué)；機(jī)械加工；進(jìn)程控制；教學(xué)進(jìn)程

在當(dāng)前高校機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)中，應(yīng)用模塊化教學(xué)方法，能夠有效改善教學(xué)質(zhì)量，基于其教學(xué)中在進(jìn)程控制中存在的問(wèn)題，應(yīng)該采取優(yōu)化改進(jìn)措施，提高模塊化教學(xué)質(zhì)量，從機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)課程設(shè)計(jì)、師生互動(dòng)以及目標(biāo)培養(yǎng)等多個(gè)方面，實(shí)施改進(jìn)優(yōu)化。以下本文對(duì)此做具體介紹。

1 模塊化教學(xué)優(yōu)勢(shì)及弊端

1.1 教學(xué)優(yōu)勢(shì)

在當(dāng)前的機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)安排中，通常會(huì)將課程獨(dú)立設(shè)置，將理論教學(xué)與實(shí)習(xí)分開(kāi)進(jìn)行，在教學(xué)改革之后中，實(shí)施模塊化教學(xué)模式，可以將機(jī)械加工專業(yè)中的所有課程，按照專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的排列組合，有效實(shí)現(xiàn)課程之間的有機(jī)銜接，可以有效避免傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)業(yè)結(jié)構(gòu)弊端，不再是對(duì)機(jī)械加工課程的機(jī)械式分割，規(guī)避先基礎(chǔ)課、后專業(yè)課的教學(xué)模式，同時(shí)也可以避免機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)中先理論后實(shí)踐課教學(xué)的模式，加強(qiáng)機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)之中基礎(chǔ)課與專業(yè)課的融合，有效培養(yǎng)技能型人才，提高學(xué)生實(shí)踐技能。

1.2 教學(xué)弊端

在機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)中，實(shí)施模塊化教學(xué)進(jìn)程控制，不僅將會(huì)在實(shí)際中面臨新的課程理念轉(zhuǎn)變，同時(shí)，對(duì)于教師也面臨應(yīng)該怎樣教學(xué)生的疑惑，為有效實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)與機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一，應(yīng)該制定明確的教學(xué)計(jì)劃[1]。同時(shí)對(duì)于新課改背景下，教師應(yīng)該如何開(kāi)發(fā)與利用課程資源，也是機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)進(jìn)程控制的關(guān)鍵。學(xué)生在學(xué)機(jī)械加工時(shí)，還多有死記硬背、似懂非懂的狀況，故此在對(duì)機(jī)械加工專業(yè)中零件的空間形體，以及零件之間的位置、機(jī)械加工工作原理方面很難有深入的認(rèn)識(shí)。對(duì)學(xué)生的模塊化教學(xué)控制中缺乏實(shí)操訓(xùn)練，使得學(xué)生無(wú)法形成系統(tǒng)的機(jī)械加工技能，具有重理論輕實(shí)踐的傾向；教師在模塊化教學(xué)上自成體系，互不干涉，不僅在模塊化教學(xué)分布上存在弊端，降低學(xué)生的專業(yè)化水平以及實(shí)際操作能力。

2 模塊化教學(xué)進(jìn)程中的重點(diǎn)

2.1 溝通問(wèn)題

在機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)中，教師對(duì)于機(jī)械加工模塊的教學(xué)進(jìn)程中，應(yīng)該強(qiáng)化在模塊化機(jī)械加工教學(xué)中的科學(xué)探究過(guò)程，可以使學(xué)生充分體現(xiàn)出在機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)中的主體性，并且還可以“指導(dǎo)型探究”的教學(xué)形式，提高學(xué)生對(duì)實(shí)際課堂中的機(jī)械加工知識(shí)學(xué)習(xí)興趣[2]；并且，還可以在機(jī)械加工教學(xué)進(jìn)程中，教師應(yīng)該及時(shí)反饋解決學(xué)生在機(jī)械知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難題，及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生去解決實(shí)際學(xué)習(xí)中遇到的困難。

2.2 知識(shí)拓展

教師在機(jī)械加工模塊教學(xué)之中，還應(yīng)該注重教學(xué)要聯(lián)系生活中實(shí)際，盡量在設(shè)計(jì)機(jī)械加工課程中，能夠去找一些可以貼近學(xué)生實(shí)際生活的教學(xué)案例，這樣不僅提高學(xué)生對(duì)機(jī)械加工知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，還擴(kuò)展學(xué)生視野，使模塊化教學(xué)不再局限課本內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)機(jī)械加工有更加充分的認(rèn)識(shí)。

2.3 學(xué)生興趣提升

在機(jī)械加工模塊教學(xué)進(jìn)程控制中，還應(yīng)該合理設(shè)計(jì)可以采用鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)機(jī)制，更好的發(fā)揮學(xué)生在機(jī)械加工模塊教學(xué)中的潛能[3]。激發(fā)學(xué)生在課后對(duì)課堂知識(shí)的再學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械加工模塊教學(xué)中的綜合能力，激發(fā)學(xué)生在機(jī)械加工模塊化教學(xué)中的課堂熱情，更好調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性。

3 優(yōu)化機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)控制

3.1 明確教師的指導(dǎo)思想

針對(duì)高校機(jī)械加工教學(xué)進(jìn)程控制中，應(yīng)該明確教師的指導(dǎo)思想，教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的自主性地位，有效發(fā)揮學(xué)生主體能力。教師應(yīng)該幫助學(xué)生理解機(jī)械加工知識(shí)，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，發(fā)揮課堂中學(xué)生的主導(dǎo)地位，正確分析每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況以及知識(shí)儲(chǔ)備能力，適當(dāng)?shù)胤治鎏骄繉W(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并給與合理的指導(dǎo)。提高教師將專業(yè)理論與實(shí)際結(jié)合的能力，并對(duì)現(xiàn)行的教學(xué)計(jì)劃、課程設(shè)置進(jìn)行合理的調(diào)整，增強(qiáng)了教師在機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)中的責(zé)任心，有效提高該專業(yè)的教學(xué)效果。

3.2 合理設(shè)置教學(xué)模式

在模塊化教學(xué)進(jìn)程控制之中，教師應(yīng)該合理設(shè)置教學(xué)模式，例如，可以使用“目標(biāo)教學(xué)”結(jié)合“自主性學(xué)習(xí)”的模式進(jìn)行教學(xué)，優(yōu)化模塊化教學(xué)課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的興趣，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生枯燥、乏味之感，提高教學(xué)水平；同時(shí)還可以避免學(xué)生盲目性學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)生在模塊化教學(xué)中的表達(dá)能力[4]。在高校的機(jī)械加工模塊化教學(xué)中，可采用多媒體演示輔助手段，并結(jié)合分組討論、識(shí)圖閱讀、開(kāi)發(fā)問(wèn)題鏈等教學(xué)模式，直觀的將機(jī)械加工內(nèi)容教給學(xué)生，還將提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。應(yīng)該將模塊化教學(xué)應(yīng)用到實(shí)踐中，重新整合教學(xué)資源，降低理論課與實(shí)習(xí)課知識(shí)的重復(fù)，增強(qiáng)機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)的直觀性，強(qiáng)化教學(xué)中的實(shí)操訓(xùn)練，避免學(xué)生在教學(xué)中理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題。

3.3 注重教學(xué)中的溝通交流

在教師進(jìn)行模塊化教學(xué)過(guò)程中，更是應(yīng)該重視與學(xué)生之間的課堂交流，關(guān)注學(xué)生的一舉一動(dòng)，這樣可以使學(xué)生敢于參與到模塊化的教學(xué)中，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。對(duì)于控制機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)進(jìn)程中，應(yīng)該注重將機(jī)械加工知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系，可以將課堂中的知識(shí)引導(dǎo)滲透到日常的生活之中，從而培養(yǎng)學(xué)生的探索能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力，有效培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械加工模塊化學(xué)習(xí)中的創(chuàng)新能力[5]。在模塊化教學(xué)控制中，可在階梯教室進(jìn)行教學(xué)，教師可以圍繞特定主題作報(bào)告，并且要求學(xué)生須做筆記，然后可以按照教師給出的清單在課前以及課后進(jìn)行閱讀，由于該教學(xué)中課上師生之間的互動(dòng)較少，故此教學(xué)質(zhì)量偏低。因此，在教學(xué)進(jìn)程控制中，教師應(yīng)該做好模塊化教學(xué)中的引導(dǎo)工作，能夠調(diào)動(dòng)同學(xué)們的積極性，指引學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的理論、原理解決實(shí)際問(wèn)題。如在機(jī)械產(chǎn)品加工模塊化教學(xué)中，可以應(yīng)用數(shù)控加工系統(tǒng)，不僅提高生產(chǎn)效率，還大大促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程，用戶可以通過(guò)宏程序?qū)ψ兞窟M(jìn)行運(yùn)算、判，有效擴(kuò)展數(shù)控機(jī)床功能，簡(jiǎn)化機(jī)械加工程序處理方法。對(duì)于機(jī)械加工教學(xué)的進(jìn)程控制中，針對(duì)十分抽象的教學(xué)內(nèi)容以及較為微觀的知識(shí)，教師應(yīng)該在課堂中注重對(duì)課程教學(xué)資源的優(yōu)化整合，以生動(dòng)的形式進(jìn)行授課，并能夠通過(guò)多媒體展現(xiàn)的手段，讓學(xué)生可以對(duì)模塊化教學(xué)中的機(jī)械加工內(nèi)容有直觀認(rèn)知。

3.4 優(yōu)化課程設(shè)計(jì)

在機(jī)械加工教學(xué)中，教師可以在上課前，去深入研究機(jī)械專業(yè)知識(shí)教材，做好對(duì)模塊化教學(xué)的課前設(shè)計(jì)規(guī)劃，有效提高在教學(xué)中機(jī)械加工模塊化教學(xué)的邏輯內(nèi)在聯(lián)系；同時(shí)，教師還應(yīng)該認(rèn)真的做好模塊化教學(xué)的課后反思、總結(jié)，在對(duì)模塊化課堂教學(xué)查漏補(bǔ)缺，豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷積累好的模塊化教學(xué)方法，制定良好的模塊化教學(xué)對(duì)策，有效控制模塊化教學(xué)進(jìn)程，改善課堂中出現(xiàn)的知識(shí)性錯(cuò)誤，不斷提高教學(xué)方法，更好的提高機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)方法。模塊化教學(xué)進(jìn)程控制中，可以根據(jù)教學(xué)活動(dòng)的不同，將其分為介紹、講授、應(yīng)用三類(lèi)教學(xué)課程，且每一種教學(xué)活動(dòng)中也包含不同的教學(xué)目標(biāo)，這樣就使得機(jī)械加工專業(yè)知識(shí)中，在實(shí)際與理論之間出現(xiàn)分化，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐綜合素質(zhì)無(wú)法得到提高，導(dǎo)致機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)中，其教學(xué)活動(dòng)與教學(xué)培養(yǎng)能力之間，不再存在邏輯關(guān)聯(lián)，降低模塊化教學(xué)控制質(zhì)量[6]。高校機(jī)械類(lèi)專業(yè)模塊化教學(xué)進(jìn)程控制中，每個(gè)模塊中包含一些課程，課程的涉及范圍應(yīng)該廣，且在教學(xué)模塊定位中，也可以將專業(yè)課程與公共課程做出明顯區(qū)分，提醒教學(xué)中應(yīng)該注重哪些知識(shí)，從而強(qiáng)化對(duì)學(xué)生機(jī)械加工專業(yè)技能的培養(yǎng)。

3.5 開(kāi)展培訓(xùn)合作

在機(jī)械加工課程模塊化教學(xué)設(shè)置中，針對(duì)課外項(xiàng)目以及培訓(xùn)教學(xué)中，將其列入到模塊化教學(xué)控制中，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械加工專業(yè)課程的靈活控制，也可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論、實(shí)踐以及職業(yè)技能的提升。在機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)體系下，可以通過(guò)優(yōu)化課程設(shè)置，改善傳統(tǒng)的教學(xué)方式，優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生傳授理論知識(shí)的同時(shí)，也可以優(yōu)化培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。建立校外實(shí)習(xí)基地，針對(duì)項(xiàng)目配置相應(yīng)的設(shè)備資源，提高設(shè)備的利用率，提升模塊化教學(xué)的課堂質(zhì)量，將理論轉(zhuǎn)化成實(shí)際，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，提高學(xué)生的實(shí)操能力，還可以有針對(duì)性地聘請(qǐng)專家對(duì)學(xué)生做現(xiàn)場(chǎng)操作指導(dǎo)。同時(shí)，在模塊化教學(xué)進(jìn)程控制中，可以以小組合作的形式，在課堂上進(jìn)行教學(xué)結(jié)果匯報(bào)以及教學(xué)展示，提升學(xué)生的社會(huì)能力和自我能力。同時(shí)，對(duì)于機(jī)械專業(yè)模塊教學(xué)中，應(yīng)該打破傳統(tǒng)中學(xué)期教學(xué)、基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)階段教學(xué)的學(xué)業(yè)結(jié)構(gòu)限制，并且還應(yīng)該打破課內(nèi)外教學(xué)實(shí)踐時(shí)間限制，強(qiáng)化模塊化教學(xué)控制對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械加工知識(shí)的影響力。

4 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)對(duì)機(jī)械加工專業(yè)模塊化教學(xué)進(jìn)行分析，可以看出該模塊化教學(xué)方法，不僅可以更好將機(jī)械加工專業(yè)教材中存儲(chǔ)的機(jī)械加工知識(shí)傳遞到學(xué)生中去，在機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)中，模塊化教學(xué)不僅會(huì)提升學(xué)生對(duì)機(jī)械加工的學(xué)習(xí)興趣，還可以發(fā)掘?qū)W生對(duì)機(jī)械加工的探究精神，為以后學(xué)生學(xué)好機(jī)械加工打下知識(shí)基礎(chǔ)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，有利于改善教師對(duì)機(jī)械加工專業(yè)教材把握不對(duì)的情況，提高機(jī)械加工專業(yè)教師的教學(xué)水平。

參考文獻(xiàn)

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機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)范文第5篇

關(guān)鍵詞：輪機(jī)模塊化；玻璃鋼游艇；應(yīng)用與分析

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.237

0 引言

新技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代社會(huì)制造業(yè)的發(fā)展提供了新的探索發(fā)展空間。模塊化制造理論在現(xiàn)代技術(shù)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，模塊化制造可以滿足現(xiàn)代技術(shù)加工中不同性能、不同特點(diǎn)的游艇輪機(jī)加工需求，大大提高了玻璃鋼游艇的制造效率，降低制造的成本，是我國(guó)現(xiàn)代技術(shù)在社會(huì)發(fā)展總綜合應(yīng)用的重要體現(xiàn)。

1 模塊化概述

1.1 內(nèi)涵

模塊化是將傳統(tǒng)的機(jī)械整體單一生產(chǎn)劃分為多個(gè)子部分，從而打破傳統(tǒng)大規(guī)模、低下的生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)化為大規(guī)模模塊化生產(chǎn)，提高了機(jī)械加工生產(chǎn)的效率，從而優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)的靈活性[1]，并保障了機(jī)械生產(chǎn)元件管理的規(guī)范化和一體化發(fā)展。將模塊化生產(chǎn)模式應(yīng)用與玻璃鋼游艇的輪機(jī)技工生產(chǎn)中，可以提高游艇技工零件的精確化管理，并實(shí)現(xiàn)不同種類(lèi)的游艇設(shè)計(jì)加工得到同步管理，有助于解決游艇輪機(jī)安裝中零件復(fù)雜，繁多的問(wèn)題，為游艇制造企業(yè)滿足不同客戶要求提供新的市場(chǎng)契機(jī)。

1.2 外延

模塊化采取分解化的手段進(jìn)行機(jī)械加工，模塊化在玻璃鋼游艇輪機(jī)中的應(yīng)用，是現(xiàn)代游艇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步完善的重要體現(xiàn)，結(jié)合模塊化的基本特點(diǎn)進(jìn)行探分析。其一，高效化，輪機(jī)是玻璃鋼游艇的重要構(gòu)成部分，實(shí)施模塊化后，制造人員可以依據(jù)游艇設(shè)計(jì)的不同需求，實(shí)現(xiàn)不同游艇制造的同步進(jìn)行，大大提高了游艇輪機(jī)制造的速率[2]，也為玻璃鋼游艇快速投入市場(chǎng)提供了更廣闊的市場(chǎng)；其二，多樣化。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)游艇的需求方向也發(fā)現(xiàn)較大的變化，從單一的應(yīng)用向舒適、安全等轉(zhuǎn)換，模塊化生產(chǎn)，游艇輪機(jī)技術(shù)人員可以依據(jù)不同的游艇需求進(jìn)行多樣化游艇設(shè)計(jì)，滿足了游艇多樣化的市場(chǎng)需求；其三，結(jié)構(gòu)化。模塊化一種新型機(jī)械加工管理方式，模塊化將游艇輪機(jī)加工劃分為不同的部分，各個(gè)部分之間既存在著差異，同樣也存在著相同之處，使現(xiàn)代游艇加工管理的整體結(jié)構(gòu)性增強(qiáng)。

2 輪機(jī)模塊化在玻璃鋼游艇中的應(yīng)用

2.1 方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

輪機(jī)模塊化在玻璃鋼游艇中的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員依據(jù)游艇的設(shè)計(jì)需求，將游艇輪機(jī)技工設(shè)計(jì)規(guī)劃為三部分：游艇設(shè)計(jì)的整體方案，從游艇的整體材質(zhì)，用途等方面確定游艇輪機(jī)制造的后期規(guī)劃管理目標(biāo)；例如：客用游艇中游艇中座位安排，游艇運(yùn)行的整體穩(wěn)定性以及游艇輪機(jī)的發(fā)動(dòng)最大功率設(shè)定等，實(shí)現(xiàn)游艇設(shè)計(jì)規(guī)劃的整體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)得到保證；其二，對(duì)游艇輪機(jī)的加工部分進(jìn)行規(guī)劃，不同的游艇，輪機(jī)制造的結(jié)構(gòu)也存在差異，例如：客用游艇和救生游艇輪機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)做功效率存在不同，客用游艇更偏重與游艇的舒適性，而救生游艇更偏重與游艇輪機(jī)的做功速率，確定游艇輪機(jī)的技工模塊規(guī)劃；其三，模塊的主體部分和客體部分，形成明確的規(guī)劃方案，保障游艇輪機(jī)加工具有重點(diǎn)，提高輪機(jī)在玻璃鋼游艇的運(yùn)行應(yīng)用中的作用。

2.2 加工建設(shè)階段

依據(jù)模塊化在現(xiàn)代玻璃鋼游艇設(shè)計(jì)階段的規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)游艇輪機(jī)加工順利開(kāi)展?，F(xiàn)代游艇的種類(lèi)眾多，不同游艇之間存在差異，同樣也能存在著相同，本文對(duì)模塊化在輪機(jī)加工中的應(yīng)用，主要從輪機(jī)加工的相同部分進(jìn)行分析。游艇輪機(jī)的加工主要在于對(duì)輪機(jī)軸、舵兩部分，結(jié)合以上兩部分，對(duì)模塊化的應(yīng)用進(jìn)行分析。如圖1為[3]，游艇輪機(jī)軸、舵設(shè)計(jì)圖。從圖中可知，游艇的輪機(jī)變動(dòng)主要依靠游艇輪機(jī)長(zhǎng)度變動(dòng)部分的變化達(dá)到游艇運(yùn)動(dòng)，同一輪機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，輪機(jī)的軸、舵部分的運(yùn)動(dòng)同步擺動(dòng)的速率變革是主要的設(shè)計(jì)部分，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)各部分的模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的功率達(dá)到同步運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)輪機(jī)在后期運(yùn)行中速率得到較大的提高，從而發(fā)揮游艇輪機(jī)軸、舵同步在游艇中應(yīng)用的最佳作用。

2.3 安裝布置階段

游艇輪機(jī)的模塊化應(yīng)用，也體現(xiàn)在輪機(jī)的后期設(shè)計(jì)應(yīng)用中，游艇輪機(jī)設(shè)計(jì)安裝實(shí)施模塊化后主要分為游艇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模塊，主要負(fù)責(zé)游艇的實(shí)際運(yùn)行中的主要運(yùn)行動(dòng)力的供應(yīng)，一般而言，游艇的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定采用磁生電發(fā)動(dòng)原理作為游艇發(fā)動(dòng)機(jī)的主要設(shè)計(jì)依據(jù)；另一方面包括游艇輪機(jī)儲(chǔ)物倉(cāng)的設(shè)計(jì)，為保障游艇能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，將游艇的輪機(jī)安裝與游艇底層儲(chǔ)物倉(cāng)的安裝之間建立完善的舵軸連接帶，保障游艇輪機(jī)在后期應(yīng)用中可以發(fā)揮調(diào)整游艇運(yùn)行舒適度的問(wèn)題。此外，游艇的輪機(jī)安裝中，也包括輪機(jī)設(shè)定的消防系y，通常情況下，輪機(jī)的消防系統(tǒng)應(yīng)用于游艇輪機(jī)設(shè)計(jì)的倉(cāng)儲(chǔ)部分，并位于倉(cāng)儲(chǔ)部分的最高階段處[4]。

除了以上對(duì)游艇設(shè)定的主要輪機(jī)安裝模塊外，也包括輪機(jī)的管道系統(tǒng)設(shè)定，輪機(jī)設(shè)計(jì)玻璃鋼游艇設(shè)計(jì)的主要部分，因此，管道設(shè)計(jì)部分也要與輪機(jī)的整體相互融合，才能夠發(fā)揮游艇后期應(yīng)用的最佳效果。

3 結(jié)論

輪機(jī)模塊化在玻璃鋼游艇中的應(yīng)用，是現(xiàn)代機(jī)械制造效率得到提高的重要途徑，結(jié)合模塊化的基本特點(diǎn)，對(duì)輪機(jī)模塊化在玻璃鋼游艇中的應(yīng)用進(jìn)行分解探究，可以促進(jìn)現(xiàn)代游艇的設(shè)計(jì)安全性和舒適性得到大大的提高，完善游艇的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步拓展游艇的市場(chǎng)銷(xiāo)售需求。

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