时间：2023-11-01 10:05:16
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇产品模块化设计方法，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：模块化设计 切割分排机 机械设计 机械压力机
中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0041-02
当前，随着社会经济的发展，用户群体由原先集中式变为个体户，在机械产品需求方面用户呈现出多样化和个性化特点，从而提出了低成本、高质量和个性化方面的更高要求，这就使机械制造商面临严峻挑战。模块化设计制造是在机械设计过程中引入模块化思想，同时柔性加工技术、成组技术、CAD技术等先进技术的运用，将同一功能的机械产品单元设计为性能各异、可以互换的模块，重点解决是机械设计制造周期、成本与款式、规制之间的关系。设计机械产品系列化模块化可带来精度高，性能稳定，结构简单，成本低廉的优势。模块化设计是实现机械产品大规模定制、使产品越加符合当前市场需求的有效方法之一，有利于提高企业在市场的核心竞争力。
1 模块化设计概述
1.1 模块化设计定义及目的
模块化设计的界定是从产品设计以及生产的不断发展中逐步形成的，它指的是在某一范围内为满足市场的不同需求，根据功能分析为基础，对功能相同或者相同功能而性能、规格各异的产品进行划分，并以功能模块形式进行系列设计，以期达到变通对模块的选择和组合，即可构成顾客定制的个性化产品。其内容包括创建和组合，其中模块是具有一定功能的零件、组件或部件，一般为批量生产。鉴于不同模块可组合成差异化产品，设计的重用率因而得以提升，使设计成本大大降低，实现了机械产品设计速度的提升及定制设计规模化。
模块化设计的宗旨为用设计上的少变去满足客户需求的多变；以设计时间的最少投入、加工速度的专业化来提高设计生产效率、缩短产品生产周期，应对市场中交货期的日益缩短；采用最有效的方式取得最快速的产品创新；设计方法从组合上求创新、并从功能角度出发，达到产品通用化和标准化，使其可靠性及质量得以提升，通过平台的建立、共享产品通用模块，满足产品大量定制下的经济效益规模化。模块化设计同时具有如下优点：产品内部繁复性减少，同时产品外部增加多样性，客户需求与企业目标之间的差距得以协调；模块化产品的配置设计通过规模化开发迅速提高，生产成本得到降低；设计人员得以减轻工作强度，可使其投入更多精力在技术上创新；在适应生产的定制规模化同时也可适应个性化产品的小批量生产；模块的高质量和可靠性有利于定制产品成功率一次达标；基于模块的封装性，拆卸和组装变得更为便捷，还可以模块为单元进行拆装维修，操作空间、测试设备限制不存在，维修工作极大简化，加快维修速度与效率。
1.2 模块化设计特点
模块化设计具有独立性、通用性、互换性和系列化等特点。每个模块都是相互独立的，只具有对外的接口，为提高其性能，可在不调整外部接口的前提下，开始独立设计和优化各个模块。模块化设计具有较大范围的通用化特征，每个模块的组成结构相对固定，参数、性能、对外接口形式和尺寸等也基本上固定不变，当模块属性能满足产品部分功能需求，不管是在产品横系列还是纵系列模块都能通用。模块本身所具备的属性使其在整体产品中占据相当重要的地位，无论是在其整体的设计过程中还是维修期间，都比常规设计更加方便，在必要情况下可以只更新模块，互换性很强。若一批模块外形相似且名称相同，但参数大小各异，那么模块系列就此形成，模块的系列化使其不但适用于产品系列，还能单独适用于个性化产品中，在相应范围内构成不同功能或功能相同性能各异的多种产品。
1.3 模块化设计方法
进行机械设计时，相较模块设计的系列化，合理划分模块变得极为重要，不仅需考虑管理与制造的方便、进行模块组合的时候是否能灵活地组合以及在系统中的可更换性，同时考虑模块系列的扩展及变型产品的辐射。划分原则为焊接件简化、外购件简化、借用子装配体简化的原则，促使更多产品的组成。在模块化设计过程中，还要注意模块中具有接口特征的可调换性与组合性两个通重要特征，进一步提高模块标准化、规格化及通用化程度。
模块化在设计方式上，主要包括全系列模块化设计、纵系列模块化设计、横系列模块化设计和跨系列模块化设计。模块化设计的横系列指产品主要参数不改变情况下，以基型产品为基础，通过模块发展变形产品，该设计方式极易实现，比如更换端面铣床的铣头可加装立铣头形成立式铣床，加装卧铣头形成卧式铣床，加装转塔铣头形成转塔铣床。纵系列模块化设计是在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计，即通过合理划分区段，使与动力参数相关的模块仅通用于同一区段内，而与尺寸或动力无关的模块通用于更广范围。模块化设计全系列包括横系列及纵系列两项设计，例如运用设计方式横系列，通过更换端面铣床的铣头形成立式铣床、卧式铣床、转塔铣床等横系列产品，还可改变工具铣床身和横梁的高度和长度，形成纵系列产品。跨系列产品设计就是改变某些模块得到其他系列产品的设计方式，此类设计方式主要是基于模块化设计全系列适用结构比较相似的模块化设计跨系列产品上，比如德国某厂生产的模块化镗铣床通过横系列模块化设计方式发展为数控及各型镗铣加工中心，在此基础上，对立柱、滑座、工作台进行更换，原有模块化镗铣床可变为跨系列的落地镗床。
在机械设计中，模块化产品的设计和制作过程是两个不同层次的过程，而事实上，技术系统与模块化设计遵循基本相似的设计流程，而较为复杂的模块化设计，成本费用更高，还需确保各个零部件功能的发挥不是单一的。模块化设计流程在机械设计中运用，见图1。
2 模块化设计方法在机械设计中的运用
机械设计是指满足经济指标及相应技术的条件下，求解功能需求并最终锁定最优综合方案的进程，该进程具有综合性、多解性、近似性和层次性的特点，成为创新机械产品的核心和基础，从根本上决定着机械产品的功能、性能、质量和成本。当前，随着社会经济的发展，用户群体由原先集中式变为个体户，对机械产品用户需求呈现个性化及多样化特点，在个性化、高质量及低成本方面显示出更高要求。设计制造模块化成为制造业面对上述挑战的主要方式，基于产品模块化的合理体系，个性化且满足客户需求的产品可快速组合成，同时还能通过批量生产与管理通用模块降低生产和管理成本。
2.1 模块化设计在机械压力机设计中的应用
模块化设计方法非常适用于结构复杂的机械产品的设计。机械压力机可以拆解为机身、滑块、传动、气动、、拉伸垫部件等，但分解出的模块较大，无法将这些模块组合成新产品，需进一步细化分解为具有较强通用性的模块。飞轮制动器是机械压力机的重要部件，由气缸、刹车片和底座组成。但由于底座受机床结构和安装位置的限制，不能全部通用，所以飞轮制动器不能作为1个模块来采用模块化设计，可将其分为3个模块来进行设计。不同的压力机气缸是可以相同的，在装配过程中只需适当调整气压气缸便能使用于多种规格的机械压力机上。刹车片可直接作为通用件。底座可根据安装位置结构来进行设计。根据具体需求选择不同气缸、底座和刹车片进行组合形成的飞轮制动器可在各种规格的压力机上使用。由于机械压力机的液压系统和系统的泵站为外购的，因而其本身就是一个独立的模块，但是分配系统具有向不同点输送的功能，这就需要根据企业需求对系统的装配部件进行设计，根据模块化设计原则，设计过程中可将液压系统、系统的分配元件及管路集中起来，形成集中控制模块，只需留出对外接口即可适用于多种机械产品。机械压力机的气动部件的控制气路可通过三联件、压力表、减压阀及其他气动元件的组合形成一个中央控制模块，在该模块中，只需留出对外接口即可适用于吨位相近的不同的压力机上。
通常来说，在大型的机械压力机上，都设置有相应的爬梯，爬梯的主要功能是供机械维修人员上下行走。常规设计中，一般将爬梯作为一个整体焊接件进行设计，或是设计为上下两部分以便于上梁和立柱的拆解。事实上，若能按照模块化设计的理念分解爬梯，其通用性会更强。机床大小于爬梯宽度无关，设计中大可按照人体宽度来设计爬梯跨度，而爬梯的高度则根据机床高度设计，为此，可在考虑爬梯总功能的基础上将爬梯设计为许多节，把每个节都看作是一个模块，那么在具体设计中设计人员只需要根据机床的高度来选择节的种类和数量，而不是重复设计。装配爬梯时，可利用螺钉将选择好的节牢固连接起来。
2.2 模块化设计在切割分排机设计中的应用
切割分排机是生产方便面的重要设备。在经过和面、熟化、复合压片、连续压片、切条成型、蒸面这些步骤之后，需要将蒸熟的面条送至切割分排机完成面条的定长切断和分派，在切割分排过程中，面条被折为两层，方便面基本成型，之后进行油炸、冷却、包装。
2.2.1 模块划分
模块化设计过程中，根据切割分排机的功能和结构，进行模块划分，大部分模块为必选模块，其中电机包括1.1 kW、1.5 kW两种。按照产品规格不同，分为3万包、5万包、12万包、15万包四类。二次拉伸网、分排架、滴油装置为可选模块，主要是按班产量或客户要求选择有或无。除此之外，一整的切割分排机，还应包括必不可少的标准件、连接件、紧固件等。对于3万包、5万包、12万包、15万包这4种类型，其主要区别在于4种系列产品的有效工作宽度不同，但它们所要实现的功能是相同的，因而模块划分亦相同。
在模块划分下进行切割分排机的模块化设计最终衍生出来的并不仅仅是3、5、12、15万包这4种产品，这只是按照产量不同来划分的，属于第一个层次的分类，而在此基础上，还能根据客户的不同需求、不同排架长短、有无二次拉伸网、由于滴油装置、不同分排装置衍生出更多种类的产品，通过计算，仅按照3万包的产量，就可衍生出16种产品。另外一方面，每个模块都有各自接口，且在接口约束框架内，每个模块都是不断发展着的，客户需求不同，切割分排机生产的方便面的种类也会有所增加，这对于丰富产品线具有重要现实意义。
2.2.2 模块化参数化设计及应用效果
模块划分完成后，需分析各个模块之间的关系，也就是进行各模块之间的接口分析，以明确两个模块之间是否直接相连，这样以来，在切割分排机设计过程中，可从源头上避免模块之间相互干涉现象的出现。必要情况下，进行接口分析的时候应进一步对每个模块的外形轮廓尺寸、接口尺寸等加以明确。比如蒸网主传动轴模块与二次拉伸网、电机、左箱体、右箱体、主传动轴模块存在接口，挑面辊组件模块与左箱体、右箱体、主传动轴模块存在接口，分排架模块与分排架支脚、后分排辊组件、滴油装置、淌板、左箱体、右箱体模块存在接口，左箱体、右箱体模块都与蒸网主传动轴、挑面辊组件、折叠机构、栅轮、二次拉伸网、切刀托辊组件、小胶辊组件、上压辊组件、前分排辊组件、分排架、机架、罩壳模块存在接口。
为便于数据管理，需制定针对方便面生产设备各机组的编码规则，见图2。按照图中的编码规则解读切割分排机的编码，比如FM12.07为12万包切割分排机的编码，FM12.06.10为12万包切割分排机某一部件的编码，FM05.08.03-2为为5万包油炸机某一零件的编码。相应地，按照编码规则对切割分排机各个模块进行编码。编码后，编制切割分排机的合同数据列表，当客户选择了某一具体规格的切割分排机，根据客户具体需求，选用相应的模块，进行模块配置。
以切割分排机中的切刀托辊组件的模块化设计为例，3、5、12、15万包这四种产品的相应模块中，除切刀、切刀棍、托辊件号不同以及标准件数量不同外，其他各个零件均相同，四者存在大量共用件。应用Pro/E建立切刀托辊组件模型，建模过程中，在族表中列出不同零部件，并选用不同件号，以生成不同模型组合。之后利用Pro/E所具有的强大的参数化设计能力实现各个部件和零件的参数化设计。
通过采用模块化+参数化的设计方法，在面机产品开发设计过程中，企业的设计效率明显提升，产品开发周期大大缩短，原来的一个产品从设计、计算到完成工程图纸的时间为3个月，现在的4个产品利用同一平台、每个机组再加上不同选项，其工程设计时间仅为4个月，且衍生出了64中不同组合的产品。另外，产品质量不断提升，零部件使用种类和使用量明显减少，大大降低了总生产成本。
3 结语
总之，模块化设计方法是实现机械产品大规模定制、使产品越加符合当前市场需求的有效方法之一，在提高效率、降低成本、保证质量等方面具有很大优势。但模块化设计也有带来不利影响的可能性，在机械设计中还需加强分析，对其进行合理应用。相信随着模块化设计标准化、规格化、通用化程度的进一步提升，模块的互换性也会随之强化，机械设计与制造水平将会步上一个新台阶。
参考文献
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[4] 王春琦.基于模块化拖挂式A型房车设计方法与应用研究[D].成都：西南交通大学，2013.
关键词：模块化；低成本；易用性
中图分类号：J05 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2014）08-0050-01
一、模块化设计
模块是一个系统中具有相对独立性的、完成某一功能的一个部分。模块化设计就是为了设计出具有多种功能的不同系统。即设计出多种模块，将其经过不同方式的组合来构成不同系统，以解决系统种类、设计制造周期和成本之间的矛盾。它是一种标准化方法，是标准化原理在设计方面的应用。
二、当今时代背景下的模块化设计
当今，资源枯竭和环境恶化问题，正在对人类社会的生存发展造成巨大的威胁。因此，在提倡绿色设计与可持续设计的同时，探究有效的设计方法成为现今的一项研究热点。而由于模块化设计具有缩短产品设计周期、利于产品的更新换代、便于产品的改装，拓展及维护和有效降低成本等优越性，可以看出模块化设计是实施绿色设计与可持续发展的有效手段之一。
目前，模块化设计的思想已经渗透到许多领域，例如机床、减速器、家电等等。在每个领域，模块以及模块化设计都有其特定的含义。传统模块化设计强调模块的通用化、标准化和系列化，一般适用于系列分级特性比较明显的产业及其产品族的开发。
如今模块化设计在很多方面已经有了一套标准，以家具为例，这些标准主要有产品设计标准化、原材料标准化、设备的标准化、工艺标准化等。
三、低成本模块化设计如何达到易用性要求
（一）材料的选择
产品要使用户达到高受益，首先要满足用户的需求。而用户的需求通常由用户对材料的视觉、触觉甚至是嗅觉等感官支配决定的。因此，产品的材料和工艺直接影响人们和产品的互动。
当今的低成本模块化设计，在材料的选择方面已经有了标准，但是由于科技的发展，有些标准也许已过时，我们在考虑标准的同时，应该思考有没有比标准更好的选择。设计师在设计过程中应该尽量使用易再生且对环境没有危害的绿色材料。同时，应尽量选择来源充足，成本低廉却能达到产品所需要的功能要求的材料。即用最少的材料实现最佳的效果。
此外，为了降低成本，可以通过标准化减少原材料的种类，如控制表面装饰、油漆品种等。但是太少的种类容易造成产品多样性的缺失。因此，要根据产品的生产数量规模来确定原材料的品种。
（二）产品模块的指示与识别设计
模块从作用上划分，可以分为功能模块和装饰模块。
功能模块是决定该产品主要功能的模块。如柜类家具的旁板、背板等板式结构的功能模块组成了柜子框架这一形体模块。
为了达到产品的易用性要求，功能模块应该具有一个良好的指示与识别设计。产品的指示与识别设计是将其功能及特性准确合理地阐述的一种设计方式。为了使用户快速而准确的使用产品，首先需要通过把握人机工程学的要求以及用户的使用心理与习惯，来确立产品的自身形态、使用方式与操作方法。并且模块的连接处的设计应该尽量简单易操作。使用户在使用产品时获得一种方便愉悦、舒适安全的感觉。例如当今有很多模块化的简易书柜，它们由各种大小不一的模块组成，简单的框架造型与拼接方式让用户能够很快的明白产品的使用方法，而且可以使用户随自己意愿对其进行组合，体现了模块化设计多样性的一大特点。
（三）产品模块的语义认识
模块化产品的设计语义是通过产品的装饰模块来表述的。装饰模块主要包括装饰线条、线脚等装饰件，色彩模块、文字、标志等平面模块。它是构建产品的功能环境和人文环境的主要模块。装饰模块也是产品形态的一部分，它的形态风格因素是来源于人类长期以来的经验的积淀，使人们产生丰富的联想和想象，让人们不需要说明书就能悟得产品的使用方式。
（四）模块中情感因素的融入
现代产品设计是一种深入人心的造物活动，产品设计不单单是一种物的表象，而应被看作是物与人交流的媒介。因此模块化设计中，在满足以上提到的一些原则之后，也同样应该融入情感因素，使用户在使用时获得一种情感共鸣和心理满足。例如现在市面上有设计成屋形的文件柜，造型可爱有趣，使用方便的同时还能使用户获得一种愉悦。
四、结束语
当今模块化设计的原理在各个领域被广泛使用。本文阐述了当今模块化设计的发展，提出了低成本标准模块化设计在设计时应从模块的材料，模块的指示与识别，语义认识，情感因素的融入几个方面深入。从而实现产品的易用性，并使产品物美价廉，使用户获得高受益。
参考文献：
关键词：模块设计；机械设计；应用
中图分类号： THl2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）03-173-2
0 引言
机械设计是工业发展的重要组成部分，在机械设计中，模块化的设计方法是提升设计效率的重要方式。但是在实际设计与应用中，依然存在较多的缺陷，且随着科技的不断发展，模块化设计方式必然会随着科技的进步而不断创新。在此情况下，加强对模块化设计方法的研究，并且探究其在机械设计中的应用具有重要的意义。
1 模块化设计方法
1.1 模块划分
在模块化设计方法中，其决定设计产品的质量与效率，其需要在保证产品性能的基础上，最大程度的实现设计的优化，在划分过程中，需要注意以下几点原则：第一，在模块化过程中，需要保证整体的性能；第二，在模块化的设计中，需要保证结构的独立性；第三，需要保证功能的完整性；第四，需要保证连接部分的合理性；第五，需要最大程度地控制模块的数量；第六，需要满足精度、性能、成本以及结构等多样化的形式；第七，需要保证机构的简单特点。
在模块化的设计中，为了保证系统的整体使用性能，需要根据实际情况，保证系统的功能模块的组合性以及互换性[1]，例如在装配产品的过程中，对于具有相同功能的单元，需要保证其具有相同的基面和尺寸，这样才可以有效地将不同的零部件组合起来，形成相应的模块[2]。总之，在模块的划分中，需要在保证整体功能的基础上，最大程度地降低模块的数量。另外，在组合的过程中，要保证组合的不同部件具有相同的功能，并且处于同一个基面中。这样才可以最大程度地通过模块化设计来提升机械设计质量和效率。
1.2 设计方式与功能分析
1.2.1 设计方法
模块的设计方法主要包括横向、纵向和混合三种方式，在设计过程中，横向的设计主要是指不改变参数的情况下，对模块进行设计，以此来提升设计质量；纵向设计主要是指对不同规格的产品进行设计；混合设计是为了满足客户的需求，将两种设计方式结合起来，以便最大程度地提升机械设计质量。
1.2.2 功能分析
在模块化的设计中，根据实际情况，可以将模块化系统分为混合和纯模块化系统两个部分，根据模块的组合可能，同样可以将其划分为闭式系统和开式系统。其主要功能包括以下几个部分：
基本功能是模块中基础的功能，不可或缺，在系统中无论设计多少模块，必须要保障基本功能的完善性。
辅助功能主要主要是实现相应设计模块的功能，以此来提升机械设计的整体效率。
特殊功能主要是指某种产品的特殊功能，如对镗孔功能进行模块设计，可以发挥模块化设计的特殊功能。
适应功能主要是为了生产的需求，调换相应的零部件或者模块来适应生产的需求，因此，其可以称之为适应模块。
2 设计步骤
在模块化设计中，主要分为两个不同层次的步骤，第一个为系列模块，第二个为单个产品模块。在模块化的设计步骤中，单个产品的模块化设计较为复杂，对机器的每个产品均需要制定不同的模块，其具体步骤如下：
2.1 系列模块设计
在系列模块设计中，其主要通过计算实现对市场的调查与分析，确定用户的需求，以此来设计产品的功能以及相应的模块设计，之后根据功能的需求，设计相应的参数[3]。在参数确定成功后，可以对模块进行切分，并且对模块的结构进行设计，以此来形成相应的资料库。通过系列模块的设计，可以构成模块化设计的整体功能，从而可以提升机械设计质量及效率。
2.2 单个产品模块化设计
单个产品的模块化设计是建立在系列模块设计的基础上来完成的，在单个产品的模块化设计中，需要根据用户的需求来确定参数以及模块的选择，在确定完成后，需要对模块进行组装和分析计算，以此来保证模块的最佳使用性能。
3 模块化与科技的融合
3.1 模块化与成组技术
在模块化设计方法中，其与成组技术存在较多的共同点，成组技术主要是应用零件以及工艺的相似性，将其进行划分，之后对相似零件进行标准化的处理，以此来达到生产的目的[4]。而在模块化技术的设计中，其与成组技术的应用存在相似性，将相同类型的软件功能集合起来，形成相应的模块。可见，在模块化设计方法中，运用了成组技术的理念，较好地提升了机械设计的质量和效率。
3.2 柔性制造技术
柔性制造技术是通过灵活性和多变化的特点来实现对生产的优化，在模块化的设计中，同样运用了柔性制造技术，其主要是在解决机床的共性之后，实现对机床个性化问题的解决，在此过程中，秉承的思想是通过运用最少的模块来实现对功能的设计。通过对柔性制造技术的应用，可以保证在机床的生产中，可以做到一机多用的目的。目前，模块化技术以及柔性制造技术已经成为机械设计的重要研究项目之一。3.3 计算机辅助技术
在模块化设计方法中，计算机辅助技术同样是模块化技术的重要组成部分，在计算机技术中，CAD、CAPP以及CAM均为辅助技术手段，在设计过程中，通过相应的计算，可以实现稳定性和l理性的设计。另外，在模块化设计方法中，可以充分发挥计算机的辅助功能，最大程度地提升机械设计的效率。
对模块化的定义以及模块元件的定义进行阐述，并对模块元件的结合方式进行总结。同时论述模块化产品的设计原则、设计方法以及目前模块化的市场应用前景，以不同的企业应用为例进行对比总结，最后得出模块化产品的优点以及发展趋势。
关键词：模块化设计；产品设计；设计方法
中图分类号：
F27
文献标识码：A
文章编号：16723198（2013）10008301
1 模块化产品设计方法
在模块化产品设计的过程中，通过分析得出模块化设计原则，以作为设计的依据，方法如下：
（1）模块化设计的产品必须满足所有需求：依据文献、调查，及访谈获得使用者需求的重要资料，将其整理后，根据使用者需求项目进行模块化设计，以利用不同单元模块搭配组合，满足不同使用者的需求。
（2）依据功能需求进行分割，设置模块化单元：将可合并的功能加以整合成为独立的单元，进行单元模块设计，并考虑单元模块间的连接，制定标准化尺寸，一次为单元模块设计的依据。
（3）可排列组合的模块单元：设计的模块强调可灵活排列组合，能适用于各种空间环境，满足不同人群的需求，且考虑各模块设计风格的一致性，其各系统的单元均能互换使用。
2 模块化导入产品设计分析
产品开发程序分为十个阶段：（1）确认顾客需求。（2）建立目标规格。（3）概念产生。（4）概念选择。（5）概念测试。（6）设定最终规格。（7）专案计划。（8）经济分析。（9）建立竞争产品标杆。（10）模型与原型。
由以上活动可以看出在概念发展阶段主要是了解客户需求，并将客户需求转换为产品目标规格，并建立产品概略外形及概略的产品组装流程图，最后产生数个产品雏型，经过专案团队评估分析，以找出最佳的产品雏型。所以在产品概念阶段既导入模组化设计有以下的缺点：
（1）模组化设计会限制设计及创新的自由度，设计初期应集思广益，主动寻找好的产品创意，针对不同的市场与顾客需求，权衡考量设计可能会产生的各方面影响，如一开始既受限于模组化的框架，不利于产品创新的发展。
（2）产品设计初期，设计变更所影响的产品架构幅度较大，反复的设计变更导致于产品架构与功能模组之间也不断地跟着变动，如此变动造成在产品开发初期花费太多时间于模组化过程中，导致产品开发时间过长，延迟产品上市时间，不利于产品取得市场优势。
系统层级设计阶段主要是根据产品概念发展阶段所产出的产品雏型，定义产品的结构，产品子系统与构件之划分以及产品系统的最终组装方案等，在此阶段产品架构定义明确，不容易产生大变动的设计变更，所以在系统层级设计阶段根据产品架构定义产品模块，界定模块界面，避免花费太多时间于大幅度及重复地模块化变更，以缩短产品开发之时间。
3 模块化产品设计原则
产品的构成是由许多的零件在空间上进行装配而成，但一产品的组成少则十几个零件，多则上千上万个零件，如何将这些零件依产品之架构分成不同之模块，模块的范围如何界定，在模块化过程中应依据哪些准则，基于上述之问题本研究提出之模组化设计的原则如下。
（1）单一功能化：模块单一功能化应是产品模块化设计的第一步，一产品按照其功能可以区分为不同的系统，例如自行车依其功能性不同可分为五大系统包含车架系统、制动系统、车轮系统、传动系统及转向系统，而这五大系统既可分为五个模组。
（2）标准化：也可以称之为重复化，就是同样的零组件重复出现在不同的产品上。在产品开发过程中重复使用现有零组件，可以分摊开发的成本，降低新零件数量，缩短整体开发时程。标准化分为内部标准化及外部标准化。
（3）规格化：也可称之为参数化或数据化。模块化设计强调模块可搭配变换，所以模块与模块之间锁固方式的相关参数（例如螺栓大小、螺栓孔数量、螺栓孔距离等），及模块实体的相关参数，须建立系统化标准规格，唯有如此才可以确保模块在组装的时候，彼此之间能够正确稳固的结合、安装。
（4）可拆解化：产品元件之间的接合可分为永久接合及可拆式接合，模组化设计强调模组可搭配变换，所以模组与模组之间锁固方式不可使用永久接合方式，应以可拆式接合为主。
4 模块化产品设计流程
产品开发分为数个不同阶段，本研究依据产品开发流程，在系统层级阶段导入模组化设计，本研究所提出之产品模组化流程如下：
（1）建立产品结构：设计者在此阶段提出产品的架构与主要功能。个别的组成元件与其主要的功能需求予以决定，并传递到下一个步骤。
（2）选择元件：设计者选择符合上一步骤定义所需要的元件。
（3）取得组装关联：分析并定义出产品元件之间的设计关联性。
（4）验证组装关联：检查产品元件间的设计关联性，是否满足整个产品的主要功能需求，这些关联是否合理，是否有矛盾的现象。
（5）确认：确认所有选择的元件是否都有被使用到。如果必要的修改已经完成，则视为所有的元件都已满足所定义的需求。
（6）建立产品架构：当所有的元件都已经被选择，且彼此间的关联性已被完整定义，此产品的架构即定义完成。
参考文献
[1]童时中.模块化原理设计方法及应用[M].北京：中国标准出版社，2000.
关键词：模块化设计；衣橱；设计方法
1前言
随着社会经济的不断发展，人们生活水平也在迅速提高。其中居住条件的改善是最显著的标志之一，室内装饰、家具设计追求的不仅是实用、功能齐全，而且越来越具美感、富有时代感。另外，对于当前纷乱复杂的住房设计布置，现代家具设计要能随住房条件的不同而因地制宜。针对这一特点，家具模块化设计方法的出现在一定程度上满足人们对家具的这种要求，这时家具模块化设计优势之一，另外，家具模块化设计也使室内整齐划一，给人以整齐美观的感受。
模块化设计在其他行业中的应用发展已经成熟，它实际上是属于方法学的范畴。由于室内设计技术的发展以及制造业技术的不断更新，家具模块化设计技术的优势体现出来而逐渐投入应用。开始时在家具行业尤其是办公家具中应用较多，效果也很明显。对于民用家具，近年来家具模块化设计技术也慢慢发展传播开来。由于对于民用家具模块化设计以往的例子不多，为了表述方便，本文就以衣橱为例，来探讨家具模块化设计技术，有不妥之处，望读者给予指正。
2家具模块化设计概念及设计方法介绍
家具业实施模块化设计后，
模块化设计既是一种新的设计方法，又是一种新的思维方式，是设计领域中一个形式简单但意义深远的变革，有助于复杂问题的解决。家具模块化设计不仅产品满足用户多样化需求的程度提高，企业对市场的响应能力亦增强，新产品的开发与成本降低，还延长了产品的生命周期。与传统的设计方法相比较，家具模块化设计呈现出许多新特征：1）家具模块化设计是针对模块和家具产品系统的设计，既要进行模块划分设计，又不能落下家具成品设计。2）家具模块化设计主要构件为标准化、通用化的零部件，这些部件能快速进行组合，方法千变万化，能能实现家具的多样化。模块化设计对于标准化设计有其自身的优点，标准化设计出来的仅仅是一个整体的产品，模块化设计就要灵活得多了，因而复杂性和考虑因素就要更多，在设计一开始就要考虑模块可组合成产品的多样性。也可以说模块化设计是标准化设计的一个发展，这种发展是基于实现产品多样化这一目的而出现的，
从以上家具模块化设计的概念考虑，笔者根据自己的共组经验以专业知识，认为家具模块化设计工作要从三个方面展开：1）家具模块化总体设计。总体设计时主要工作是整体策划，划分以下大致范围。这一阶段要重视起来，因为其决定了以后工作的方向与工程师的意图，良好的模块化总体设计，是模块化设计得以实现的基础。2）家具模块设计。家具模块设计指的是设计的具体过程，可以说是家具设计的关键环节，起到一个过渡作用对下面的模块化家具组合的效果有着直接的影响作用。3）家具模块化产品设计。在这个阶段工作中的任务主要是对模块的组合方式进行分析及评价，然后针对不同消费者的需求组合成不同的家具格式。由家具模块化设计的以上特点可知，设计中的逻辑关系非常紧凑，环环相扣，每道工序都要认真对待。
3设计实例分析
本文选取民用家具一个典型的柜体家具――衣橱为例，以2中所给的思想方法为基础，逐步探讨如何进行好一般家具的模块化设计。(注：此家具的尺寸为宽：900；深：580；高：2100)
3.1衣橱模块化总体设计
衣橱模块化总体设计指的是确定衣橱的总体设计绘制所有可能的模块化组合方案，并论证其可行。
首先了解衣橱的内部配置并分析其功能。衣橱虽说造型相对简单，其内部配置却非常丰富，而这些配置受到相关条件的限制。是家具标准的限制，国家标准中对衣橱的内部功能尺寸作了明确的规定(见表1)。其次要考虑到人体高度与衣橱尺寸的的配合。设计师要根据这些限制条件，剔除不合理的配置形式，绘制出一些常用的衣橱内部配置图，然后再进行市场需求调查分析，进一步剔除和添加一些设计要素，完成内部配置图。
表1：家具标准中的衣橱尺寸
3.2模块设计
由上文描述可知，模块设计是家具设计中的关键，家具模块的合理性对模块化家具的产品性能、外观以及模块的通用化程度和加工成本都有很大的影响。这个设计环节由功能分析、模块划分和模块设计部分组成
3.2.1功能分析
家具的功能分析是家具模块化设计中的基本环节，只有在功能分析的基础上，进行合理的家具功能分解，才能实现合理的家具模块划分。
每一件单体家具都具有特定的功能衣橱的主体功能是存放衣物。随着生活多元化趋势的日益明显，衣橱的功能发生了变化。作为主要的储藏家具，它已经不仅仅用来收纳衣物，很多人喜欢将各种物品摆在衣橱里，如领带、鞋、被子、帽子、包、熨衣板，甚至床都可以通过衣橱加以收纳。衣橱主要的收纳形式有挂、叠、摞、摆、团等，所需要的空间各不相同例如摞和团占有的空间较少、摆和挂占有的空间较大。衣橱收纳物品的种类、大小和数量影响着收纳形式，下面列表说明各种收纳物品的纳形式：
表2：衣橱收纳形式分析表
从衣橱收纳形式分析可知，衣橱收纳物品的构成要素主要有六种：挂杆(挂衣杆、挂裤架、领带架、挂钩)、固定式的开放搁板(包括木质搁板、丝网储藏架)、拉出式的丝网篮筐或搁板、全封闭或半封闭的抽屉以及柜桶，其他一些储物形式通过附属的家具配件完成，例如收纳床必须借助专门的金件。
3.2.2模块划分
衣橱功能分析之后，可以开始衣橱模块的划分。按照模块功能独立和结构独立的原则，分析衣橱的各种内部配件，提炼出能作为独立的衣橱模块的要素，建立衣橱的功能模块系统(见图2)。从这个系统可知，衣橱模块划分的过程为：总功能分析子功能分析提炼功能确定模块。
衣橱的总功能是存放衣物，它由一系列子功能组成，如支承功能、悬挂衣物功能、平放衣物功能、围合功能、照明功能以及其它功能分析组成各个子功能的要素。衣橱的独立模块(见表3)。
表3：衣橱功能模块
3.2.3模块设计
通过对衣橱的功能分解，对功能要素的简化与归并，得出了具有特定功能和接口结构的通用独立单元，即模块。得到模块之后要做的工作是要对模块的结构、接口和尺寸进行设计，并将设计好的模块统一存入模块库。
衣橱是典型的嵌套式组合方式，由挂衣杆、抽屉、搁板等插件模块套装于柜框模块之内。因此设计的重点是柜框，因为所有的插件都要与柜框连接，柜框的设计，是实现衣橱多样化的保证。柜框由拒顶板、底板、旁板、背板及背拉条组成，具有支承的功能。要保证柜框的通用性理所当然要进行通用性方面的设计。根据笔者的工作经验，合理的旁板在这项要求中是属于关键点，而孔位设计对于旁板设计非常重要。家具旁板的孔位设计主要有两种方法，一种是把所有的系统孔钻好，另一种是将需要的系统孔钻好。对于第一种方案旁板的通用性当然会好的，但一般会造成资源浪费，且过多的孔散发板材甲醛，对身体有害。第二种方案虽然节省资源，但没有丝毫通用性而言。这两种方法由于其自身缺陷而不完美，因此，作者认为应该只钻所需通用孔应会比较好。
模块化设计的目标是成品，在总体设计阶段，设计人员就已大致决定了模块设计范围。因此，模块设计时设计师要做的工作是分析衣橱产品的不同的内部配置样式，绘制每一种配置形式的旁板孔位置，使它可以安装所有的那些内部配件。图3绘制的是同一柜框的五种配置图，图4相应的钻孔图，具有通用性，兼有全钻孔与只钻必需孔两种钻孔方案的长处，易实现大批量生产，又能满足客户的定制需求，是一种值得提倡的设计方法。表3列出的衣橱模块能组合出很多为客户所需的衣橱。家具企业可在在原有产品类型的基础上，结合消费者的需求特点，设计出适合企业特点的旁板和其他家具模块。
3.3模块化产品设计
衣橱模块佳产品设计是指在客户需求的基础上，选择适合的模块。这个工作需要设计人员与客户沟通，共同做好。也有的客户愿意自己做，也就是选择自己所需的模块，自己按自己的需求和喜好安装衣橱。可见，衣橱模块化设计大有优势，有效实现定制的工作。
目前市场上由于衣橱模块化产品很复杂，消费者特别是那些准备自己组装的必须首先了解不同组合方式，做判断选择是充分考虑各种因素。所以，家具企业需要建立模块库和模块化产品库，提供一模块佳衣橱的目录，绘制出所有的模块化衣橱的图样，建立衣橱的产品族。组合出来的产品既有共性，又有个性，这是衣橱产品族的特点。
4结束语
1.模块化设计原理
模块化设计是实现大批量生产效益的一种有效方法，它可以生产单一产品模块，这些产品模块是具有独立功能和输入、输出的标准部件。这些部件一般包括分部件、组合件和零件等。模块化产品设计方法的原理是，在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列子模块，通过子模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品，以满足市场的不同需求。这是相似性原理在产品功能和结构上的应用，是一种实现标准化与多样化的有机结合及多品种、小批量与效率的有效统一的标准化生产方法。
2.模块化设计应注意的问题
模块化设计的产品体系要比普通的产品设计要繁琐很多，因为模块化设计要在考虑到整体功能的前提下对各个零部件进行设计，针对功能经行模块的划分，这其中要充分考虑到模块组合过程中功能的合并、分解，模块之间是否匹配，使每一个小模块发挥最大的功能。
3.模块化设计的优势
模块化设计与传统设计相比，无论在产品功能与需求方面，还是在产品整体设计方面都具有一定的优越性。模块化设计作为一种设计的新思维和新方法，与传统设计相比较它的竞争优势在设计上解决了品种、规格多样化和生产专业化之间的矛盾，在市场上满足了人们产品多样化的需求和适应激烈的市场竞争。在模块化设计的发展历程中，设计师通过运用新技术不断设计出更高性能的模块，用来代替原有的模块，并且通过这些高性能模块组合出一套新功能的模块系统。通过CAD技术及成组技术，可以用计算机程序管理模块化设计，通过建立的模块化系统，可以将该模块的尺寸、形状及大小存储在计算机中，用户可以直接通过观察电脑屏幕用鼠标点击组合设计，按照用户需要求更改模块化的组合方式，找到最佳的组合方案，直到让用户满意为止。对于一个企业来说，运用模块化设计不仅可以有效地降低生产成本，缩短设计与生产的周期，而且还在无形中增强了在销售市场的压力下企业的竞争能力，为企业带来较高的效益。
二、小户型模块化家具设计分析
详细来讲，家具的模块化设计是从三个要点展开的。第一个要点是家具模块化的总体设计。本阶段是对系统进行总体规划，设计模块化的具体范围。家具模块化的总体设计，是整个设计实现的基础。第二个要点是家具的模块设计。这个要点在整个设计中起着承上启下的作用，是家具模块化设计具体化的重要过程，此阶段的直接影响最终设计效果。第三个要点：家具模块化产品设计。选择模块、组合模块、评价合理性是此环节的主要内容。从这三个要点你会发现，模块家具的设计是由总体到局部，由上部到底层的顺序结构，而且每个要点紧密联系，环环相扣。
三、总结
引言
目前，对“模块化”设计的研究多出现在机械、电子、建筑等领域，而日用陶瓷设计领域中的相关研究甚少。笔者通过查阅相关资料，对“模块化”设计几个主要领域中的设计方法进行了总结，并结合日用陶瓷造型设计中的实际需求和设计实例，对每种设计方法和其中的设计启示进行分析、概括。本选题以现代化大生产中的日用陶瓷造型设计方法为落脚点。对比沿用多年的日用陶瓷造型设计方法在细节方面已显现出的弊端――例如，配件种类多而繁杂;手工组合效率低且损耗大;有着“牵一发而动全身”的特点。“模块化”设计方法则可以使日用陶瓷造型设计过程更简易，并为设计的多元化创造可能性，同时可以改良生产、简化流程、节约成本。
日用陶瓷造型设计中模块化设计的具体方法
在杨华的硕士毕业论文《可持续发展战略下模块化产品开发研究及应用》中，系统分析了模块化产品拓展的类型（图中名称仅供参考），如图一：
图一 模块化产品拓展的类型
图中以最直观的几何形态的组合构成说明了不同模块化产品拓展方式的方法，根据此种类型划分，加之前文中的相关内容，可以将模块分为基础模块和附属模块，从而对对模块化设计的方法做出进一步分析、归纳。
1.基础模块替换法
基础模块，也就是产品整体中的主体部分，与附属部分组合为一个有机整体，又可以相互独立。这一方法是由图一中的“共享构建模块化”总结而来，此方法的主导设计思想是“一体多用”，也就是将同一模块用于多种形态甚至多重功能的产品中，实现新产品造型与功能的同步拓展。它可以通过减少产品构件的数量来节约生产成本。在设计过程中需要注意，不同的基础模块上的接口必须都是统一的并且与附属模块的接口或接触面相吻合，简言之，是要将核心模块标准化。
如图二，笔者运用基础模块替换法设计了一套调料罐，其中包括三款体积不同底径相同的罐体，和一款三者通用的底座。在与底座组合前后，三款调味罐的形态都各自具有鲜明的特点;在组合之后，又成为了一系列产品，这便是笔者试图达到的基础模块替换法的功效。
图二 《精灵》调味罐系列
2.附属模块替换法
这一方法是由图一中的“互换构建模块化”总结而来。从提高生产效率、节约生产成本的角度看，附属模块替换法是一种比较合理的设计方法。它是在产品主体完全一致的情况下，通过配以不同的附属模块，来实现产品形态和功能的多样化。由于附属模块体积较小、生产便捷，又具备各不相同的形态和功能，所以，在二者组合之后，会丰富产品的种类，更大程度地满足不同客户群体的需求，是产品设计的一种简便、有效的方法。
3.基础模块变形法
与前两种方法相比，此种方法更显灵活，是在一种或多种附属模块不变的情况下，对基础模块的进行局部变化，从而实现产品在变化中始终保持完整性。这一方法是由图一中的“量体裁衣模块化”总结而来，它是标准化与个性化的结合，类似于“定制”的概念――根据特定客户的特定需求所制造的模块，结合可以共用的附属模块，组合出独一无二的产品，既可以在主体的形态、色彩、设计等方面充分满足不同客户的需求，又可以节省部分重新制造的成本，使消费者不再需要牺牲个性化需求而被动接受标准化的产品。
例如某品牌护肤品包装设计，其中就运用了基础模块变形法。在该款设计中，爽肤水和乳液包装的区别在于瓶身的高度不同，这是根据两款产品实际所需容量的不同而“定制”的，这一设计既可以使其在外观上容易区分，又具有一定的功能性。两款包装的瓶盖和底托是统一的模块，可以互换，这样的设计，一方面可以减少系列产品中的构件数量，降低生产成本;另一方面，在生活中，当同时打开两款产品时，无需区分盖子，方便使用。
4.模块组合法
组合化是模块化设计的特点之一，也是构成模块化产品系统的主要方法。这一方法为产品提供了最大程度的多样性和可定制性，可以通过变换产品的数量、构件类型、排列组合方式，产生多种整体效果各异的产品。需要注意的是，在设计产品时，需要使其具有标准的接口或接触面，以保证拼合的完整性。
如图三，在这组花插的设计中，设计师在造型上采用了简洁的长方体作为原型，运用了统一的接触面宽度，在水平和垂直空间上将四个基础模块进行了不同的组合，使每组花插在体量、色彩、可用程度等方面都各不相同，使原本简单的模块充分发挥了各自的功效。这种设计方法和设计理念可以应用于日用陶瓷造型设计中，以满足不同的市场需求。
图三 组合花插二
5.几何形造型法
从立体构成的角度看，基础的构成元素和构成方法对“模块化”设计的思想有着重要的指导作用。其中，几何形态和几何形造型方法在现代设计中被广泛应用。因此，在探索“模块化”在日用陶瓷造型设计中的应用时，有必要对几何形造型方法进行相关研究。
几何形态的产品之所以被广泛应用于产品设计领域并得到消费者的青睐，一方面是因为几何形态简洁，适合产品大工业批量生产的要求;另一方面是因为几何形态的产品既具有单纯、统一等美感要素，符合各层次消费群体的审美要求，又便于使用。但是，未经变化的几何形态往往显得过于死板、单调，而且不便于使用，因此，需要设计师在造型过程中，综合考虑多方面因素，通过对几何原体进行切割、组合、变异等手法，对其进行更加深入的细节设计，使最终的产品形态在单纯、统一的美感中又不失细节的精致和功能的实用。
在几何形造型方法中，切割、组合、变形和综合是几种主要方法，在产品设计的过程中，这些方法常常共存，服务于产品设计的完整性。围绕本文主题，笔者重点对切割和组合两种方法进行解读。
切割，即切除或分割，也就是在原有几何形态的基础上运用这两种方法使其产生新的形态和空间结构。切除，也就是设计中常用的“减法”，通常表现为体量上的减少;分割，则是改变几何形态表面或整个形体的造型。分割又可以分为几何式和自由式两种。
组合，即将两个或两个以上的单元体通过积聚的方式构成一个整体，达到丰富形态结构和功能结构的双重目的。它是与切除相对概念的“加法”，包括单元体上的增加和多个单元体的拼合构成两种形式。在组合方法的运用，尤其是多个单元体的运用过程中，需要通过连续、重复、渐变、放射等美学处理方法得以实现。
在设计的实践过程中，单独依靠一种变换方法往往难以达到理想的设计效果，这就需要多种方法有机结合，也就是综合的方法。在“模块化”设计中，通过对简单形体的切割、打散、组合，创造出三维空间中新颖的产品造型。
结论
【关键词】模块化设计；机械设计；设计特点
一、模块化的设计方法
机械设备由众多零件组成，设计阶段也是分类进行的，应用模块化设计理念，能够在短时间内完成工作任务，设计结果也更具有可行性。模块化设计需要考虑各部件投入使用后是否能够实现功能，这与模块之间的配合有很大联系，将设备主体分开设计，彼此之间相互独立又能够共同配合实现功能。设计期间要考虑部件如果发生损坏是否便于更换，以此来保障运行过程稳定可靠，此类设计理念是通过整体细分来实现的。设计期间外形也能得到很好的优化，拥有完善的设计流程，并不是逐次完成设计任务的，先将主体设计完成后，再进行细致的划分，这种设计理念下，机械设备功能更完善，使用期间如果发生故障，检修任务也更容易进行。掌握设计方法才能够优化完成任务，机械设备使用安全性也因此得到了保障。
二、模块设计的内涵及特点
1、模块化设计内涵
设计任务可以从多个层面共同进行，并且这一特征是传统设计方法中所不具备的。先对产品的框架进行设计，在逐层开展内容完善，这样机械设计任务开展形式拥有更多的选择，并且不会出现设计形式混乱的情况。机械设计需要将参数完善记录，方便对设计图形进行审核，完全达到安全标准才能够投入到生产环节中。通常情况下是同横向与纵向两方面来探讨设计形式，将数据依次填写到框架中，对比分析是否存在误差。设计期间结合使用需求可以随时对模块进行改变，确保工作任务能够高效开展。
2、设计的特点。
2.1便于维修。模块化设计理念与传统设计方法相比较，拥有很多新的特点。首先是使用阶段发生故障更便于维修，修理任务也可以在局部进行，节省时间的同时在维修效率上也有明显提升。各模块均可灵活拆卸，故障严重时，通过调试很难使之恢复正常，此时直接将木块更换，快速完成维修任务。由此可见，无论是设计还是使用，该种设计理念都有很多突破，解决了机械设备使用中遇到的问题。2.2简化包装设计。包装是设计工作中的重要内容，同时也十分复杂。要根据设备的外形对包装进行设计，保护运输安全也要合理利用空间，这些标准很难同时实现，但通过模块化设计，包装环节更简单便于实施。传统包装方法中，工作人员要根据不用零件的设计形式探讨包装方案，对基层工作人员相关专业知识要求严格，并且在包装过程中会浪费大量时间，并不利于机械生产加工高效进行。应用模块化设计理念后，包装工程中所面对的产品也都是划分后的，并不需要基层工作人员了解机械设计原理，对控制成本支出及提升生产效率都有很大的帮助。加强模块化设计理念应用后，工作人员可以更高效的完成包装任务，为机械设备使用阶段提供便捷性。2.3模块化包装的成本低。应用模块化设计方法后，在机械生产包装流程中有明显的简化，同时成本支出也得到有效控制。传统的设计理念中，存在很多不确定因素，因此预算的成本支出也很容易发生变化，在工作任务开展过程中，包装所用材料通过计算可以得到准确结果。这样管理人员更明确不必要的成本支出，解宝鑫辽宁金螳螂幕墙装饰有限公司110167严格控制资金使用，这也是模块化设计理念中节约成本的依据。虽然资金支出得到了控制，但产品使用质量并不会因此受到影响。
三、模块化设计机械设计中的应用
1、模块化技术和成组技术的共同点。它们提出的依据都是现代产品的多样化。进行成组的时候都是依据零件特点等因素，主要是利用物体之间的相似性，并且将这些相似的事物进行组合，通过对相似零件规范化的处理，达到小批产品也具有流水作业的情况。而模块化追求的是小产品和中产品以及大批量零件之间的效果，也是利用它们之间的相似度，把一些零件划分，最后制成模块。它们之间的共同点主要表现是，对相似的零件进行集中处理；
2、模块化技术的应用。模块化设计理念需要计算机设备支持才能完成设计任务，应用该技术也需要全面的方案规划，明确机械生产的使用方向，这样在模块划分时才更具有科学性。设计任务通常是先整体再局部，以实现使用功能为目标。不断完善设计方案，借助计算机软件对使用功能进行检测，确保能够达到检验标准，才可以投入到生产环节中。数控机床对模块化的划分是指对机床运动分析和结构分析得出的结构，将具有同样功能的结构进行合理的划分。模块化划分的好坏之间影响着模块化设计的成败。
3、数控机床在进行模块划分时的原则。（1）将具有独立功能的单位作为模块，也就是说对已经分解的单元结构上的划分尽可能的做到其独立性，这样方便不同模块之间的进行组合，能够拼凑出多种产品；（2）部件作为模块。在进行划分的时候，以部件作为模块，这样能够保证模块的完整性，而且也能够保证拼凑的产品的质量；（3）利用组件的方式作模块。设计人员对模块分解之后，还可以将模块进行组件，通过不断的试验更换某些零件，可以使部件的用途增加，这样比更换整个零件更具有经济效益；（4）在进行模块划分的时候，还要考虑到机床中大件的划分，保证其规范性，还要使其便于分离和结合。同时也要考虑到模块的发展空间，定时的进行升级。
4、数控机床的功能分解。机械生产是通过数控机床来完成控制任务的，模块化设计理念应用后，控制任务也要细致划分，以实现使用功能为目标，对生产环节进行分层次控制，这样功能划分更科学合理。机械设备使用阶段的科学性是对设计方案最好的评估，如果不能确定方案可行性，可以通过试验检测进行判断。当然，设计人员进行分解时，首先应该考虑的就是用户需求。由于用户之间的条件存在差异，所以会所在确定机床规格时候也要不同，也就是说在模块的组成中也会存在差异。对单柱的数控来说，其总功能是车削。在将其进行划分的时候，可以讲车削的沟槽和旋转面等方面进行。还要将其的铣镗功能进行划分，这些功能可以按其的执行功能和监测等方面进行划分。
模块化可以说是迄今为止机械包装中最好的设计方法，其开创了机械包装的设计的开放化和标准化。从而提高了机械制造商在竞争如此激烈的市场中的竞争力，同时也推进了我国机械化的水平。
作者:解宝鑫 单位:辽宁金螳螂幕墙装饰有限公司
参考文献
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