模塊化設計方法在機械設計中的應用

劉爽

摘要：因為在當前的機械產品生產過程中往往會面對一些比較難以解決的問題，其中成本高和研發周期長就是比較突出的問題，為了更好的是機械產品能夠占據市場，并且處理好激烈的市場競爭，就必須要做好這方面的處理，所以我們就必須在設計理念上進行改變，掌握科學的設計方法，因此本文給出了工程機械領域模塊化設計方法的應用介紹，希望能夠幫助相關的企業在產品的實際生產過程中，能夠通過該方法解決相關的問題，使得自身的發展更加順暢。

關鍵詞：模塊化 機械設計

模塊化設計是起源于歐美國家的一種新型設計理念，因，模塊化的設計考慮的是產品的品種和規格以及設計制造周期之間的矛盾，通過矛盾論來進行分析，并且能夠綜合考慮到產品設計生產過程中的一些其他問題，所以有很廣泛的應用，特別是在機械制造產業的產品設計過程中，有很重要的現實意義。隨著全球經濟的快速發展，小規模的機械生產，同樣也面臨著這些問題，模塊化的設計就能夠有效地解決當前工程機械產品在設計上所面臨的一些問題。

一、模塊的定義

模塊化的設計理念主要就是將一個產品劃分為幾個不同的小系統，然后通過確定接口和典型的獨立單元來進行模塊的結合，因為這些模塊既具有功能上的獨立性，又有結構上的獨立性，所以在實際的生產過程中，就可以針對性的生產，然后再進行組裝，這樣就可以使得在進行產品的架構過程中，能夠節省時間，并且實現整體性的成本節省和工期的縮減。

二、模塊化機械設計

模塊化的設計是針對一定范圍內不同功能或者是功能存在一定相似性的產品，在進行功能分析的基礎上，發明出一系列的系統模塊，然后對模塊進行科學的選擇，并且滿足市場的不同需要的設計方法，產品的模塊化必須要以用戶和市場的導向為基準，從而能夠對公司所生產的機械產品進行市場化的定位并且進行科學的架構，從而建立起一個比較好的模塊化設計方案和相關的流程，更能夠科學的根據工程產品批量訂單生產科研等等，進行有效的成本降低，并且提高對市場的快速反應能力。

1.模塊化設計規劃

產品的模塊化規劃中主要考慮的是產品的市場性，因為但實際的市場運營過程中，產品最終是經過一定的渠道來進行銷售的，所以要根據市場的實際需求進行產品的模塊劃分，定義模塊和模塊之間的接口和其他的相關特性，這樣就能夠在一個比較好的架構下進行市場化的步驟處理。

架構要求，因為架構是主要跟根據市場的調查來進行分析的，可以通過市場調查的數據支持，然后進行一定的數學劃分，進而找到市場中對于產品的架構需求，然后結合自己的產品和已有的生產正產規模進行一定的陣容，使得自身在架構上體現出一定的市場性，并且更具有市場競爭力。

功能定義的主要考慮的是產品本身的實際作用，應該將不同的零件和部位進行一致的共同劃分，找到他們實質上相互關聯的一些部分，并且進行一定的定義，這樣就能夠實現功能和結構的一一對應，從而保證產品所對應的基本功能能夠得到整體上的實現。

模塊劃分，在功能定義的基礎上需要進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，在進行模塊劃分的時候要考慮好企業自身的研發流程，根據企業實際情況制定相關的措施。再者，要結合本行業的發展前景和實際的發展狀況，因為如果沒有做好這些措施，就可能導致在實際的產品銷售過程中，零件的組裝和其他的過程存在著一定的不合理性，導致產品的市場競爭力有所下降。

在模塊劃分過程中要同時確定模塊的主參數，因為主參數是影響模塊設計成功與否的一個關鍵性因素。通過對歷史模塊的總結及對未來模塊的規劃，研制出可組成產品的模塊型譜表。對該表的設計也要考慮到一些市場化的而影響因素，這樣就能夠保證產品的模型設計更能符合市場的要求和企業的發展目標。

2.產品模塊設計及管理

（1）接口的管理

在模塊化的產品中，模塊之間的協調是通過接口來正常實現的，所以接口是模塊化系統中一個最重要的組成部分，但是要想實現接口的正常會影響就必須要建立起一個比較合理的標準，這樣才能在一個全面的標準系統下對機構的管理進行一定的控制，要學會進行模塊之間的接口矩陣分析法，這樣就能夠確定各個模塊的基準零點，并且根據相關的基準信息來確定接口傳輸內容，這樣就能夠保證接口的管理和設計存在很高的科學性，使得整體的結構運行有一定的接口保證。

（2）模塊設計

在具體設計過程中我們采用的是模塊化設計新理念和方法，在結構的骨架模型和模塊化三維設計模板等方面進行一定的處理，這樣就能夠保證接口骨架模型在設計過程中能夠有自己的獨特的性質，進而通過接口達到一定的信息傳輸實現控制的目的。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立的，這樣就能保證各個模塊能夠在生產過程中和其他的構架過程中能夠保持一定的獨立性，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工作，有利于企業持自主知識的積累和實際的設計生產過程中，自動化和智能化水平的提升。

三、結語

通過上面幾個方面的論述我們可以發現，機械產品的模塊化產品架構能夠實現工程的模塊化設計過程，從而使的機械設計的設計流程能夠得到順利的完成，并且使企業實現規模化的定制，能夠提升產品的模塊規劃和設計能力，保障企業能夠進行產品優化設計研發工作，使得企業的設計效率有了明顯的提高，并且能夠增強企業競爭力。

參考文獻：

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