模块化设计内容

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1、河南工业大学(2014-2015学年第二学期)模块化设计刘彦旭提交日期：2015年07月12日研究生签名：学号20149245学院机电工程学院课程名称机械工程发展前沿课程性质选修课学生类别全日制学术型任课教师李永祥教师评语：成绩评定：任课教师签名：年月日模块化设计刘彦旭摘要：阐述了模块化设计的概念；简单介绍了模块化设计产生的原因；分析了采取模块化设计进行产品设计的理论优越性，并提出了此方法本身可能存在的缺陷；最后通过寻找模块化设计在各领域的应用状况证明了它良好的实用效果。关键词：模块化设计、标准化、组合化Abstract：Theconcept

2、ofmodulardesignwasdescribed;causesofmodulardesignwasbrieflyintroduced;theoreticalsuperiorityofmodulardesigninproductdesignwasanalyzed,andthepossibledefectsofthismethodwasproposed;thegoodpracticaleffectwascertificatedthroughsearchingforapplicationofmodulardesigninallareas.Ke

3、ywords：Modulardesign;Standardization;Combination1模块化设计的概念模块化设计是绿色设计方法之一，它已经从理念转变为较成熟的设计方法。这种科学的设计方法常用于对产品的造型、结构设计方案的确定。模块化设计是实现产品大规模定制的一种有效的先进设计方法，目前许多行业都或多或少的使用模块化设计方法，应用其到产品的设计与制造过程中。综合文献[1-4]，对模块化设计含义阐述如下：模块化设计是通过在产品设计的过程中应用模块化的思想，分析产品品种、规格与设计制造周期、成本之间的制约关系进而获得最优设计方案的现代设

4、计方法。其本质与模块化是一样的，即是在一定范围内，对具有相近功能或者相近性能的产品进行功能分析和结构分析，在对产品进行充分的了解和分析的基础上对整个产品(或系统)进行模块划分并设计出一系列模块，通过选择不同的模块和对模块进行不同的组合就可以形成功能不同或者性能不同的新产品，以满足市场的不同需求。模块化设计是一种标准化、组合化的设计方法，它不是为了设计某个具体产品的设计方法，而是对某一类产品甚至对有相似功能的其他类产品进行设计的设计方法；在模块化设计的过程中，不需要对每种产品都进行单独设计，而是精心设计出的多种模块，通过这些设计出的模块组合出多

5、样化的产品[5]。这种设计方法已逐渐成为研究热点，并被认为是当前工程领域中最优设计的目标之一。模块化设计能减少重复设计，缩短设计周期，降低成本，丰富产品类型，快速响应客户个性化要求[1]6。采取模块化设计方法进行产品设计，产品的功能属性和环境属性能够同时得以体现。模块化设计一般分为两个层次：一是在研制系列模块化产品过程中，要依据市场调研的结果对一系列产品进行模块化设计，实质就是系列产品的研制过程；二是为个别产品进行模块化设计，需要依据购买者对产品的具体要求对模块产品进行搭配重组，并加以必要的设计和校核计算，实质是产品的选择及组合过程。2模块化

6、设计产生的原因当今社会在不断地进步，科学技术不断发展，在机械大批量生产的社会背景下，手工加工业已经逐步被机器取代。早在18-19世纪，工业革命兴起，大型机器设备在生产中被广泛使用，奠定了资本主义生产方式的物质基础。机器生产与手工生产相比，都属于资本主义经营的范畴，但采用机器化生产，大大提高了生产力。随着各种现代设计方法的产生及推广，人们开始注重产品的可靠性、稳定性、短周期和经济性。模块化设计以生产周期短、成本低、组装自由、拆卸方便等特点适用于产品的结构设计。在计算机控制领域，芯片程序的编写为实现快速增删和模仿而需要寻求一种新的设计方法。因此，

7、19世纪50年代欧美国家提出了“模块化设计”这一新的设计理念，它使得程序开始出现标准化、通用化和系列化。各模块程序可以直接调用，进行控制系统的功能设计。由于模块化设计的这一系列特征，使得产品的设计周期变短，成本降低，满足了企业追求更高利润的要求。3模块化设计的优缺点模块化设计在设计思想上是对传统设计的一种创新，早期模块化设计多采用手工操作管理，缺乏现代化的设计和管理手段，不能充分发挥模块化设计的优越性。随着计算机应用技术的不断发展，在各个行业的发展被称作计算机辅助设计，它也成为了现代化设计技术的主体。模块化设计从设计方法和手段上有极大的不同，

8、计算机成为设计的辅助工具，在产品的研发、建模等方面节省了成本。以模块化设计思想为主导的新技术领域。如：优化模块化设计、计算机辅助模块化设计等等。这些技术又促进了模块