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篇1
目前，在国内特装展位的展示设计领域，还在大量使用木结构展台。木结构在设计制作上具有容易修改、随意性大的特点，使得设计师的各种创意容易实现。但是展览结束后，无法重复使用木结构变成一堆垃圾废料造成对展览现场环境及资源的极大浪费。模块化展示设计是一种使用模块铝型材展具代替木结构的设计方案。以桁架，八棱柱等铝制展览器材产品为代表的模块化展览器材是从上世纪九十年代初开始使用于中国的展览业。此后，篷房、地台以及后来的轻便展示器材也纷纷出现在展示材料市场中。目前在世界范围内此类产品的品牌和厂家都屈指可数。主要集中在德国等欧洲会展业发展成熟的国家。主要有瑞士的（SYMA）司马系列、比利时的（beMatrix）系列、德国的（Octanorm）奥克坦姆系列。这些展览系统都有各自的设计思路和特点。
中国标准展览器材的设计生产是从对国外产品简单仿制开始的。纵观多年以来国内展览器材生产，没有任何一个成熟的模块化展览系统器材产品是由中国公司拥有自主知识产权的，这显然与中国会展市场的规模不相符。目前国内展览器材生产商也逐渐意识到原创设计的重要性，走上了对原有仿制产品的更新升级设计上来，但是关键产品的原创设计和展具序列的系统性开发设计与国际一流品牌还有相当大的差距。究其原因，一方面国内模块化展具设计在设计理论研究方面还处于起步阶段；另一方面从事该领域设计研究的人才也比较缺乏。
三、对展示模块化设计的思考
展示设计内容包含广泛，大到博物馆设计，小到商品POP陈列。在展示周期最短、资源消耗最大的商业性行业展会展台设计领域，展具的可重复使用模块化设计研究将成为主要方向和切入点。针对目前研究展示标准化模块设计现状、途径和方法，需要解决以下几方面问题：
1.减低展台设计碳排放和提高展示材料的重复使用率问题
展会中绝大多数的垃圾是在展台搭建和拆除时产生的。目前大型展会服务中都有一项独立的展会垃圾处理费向参展商收取。避免或减少产生废弃物和垃圾不仅是时代赋予的社会责任也成为每个展商必须考虑的经济因素。这也是对模块化展具进行研究的主要动因。
2.解决设计个性表达与模块统一标准化矛盾的问题
虽然模块化的系统组件有大量的标准件组成，但并不是说由此组建的展台的视觉形式很刻板，缺乏个性和想象力。关键的点在于展具模块的组合的可变性。如何使标准模块化展台造型具有个性化视觉表达的功能，是研究的重点。
3.缩短展台设计周期和提高展台搭建的效率问题
展台搭建商和参展商都希望使用一种快捷的方式来设计呈现和搭建施工展台项目。如何满足客户的诉求，提高模块系统组件的安装快捷性和可塑性，节约大量的人力，从而节约大量时间和预算，是模块化展具研究的重点。
篇2
这里的模块化设计是指，根据控制系统要求的功能，工艺等几个“输入”，把控制系统分成几个大的功能模块，接着再分成的模块进一步分成更小的功能模块，直至无法再分为止。整个系统就是由好多个标准的模块堆积而成的“积木”，与我们的汽车生产类似，每个模块单独设计开发，每个模块之间都有固定接口，最后统一集成，实现DCS（分散集中控制）化设计。
这里我以包边机控制系统开发为例说明，包边机的控制系统采用AB PLC+PROFACE触摸屏，利用现场总线实现远程控制。
通过分析包边机生产工艺和控制要求，我们制定了控制方案，再按照模块化设计方法把该控制系统设计分成电气原理图设计，PLC程序设计，监控、触摸屏设计几个独立的部分来设计，接着确定好每个部分之间的固定“接口”。例如确定PLC程序与电气原理图之间的基本I/O规划，确定PLC与触摸屏之间通讯数据规划。
一、电气原理图设计的标准化，模块化设计。
根据上面的规划方案，我们再把把图纸设计分成几个图纸块来组成。设计时分别每个模块都采用固定标准单独设计。 如下表，
就线路图来说，其又分成以下几个模块，
主电路部分，主要是用于电机，变压器等动力线路的标准设计
控制电源分配，主要是PLC 电源，其他I/O电源等分配和设计
安全回路，主要有主安全系统和拼台安全系统。主安全系统其主要是由急停，门开关组成。硬件系统和软件系统双回路。硬件回路双回路，安全级别最高，其保护时，动力电源切断，PLC输出电源切断。保证本系统所有动作都停止。拼台安全系统，其同主安全系统类似，只是其作用范围只在所在拼台上。
控制输出部分，主要有接触器，电磁阀等控制元器件的控制
I/O线路，主要是由按钮，安全，保护信号，输出信号等组成
二、PLC程序的标准化，模块化设计。
设计时我们首先是进行中间变量分配，规划，根据程序模块或者功能的不同，分别分配给程序模块或者功能模块固定变量地址。确定哪些变量和地址分配给报警信息，哪些分配给具体动作，哪些分配各安全程序，给触摸屏程序等；接下来再把报警信息地址变量细分到哪个拼台等等，接着根据标准的程序结构或动作例程结构结合分配的地址完成该模块程序的设计。
参照包边机控制系统来说，我们把PLC程序分成几个部分，控制器诊断子程序，功能单元模块子程序（包含安全、模式等），拼台动作子程序，HMI子程序，再把每个子程序再分为几个例程，以下就是一个拼台动作子程序的例程。其中A 为主程序，B为现场实际I/O和触摸屏变量与程序标签映射，实现PLC程序与电气原理图、触摸屏程序的链接。M为模式，S 为动作，V为输送，zZ 为用于触摸屏程序通讯连接等标准的程序
每个类型的例程中都会有固定结构。例如以S开头的例程，每个例程的结构都是相同，都会是第一段是动作完成Comp，第二段就是动作实现的基本条件Clear等等，这样可以使程序有很强的可复制性。
如果我们设计一拼台夹具动作例程，首先我们建立一个结构体，这个结构体包含动作完成Comp，动作实现的基本条件Clear，动作自动条件Auto，安全能量输出outpower, 动作命令cmd，动作输出out, 动作流程Pro，动作报警flt，动作按钮PB 等例程中所涉及到的所有变量。
每个动作都可以按照这一结构建立标签，这样我们设计动作具体程序时，我这要编制一个基本例序，把它作为标准程序，通过复制和替换的方法完成与这一标准程序相类似的所有程序的设计，接下来根据时序，工艺等做看、类似修改设备参数的修更改动作的具体基本条件即可完成程序设计，这样设计的程序结构相同，动作可靠性高。
以上是针对AB 5000 PLC说明的，其他PLC也可以作类似的规划，如在OMRON的PLC中我们也可以给每个动作分一个16位的字，把字中每一位分别定义为动作完成触摸屏程序，动作实现的基本条件，动作自动条件，安全能量输出, 动作命令，动作输出, 动作流程，动作报警，动作按钮，设计时也可实现以上标准程序的模块化设计。
三、监控程序的标准化，模块化设计。
触摸屏设计的方法与PLC 程序设计基本类似，我们预先设计了触摸屏标准屏，其主要有一下几个基本屏组成，系统安全屏，拼台动作列表屏，报警屏，拼台状态概况屏，网络概况屏组成。我们在设计每个屏的时候，设置每个屏变量的固定变量范围，设计时根据实际需要来增减屏数量和每屏显示内容，但其结构部分保持不变，
关于模块化设计的主要思想就是就是利用功能标准模块来堆积完成一个完整的控制系统，达到降低控制系统复杂度，使控制系统设计、调试和维护等操作简单化的目的。
篇3
单台电梯模型的机械部分由曳引系统、导向系统、门系统、轿厢系统、重量平衡系统等组成，曳引系统由曳引系统机-单相永磁同步机、曳引钢丝绳、导向轮等组成，是电梯的动力源。导向系统由导轨、导轮和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作稳定升降运动。门系统由轿厢门、开门机、联动机构等组成。轿厢门设在轿厢入口、由门扇和门导轨架等组成。轿厢的厢体由厢底、厢壁、厢顶等组成，轿厢内部设有轿厢控制器，其操纵按钮设在轿厢外部。
1 电梯模型硬件电路
1.1 单台电梯的构成
模块化电梯由几大电气模块组成：它们分别是楼层显示模块、动力驱动模块、变频调速模块、外选信号模块、内选信号模块等。在介绍这些框架之前我们首先要对电梯做出总体的规划与设计。
1.2 选择设备型号
1.2.1 可编程控制器PLC的选择
PLC是整个系统的大脑，在选择其型号时要满足。
（1）有足够的I/O（输入/输出）点。体积小、价格低廉、能够可靠运行。（2）PLC要能实现PC-LINK网络的连接。（3）PLC要具有读取旋转编码器输出脉冲的功能。
根据以上三点选择：松下FP∑-C32主机，该主机为晶体管输出方式，且可实现PC-LINK网络的连接，I/O点数足够。
1.2.2 变频器模块的选择。在该电梯模型中，电梯的所有调速都是通过变频器中接收到的PWM脉冲调节来实现的，考虑到变频器与PLC的匹配性，选择松下VF0变频器。
1.2.3 楼层定位模块的选择。这里选择OMRON光电编码器的E6B2系列增量式旋转编码器与交流电机同轴连接，准确实现楼层定位。E6B2编码器可以接受很宽的电压范围（5～24V），E6B2编码器还在主电路中进行了专门的设计，以防止在集电极开路输出和电压输出方式下，用户的误操作（短路以及防接线）对编码器电路造成的损坏。E6B2编码的分辨率比较高，可以保证较精确的测量。
1.2.4 触摸屏模块的选择。随着触摸屏技术日趋成熟，其应用面更加广泛。触摸屏的优势就在于它可利用软触点实现传统硬件触点上的功能、安全可靠且、可随心所欲通过其编程改变触点来满足需要。要求和与PLC的匹配，这里选择松下GT10触摸屏。
1.2.5 单片机模块的选择。单片机在群控电梯中要完成的任务是：实现电梯运行楼层的显示；电梯上下行的指示。考虑到经济性与可靠性这里选择AT89C51单片机，这款单片机在市面上的价格较低，基本功能都能实现。
2 功能模块的硬件连接
2.1 变频器模块的连接
Y2所接的变频器功能为：反转/停（由P08参数设置）
Y3所接的变频器功能为：PWM切换（由P19～21、P22～24参数设置）
Y0所接的变频器功能为：PWM输入（由P19～21、P22～24参数设置）
2.2 内选信号功能模块的连接
电梯内选信号不需占用PLC的输入、输出口，直接通过触摸屏串口发送与接收数据完成内呼控制。
2.3 楼层定位功能模块连接
旋转编码器连接时分别将茶色（+Vcc端）+5V；将青色接0V；将A相、B相分别接到-1至2楼电梯的PLC输入端口的X0与X1即可。
2.4 PC-LINK网络功能模块连接
将所有的硬件电路连接无误后，可以对单台电梯模型进行PC-LINK网络的连接，这样我们才能将电梯每一层数据进行连接起来共享。
3 参数设置
3.1 高速计数器设置
当系统连接完毕后要对系统参数进行软件设置以实现系统要求。
选择“选项”中的“PLC系统寄存器设置”接着选择“高速计数器”将“CH0”设置为“方向判别（X0，X1）”。
3.2 变频器的参数设置
变频器参数设置数据参数，实现电梯上下行及对PWM信号的正确读取。触摸屏内部参数设置、PC-LINK网络参数设置，点击“PC-LINK”项，出现“PC-LINK”对应不同站号的PLC进行相应的设置。
4 程序编写及系统调试
将连线及系统设置正确后，可以对单片机、PLC进行程序进行编写。在程序编写之前要知道我们想达到的具体目的。显示模块单片机程序的编写及调试：（1）显示模块功能；（2）单片机程序及硬件调试；（3）对PLC进行输入输出口分配。
5 结束语
目前，在现实的学习中学生要掌握电梯的原理及维修都非常困难，所以，我们不得不设计出一些电梯模型来供学生实践操作。但是传统的电梯模型只是一种供学生参观的教学摆设。该课题是基于传统教学基础上设计的电梯模型。所以，整体设计遵循的是利于教学的方便，和尽可能接近实际电梯的原则。
参考文献
[1]常斗南，李全利，等.可编程序控制器原理、应用、实验[M].北京： 机械工业出版社，1998.
[2]李广弟，朱月秀，等.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
[3]康华光，陈大钦，等.电子技术基础模拟部分[M].北京：高等教育出版社，2005.
[4]康华光，邹寿彬，等.电子技术基础数字部分[M].北京：高等教育出版社，2005.
篇4
一﹑cad模块化功能
cad模块化功能是指，把所要整体移动的部分块化，之后选中其中任一部分即可把整体全部选中。操作方法为：选中图纸中想要作为一个整体的所有元素，单击鼠标右键，复制，在一空白处点击右键，粘贴为块。所粘贴的部分就是一个模块。
二﹑cad模块化思维设计概念
模块化思维是一种思想方法，许多国内外专家对此做过研究并取得重大成果，但这些研究在理论上对模块化思维还没有一个权威性定义。通俗理解：综合考虑系统对象，把系统按功能分解成不同用途和性能的模块，并使之接口标准化，选择不同的模块迅速组成各种要求的系统的一种方法。
cad模块化思维设计，即综合考虑图纸中各个组成部分，根据自己的设计要求，利用cad模块化功能，将各部分化为若干块，然后进行组合设计。
所选择的模块应具有以下特征：
1. 相对独立的特定功能：可以对模块单独进行设计，修改，储备；
2. 具有互换性：模块配合部位的结构形状和尺寸必须标准化；
3. 具有通用性：不仅实现横系列，纵系列通用，而且实现跨系列通用。
三﹑cad模块化思维应用
根据cad模块化思维，我们对产品设计的认识也将发生改变。按照传统理论，产品有部件组成，部件有组件构成，组件有零件构成，因而要绘出一个设计产品就得绘出产品大量的专用零部件。而按cad模块化思维，产品设计由模块组成，模块即为构成产品设计的单元，通过模块的不同组合形成多样化的产品。
在产品设计中利用cad模块化设计思维就可以用一组特定的模块在一定范围内组成多种不同功能或同样功能不同性能的产品设计，极大减少绘图时间和任务量。如图1所示为普通车床cad模块化设计示意图（图中只给出部分模块简图，具体细节已隐藏） 该车床按主轴箱﹑进给箱﹑夹紧机构﹑刀架﹑尾架等不同功能分成11组功能单元（11个模块组）。相同功能单元，不再是单一部分，而是具有不同用途和不同结构，但功能和结合要素相同的一系列可以互换的模块。从图1可知，设计中只需更换合适的模块，就可以组合成多种不同用途的车床，以满足设计者要求。
用cad模块化原理实现产品设计多样化的方式：
1. 用通用模块加接口结构组成新的产品设计；
2. 以通用模块为主加局部专用模块构成新的产品设计；
3. 设计新的功能模块加上部分通用模块构成新产品。
四﹑总结
cad模块化思维设计能帮助设计人员节约设计时间，同时为企业研发多类型产品提供了一种既高效又灵活的策略。对一般制图者来说，这也是一种提高制图效率的技巧。
参考文献：
篇5
针对油田地面工程快速发展的现状，结合计算机行业、汽车制造业、船舶制造业等行业的模块化应用情况，油田专家提出将油田地面工程模块化建设，以节省工程投资和设备运行费用。输油泵是油田地面工程的重要设施，其设计制造可依据国内相关标准规范的技术要求，通过多年的行业发展，输油泵的设计、建造和运行积累了丰富经验，各类型的输油泵实现标准化、系列化制造。这些都为输油泵模块化设计奠定了基础。
二、模块化设计
模块化设计是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，它是指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功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。[1]模块化设计作为一种新技术被广泛应用于汽车制造、电子产品、航天、航空等设计领域。
油田地面工程建设模块化设计是针对油田地面工程中具有独立功能、可组合、可替换的站场、区域等物理单元进行模块化设计、建造，以便在重复、类似的工程项目中组合、复用、预制，以达到节约投资、缩短工期、提高工程质量的目的。
三、输油泵模块化设计
油田地面工程输油泵主要包括油、气、水混输，含水原油的输送和净化原油的输送。[2] 输油泵作为一个工艺单元，由输油泵、进出口管路及管道附件、流量计，配套的自控设备和电力设备组成。
（一）模块划分
输油泵模块化设计的前提是对输油泵的应用进行归纳，针对不同的环境条件、输送介质和工艺流程，按照输油泵设计的相关标准规范对输油泵进行系列划分。输油泵具有输量变化大、介质粘度范围广、含有杂质多、运行时间长等特点。油田地面工程常用的输油泵为离心泵和容积泵，离心泵分为单级离心泵和多级离心泵，容积泵分为螺杆泵和往复泵。
输油泵的基本功能是为工作介质提供输送动力，克服管道摩阻，将介质输送到下游站场或工艺设施。为了便于对输油泵的模块进行分类，我们以输送介质的原油物性为依据。在集输系统中，输油泵的类型分为一般原油输送泵、稠油输送泵和轻油输送泵。一般原油输送泵的介质具有粘度低、凝固点低的特点，常选用离心泵。稠油输送泵的介质具有粘度高、凝固点高，含杂质颗粒，输送温度一般在50～80℃，常选用容积泵。轻油输送泵的介质除了具有密度低、粘度低的特点，还时常含有天然气凝液。
（二）模块工艺设计
1.模块类型
输油泵的模块划分为模块化设计提供依据，我们以某油田稠油输送泵为例，分析如何进行一类输油泵模块的设计工作。该油田集输系统稠油物性见表3.2-1，原油粘温数据见表3.2-2，开发区块产能预测指标见表3.2-3。
根据模块设计的基础数据，按输油泵模块划分方式，确定输油泵的类型。第一个划分依据是原油类型，为稠油输送。第二个划分依据是站场类型，为接转站。第三个划分依据是工艺流程，为增压泵。这样就确定输油泵的模块为稠油接转站增压泵。
2.模块参数
根据模块类型，进行具体的输油泵工艺设计。稠油输送泵选型应考虑原油粘度、含水及含砂的影响，一般宜选用容积泵。[1]为此确定模块的泵型为容积泵。输油泵主要设计参数是泵的排量、扬程（使用容积泵时，为排出压力）和电机功率。根据油田地面集输方式，模块的排量和扬程由原油粘度、接转站设计规模和输油管道水力热力条件确定。根据设计基础数据，接转站设计规模为20×104t/a，原油含水率为80%，输油泵模块流量为118m3/h，排出压力为2.0MPa。按容积泵轴功率计算公式3-1，计算输油泵有效功率为64.3kW。由于输送稠油的粘度大，并含有少量伴生气和杂质颗粒，选用单螺杆泵作为模块的核心设备。
（3-1）[3]
式中 Ne―泵的有效功率，kW；
P―泵的排出压力，MPa；
Q―泵的流量，m3/h。
由于泵制造厂商繁多，每个厂商的制造工艺不同，造成泵的效率、外形尺寸和重量不一致，影响模块复用。泵的选型必须按照模块化设计的要求确定，规定泵主要参数，包括流量、扬程、效率、电机功率、外形尺寸、重量和管口规格等参数。稠油接转站增压泵模块的主要工艺参数见表3.2-4。
3.工艺设计
在选定模块输油泵的类型后，需进行稠油接转站增压泵模块的典型流程设计。容积泵必须设计旁路回流阀调节流量。泵体上不带安全阀的容积泵，在靠近泵出口管段上必须安装安全阀。[2]模块工艺流程包括进出口管线上的截断阀、过滤器、温度压力仪表、安全阀和止回阀等阀门仪表，及旁路回流流程。模块化设计需确定模块内管道、管件和阀门的制造标准，可执行GB国家标准、HG化工标准或SH石化标准。
根据模块的工艺流程，可以确定模块的典型管道安装形式。将输油泵及其管道附件安装在橇座上，对模块进行工厂加工、橇装化制造，并在类似站场进行复用。为便于模块的组合复用，模块化设计需要考虑模块的制造、运输和安装，模块尺寸不应超过规定尺寸。根据公路运输的相关规定，要求运输车货尺寸（长×宽×高）不能超过18.1×2.5×4.0m。[4]稠油接转站增压泵模块尺寸为11.5×1.7×1.5m。对于单螺杆泵模块化设计，还应考虑模块的日常维护，在泵出口留有拆卸短接，保证螺杆的更换空间。
（三）模块配套设计
为保证模块的完整性，模块化设计不仅包含工艺设计，还包括输油泵的结构、电力、自控等配套设计。
结构设计将输油泵、进出口管道及附件通过螺栓和管道支架固定在橇座上。根据模块运输和吊装时的受力情况，确定橇座的结构形式。稠油接转站增压泵模块橇座采用碳素钢焊接而成，在支架固定处设置垫板，并在橇座四周设置吊钩板，便于模块吊装。
电力设计在模块上设置输油泵电机的动力电缆接线和防爆操作柱，对输油泵进行现场启停控制。为降低能耗，输油泵采用变频控制，电机运行状态反馈至控制系统，并在控制室实现远程自动启、停泵。
自控设计根据原油物性和模块操作压力、温度，对输油泵模块内的压力表、温度计进行选型。温度检测仪表采用变送器直接安装在传感器上的一体化温度变送器。压力变送器选用带就地表头指示的智能压力变送器。针对单螺杆泵的运行特性，输油泵设置泵体干运行保护，对输油泵的转速、温度、压力进行检测，实现高温、高压报警停泵。
四、输油泵模块应用
近些年，国内各大油田都对输油泵的模块化设计进行了探索，根据油田自身生产建设需求，确定输油泵的标准化、系列化，为输油泵的模块化设计奠定基础。大庆油田针对低渗透油田地面建设特点，对转油站、注水站、联合站中的工艺模块采用个性化设计和共性化设计相结合的方式，建立各类输油泵的模块化图集，根据实际需要调用相关模块完成站场设计，提高设计效率。[5]长庆油田为适应大规模开发需要，对增压站的模块形式、设备选型、配管安装和建设标准进行了全面优化和统一，确定不同规模和工艺的8种增压泵模块。[6]胜利油田针对东部油田、西部油田和海上油田不同的集输现状，确定多个系列增压泵模块，编制相关技术规格书、设计模块和设备材料清单。各油田在输油泵模块化设计方面均取得了初步成效，随着油田建设的发展和工程设计技术水平的提高，模块化设计将达到一定规模，更好的服务于油田建设。
五、结论及建议
工程设计人员经过近些年的探索，已初步摸索出模块化设计的思路，优化输油泵模块工艺流程、设备选型、配管安装和结构、自控、电力等设计。分析输油泵的设计建造过程，满足模块组合、复用、预制的要求，提高输油泵模块化技术水平。通过采用输油泵模块化设计，有效提高设计进度，利于输油泵模块化采购，节约投资。同时，缩短整个工程的建设周期，保证工程质量，提高油田开发的经济效益。
输油泵模块化设计刚刚起步，由于各油田生产情况和泵制造厂商不同，输油泵模块只能在油田内部相似区块间使用。工程设计人员应加强交流，整合模块系列，完善模块设计，提高其通用性，使其具有更强的复用性。
参考文献：
[1]（美）卡丽斯・鲍德温，设计规划（模块化的力量第1卷），中信出版社，2006.03。
[2]中华人民共和国国家标准，油气集输设计规范 GB50350-2005，原油泵输，中国计划出版社，2005.08。
[3]《油田油气集输设计技术手册》编写组，油田油气集输设计技术手册上册，石油工业出版社，1994.12，第六章第一节，457-458。
篇6
2.灯具的发展趋势分析:在人们趋于追求个性化产品的背景下，灯具开始转向装饰化、情趣化和组合化。从目前市场销售情况看，装饰化灯具注重装饰效果，迎合了消费者既具有艺术欣赏价值又具有实用价值的心理。情趣化灯具小巧玲珑，造型多选用卡通人物及生肖动物，备受青少年喜爱。组合化灯具则更注重方便实用，有闹钟与灯组合的；有活动年历表与灯组合的；有微型电扇与灯组合的；有将笔架、文具盒与灯组合的；亦有把文具盒、相片架与灯组合的等等，近年在市场亦颇受欢迎。自然化的设计也将成为灯具设计发展方向之一。自然化的设计迎合了人们返璞归真、崇尚自然的心理。据调查，30％的灯饰采用了自然化的造型设计，如梅花壁灯、鱼尾台灯、桃形灯等各种小动物造型灯等。采用各种木质的艺术雕塑一点儿也不亚于真正的工艺品。灯罩的选材采用纸质、纱质，外面雕有嫦娥奔月、仙女下凡等图案，使艺术与实用相结合。因此，设计一款可以根据使用者不同的需要自由拆分组合成不同功能的灯具是存在一定的用户市场的。
灯具设计方案分析
基于上述的调查和研究，在室内灯具设计上做了一些尝试。本设计中应用的设计方法主要是模块化设计方法，也就是在对产品进行功能分析的基础上，划分并设计一系列的产品功能模块，通过功能模块的选择与组合构成不同的产品，以满足市场多样化需求的设计方法。模块化设计的原则是力求以少数模块组成尽可能多的产品，在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉，且模块结构应尽量简单、规范，模块间的联系尽可能简单。运用模块化设计方法设计出来的产品组合方式多样，可以让消费者根据自己的意愿来进行选择。模块化设计在产品设计中具有很大的发展潜力，它既能解决个性化需求的问题，还能做到低成本与高效率，并具有广泛的适用性，对现代企业的发展具有重要意义。本设计以竹子的外形为原形，结合模块化之理念，将灯具进行了可拆分式的设计；既可以是一盏简约美观的落地灯，又可以充当台灯使用；在灯具的外表面印上了青花图案，也增添了中国风的味道。
1.产品创意造型分析:对于中国人而言，毛竹不仅是文化的载体，本身也具有文化内涵，“竹文化”是中国文化的精髓。唐宋以来，竹子与梅花、松树并称为“岁寒三友”，明代则把“梅、兰、竹、菊”比作“四君子”。竹清高而有节，宁折不屈，虚怀大度所以竹子被人们赋予性格坚贞、刚强、志高的品性，历代文人喜欢吟诗形竹子是“虚心向上、风度潇洒”的君子。王徽之、坡、郑板桥、等都是爱竹之人的典范。竹独特的形态特征，如挺拔秀丽的竿，坚韧硬朗的节，四季常青的叶，中空虚心的腔，与中国传统的审美趣味、伦理道德意识相契合，其被人格化、象征着虚心谦和、高风亮节、坚贞不屈的操行以及柔韧、孝义精神，其内涵已成为中华民族的品格和禀赋，是中国传统文化的基本精神和历史个性。以竹子为材料的设计很多，“节”灯的设计则跳出了这个观念，并不采用竹子为材料而只取其外型。“节”灯的设计主要从简洁性出发，运用了竹子的外型来做文章。
2.产品组合方式分析:竹子很明显的一个外部特征是分节组成，可以说每一节既是整体也是个体。“节”灯的设计正是秉承了这样一种观念———整体的拆分，个体的组合，整个灯具的设计除了连着灯座的那一节，其他的每小节都可以自由拆分。将每一小节设计成标准的模块，用户可以根据自己的需要选择模块组合的个数。每节灯的连接采用了插头与插座式的结合方式，灯体与灯体之间通过其接口位置来啮合（如图3），上下两部分可以很方便的进行组装，自由的组合成不同的产品。一灯两用也是“节”灯设计的亮点。灯具模块进行组合后，既可以摆在桌面当台灯（1～2个模块），又可以组合起来当落地灯（5～8个模块）使用。
3.主要尺寸图及选用材料:产品概念最终是要转化为商品来进行生产的，因此产品的材料必须具有良好地成型加工性能，并且应该考虑现有的技术、工艺条件是否能够实现，该灯具的材料选用陶瓷材料。陶瓷材料具有硬度高、耐高温、抗氧化的性能，适宜做高温材料，即使长时间使用也不会因为温度过高而变形或发出异味，另外陶瓷材料具有一定的白度，对光的辐射可以达到80％以上。科学技术的进步也为陶瓷材料的成型提供了技术上的支持，机械化成型的加工方式也非常适合产品的批量化生产。
4.产品色彩方案分析:色彩服从于产品外观的主题，使产品更具活力和审美价值，其深层的精神设计日益得到重视，在产品造型设计的诸多因素中，色彩因素展现出的吸引力是不可忽视的，恰当的色彩设计能在第一时间吸引消费者的眼球，并展示出强烈的产品印象。灯具的主体色彩用了高雅的白色，外壳印上青花图案，以有彩色与无彩色的结合来达到一种色彩美的和谐，整体比较高雅大方。而青花图案的选用也给灯具赋予了文化的意蕴。在具体选用时，消费者可以根据自己的审美偏好选用同一种青花图案的灯具模块，比如“三羊开泰”、“连年有余”、“喜从天降”、“福增贵子”、“二龙戏珠”、“鸾凤朝阳”等其中的一种，也可以选用以上所述两个或两个以上不同种类的青花图案来进行自由组合。
篇7
模块化;机械设计;生产效率
引言
近些年，机械产业的改革发展进入到深水期。通过对机械设计的模块化设计方法的应用，对优化机械设计的方式和简化其程序有着积极促进作用。本文从理论上加强机械设计模块化设计方法的应用研究分析，以期为实际应用提供理论依据。
1模块化设计的步骤及机械模块化设计的作用分析
1.1模块化设计的步骤分析
模块化设计过程中，需要按照科学化的步骤进行实施。首先，要在系列模块的设计方面加强重视。这一设计中，要应用计算机技术，从而有效实现对市场的调查分析。要充分明确化用户需求，结合功能需求设计参数，以科学化设计产品功能[1]。这些基础工作实施后，实施模块化切分，科学设计模块结构，从而形成资料库，以有效构成模块化整体功能，从而有效提高机械设计的整体质量。模块化设计步骤中，单产品模块化设计也是比较重要的内容。这一设计是在系列模块设计基础上实现的。单产品模块设计要结合实际需求对参数加以明确化，并在模块的选择方面加强重视。此外，模块的组装分析计算环节也是比较重要的内容，在这些工作得到完善后，就能有效提高保障模块的性能。
1.2机械模块化设计的作用发挥
机械模块化的设计具有积极作用。相关设计人员在对市场产品功能的调查分析下，结合这些信息进行设计，在模块间的组合作用下形成特定产品[2]。模块化的体系方面能够进行变更，也能对模块设计理念进行有效优化。机械设计中的模块化设计方法应用能有效减少设计周期，并保障生产产品的性能，有效提高模块化设计中的设备运用效率，实现知识管理及集成设计的目标。机械设计模块化设计为维修提供了方便。维修任务不用大规模、大面积实施，只要在具体的部位上就可实施。机械模块化设计中，模块的结构相对比较简单，所以能方便进行拆卸等。在模块化的设计中，对包装设计的简化作用也比较突出。模块化技术引入后，大大提高了对设计人员的工作效率，以提供了技术支持[3]。模块化设计能有效降低成本，大大简化了包装流程，且有效控制了成本支出。
2机械设计中模块化设计的方法和具体应用
2.1机械设计中模块化设计的方法分析
机械设计过程中，应用模块化的设计方法，要注重科学化选择。所谓的模块化设计，就是把产品要素进行综合从而形成模块，然后通过模块的组成最终形成产品。在具体的设计中，会有诸多功能模块。选择组合模块，就能形成多样化的产品，以满足实际的不同需求。模块化设计过程中需要进行模块划分，需要在功能上进行分解，从而有效降低模块间的耦合性，保障模块功能的独立性等。
2.2模块化设计的新技术结合
充分发挥模块化设计的作用，需要注重和当前的一些新技术进行有机结合，以利于模块化设计的价值体现。把同类软件功能进行综合，就可形成相应模块，发挥比单技术更强大的作用。比如，将模块化设计和柔性制造技术进行有机结合。当前，对油柔性制造技术的应用比较广泛，技术应用的灵活多变特征比较突出，能够有效解决机械设计中机床的个性化问题[4]。另外，将模块化设计和计算机辅助技术进行有机结合。在计算机辅助技术的应用下，通过计算能有效实现稳定性、条理性的设计，从而可提高机械设计的整体效率水平打下基础。
2.3机械设计中模块化设计方法的具体应用
机械设计过程中对模块化设计方法的应用，要注重和实际需求紧密结合。通过模块化设计方法的运用，对提高生产效率具有积极的促进作用。在机械设计前，要注重生产工艺需求，然后划分模块，以及科学规划实际的步骤和操作方法，从而保障模块的独立性和完整性。精确把握模块化设计后，有效提高了性能。模块的设计规划中，要妥善完成模块的检修更换工作，从而满足实际应用需求，且不能影响其他模块的正常运行。机械设计过程中的模块化设计，要充分注重模块的合理划分工作。对于数控立式车床的设计，要注重方法的科学应用，结合实际生产工艺要求进行规划。在模块化设计方法应用中，要实施合理的构造分析，在保障生产环节的结构有效划分后，有效提高生产效率。生产模块的划分中，在生产工艺要求、功能方面要明确化，科学调度以提高设计生产效率，从而保证模块功能的完善。机械设计模块化设计方法的应用，要加强重视数控机床的划分和功能分解。通过模块化的设计方法应用，在功能及结构层面实施有效分析，以满足实际需要。科学划分，对模块设计的效果具有直接性影响。例如，在对数控机床的模块划分方面，能将其分成传动模块、执行模块和支撑模块、监测模块和辅助模块。这些模块的作用发挥是不同的[5]。对模块化设计方法的应用和数控机床的功能分解也要加强重视。模块划分数控机床后，要确定模块功能。模块的功能是不同的，有的是单功能，有的是多功能。例如，工件监测模块主要是对工件实施的监测，是单功能模块。对于多功能模块如工作台模块，不只具有定位功能，还有工件的旋转功能方。只要能够对设计模块的功能加以明确化，对模块进行合理组合，这样就能对机械设计进行优化。机械设计中的模块化方法应用，在模块的组装环节是在功能明确后实施的。对模块的合理化配置，能充分发挥模块的作用，从而有效提高整体车床的工作效率。这一应用环节组装后，就完成了设计工作。通过模块化设计方法的应用，可有效提高机械设计的整体水平，从而充分发挥其功能。
3结语
综上所述，对于当前的机械设计领域的发展，要充分注重新技术的支持，在模块化设计方法的应用下，促进优化机械设计的整体质量。
参考文献
[1]胡亚辉，徐燕申，钟伟弘，牛兴华.统一产品信息建模技术研究及在CAD/CAPP集成中的应用[J].制造业自动化，2014，（12）.
[2]侯亮，唐任仲.产品模块化设计理论、技术与应用研究进展[J].机械工程学报，2015，（1）.
[3]徐燕申，陈永亮，牛文铁，黄艳群.基于创新的机械产品快速响应设计/制造的关键技术及其应用研究[J].制造技术与机床，2014，（2）.
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在会展产业不断发展的过程中,我国会展业的标准化目前尚处于探索阶段，缺乏科学完整的标准体系和相关标准，这造成了会展产业发展混乱，会展活动对环境资源产生过大压力。面对这一局面，亟待解决的问题是会展产业标准化，而模块化设计，正是解决标准化问题的重要途径。模块化的发展有利于设计过程中制定统一的模块标准，有利于会展产业发展过程中的稳定性与秩序性[2]。标准化是实现模块化的一个重要前提，模块化是实现行业标准化的重要途径。在标准化条件下,各模块有着自由发挥的巨大空间，一个企业负责的是整个产品的某一部分，我们称之为一个模块，这样的分工形式更利于企业的创新与针对性研究，而在模块竞争中胜出的企业成为该模块行业标准的制定者。一旦这个标准为市场所接受,就会成为一系列产品的规范,从而为设立标准的企业带来源源不断的利润。时至今日,各主要发达国家的企业和政府都将标准的竞争看作是事关产业成败兴衰的关键问题。伴随着标准化进程的推进，会展产业在这个过程中会得到更多刺激，企业竞争会推动会展产业在创新性与经济性上不断发展。
三、模块化设计理论
模块化生产最早产生于工业经济时代，西蒙（Simon,1962）提出了模块的“可分解性”，阐明了模块化对于管理复杂系统的重要性。由若干具有特定的功能或接口的通用独立单元构成一个完整的系统，这些独立单元被称之为模块，模块的结构、接口尺寸实行参数标准化，模块与模块之间可以相互通用，这种设计形式被称之为模块化设计。将通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，可以构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能不同性能的系列产品。模块化设计可以缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化，同时可以减少对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。
四、模块化与传统分工的区别
模块化与传统产业均以分工为基础，但从实践形式上是不同的。传统分工是纵向一体化的生产方式,各项业务在一个大企业内进行,业务之间用产权关系连接，产品需要统一设计、生产，各个环节不能自主修改设计，生产出的产品是一个完整体系，一旦局部损坏，会导致整个系统瘫痪，难以修复。模块化采用横向一体化的生产方式,企业将大部分业务外包,业务之间用市场关系连接,各个厂家按照产品分解出来的模块单独生产,最后进行组装，当产品的部分模块损坏，可及时更换新模块。在遵循接口或结构参数标准化的基础上，各个模块可以自由的被研发，更利于产品性能的提升，当部分模块无法达到用户对产品性能的需求时，可以自由更换其它模块，避免了整个产品的更换。
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2.真正实现因材施教,按需施教
因材施教是根据学生的个体差别来培养人才,尽量按照学生兴趣爱好、学习基础、学习能力来引导学生选择适合自己的专业、方向及学习模块,最大限度调动学生的学习积极性。按需施教则是按照岗位需要来培养学生。
3.学生理论知识的学习会受到影响
凡事都有利弊,对于高铁学院的学生,首要目的是培养他们铁路岗位的动手能力,模块化教学正是加强这一点,但对于理论知识的学习相对来说会较为弱势。针对此种情况,主要采取模块化知识交叉方式来弥补。
二、课程模块设计
1.认识机器
主要学习的内容为机器的组成及机构的功用。该模块课程的学习标准是为了了解该课程的研究对象、内容、任务、特点、学习方法,让学生对该课程有一个宏观的认识。了解设计机构应满足哪些基本要求和基本步骤;对机械零件的主要失效形式和设计准则、常用材料及选用原则,机械设计中的标准化有一个初步认识;掌握机构、构件、零件、部件的概念。
2.传动件
传动件包括带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺旋传动和齿轮系。该模块学习的标准为:了解各传动的工作原理、类型、特点和应用;识别带和带轮齿轮的结构;能进工作能力分析;列举安装及维护方法;联系实际设计普通V带和齿轮传动。说出渐开线齿轮的齿廓形成过程及变位齿轮的概念,掌握齿轮啮合原理、主要参数及几何尺寸计算,区别直、斜、锥齿轮传动及蜗杆传动的受力及转动方向。熟练掌握定轴齿轮系、行星齿轮系传动比的计算,识别实际机械中的齿轮系。当然,由于车辆专业自身特点和专业群的需求,教师将根据各岗位群的不同有针对性的讲解。
3.轴、轴承、传动的箱体
轴与轴承使用最为广泛,每个专业都普遍使用,故也是学习重点。在本模块中,学习轴的结构(含分类、结构设计、材料)、轴的基本设计方法、滚动轴承尺寸选择的基本方法。该模块学习的标准为:识别轴的功用与类型,能根据工程实际对轴进行设计计算。区别轴承的功用、类型和结构以及选择材料,说出滚动轴承的组成、特点,解释滚动轴承的代号。通过现场观察能说出铁道车辆中轴承的使用。
4.连接件
连接件包括螺纹连接、轴毂连接、联轴器、离合器、制动器。复杂的连接包括运动副及机构运动、简图四杆机构、凸轮机构。该模块的课程学习的标准为了解螺纹和螺纹联接的主要参数、类型、特点及应用;说明提高螺栓联接强度的措施;理解螺纹联接的预紧和防松;了解螺旋传动的特点、类型;掌握螺旋传动相对运动判断及运动量的计算。识别键、销联接的特点和类型,能根据工程实际对平键联接进行设计计算。区别联轴器和离合器的主要类型、结构,说出联轴器和离合器的选用方法。认识制动器的主要类型、结构。认识弹性连接的主要类型、结构。通过现场教学能对铁道车辆的制动装置和弹性连接有一简单认识。辨认机构的组成,说出运动副的概念及分类,能绘制平面机构运动简图,理解自由度的计算方法。说出平面连杆机构的应用,理解平面四杆机构的基本性质,区别急回特性、死点位置、压力角和传动角的特性。
5.课程大作业――综合训练
通过减速器基础设计这个综合的训练项目来提高学生综合解决问题的能力,尤其是培养学生独立或协同完成所布置任务的传动系统的动力参数分配、传动比分配,完成传动零件的设计计算。独立完成减速器装配图及从动轴、从动齿轮的图纸设计,建议采用二维软件完成设计;独立完成设计说明书的撰写等等。值的注意的是由于我院专业毕业学生都从事铁路一线工作的特点,对于该模块教学并不是要求突出学生的设计能力,而是培养学生综合解决事物、培养学生共同协作的能力;通过作图,更加掌握典型零件的结构和领悟铁路工人刻苦严谨、半军事化的工作作风。
三、实验教学不可忽略
实验内容主要有:常用机构、机构运动简图绘制、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。机械设计基础实验多以验证性的实验为主,学生不仅需按照实验指导书所列步骤进行,而且还要主动参与实验,需要每个学生动手对零件观察和装拆,并且对零件进行描述。通过这样的实验,不仅加深了学生的印象,还为以后该课程和其他后续课程的学习打下基础,更是有利于学生动手能力的培养。
四、形成标准的课程评价体系
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程序设计教学长期以来一直是中职计算机教学的重点和难点之一，如何学好程序设计成为广大学生最为关心的问题，如何教好程序设计也成为广大老师长期不断探讨的问题，现在我已自身的学习经验和体会浅谈一下学习的方法。
实际上如果我们要学好程序设计，算法，数据结构，程序设计方法和语言这四个方面是一个程序设计人员必备的知识，很多人在学习程序设计的过程中很茫然，不知道怎么进行或者说不知道怎么去写语句，其实我们出现的问题无非就是没掌握上面四个必备的知识，现在我的提议是以算法，数据结构，程序设计方法和语言这四个方面板块为基础，分块教学，各个击破，这样也就能够很好的学好程序设计了。
算法：算法可以说是程序的灵魂，广义地说，算法是为解决一个问题而采取的方法和步骤。设计出高质量的算法，并研究算法所耗费的计算资源与问题规模之间的函数关系。算法设计与算法分析是不可分割的一个整体。按照算法所处理的对象进行分类，算法设计与分析主要有数值算法和非数值算法两大领域。按照计算方式进行分类，则可分为串行算法和并行算法。算法设计的任务是对各类具体的问题设计高质量的算法，以及研究设计算法的一般规律和方法。
数据结构：数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。在许多类型的程序的设计中，数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。许多大型系统的构造经验表明，系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。许多时候，确定了数据结构后，算法就容易得到了。有些时候事情也会反过来，我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。不论哪种情况，选择合适的数据结构都是非常重要的。选择了数据结构，算法也随之确定，是数据而不是算法是系统构造的关键因素。这种洞见导致了许多种软件设计方法和程序设计语言的出现，面向对象的程序设计语言就是其中之一。
程序设计方法： 程序设计方法学是讨论程序的性质以及程序设计的理论和方法的一门学科[1]， 是研究和构造程序的过程的学问，是研究关于问题的分析，环境的模拟，概念的获取，需求定义的描述， 以及把这种描述变换细化和编码成机器可以接受的表示的一般的方法。
用以指导程序设计各阶段工作的原理和原则，以及依此提出的设计技术。有时也指研究这些原理、原则和技术的学科。程序设计方法学的目标是能设计出可靠、易读而且代价合理的程序。程序设计方法学包括程序理论、研制技术、支援环境、工程规范和自动程序设计等课题，使程序设计更加科学化和工程化。其基本内容是：结构程序设计；程序理论在程序设计技术中的应用，以及规格说明和变换技术。程序理论与程序设计方法学的发展密切相关，它丰富了程序人员的思维方法，促进了程序设计技术的发展。其研究的主要内容为结构化程序设计，数据抽象与模块化程序设计，程序正确性证明，面向对象的程序设计方法等。
语言：程序设计语言，用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中，这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式，亦即表示构成语言的各个记号之间的组合规律，但不涉及这些记号的特定含义，也不涉及使用者。程序设计语言是人们指挥计算机的工具。它是一种工程语言，由字，词，语法规则构成的指令系统，高级语言提供了常用的数据描述核对数据操作规则的描述，程序设计就是根据特定的问题，使用某种程序设计语言，设计出计算机执行的指令序列。发展趋势
程序设计语言是软件的重要方面。它的发展趋势是模块化、简明性和形式化。
①模块化。不仅语言具有模块成分，程序由模块组成，而且语言本身的结构也是模块化的。
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中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、前言
我们在目前的博物馆陈列展览设计中，特别是常规展览，运用到了越来越多的先进技术和展陈设备，力求使我们的陈列展览更为吸引观众。然而，我们也面临了越来越多过去所不曾遇到的问题。最为显著的一点，就是我们的展览全寿命经费无法控制。从设计伊始，由于种种原因，设计被反复修改，经费也一再调整，大量的高新技术和设备甚至是实验性地添加在设计中，更不用说展览完成后的使用成本根本未加计划。
博物馆的陈列展览毋庸置疑是一项艺术创造，但它也是一项系统工程，国家的规范和标准逐步地完善，这种设计本身的要求将越来越高。从加强设计效果及节约全寿命费用的角度出发，我们目前所面临的问题亟待解决，这是设计艺术所无法解决的，这需要更为系统和科学的工程技术，保障性设计和模块化设计可以尽可能地解决这些问题，这也将是未来博物馆设计的技术趋势。
二、保障性设计的由来与理念
保障性设计的理念，是基于项目或产品在设计之初就综合考虑各种维护保障问题，将有关维护的标准及要求从资源和费用的角度反映在设计方案中，以使得项目或者产品能获得更好的使用性能以及更低的使用成本。
这个世界上几乎没有不需要维护的设备或产品，更有甚者，美国那号称世界最先进的战斗机F-22采用无数全球领先科技，其实战性能尚未可知，但其使用成本却令人瞠目，每飞行小时的维护工时是30小时，飞机良好率仅为55%、故障前平均飞行小时仅为1.7，而每飞行小时的使用费用是4.4万美元。这是真正买得起用不起的设备，连美国这种大富豪都不得不对这个项目一再压缩。在我们的生产生活中，类似的例子数不胜数，现今的打印机价格非常低廉，可更换一次墨盒就足以购买几台打印机了。做为商家的促销手段且不做评论，但就现实意义来说，现在越来越多的产品确实让我们需要越来越多的考虑除初置成本之外的使用成本。
在博物馆的陈列展览中同样会遇到这类问题，展柜展架等展具，灯具计算机以及投影仪等展览设备，除开维护更换，即使是在日常的使用中，仍然会产生很大的费用支出。在我国目前大多数的博物馆设计中，实际上对于此类使用过程中的维护和经费并没有严格的标准和设计指标。因此，在博物馆陈列展览的设计中，笔者认为，可以引入国际上比较流行的保障性设计，来提高博物馆陈列展览的设计水平，控制展览制作成本，以利于展览使用成本指标的计划和执行，节约在使用过程中的人力及经费的投入。
三、模块化设计的由来与理念
模块化设计（Block-based design），是相似性原理在产品功能和结构上的应用，简单地说就是通过一定范围内的不同功能或相似功能、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功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的用户定制产品，以满足不同需求。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方法。
模块化设计已经应用到我们工作和生活中的方方面面。最直观的，个人计算机。人人都接触得到计算机，最初的计算机笨重昂贵，直到IBM提出个人计算机（PC）概念并将其模块化。如今的计算机各种零配件虽然是由全球众多厂商生产，但除苹果之外，几乎所有相同功能的配件都能适用并互换，这为用户将来升级或更换零配件带来了好处。我们不用为了提升工作效率而更换整台计算机，有时候仅仅更换一两个配件就可以，这不仅大幅提高了个人计算机的使用效率，也节约了大量的资源和使用成本。同时，模块化还带来了一个显而易见的好处，我们更换设备更为方便，甚至不需要专业技能，只需要部分常识就能自己动手更换。来自瑞典的家具经销商宜家同样也采用这种理念，这对宜家带来了制作简便、运输更有效率的优势，实际上，大多数购买宜家家具的用户本身并不是专业的木器制作者。
在博物馆的基本陈列中，虽然我们的设计中采用了众多类似于雕塑、油画以及平面设计的艺术品，但实际上仍然有大量的展板展架以及展柜采用常规的制作方法设计。这就使得每一个普通的展览用具都是专门定制的，这既增加了制作周期，也让制作成本难以控制。如果基本框架采用模块化设计制作，然后添加各类艺术设计和多媒体设计，而不是每次展览设计都像对展柜和展板进行一次专门的系统设计，相信展览成本会下降颇多，制作周期也会大幅缩短。
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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。
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1.车床模块化设计
车床模块化设计，主是要指将模块化设计的理念及其技术完美地应用于车床的设计与改革中，也就是说，在对车床用户需求进行合理分析的基础之上，设计出一系列功能不同、性能不同，但却可以随意转换的系统单元，并通过这些单元之间的相互转换完成用户的操作。
除此之外，模块化设计要遵循一定的设计原则：其一，在模块化设计中，必须要先对车床的结构及特性进行分析，并在分析的基础之上划分系统模块，以保证模块设计的合理化。其二，所划分设计出的模块在使用功能上一定要具有相对的独立性，从而保证模块之间可以实现相互转换却又互不影响的功能。其三，对于车床中较大型的基础零件，要划分设计成独立的模块，并同时要充分考虑到大型零件对整体车床运行的支撑作用。其四，对于车床设计中较为复杂的零件，在模块化设计中可以采用分层次划分的形式，将零件按照不同的结构性能细化分为几个不同的层次模块。其五，在模块化设计中要对整个车床的性能、结构、成本、设计周期等因素进行分析，并在此基础上将模块划分为主要模块与次要模块，以此来突出车床模块化设计中的重点，有利于提高模块化设计的整体效果。其六，在车床模块化设计中，要保证模块化设计具有一定的可扩充性能，同时要求在模块设计中要留有一定的接口部分，为后期设计中增加新的模块创造有利的条件。
2.数控车床模块化设计的应用
随着数控行业的不断发展，模块化设计在车床设计中的应用越来越广泛。例如：国内某数控企业就利用模块化设计对龙门铣车床过行了系列化的设计与划分。首先，该企业根据龙门铣车床的结构特点以及运行要求，将其划分成了30多个模块单元。即：立柱模块单元、工作台模块单元、铣头模块单元、横架模块单元、传动装置模块单元、液压装置模块单元、进给箱模块单元、电气装置模块单元等。并在设计中通过模块单元的不同组合方式及不同变形方式来完成车床的整体设计与功能的改善，从而使车床具有了上千种不同的形式和用途。另外，该企业通过对车床铣头模块的不同组合和设计，使铣头部分搭配出了100多种不同基型的产品，从而大大满足了用户的不同需求。工作台模块的加长设计可以满足于尺寸较长的零件加工需求，龙门架的模块加宽设计可以满足尺度较宽的产品加工需求，龙门立柱模块的高度设计可以满足扁型产品或尺寸较高的产品加工需求。
3.数控车床模块化设计的方法
在数控车床模块化设计中，主要分为横系列模块化设计、纵系列模块化设计、横系列和跨系列模块化设计、全系列模块化设计、全系列和跨系列模块化设计五种方法。
首先，横系列模块化设计主要是指在设计中不用改变产品的原有参数，而只是利用各种模块的不同组合来改变产品结构的一种方式，这种方法由于在模块化设计中较为方便，因此被各工业企业广泛地应用于车床设计中。如在对车床铣头进行更换时，就可以通过模块单元的组合形成立铣头、卧铣头、转塔铣头等多种变形，从而实现车床铣头在作业中的不同需求。
其次，纵系列模块化设计是指在同一类型产品中，对产品的不同规格基型进行设计。这种设计方法中产品基型的主参数与动力参数均是不同的，因此产品的结构与规格也是不相同的。另外，在模块化设计中，纵系列模块化设计工序是较为复杂的，如果在设计中将动力参数与之相关的零件部分模块组均设置成为通用模块的话，则会造成车床部分零件功能下降或是冗余现象，不仅浪费了资源材料，还会严重影响车床的整体运行能力。因此，在纵系列模块化设计中，必须要根据动力参数对车床各部分进行细致的模块划分，并保证模块只在规定的范围内可通用，以此来提高车床运行效率。
再次，横系列和跨系列模块化设计主要是指在模块化设计中，除了要对横系列模块进行变形设计外，还要对其中一部分模块的参数及结构进行重组，使其形成一些新系列的产品。例如：在德国一家数控车床加工企业中，就设计出了一种具有综合的铣车床。该设备除了具有可发展型横系列数控操作功能外，还通过对立柱、工作台及滑座的模块化设计使其形成一种满足各种零件加工需求的横跨式落地铣车床。
另外，所谓的全系列模块化设计主要是指其在设计中即包括了横系列也包括了纵系列模块化设计。如在国外某数控车床企业生产中，所设计出的铣床设备除了能够更换立铣头、卧铣头、转塔铣头外，还可以在生产加工中改变车身、横梁、工作台的高度及宽度，使其形成一种多维一体的运行模式，大大提高了企业的产品生产能力。
最后，全系列和跨系列模块化设计主要是指在全系列模块化设计的基础之上，通过对结构的比较及分析、模块的重新组合等方式形成一种近似于跨式产品的横模块设计，以实现车床模块间相互转换的功能。
4.结语
综上所述可知，数控车床模块化设计对提高整个车床的动行能力及产品加工生产效率都具有着十分重要的意义。因此在模块化设计中，首先要掌握模块化设计的特点及结构形式，并有针对性地将其运用到车床设计的各环节中，从而保证车床综合性能的提高，满足企业生产发展的需求。
参考文献：
