现代设计方法之模块化设计.ppt
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1、现代设计方法之模块化设计主讲人:陈少轩主讲人:陈少轩模块化设计Modular designModular design 模块化模块化定义定义模块化模块化设计方式设计方式模块化模块化回顾与发展回顾与发展模块化模块化三大特征三大特征模块化模块化设计案例设计案例01.模块化定义 Modular definition 什么是模块化模块:模块:一组具有同一组具有同一功能和接合要素一功能和接合要素(指联接部位的形状、(指联接部位的形状、尺寸、联接件间的配尺寸、联接件间的配合或啮合或啮 合等),但合等),但性能、规格或结构不性能、规格或结构不同却能互换的单元。同却能互换的单元。01.模块化定义 Modula
2、r definition 模块化定义模块化设计:模块化设计:在对在对在对在对产品进行市场预测、功产品进行市场预测、功产品进行市场预测、功产品进行市场预测、功能分析的基础上,划分能分析的基础上,划分能分析的基础上,划分能分析的基础上,划分并设计出一系列通用的并设计出一系列通用的并设计出一系列通用的并设计出一系列通用的 功能模块;根据用户的功能模块;根据用户的功能模块;根据用户的功能模块;根据用户的要求,对这些模块进行要求,对这些模块进行要求,对这些模块进行要求,对这些模块进行选择和组合,就可以构选择和组合,就可以构选择和组合,就可以构选择和组合,就可以构成不同功能、或功能相成不同功能、或功能相成
3、不同功能、或功能相成不同功能、或功能相 同但性能不同、规格不同但性能不同、规格不同但性能不同、规格不同但性能不同、规格不同的产品。这种设计方同的产品。这种设计方同的产品。这种设计方同的产品。这种设计方法称为模块人化设计。法称为模块人化设计。法称为模块人化设计。法称为模块人化设计。02.模块化设计方式 Modular design approach 模块化设计方式1 1)横系列模块化设计)横系列模块化设计:不改变产品主参数,不改变产品主参数,不改变产品主参数,不改变产品主参数,利用模块发展变形产品。这种方式是易实现,利用模块发展变形产品。这种方式是易实现,利用模块发展变形产品。这种方式是易实现,
4、利用模块发展变形产品。这种方式是易实现,应用最广。常是在基型品种上更换或添加模块,应用最广。常是在基型品种上更换或添加模块,应用最广。常是在基型品种上更换或添加模块,应用最广。常是在基型品种上更换或添加模块,形成新的变形品种。例如,更换端面铣床的形成新的变形品种。例如,更换端面铣床的形成新的变形品种。例如,更换端面铣床的形成新的变形品种。例如,更换端面铣床的 铣铣铣铣头,可以加装立铣头、卧铣头、转塔铣头等,头,可以加装立铣头、卧铣头、转塔铣头等,头,可以加装立铣头、卧铣头、转塔铣头等,头,可以加装立铣头、卧铣头、转塔铣头等,形成立式铣床卧式铣床或转塔铣床等。形成立式铣床卧式铣床或转塔铣床等。形
5、成立式铣床卧式铣床或转塔铣床等。形成立式铣床卧式铣床或转塔铣床等。02.模块化设计方式 Modular design approach 模块化设计方式2 2)纵系列模块化设计)纵系列模块化设计:在同一类型中对不同规格的基型产品进行在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。主参数不同,设计。主参数不同,动力动力参数也往往参数也往往不同不同,导致导致结构形式和尺寸不同,因结构形式和尺寸不同,因此较横系列模块化设计复杂。若把与动力此较横系列模块化设计复杂。若把与动力 参数有关的零部件设计成相同的参数有关的零部件设计成相同的通用模块,势必造成强度或刚度的欠缺或冗余,欠缺影响功通用模块,势必造成强度或刚
6、度的欠缺或冗余,欠缺影响功 能发挥,冗余能发挥,冗余则造成结构庞大、材料浪费。因而,在与动力参数有关的模块设计时,往则造成结构庞大、材料浪费。因而,在与动力参数有关的模块设计时,往往合往合 理划分区段,只在同一区段内模块通用;而对于与动力或尺寸无关的理划分区段,只在同一区段内模块通用;而对于与动力或尺寸无关的模块,则可在更大范围模块,则可在更大范围 内通用。内通用。02.模块化设计方式 Modular design approach 模块化模块化设计方式设计方式3 3)横系列和跨系列模块化设)横系列和跨系列模块化设计:计:除发展横系列产品之外,改变某些除发展横系列产品之外,改变某些除发展横系列
7、产品之外,改变某些除发展横系列产品之外,改变某些模块还能得到其它模块还能得到其它模块还能得到其它模块还能得到其它系列产品系列产品系列产品系列产品者,便属于者,便属于者,便属于者,便属于横系列和跨系列模块化设计了。德国沙横系列和跨系列模块化设计了。德国沙横系列和跨系列模块化设计了。德国沙横系列和跨系列模块化设计了。德国沙曼机床厂生产的模块化镗铣床,曼机床厂生产的模块化镗铣床,曼机床厂生产的模块化镗铣床,曼机床厂生产的模块化镗铣床,除可除可除可除可发发发发展横系列的数控及各型镗铣加工中心外,展横系列的数控及各型镗铣加工中心外,展横系列的数控及各型镗铣加工中心外,展横系列的数控及各型镗铣加工中心外,
8、更换立柱、滑座及工作台,即可将镗铣更换立柱、滑座及工作台,即可将镗铣更换立柱、滑座及工作台,即可将镗铣更换立柱、滑座及工作台,即可将镗铣床变为床变为床变为床变为 跨系列的落地镗床。跨系列的落地镗床。跨系列的落地镗床。跨系列的落地镗床。02.模块化设计方式 Modular design approach 模块化设计方式4 4)全系列模块化设计:)全系列模块化设计:全系列包括纵全系列包括纵全系列包括纵全系列包括纵系列和横系列。例如,德国某厂生产的工具铣,系列和横系列。例如,德国某厂生产的工具铣,系列和横系列。例如,德国某厂生产的工具铣,系列和横系列。例如,德国某厂生产的工具铣,除可除可除可除可改变
9、为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形成改变为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形成改变为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形成改变为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形成横系列产品外,还可改变床身、横梁的高度和横系列产品外,还可改变床身、横梁的高度和横系列产品外,还可改变床身、横梁的高度和横系列产品外,还可改变床身、横梁的高度和长度长度长度长度,得到三种纵系列的产品。,得到三种纵系列的产品。,得到三种纵系列的产品。,得到三种纵系列的产品。02.模块化设计方式 Modular design approach 模块化设计方式5 5)全系列和跨系列模块化设计:)全系列和跨系列模块化设计:主要是在全系列基础上用于结构比较类似的主要
10、是在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的跨产品的模块化模块化设计上。例如,全系列的龙设计上。例如,全系列的龙门铣床结构与龙门刨、龙门刨床和龙门导轨门铣床结构与龙门刨、龙门刨床和龙门导轨磨床相似,磨床相似,可以发展可以发展跨系列模块化设计。跨系列模块化设计。03.模块化三大特征 Modular three big characteristics Modular three big characteristics 相对独立性可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储,这便于由可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储,这便于由不同的专业化企业分别进行生产不同的专业化企业分别进行生产03.
11、模块化三大特征 Modular three big characteristics Modular three big characteristics 模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化,容易实现模块间的互模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化,容易实现模块间的互换,从而使模块满足更大数量的不同产品的需要换,从而使模块满足更大数量的不同产品的需要通用性03.模块化三大特征 Modular three big characteristics 有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用,实现跨有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用,实现跨系列产品间的模块的通用系列产品间的模块的通用互换性04.
12、模块化回顾与发展 Modular review and development 原始模块化 经典模块化 现代模块化 模块化时代04.模块化回顾与发展 Modular review and development 原始模块化 语言革命:语言是人有别于动语言革命:语言是人有别于动语言革命:语言是人有别于动语言革命:语言是人有别于动物的关键环节,汉语语音(包物的关键环节,汉语语音(包物的关键环节,汉语语音(包物的关键环节,汉语语音(包括四声)共有括四声)共有括四声)共有括四声)共有415415415415个,经组合能个,经组合能个,经组合能个,经组合能表达极其复杂的内容。表达极其复杂的内容。表达极其
13、复杂的内容。表达极其复杂的内容。04.模块化回顾与发展 Modular review and development 原始模块化 文字革命:每一个汉字都具有文字革命:每一个汉字都具有文字革命:每一个汉字都具有文字革命:每一个汉字都具有特殊的形态和特定意义,文字特殊的形态和特定意义,文字特殊的形态和特定意义,文字特殊的形态和特定意义,文字组合可形成表达不同思想的文组合可形成表达不同思想的文组合可形成表达不同思想的文组合可形成表达不同思想的文件。汉字是公用的通用单元。件。汉字是公用的通用单元。件。汉字是公用的通用单元。件。汉字是公用的通用单元。04.模块化回顾与发展 Modular review
14、and development 原始模块化 印刷革命:活字印刷术加速了印刷革命:活字印刷术加速了印刷革命:活字印刷术加速了印刷革命:活字印刷术加速了信息的传播,极大地推进了人信息的传播,极大地推进了人信息的传播,极大地推进了人信息的传播,极大地推进了人类社会的进步。用字模排版印类社会的进步。用字模排版印类社会的进步。用字模排版印类社会的进步。用字模排版印刷,拆版后通用的活字可复用。刷,拆版后通用的活字可复用。刷,拆版后通用的活字可复用。刷,拆版后通用的活字可复用。04.模块化回顾与发展 Modular review and development 原始模块化 中医中药的模块化实质:具有中医中药
15、的模块化实质:具有中医中药的模块化实质:具有中医中药的模块化实质:具有特定性味(功能)的中药(通特定性味(功能)的中药(通特定性味(功能)的中药(通特定性味(功能)的中药(通用模块)由医师(设计师)据用模块)由医师(设计师)据用模块)由医师(设计师)据用模块)由医师(设计师)据病情(需求)组配成药方(产病情(需求)组配成药方(产病情(需求)组配成药方(产病情(需求)组配成药方(产品)。品)。品)。品)。04.模块化回顾与发展 Modular review and development 原始模块化 上述所采取的方法是相同的,上述所采取的方法是相同的,上述所采取的方法是相同的,上述所采取的方法是
16、相同的,就是将具有独立功能的个体,就是将具有独立功能的个体,就是将具有独立功能的个体,就是将具有独立功能的个体,按不同需要进行新的组合。按不同需要进行新的组合。按不同需要进行新的组合。按不同需要进行新的组合。其基本构成模式都是产品模块接口04.模块化回顾与发展 Modular review and development 20世纪初 1920年 1923年 50年代经典模块化建筑业出现建筑业出现建筑业出现建筑业出现可以自由组可以自由组可以自由组可以自由组合的建筑单合的建筑单合的建筑单合的建筑单元元元元德国等设计出块德国等设计出块德国等设计出块德国等设计出块化铣床和车床;化铣床和车床;化铣床和车
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- 现代 设计 方法 模块化
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