模块化设计-e-works
基于单片机的炉温温度控制系统设计
摘要在工业生产过程中，往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节，因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。
由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点，因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本，控制方法灵活多样，并且可以达到较高的控制精度，从而能够大大提高产品的质量，因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。
自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。
时滞效应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控制方式、DDC控制方式。
本文将针对一种温度控制方式进行学习，并设计一个以AT89S52单片机为核心、利用新型集成化智能1-Wire总线数字温度传感器DS18B20实现的温度采集控制系统，同时还阐述了直接数字控制（DDC）控制算法。
本系统按照模块化程序设计思想，完成了对系统软件部分的设计，给出了各个功能模块的设计思想和流程图。
温度采集控制系统不但能够准确地进行温度数据的采样转换，稳定进行升温、恒温的控制过程，而且可以记录温度—时间对应关系，并以现今广泛使用的液晶显示器作为输出设备，使数据读取更加直观。
现场仿真表明，该系统在测试过程中工作稳定，满足设计要求。
本设计采用以8位AT89S52单片机作为系统的CPU。
使用电加热器升温，配合键盘输入，液晶显示器显示。
具有硬件结构简单、人机界面友善、管理功能健全、系统可靠性高、记录数据准确、使用维护方便等优点。
关键字：温度采集系统；单片机；DS18B20；温度控制The Design of Furnace Temperature Control System Based onSingle Chip MicrocomputerAbstractIn the industrial production process, often require various types of furnace, heat treatment furnace, reactor temperature detection and regulation, so it needs a proper system of precise control of its temperature. as low power consumption single chip, high performance, reliability, easy-to-market commodity and so on, so to control the temperature using SCM not only save on cost, control method of flexible and diverse, and can achieve higher precision, which can greatly enhance the quality of the product, so SCM is widely used in the Small control system.The automatic control technique is a temperature particularly controls technique at domestic and international get the extensive application with develop. Time postpone effect perplex always in fact on the occasion of applied, for this person invents various controls method to resolve the problem of Time postpone. This paper introduces a design of temperature data acquisition system based on single-chip AT89S52. The system collects temperature data through 1-Wire Digital Thermometer DS18B20, and the control algorithm of DDC parameters is presented.This system according to mold a design for turning procedure design toughing, completing to system software part of designs, giving each function mold piece thought with flow chart. A function temperature control system can proceed accurately the data adopts the kind converts, stabilizing the proceeding heat, the control process of the constant temperature, and can satisfy completely to the request of the system accuracy. and can show them to the operators by the way of the Liquid Crystal Display. This system used the present the usage the LCD and actions output equipments, make data kept the view more. The results of the simulation show that the system works stably and meets the expected design requirements.The temperature data acquisition and control system adoption with 8 bit AT89S52 single a machine for system CPU. The usage electricity heating apparatus heats, matching with the keyboard importation, displays with the LCD. It has simple structure, high system reliability, and the data recorded are reliable and the operation and maintenance are convenient.Key words: temperature data acquisition system; single-chip; DS18B20; temperature control目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 选题的目的和意义 (2)1.3 炉温控制的国内外研究现状及发展趋势 (2)1.4 本系统的任务和本文的主要内容 (4)2 系统总体分析与设计 (5)2.1 系统方案选择 (5)2.1.1 主控芯片单片机的选型 (5)2.1.2 温度传感器的选择 (5)2.2 系统的组成和工作原理 (6)2.3 系统主要元件介绍 (7)2.3.1 AT89S52单片机简介 (7)2.3.2 1602液晶显示器 (10)2.3.3 DS18B20数字温度传感器 (14)2.3.4 固态继电器 (18)2.4 本章小结 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 单片机的最小应用系统 (20)3.2 温度采集转换系统 (21)3.3 升温驱动控制系统 (22)3.4 键盘显示系统 (23)3.5 报警系统 (25)3.6 系统电源模块 (26)3.7 本章小结 (27)4 软件系统设计 (28)4.1 软件总体设计 (28)4.2 系统初始化函数 (29)4.3 控制函数 (30)4.4 读温度子程序 (31)4.5 键盘显示函数 (32)4.6 时间函数 (33)4.7 本章小结 (34)5 系统的调试与仿真 (35)5.1 软件调试 (35)5.2 硬件调试 (36)5.3 本章小结 (37)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (1)附录2 (18)1 绪论1.1 课题背景及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节。
模块化程序设计的思想
模块化程序设计的思想模块化程序设计是一种软件开发方法，它将一个大型的软件系统分解为若干个较小的、功能相对独立的模块，每个模块负责完成特定的任务。
这种设计思想提高了软件的可维护性、可扩展性和可重用性，是现代软件开发中一种非常重要的设计原则。
模块化程序设计的概念模块化程序设计的核心思想是将复杂的软件系统分解为一系列较小的、功能明确的模块。
每个模块都是一个独立的单元，具有明确的接口和功能。
模块之间的耦合度低，可以独立开发和测试。
模块化的优势1. 可维护性：模块化使得软件维护变得更加容易。
当需要修改或升级系统时，只需关注相关的模块，而不必重写整个系统。
2. 可扩展性：模块化设计允许开发者在不破坏现有系统的情况下，添加新的功能模块。
3. 可重用性：模块化允许模块在不同的项目中重复使用，减少了重复工作，提高了开发效率。
4. 并行开发：模块化支持多个开发者或团队同时在不同的模块上工作，提高了开发速度。
5. 降低错误率：由于模块间的耦合度低，一个模块的错误不太可能影响到其他模块，从而降低了整个系统的错误率。
模块化的设计原则1. 单一职责原则：每个模块应该只负责一个功能，并且该功能应该是清晰和明确的。
2. 接口隔离原则：模块之间的交互应该通过定义良好的接口进行，避免模块间的直接依赖。
3. 开放-封闭原则：模块应该对扩展开放，对修改封闭，即在不改变现有模块代码的情况下，可以增加新的功能。
4. 依赖倒置原则：高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。
5. 最少知识原则：模块应该只了解它需要知道的信息，避免不必要的信息交流。
模块化的设计过程1. 需求分析：在设计之前，需要对软件的需求进行详细的分析，确定软件需要实现的功能。
2. 模块划分：根据需求分析的结果，将软件系统划分为若干个模块，每个模块负责一部分功能。
3. 定义接口：为每个模块定义清晰的接口，包括输入输出参数、返回值等。
E-Cell EDI 技术介绍
How EDI works
系统回收率
进水硬度
系统回收率
(ppm as CaCO3)
MK-2 EDI系统浓水 循环回路电导率
(µS/cm)
0.0 – 0.10 0.10 – 1.00
95% 90%
-+ 400 – 500
当进水硬度为0.10 – 1.0 (ppm as CaCO3), 需要定期清洗. 如果进 水硬度>0.50 (ppm as CaCO3),请咨询 E-Cell 公司.
% removal
Why E-CellTM over other EDI technologies? 3. 更优的产水品质(蒸汽/电力)
E-Factor
可以保证产水硅的含量 < 5 ppb 保证出水电阻率16 MOhm.cm 以上
% removal
Why E-CellTM over other EDI technologies?
浓水室
淡水室
-
- Cl-
-
OH-
阴离子交换膜
淡水室
Na+ Cl-
Na+ +
+ +
H+
高pH 低pH 阳离子交换膜
How EDI Works
pH Extremes
H+ 和 OH- 离子的数量是其它（被污染的）离 子的2 到 9 倍
浓水侧的阳离子交换膜 pH值很低 膜 pH值很高 (OH-离子多)
The market shift to EDI continues....
2001年市场份额组成:
MB
EDI
电力
36% 64%
制药业
13%
产品级参数化设计
第三章产品级参数化设计本章所研究的是关于产品级的参数化设计问题，为此，拟订“产品模块化、模块参数化”的技术思路来对小型热风微波耦合干燥设备模块化设计进行研究。
3.1参数化设计概述传统的CAD设计主要针对零件级别的建模，对产品设计本身缺乏有效的支撑，只有最后的结果，不注重整个设计过程，有输入数据量大，操作难度大，无参数设计功能，不能自动更新现有模型，设计周期长，效率低，工作量重复等缺点。
参数化设计过程中，Revit Building是一中重要思想，它在保证参数化模型约束不变的的条件下，通过修改模型的基本尺寸参数来驱动参数化模型，完成模型更新从而获得新模型的现代化设计方法。
模型的设计不是一蹴而就的，往往经过一个复杂的过程，在设计初期，设计人员对产品的认识较浅，不能完全确定设计其边界条件，并不能一次性设计出满足产品要求的所有条件。
随着时间的推移，研究的深入，设计人员通过不断的修改模型的尺寸和造型，摸索研究之后，一步一步设计出满足所有条件的产品。
由此可知，设计是一个不断修改，不断更新数据并且不断满足模型约束条件的过程，这种精益求精，追求完美的过程促进了CAD系统中参数化设计的产生华和发展。
参数化设计大大提高了设计的效率，缩短了设计周期的同时大大减少了设计人员的工作强度和工作压力。
目前，参数化设计已经实际运用并且不断的发展壮大，已经成为现代设计与制造，机械设计系统等方向的研究热点，与之相关的各种CAD软件系统也不断的设计完善自己的参数化设计系统和功能，满足未来设计发展的需要。
另外，对于标准化，系列化产品，参数化设计尤为重要，对于此次热风微波耦合干燥系列产品，采用参数化设计技术是非常好的选择。
3.1.1 参数化设计定义参数化设计是机械CAD系统的一项非常关键技术，从最初的概念设计到详细设计，到最后形成产品，它贯穿产品设计的全过程。
参数化设计是将参数化的产品模型用数学中一一对应关系来表示，而不是确定其数值，当某些参数变化时，与之相关的其他参数也将随之改变，达到几何更改控制几何形状的目的。
Cimatron
安装要求
要想正常运行Cimatron在电脑配置上一般要达到以下基本要术： CPU：pentium pro:266MHz以上，建议采用pentium lll或pentium iv 内存：最低64M建议128M/以上 硬盘：软件全部安装需500MB左右的硬盘空间并需要一定空间作为工作区及文件交换区，建议用高速硬盘存 取以提高绘图的速度 显卡：显卡要求支持OpenGL，分辩率至少到1024Xbit 操作系统一般采用NT技术的Windows2000 WindowsNT4 有些系统在安装时要求安装IE 5如果没有安装将安装中止或安装后不能正常运行（如Windows 98) 我想你可能配置上有问题吧 不过你也可以在出现花纹后按F3刷新一下这样可能会好一点。
MouldDesign是基于三维实体参数的解决方案，它实现了三维模具设计的自动化，能自动完成所有单个零件、 已装配产品及标准件的设计和装配用户可以方便地定义用来把模型分成型心、型腔、嵌件和滑快的方向。基于 Windows窗口的界面包含了菜单。工具条。颜色编码的图案和对话框。可以定义分模线，从而使分模面的定义更 加方便迅速。组件的动态移动可形象地说明模具的设计。
Cimatron NC——Cimatron全面NC解决方案，其加工策略得到了市场认可。Cimatron NC支持从2.5到5轴高 速铣削，毛坯残留知识和灵活的模板有效地减少了用户编程和加工时间。Cimatron NC提供了完全自动基于特征 的NC程序以及基于特征和几何形状的NC自动编程。
在E8.0版本中，五轴铣削加工的功能更为完善，其中包括五轴联动铣削、侧刃铣削和深腔铣削等。先进的科 学算法使得加工轨迹更为优化。在该版本中还增加了刀具夹头干涉检查功能。这样，即使在刀具较短、切削速率 较高的情况下也能完成加工的任务，并且能够延长刀具的使用寿命。
solidworks各个安装模块功能说明
SolidWorks是一款专业的三维CAD设计软件，广泛应用于工程设计、机械设计、产品设计等领域。
在安装SolidWorks软件时，需要安装多个模块，每个模块都有其独特的功能和作用。
本文将对SolidWorks 各个安装模块的功能进行详细说明，以帮助用户更好地了解这些模块的作用，并正确进行软件安装。
一、SolidWorks核心模块SolidWorks核心模块是SolidWorks软件的基础模块，包括SolidWorks CAD（3D建模）、SolidWorks Simulation（仿真分析）、SolidWorks Sust本人nability（可持续性设计）等功能。
具体功能如下：1. SolidWorks CAD（3D建模）：提供强大的三维建模功能，用户可以使用各种建模工具创建复杂的零件和装配体。
2. SolidWorks Simulation（仿真分析）：包括静态分析、动力学分析、疲劳分析等功能，可帮助用户在设计阶段评估产品的性能和稳定性。
3. SolidWorks Sust本人nability（可持续性设计）：提供环境影响评估和生命周期分析工具，帮助用户优化产品设计，降低环境影响。
二、SolidWorks通用模块SolidWorks通用模块包括SolidWorks Toolbox（零件库）、SolidWorks eDrawings（三维文件查看器）、SolidWorks Task Scheduler（任务调度程序）等功能。
具体功能如下：1. SolidWorks Toolbox（零件库）：包含各种标准零件和构件，用户可以直接使用这些零件来快速搭建装配体。
2. SolidWorks eDrawings（三维文件查看器）：用于查看、打印和审核SolidWorks、AutoCAD等多种三维文件格式，方便与他人共享设计数据。
3. SolidWorks Task Scheduler（任务调度程序）：可以自动执行一些重复性任务，如批量转换文件格式、批量更新文件属性等。
KBE技术在SOLIDWORKS中的应用
KBE技术在SOLIDWORKS中的应用一、引言产品设计是制造业的核心，产品的结构、功能、质量、成本、交货时间、产品可制造性、可维修性、报废后的处理，以及人、机和环境关系等与产品的设计阶段有密切关系。
随着产品结构越来越复杂，功能越来越趋向于集成化和复合化，新产品研发所需要的知识也是越来越多。
现代产品设计是一个知识驱动的创造性过程，它包含了对知识的继承、集成、创新和管理。
基于知识的工程（Knowledge Based Engineering-KBE）正是面向现代设计要求而产生、发展的新型智能设计方法和设计决策自动化的重要工具，已经成为促进工程设计智能化的重要途径。
英国Warwick制造组的Chapman博士指出，在2010年，KBE对于企业的重要性，就同CAD/CAE/CAM在20世纪90年代给全球工业界带来的变革同样重要。
美国、德国的领先制造企业也将KBE作为公司发展战略中信息领域的关键技术，并获得可喜的收获。
CAD （计算机辅助设计）技术极大地改变了人类的设计方式，由最原始的画图板设计，进入二维数字化设计，再进入三维数字样机，设计师一次次地感受到它对设计质量和效率的极大提升。
但随着企业信息化进程的不断深入，对设计软件的要求也越来越高，不再满足于利用三维软件的按部就班的建模设计，更多地期待将行业或企业设计知识、专家经验等融入到三维设计过程及模型中，实现设计自动化。
本文我们将讨论KBE技术在SOLIDWORKS软件中的应用，以及如何将专家经验集成到设计流程中，实现更快速、更准确的设计自动化。
二、KBE的概念20世纪90年代开始，以CAD/CAE/CAM/PDM/AI技术集成作为典型特征的知识工程（Knowledge BasedEngineering，简称KBE）技术开始在工业领域广泛应用。
英国Coventry大学的KBE中心认为KBE系统是一种存储并处理与产品模型有关的知识，并基于产品模型的计算机系统；美国Washington大学认为KBE是一种设计方法学，将与下一代CAD技术紧密结合。
hyperworks功能简介
Altair HyperWorks 功能简介一 .综合评价其为企业级CAE平台，集成设计与分析多种工具，拥有开放性体系和可编程工作平台，可提供顶尖的CAE建模、可视化分析、优化分析、以及健壮性分析、多体仿真、制造仿真、以及过程自动化。
二. 软件模块表1 HyperWorks软件模块分类1、OptiStruct 结构优化设计工具，提供拓扑、形貌、形状、尺寸等优化解决方案2、前后处理（1）HyperMesh高性能、开放式有限单元前后处理器，主要用于模型处理。
相对其它软件，具有更为强大的网格划分能力。
提供几乎所有主流商业CAD系统和CAE求解器接口。
CAD接口如ProE，CATIA，IGES，UG等。
CAE接口如ansys，optistruct，abaqus，nastran，dyna，ideas等（2）MotionView通用多体动力学仿真及工程数据前后处理器，拥有丰富的车身模型库并支持二次开发。
（3）HyperGraph仿真和实验结果的后处理绘图工具，拥有丰富的求解器和实验数据接口、数学函数库并支持后处理模块定制，实现数据处理自动化。
（4）HyperView完整的结果后处理工具，可处理有限元分析、多提系统仿真、视频和工程数据。
（5）HyperStudy为健壮性设计开发的参数化研究和多约束优化工具应用：实验设计（DOE）、随机仿真和优化技术3、求解器（1）OptiStruct/Analysis有限元分析求解器，具有快速而精确的特点应用：用于线性静态和频率响应分析的求解（2）MotionSolve多体动力学分析求解器应用：刚体和柔体耦合分析求解（3）Radioss应用：安全技术、生物仿真技术和车辆安全评价技术（4）HyperCrash应用：主要用于碰撞仿真4、制造工艺仿真（1）HyperForm钣金冲压成成形仿真工具，兼模具设计、管料弯曲成形和液压成形仿真模块（2）HyperXtrude 合金材料挤压成形仿真工具（3）Forging锻压方针（4）Molding注塑成型仿真（5）Friction Stir Welding模拟摩擦激光焊接三．软件应用1、拓扑优化：在给定的设计空间内寻求最佳的材料分布，载荷到约束的传力路径上材料得到保留。
了解编程中的五个模块化设计方法
了解编程中的五个模块化设计方法模块化是一种将复杂系统划分成独立的、可组合的部分的设计方法。
在编程中，模块化设计方法是将程序划分成多个独立的模块，每个模块实现一个特定的功能或目标，从而达到提高代码的可维护性、复用性和可测试性的目的。
下面介绍五个常用的模块化设计方法。
第一个模块化设计方法是面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）。
面向对象编程中，将程序设计成由对象组成的集合，每个对象都有自己的属性和方法。
通过将相似功能的代码封装到对象中，可以更好地组织和管理代码。
面向对象编程可以将系统的复杂性分解为多个小的、可重用的对象，从而提高代码的可维护性和复用性。
第二个模块化设计方法是函数式编程（Functional Programming）。
函数式编程中，将程序设计成由一系列的函数组成，每个函数接受输入参数并产生一个输出结果。
函数式编程强调函数的纯粹性和不变性，通过将代码分解为小的、独立的函数，可以实现代码的可复用性和可测试性。
第三个模块化设计方法是模块化编程。
模块化编程将程序设计成由多个模块组成的集合，每个模块实现一个特定的功能。
模块化编程中，模块之间通过接口进行通信，对外提供封装好的接口，可以隐藏内部实现细节，提高代码的可维护性和复用性。
第四个模块化设计方法是插件化设计。
插件化设计将程序设计成由核心功能和可插拔的插件组成。
核心功能是基本的、不变的功能，插件是可扩展的、可替换的功能，通过插件可以扩展和定制核心功能。
插件化设计可以使系统更具灵活性和可扩展性，可以根据需求灵活地添加或替换功能。
第五个模块化设计方法是依赖注入（Dependency Injection）。
依赖注入是一种将依赖关系从程序中解耦的方法，通过将依赖对象注入到程序中，可以使程序更加灵活和可测试。
依赖注入可以减少模块之间的紧耦合，提高代码的可维护性和可测试性。
综上所述，以上是编程中常用的五个模块化设计方法。
【Eplan教程】电气图纸结构4-无处不在的模块化
【Eplan教程】电气图纸结构4-无处不在的模块化电路设计为何要自找麻烦，使用功能组来划分电路的不同部分？这不是一个技巧的问题，而是思想层面的认知问题。
目前的电气图纸设计分为两大类：以日系为代表的类别化绘图方式，和以德国为代表的模块化绘图方式，国内的图纸在早期基本都是类别化绘图方式，近十几年在接触了大量的德国设备后，很多都倾向于使用模块化绘图方式。
要想区分类别化和模块化，我们先通过类比方式来找寻它们的优缺点。
假设我们需要在Windows系统上管理四个项目文件，这四个项目的名称分别是Prj1/Prj2/Prj3/Prj4,每个项目需要提供图纸/程序/培训/资料四种类型的文件，如何管理这些文件呢？类别化的做法就是按照文件的类别，创建四个文件夹，然后将文件分类存储到这四个文件夹中去，结构如下：按类别进行管理的文件夹模块化的做法是按照功能分类进行模块化的划分，这里以项目为功能模块单元，每个模块单元内包含它所需要的完整的信息：图纸/程序/培训/资料，如下是它的结构样式：按功能进行管理的文件夹模块化相对于类别化有如下优点：1、命名的优点，如上页图纸，模块化只需要修改每个文件夹的名称（项目名称）即可，而类别化则需要进入文件夹修改每个文件的名称，以避免在一个文件夹下的文件重复。
2、编辑的优点，包括拷贝/删除，譬如我们需要新增第5个项目Prj5,按照类别化的方式，我们需要在每个文件夹下去拷贝，然后重命名，而采用模块化的方式，找到最类似的项目文件，拷贝整个文件夹，然后重命名即可，同理，删除一个项目，模块化的方式也是更方便。
3、信息查阅的便利性，采用模块化的方式，若查看某个项目的信息，直接进入文件夹，即可看到与此项目相关的所有信息，而类别化的方式，则需要进入各个分类文件夹才能查看全的信息。
电气图纸中模块化绘图方式相对于类别化的绘图方式而言，也有上述三个优点。
类别化的绘图方式主要是将电路按照电路特性进行分类，典型的就是电机的动力电路连续画在一起，然后所有与PLC的IO 相关的电路按照IO点顺序连续画在一起其结果就是命名和编辑都不方便，譬如如果我们要添加一个电机控制电路，我们需要在动力电路部分去添加驱动，在PLC信号部分去添加反馈和输出控制，如果IO点未分配好，可能新增的IO点只能添加到最后，这样导致了IO使用的无规则性，造成了查阅图纸的困难；模块化的绘图方式则是基于单元设备或者按照它实现的功能分类进行绘图，打个比方，空调的一个送风机包含着电机驱动/风压检测/电流检测/防火阀等，我们把它们总的归纳为一个单元设备或者是一个相对完备的功能单元，用连续的几页图纸把这个单元内的所有电路表示出来，后面若再出现类似的设备，只需要做一个总体拷贝（类似于上面提到的文件夹拷贝），总的一个命名（类似于上面的项目文件夹命名），即完成了一个新设备的电路增加，同样的删除设备电路也是一键完成。
现代设计方法之模块化设计
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， 就是将具有独立功能的个体， 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
▲经典模块化
05.模块化设计案例
Modular design case
▲在机身正面，我们可以看到显示屏 和接收器模组，而它的背部空间容纳 了8个模组，包括摄像头、电池和 microUSB适配器等等。
▲在目前的版本当中，这些模块最开 始不过是简单地从侧面插入机身框架 当中，不过现在是使用电永磁机制对 它们进行固定。
印刷革命：活字印刷术加速了 信息的传播，极大地推进了人 类社会的进步。用字模排版印 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 特定性味（功能）的中药（通 用模块）由医师（设计师）据 病情（需求）组配成药方（产 品）。
标准元件组成 不同舱室
05.模块化设计案例
Modular design case
●模块化房屋：
1－板块安装接头； 2－门口； 3－楼梯(间)； 4－内隔墙板块； 5－窗口； 6－混凝土地板块； 7－外墙板块。
05.模块化设计案例
Modular design case
●模块化手机 ▲模块化手机，是一类允许用户自
02.模块化回顾与发展
Modular review and development
▲现代模块化
MEC控制器
模块化设备控制器 - MEC• • • • • • • • 标准的DDC控制器 115.2Kbps自控层网络(ALN)总线 10/100M TCP/IP 接口* 三条楼层级网络(FLN)总线* 一条模块扩展(EXP)总线* 用户接口(MMI) 调制解调器接口(MODEM/MMI) * 主板提供32路点– – – – – AI (0-10V,4-20mA,1K RTD) AI (可作DI点用) DI (部分点可作脉冲输入) AO (0-10V,4-20mA) DO(250VAC,4A)•手/自动切换开关*Siemens Building TechnologiesMEC控制器特性• • • 远程信息访问(MEDOM) 多用户同时操作 菜单式操作界面(MMI)– – – 监控点监视和显示 监控点命令 报警报表和应答• •PPCL可编程语言 内置控制程序– – 闭环回路比例，积分和微分（PID）控制 先进的PID参数闭环系统可调算法 峰值负载控制（PDL） 启动－停止时间最佳化控制（SSTO）•内置能源管理程序– –Siemens Building TechnologiesMEC在Apogee系统中的位置以太网10/100MInsight 数据库服 务器 Insight 用户端TCP/IPMEC Insight用户端BLN MBC100个RS485MECMECMECMBCFLNPXM 32个 PXMRS485 TECEXPPXM 8个 PMFLNPXM 32个 PXMRS485 PXMSiemens Building Technologies增强型MEC控制器-1000系列32位Power PC处理器 Motorola MPC 857T/860T 处理器主频 48MHz 主板提供32路点• • • • 8 DI (前4个点可作脉冲输入) 8 AI (0-10V，4-20mA，1K RTD)，可作DI点用 8 DO(250VAC,4A) 8 AO (0-10V，4-20mA)支持FLN总线* 支持LonWorks总线* 支持以太网接口* *不同的型号支持不同的总线接口Siemens Building TechnologiesMEC控制器的ALN总线• • • • • • • 100个控制器 RS485总线 115.2Kbps通讯速率 长达1200米 点对点通讯(Peer-to-Peer) 双绞屏蔽线(24AWG) 接线应避免T型连接Siemens Building Technologies设置ALN通讯• • 超级终端软件 使用MMI端口设置• • 设备(处理器)地址(Node) BLN通讯波特率 540-143调试电缆Siemens Building Technologies基本MEC控制器• 主板提供32路点– – – – 8 DI (前4个点可作脉冲输入) 8 AI (0-10V，4-20mA，1K RTD)，可作DI点用 8 DO(250VAC,4A) 8 AO (0-10V，4-20mA) MEC1100/1110 MEC1200/1210 MEC1300/1310 主板上 32 个点 MMI接口 扩展模块EXP接口 MODEM接口*X10 – 带手动／自动切换开关Siemens Building Technologies基本MEC控制器（续）Siemens Building Technologies为亚太设计的MEC控制器• • MEC 1101 / MEC 1201（EXP） 主板提供32路点– – – – 16 DI (前4个点可作脉冲输入) 8 AI (0-10V，4-20mA，1K RTD)，可作DI点用 4 DO(250VAC,4A) 4 AO (0-10V，4-20mA)•无手动／自动切换开关可选Siemens Building Technologies模块化设备控制器 (MEC)标准型MEC控制器类型，共8种• • • • • • • • MEC 1100 - 8DI,8DO,8AI,8AO MEC 1200 - 8DI,8DO,8AI,8AO,EXP MEC 1300 - 8DI,8DO,8AI,8AO,EXP,MODEM 549-610 549-613 549-616MEC 1110 - 8DI,8DO,8AI,8AO，HOA 549-612 MEC 1210 - 8DI,8DO,8AI,8AO,EXP，HOA 549-615 MEC 1310 - 8DI,8DO,8AI,8AO,EXP,MODEM ，HOA 549-617 MEC 1101 - 16DI,4DO,8AI,4AO MEC 1201 - 16DI,4DO,8AI,4AO,EXP 549-611 549-614Siemens Building Technologies带FLN总线的增强型MEC控制器•MEC 1200F/1210F/1300F/1310F–40M内存•MEC 1200F/1210F*，3条FLN总线，EXP扩展总线•MEC 1300F/1310F*，3条FLN总线，EXP扩展总线，MODEM接口•主板提供32路点*1X10 –带手动／自动切换开关带LonWorks总线的增强型MEC控制器•MEC 1200L/1210L/1300L/1310L–40M内存•MEC 1200L/1210L*，1条LonWorks总线，EXP扩展总线•MEC 1300L/1310L*，1条LonWorks总线，EXP扩展总线，MODEM接口•主板提供32路点*X10 –带手动／自动切换开关带以太网接口的增强型MEC控制器•MEC 1100E/1110E/1200E/1210E–40M内存•MEC 1100E/1110E*，1个以太网接口•MEC 1200E/1210E*，1个以太网接口，EXP扩展总线•主板提供32路点*X10 –带手动／自动切换开关带FLN总线和以太网接口的增强型MEC控制器•MEC 1200EF/1210EF–72M内存•MEC 1200EF，1个以太网接口，3条FLN总线，EXP扩展总线•MEC 1210EF，1个以太网接口，3条FLN总线，EXP扩展总线，HOA •主板提供32路点2007年7月6日增强型MEC 控制器种类，共16种DIDO AI AO HOA MODEM FLN EXP LonWorks Ethernet 999999MEC-1200EL 8888999549-644MEC-1210EL 88889999549-645MEC-1200L 888899549-640MEC-1210L 8888999549-641MEC-1300L8888999549-642MEC-1210F 8888999549-621MEC-1200EF 888899549-628MEC-1110E 88889549-625MEC-1310L88889999549-643P/N MEC-1200F 888899549-620MEC-1300F 8888999549-622MEC-1310F 88889999549-623MEC-1210EF 8888999549-629MEC-1100E 8888549-624MEC-1200E 88889549-626MEC-1210E 888899549-627PXM点扩展模块–Point eXpansion Module•支持点扩展总线EXP，每条EXP总线最多可连接8个扩展点模块•支持楼层级网络FLN，每条FLN总线最多可连接32个扩展点模块目前共有7种：•模拟扩展点模块-4AI，4AO•模拟扩展点模块-4AI，4AO，带手动/自动开关•数字扩展点模块-4DI，4DO•数字扩展点模块-4DI，4DO ，带手动/自动开关•数字扩展点模块-8DI，4DO，(前4个点可作脉冲输入)•数字扩展点模块-8DI，4DO ，带手动/自动开关•模拟扩展点模块-8AI (0-10V，4-20mA，1K RTD)–可作DI点用2007年7月6日PXM 点扩展模块(续)HOAFLN P/N 模拟监控点扩充模块8AI ，24V9549-209数字监控点扩充模块4DI/4DO ，24V 9549-212数字监控点扩充模块4DI/4DO ，24 V 99549-213数字监控点扩充模块8DI/4DO ，24V 9549-210数字监控点扩充模块8DI/4DO ，24 V 99549-2119模拟监控点扩充模块4AI/4AO ，24V 9549-214模拟监控点扩充模块4AI/4AO ，24V9549-215MEC与点模块的连接•EXP总线•最长距离为61米•通讯速率为38.4Kbps•最多可连接8个点模块•点地址为1-8MEC/MBC与点扩展模块的连接•EXP总线(MEC)–最长距离为61米–通讯速率为38.4Kbps–最多可连接8个点模块•FLN总线(MEC/MBC)–最长距离为1200米–通讯速率为4800，9600，19200，38400bps–最多可连接32个点扩展模块典型MEC, PXM,点模块接线图AI212007年7月6日星期五Siemens Building Technologies MEC(VER 2.5)上的AI 可转换为DI •连接一个1/2-Watt, 3.3K 欧姆的电阻在24 Vdc sensor supply 和AI输入之间•连接另一个电阻到信号输入端•跳接输入类型为电流（current ）•定义点为LDISiemens Building Technologies LUI 操作面板•二行40个字符•通讯波特率2400 -115200bps •就地操作控制器–显示数据库数据–修改数据•报警状态显示•具有操作权限保护•货号：549-301。
模块化设计
模块化是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，现已成为一种新 技术被广泛应用，尤其是信息时代电子产品不断推陈出新，模块化设计的产品正
在不断涌现。如何使产品的模块化设计全方位地满足市场的多样化需求，应当引 起企业经营者、新产品开发人员及其标准化研究者的高度重视。模块化设计已被 广泛应用于机床、电子产品、航天、航空等设计领域，但至今模块化术语尚未给 出公认的权威性定义。企业一方面必须利用产品的批量化、标准化和通用化来缩 短上市周期、降低产品成本、提高产品质量，另一方面还要不断地进行产品创新 使产品越来越个性化，满足客户的定制需求。这样，如何平衡产品的标准化、通 用化与定制化、柔性化之间的矛盾，成为赢得竞争的关键能力。平台化、模块化 的产品设计和生产可以在保持产品较高通用性的同时提供产品的多样化配置，因 此平台化、模块化的产品是解决定制化生产和批量化生产这对矛盾的一条出路。
3）横系列和跨系列模块化设计。除发展横系列产品之外，改变某些模块还 能得到其它系列产品者，便属于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，除可发展横系列的数控及各型镗铣加工中心外，更换立柱、 滑座及工作台，即可将镗铣床变为跨系列的落地镗床。
4）全系列模块化设计。全系列包括纵系列和横系列。例如，德国某厂生产 的工具铣，除可改变为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形成横系列产品外，还可改 变床身、横梁的高度和长度，得到三种纵系列的产品。
概念
（Block-based design） 所谓的模块化设计，简单地说就是将产品的某 些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性 的模块与其他产品要素进行多种组合，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。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来，可以同时 满足产品的功能属性和环境属性，一方面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；另一方面，可以减少或消除对环境 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。
《测控仪器设计》(第4章)《测控仪器设计(第3版)》精选全文
（3）滚动轴承导轨
– 摩擦力矩小 – 运动灵活 – 承载能力大 – 调整方便 – 用于大型仪器（如万工显、三座标、测长机等）
（二）滚动摩擦导轨的组合应用
（1）滚动与滑动摩擦导轨 的组合应用
– 滚动轴承导轨摩擦力 小 ，运动灵活 ，用做
导向
滚动轴承和滑动导轨的组合 1—平面滑动导轨 2—滚动轴承导轨
导轨的几何精度包括导轨在垂直平面内与水平面内的直线度，导轨面间 的平行度和导轨间的垂直度
（2）导轨的接触精度
垂直面内的直线度
水平面内的直线度
导轨面间的平行度
（二）导轨运动的平稳性
爬行现象：在其低速运动时，导轨运动的驱动指令是均匀的
而与动导轨相连的工作台却出现一慢一快，一跳一停的现象 产生爬行现象的主要原因有： ①导轨间的静、动摩擦系数差值较大； ②动摩擦系数随速度变化； ③系统刚度差
高
液体静压
高
导轨
空气静压
高
导轨
较好 较好
好 好
大 较低 较大 较低
差 较好
好
要求不 高
要求较 高
要求高
好 要求高
成本
低 较高
高 高
（二）标准导轨的选用
b） a）
直线球滑座系列导轨 a）直线球滑座导轨 b）球滑座LSP型结构示意图
• 1．滚珠导轨
▪ （1）双V形滚珠导轨
▪ 运动灵敏度较高，能承受 不大的倾复力矩
▪ (2)双圆弧滚珠导轨
▪ 计量光学仪器中（如小型 工具显微镜、投影仪等） 使用
▪ 接触面积较大，接触点 应力较小，变形也较小， 承载能力强、寿命长。
V形滚珠导轨 a）常用双V形滚珠导轨 b）V形小圆弧导轨
c）双圆弧导轨
模块化设计 书籍
模块化设计书籍
以下是关于模块化设计的书籍推荐：
- 《工业产品模块化设计》：着眼于“模块化设计”这一制造业大趋势，结合马自达、电装、西科姆等日本企业借助模块化设计实现降本增效的典型案例，阐明了工业产品模块化设计的内在原理和成功的必要条件。
- 《装配式建筑——模块化设计和建造导论》：为建筑师、结构工程师和施工技术人员所写，是一本非现场施工指南。
它系统地介绍了预制建筑产生的背景、应用的原则以及优势，展示了应用组件、面板、模块进行建筑设计施工所面临的机遇和挑战。
- 《模块化研究：现代标准化前沿》：既可以为读者进一步研究模块化理论和方法提供一个平台，也可以为读者开展模块化设计提供操作指南。
模块化作为一种现代设计方法，是现代标准化的前言技术和建设创新型国家的标准化利器，是推动技术创新和产品创新的重要动力，已在国民经济的各行业中得到广泛应用。
CATIA软件模块化设计实践
CATIA软件模块化设计实践CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）是由达索系统公司（Dassault Systèmes）开发的一款三维CAD/CAM/CAE软件。
它是目前工业设计领域应用广泛的软件之一，具备强大的设计功能和高度可定制化的特点。
本文将介绍CATIA软件中的模块化设计实践，探讨如何利用CATIA的模块化功能提高设计效率和质量。
一、CATIA软件的模块化设计概述模块化设计是指将整个设计过程分为若干个相对独立的功能模块，在不同的模块之间灵活组合，形成一个完整的产品或系统。
CATIA软件以其强大的功能和灵活的操作方式赢得了众多设计师的青睐，其模块化设计功能更是提供了更多的便利。
二、模块化设计的流程与方法1. 模块化设计的流程模块化设计流程包括需求分析、分模块设计、模块测试和模块集成四个主要环节。
在CATIA软件中，可以通过以下步骤来完成模块化设计的流程：（1）需求分析：根据产品或系统的设计要求，明确各个功能模块的具体功能和相互关系。
（2）分模块设计：将需求分析结果转化为具体的设计方案，划分各个功能模块，并对每个功能模块进行详细设计。
（3）模块测试：依据设计要求，对每个功能模块进行单独测试，确保其功能正常。
（4）模块集成：将各个功能模块以合适的方式集成为一个整体，以完成最终的产品或系统设计。
2. 模块化设计的方法CATIA软件提供了多种方法来支持模块化设计，例如模块化建模、装配设计和参数化设计等。
下面分别介绍这几种设计方法在CATIA软件中的应用：（1）模块化建模：利用CATIA的建模功能，将各个功能模块单独建模，确保各模块之间的独立性和互换性。
在设计过程中，可以通过模块化建模的方式，对不同模块进行轻松修改和替换，以满足不同需求。
（2）装配设计：CATIA软件提供了全面的装配设计功能，可以将各个功能模块进行装配，将它们组合成一个整体。
舍弗勒eDrive平台模块化和高度集成
舍弗勒eDrive平台模块化和高度集成本文为舍弗勒电驱动平台模块化技术将围绕以下四部分进行讲解：一、引言二、模块化方法三、平台组件四、总结与展望一、引言电驱动的发展远远超出了电动机的范畴。
只有通过电机，电力电子设备，传感器，机械集成和控制策略的相互作用才能实现最佳的效率，范围和系统成本，这就是为什么需要一种面向系统化方法的原因。
舍弗勒早在2011年就证明了自己在“主动电动驱动”概念车方面的专业技术。
ŠkodaOctavia中的内燃机被两个电动轴驱动器所取代，每个轴驱动器的额定功率为105 kW。
即使那时，这些电动机都是公司内部开发的单元。
虽然最初固定了电动机的齿轮比和轴速，但从2014年开始，该概念车采用了第三代后桥驱动，该驱动系统具有两档变速箱，额定功率降至65 kW。
该驱动系统现在包括公司内部开发的新型电子产品。
两代概念车在每个车轮上均独立具有扭矩矢量。
虽然牵引驱动的电力电子系统当时仍然是一个单独的系统，但它已经安装在车轴上，用于扭矩矢量控制。
与此同时，可以预见的是，电动汽车数量将在未来十年内达到很大比例，机电一体化程度将大幅提高。
与此同时，动力总成的拓扑结构也有很大的不同，可以根据其安装位置[1]进行分类。
这些动力总成的设计实现需要四类汇总:·混合动力模块集成到内燃机的动力总成中·专用的混合动力变速箱，专门实现混合动力和电动驱动模式·专用混合动力系统和纯电动汽车的电动轴驱动·轮毂驱动，用于新的机动性概念。
电驱动可以在各种电压水平下运行，从初始混合时的48 V到纯电池驱动的车辆中的400V，这增加了它们的复杂性。
为了在可接受的电流水平上缩短电池充电时间，第一批制造商已经推出了800V车载电气系统的项目。
因此，电驱动的功率范围非常广泛—从20 kW到400 kW以上。
所有未来集成概念的共同点是，它们将在很大程度上集成机械和电气/电子系统-图1。
但是，对电动机的要求却大不相同。
模块化建筑机电管线综合设计与施工技术
模块化建筑机电管线综合设计与施工技术*发布时间：2022-11-04T06:59:54.075Z 来源：《中国科技信息》2022年13期7月作者：吴志超1，毛绍国2，赵宝军2，左劲3，王琼3 [导读] 模块化集成建筑（MiC）将繁多复杂的机电管线系统进行工厂集成并在现场进行拼驳，相较传统建吴志超1，毛绍国2，赵宝军2，左劲3，王琼3（1.深圳市福田区建筑工务署，广东深圳 518000；2.中建海龙科技有限公司，广东深圳 518000；3.广东海龙建筑科技有限公司，广东珠海 519000）[摘要] 模块化集成建筑（MiC）将繁多复杂的机电管线系统进行工厂集成并在现场进行拼驳，相较传统建筑机电安装方式具有高效率、高质量等优势。
以深圳第九高科技预制学校的机电管线设计与装配施工为例，介绍基于BIM深化建模与分析的模块化建筑管线综合设计与施工技术。
实践经验表明，依据BIM科学排布的管综模型指导工厂进行模块化管线预制及装配化现场安装，可减少各专业管线相互碰撞，提升模块化建筑现场拼装施工效率与质量。
[关键词] 装配式建筑；模块化集成建筑（MiC）；机电管线；施工技术Integrated Design and Construction Technology of Mechanical and Electrical Pipeline in Modular Building WU Zhichao[ *中国建筑绿色建造工程研究中心装配式建筑技术（CSCEC-PT-005）[作者简介] 吴志超，工程师，E-mail:**************** [收稿日期]], MAO Shaoguo2, ZHAO Baojun2,ZUO Jin3,WANG Qiong3 (1.Bureau of Public Works of Shenzhen Futian District, Shenzhen,Guangdong, 518000,China;2.China State Construction Hailong Technology Co., Ltd.,Shenzhen,Guangdong 518110,China;3.China State Hailong Construction Technology Co., Ltd.,Zhuhai Guangdong 519170,China) Abstract: Modular integrated building (MiC) integrates various complex mechanical and electrical pipeline systems in factories and refute on site. The advantages of high efficiency and high quality were outstood compared with traditional buildings.Taking the mechanical and electrical pipeline system design and assembly construction of Shenzhen Ninth High-tech Precast School as an example, the comprehensive design and construction technology of modular building pipeline based on BIM deepening modeling and analysis were introduced.Practical experience showed that the prefabrication and assembly of the modular pipeline, site installation according to BIM, can reduce the collision of various professional pipelines and improve the efficiency and quality of the modular construction site assembly. Key words: prefabricated building; modular integrated building (MiC); mechanical and electrical pipelines; construction technology0引言模块化集成建筑（MiC）是将建筑根据功能划分为若干模块，再将模块进行高标准、高效率的工业化预制，最后运送至工地装配的新型装配式建造模式，它与传统建筑相比可以减少25%的材料浪费、70%的建筑垃圾和55%的能源消耗，是建筑业实现“双碳”目标的有效途径。
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浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
4
先标准化，后智慧化
工业4.0首要是要做标准化。 工业4.0工作组认为，推行工业4.0需要在8个关键领域 采取行动。其中第一个领域就是“标准化和参考架构” 。 标准化工作主要围绕智慧工厂生态链上各个环节制定 合作机制，确定哪些信息可被用来交换。 工业4.0将制定一揽子共同标准，使合作机制成为可能 ，并通过一系列标准（如成本、可用性和资源消耗） 对生产流程进行优化。 借助智慧工厂的标准化将制造业生产模式推广到国际 市场，以标准化提高技术创新和模式创新的市场化效 率，继续保持德国工业的世界领先地位。
工业3.2 工业1.0 工业3.3
大批量定制，20世纪90年代
小 少
手工生产，19世纪
工业4.0
多
产品种类
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
6
大批量定制的涵义
生产效益 大批量生产 彻底的大批量定制生产方式 高级大 批量定制生 中级大 产区域 批量定制生 产区域 中批量生产 优化方向 小批量生产 正常情况下不可能的区域 单件生产 传统的定制 单件 生产方式 小批量 中批量 生产批量 大批量 大批量定制生产区域
模块化设计
浙江大学 顾新建
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
1
提纲
1 模块化设计的背景和需求 2 产品模块化设计方法 3 4 5 不同层次的模块化方法应用 不同行业的模块化方法应用 面向生命周期的模块化方法应用
6 产品模块化方法发展趋势 7 小结
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
2
新一轮科技革命——两种前景
5
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
生产方式的演变与产品批量、种类的关系
大
工业2.0
大批量生产 20世纪10年代
产 品 批 量
成组技术，20世纪50年代 柔性制造，20世纪60年代 计算机集成制造，20世纪70年代 精益生产，20世纪80年代 全能制造，20世纪90年代 敏捷制造，20世纪90年代 分形企业，20世纪90年代 工业3.1 生物型制造，20世纪90年代 现代集成制造，20世纪90年代
管理 科学管理 人性化管理 柔性管理 创新管理 和谐管理 技术 产品 标准化 模块化 柔性化 人机一体化 个性化服务 智能化 体验服务
大众化服务 多样化服务 服务
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一种古老而又年轻的方法——模块化设计方法
模块化设计历史悠久，古老的建筑、家具乃至活字印 刷中都有模块化的身影。 说它年轻，西方学者在2012年初推出的第三次工业革 命的概念中将模块化视为主要代表性技术之一。 事实上，模块化已经为我们带来了许多好处，例如， 计算机、手机等产品性价比的快速提升。 但是，还有更多产品的模块化需要我们去开发，更大 范围的模块化需要我们去实现。
初级大 批量定制生 产区域 传统生产方式区域
传统的大批 量生产方式
1970年，托夫勒（Alvin Toffler）在其《Future Shock》（未来的冲击）一书中提出了 一种全新的生产方式的设想：以类似于标准化或大批量生产的成本和时间，提供满足客 户特定需求的产品和服务。 1987年，达维斯（Stan Davis）在《Future Perfect》（未来的理想生产方式）一书中 首次将这种生产方式称为“Mass Customization”，即大批量定制，简称MC。
理想状态线
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
8
实现大批量定制的不同方法
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
9
大批量定制中各相关部分的发展趋势示意图
消费 基本需求 安全需求 求美的需求 情感需求 自我实现的需求 者 批量生产 成组技术 精益生产 敏捷制造 大批量定制 企业 信息 技术 函数重用 模块重用 类的重用 组件重用 软件自动化
进汽系统
本体系统
…… 控制系统 汽轮机本体系统
模 块 的 广 义 定 义
汽缸
转子
……
叶片 汽轮机转子
前轴段 前汽封段 通流段 、结构单元等模块。 按照通用性分有：①通用模块：指在产品族中被多个产品所采用的模块, 其尺寸、形状 或特性在不同产品中是完全一样的。其中如果在产品族中被几乎所有产品都采用的通用模 块又可被称为基本模块；②专用模块：指在产品族中只被个别产品所采用的模块, 是该产 品为了满足特定的需求(或功能)而采用的模块。
3
工业4.0是网络化和智慧化的时代
工业4.0指利用信息物理系统(Cyber—Physical System简称 CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达 到快速，有效，个人化的产品供应。 工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模 式转变，目标是要建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与 服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会 产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程将发生改 变，产业链分工也将被重组。
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
7
从大批量生产到大批量定制的转变
研发 设计 制造 装配 销售 服务
大批量生产
按订单服务 STO
大批量生产
按库存生产 MTS
供 应 商
大批量生产
按订单装配
ATO
客 户
大批量生产
按订单制造
MTO
大批量生产
按订单设计
ETO
客户订单分离点
按订单研制 RTO
当前状态线
目标状态线
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
12
模块
只面向部件 的模块的定 义 成套装置 热电联产装置 核电站 生产线 ……
整机 通用整机 非标整机 模 块 的 狭 义 定 义 强调通用 性的模块 的定义 部件 通用部件 专用部件 零件 通用零件 专用零件 结构单元 通用单元 专用单元
锅炉
工业汽轮机
发电机 工业汽轮机
国外学术界 德国工业4.0 美国工业互联网 第三次工业革命 ……
制造业回归；“中国崛起”将可能被“第三次工业革命”所终结 国外的观点 锋芒对麦尖？ 中央的观点 紧紧抓住世界范围内新一轮科技革命和产业变革与我国 加快转变经济发展方式历史性交汇的历史性机遇，将 大大加快我国工业化和建设制造强国的进程。
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
浙江大学 顾新建教授，祁国宁教授
11
关键术语的定义
模块（ module） 组成系统的、具有确定功能和标准接口的典型的通用独立单元。
产品族（Product Family ）: 具有相似功能和/或结构的产品集合。
模块化产品平台 （modular product platform）： 产品经过模块化设计后形成的基本模块、通用模块和专用模块以及 这些模块间关系的集合。 。