模块化参数化设计现状分析讲解
机械设计中模块化设计研究
机械设计中模块化设计研究摘要:机械设备广泛应用于工业生产、建筑施工、农业种植等多方面,机械设备是各个行业的基础,机械设备的质量直接决定着整个工业体系的发展。
模块化设计,通过调节各个子程序之间的连接关系,保证整个的软件稳定运行,在降低整体的制造成本的同时,确保设备运行的安全和稳定性,模块化设计是我国制造业发展的未来趋势。
关键词:机械设计;模块化设计;问题;对策一、模块化设计要求(一)强化模块化功能分析在功能分析式模块化设计中,需要把产品分成不同模块,以最小单元为基准进行设计,在功能分析时要明确各个功能模块之间的相关性,重新组合模块,构建完整的产品功能模块系统,综合模块数量、成本、工作效益之间的关系,在最小成本区内进行开发。
从机械设计的本质而言,可以将产品分为任意层,模块的模块本身层次越低,整体的设计越简单,通用化的程度越高,随着模块数量增加,接口数量呈级数增长,后续的制造、装备、包装也更加困难。
因此在模块化设计时需要综合考虑设计、装配、维修、成本等不同因素。
将子功能划分到每个功能区,建立联系。
机电产品中的各个零件并不是孤立存在的,本身存在一定的相关关系。
两块功能模块之间有直接的装配关系称为直接相关,而还有部分模块本身没有直接装配关系,但其位置有严格的要求称之为间接相关,因此在实际管理过程中要统筹模块之间的几何相关条件和物理相关条件,通过模糊聚类的方式,构建相应的矩阵方程,借助评价准则拟定最终的作业方案。
1.几何相关条件几何相关条件对两个模块之间的静止位置、复原情况、相对运动轨迹有着极高的精度要求,需要综合考虑两模块之间的垂直状态、平行度、同轴度。
例如,普通机床上的主轴箱和床身模块,在装配过程中应该确保主轴轴线与导轨之间的平行度,主轴中心线应与尾座之间的中心线保持在同一水平线上,主轴要与刀架、床身位置都应该符合基础的几何条件。
因此在实际设计过程中要通过有限的约束,以保证各个系统处稳定位置,从而保证机械正常运转。
机械产品模块化设计探讨
机械产品模块化设计探讨目前,机械制造企业面临的市场环境并不乐观。
企业若要保持自身的生存空间与竞争力,必须提升产品创新能力、压缩设计周期,还要保证用户化程度,以低成本获取高收益。
在这种要求下,模块化机械产品应运而生。
它的出现促进了产品迭代,进一步提升了产品的质量,扩大了应用范围,为企业发展带来了动力。
鉴于此,文章对机械产品模块化设计进行了阐述,着重分析了模块化平台构建,并提出了相关观点,以供参考。
标签:机械产品;模块化设计;平台结构1 模块化设计概述模块化设计是目前机械产品设计过程中的主流方法之一。
该方法在压缩产品设计周期、提升产品质量及降低成本方面具有较大的优越性。
同时,采取模块化设计可为用户提供个性化定制。
模块化设计并不存在准确定义。
通常认为,模块化设计是在不同規格产品功能分析的基础上,划分出一套具备不同功能特点的结构模块,并让这些模块得以通用化[1]。
对于用户而言,通过筛选所需模块进行组合,即可满足自身需求。
模块化设计赋予了产品多元化特征,并实现了产品系列化。
基于这种特性,可让产品在最大程度上满足市场需求。
模块通用化则在原有成熟产品的基础上进行完善,在提升产品质量的同时,有效控制了成本。
即便是相同功能的模块化产品,也不见得是单一类型的部件,可由多种互换模块部件构成。
通过组合,使其在结构及性能方面更为协调。
模块化设计的发展从一定程度上促进了零件及接口标准化的实现。
另外,模块化结构产品具有良好的维修性。
单个模块易于拆卸、组装,不会受到工具、器材、空间的限制,给维修工作带来了便利性。
2 模块化平台特征分析2.1 机械产品模块化特性模块化产品具有可分性与可变性两种特征。
可分性又分为内部可分性与外部可分性。
外部可分性体现了模块化的层次,是产品由模块化零件组成的程度;内部可分性则是指产品可被分为与特定价值链密切关联的独立活动的程度。
可变性也被分为内部可变性与外部可变性,内部可变性是指产品在定制过程中获取特定属性不同子集的程度;外部可变性则是指某些属性自身被定制化的程度[2]。
机械产品模块化设计方法研究
机械产品模块化设计方法研究一、本文概述随着科技的不断进步和工业的快速发展,机械产品的设计与制造面临着越来越高的要求。
模块化设计作为一种先进的设计理念,已经成为提高机械产品设计效率、优化资源配置、降低生产成本并满足市场快速响应需求的重要手段。
本文旨在探讨机械产品模块化设计方法的研究现状和发展趋势,分析模块化设计的理论框架和关键技术,并通过实例分析模块化设计在机械产品中的应用效果。
通过对模块化设计方法的深入研究,本文旨在为机械产品的设计提供理论支持和实践指导,推动机械产品设计向更高层次、更广领域发展。
二、模块化设计理论基础模块化设计是一种先进的产品设计方法,其核心理念在于将复杂的产品系统分解为若干个独立且可互换的模块,以便进行独立设计、制造和维护。
模块化设计不仅提高了设计的灵活性,也便于产品的升级和个性化定制。
本节将详细介绍模块化设计的基础理论,包括模块化设计的原则、模块划分的方法以及模块接口的设计。
模块化设计的核心原则包括独立性、互换性、通用性和标准化。
独立性原则要求每个模块在功能、结构和制造上都是独立的,以便进行单独的设计、制造和测试。
互换性原则意味着不同模块之间可以相互替换,以满足不同的功能需求。
通用性原则强调模块应具有一定的通用性,可以在不同产品或系统中重复使用。
标准化原则则要求模块的设计应遵循统一的标准和规范,以便于模块的生产、管理和维护。
模块划分是模块化设计的关键环节,其目的是将产品系统分解为若干个功能独立、结构合理的模块。
常见的模块划分方法包括功能划分、结构划分和混合划分。
功能划分是根据产品的功能需求,将具有相似功能的部分划分为同一模块。
结构划分则是根据产品的结构特点,将具有相似结构或制造工艺的部分划分为同一模块。
混合划分则是综合考虑功能和结构因素,进行模块划分。
在实际应用中,应根据产品的具体情况选择合适的模块划分方法。
模块接口是模块之间相互连接和通信的桥梁,其设计对于产品的整体性能和可靠性至关重要。
非标自动化设备的模块化设计分析
非标自动化设备的模块化设计分析 201112摘要:现阶段,我国社会正在飞速发展之中,在当前现代化工业中,各个工业企业生产运行中对自动化设备的需求量大幅度增长。
自动化设备能够有效地提高产品的生产质量与生产效率,带动工业产品的发展,提升其在市场的竞争力。
非标自动化设备与传统的自动化设备存在一定的差异,主要体现在其运行过程中没有固定统一的执行标准,属于一种专用的设备,根据企业与用户的使用需求,专门定制。
非标自动化设备具有多样化功能,其开发与定制周期较短,可复制性较低。
模块化设计能够通过组合各个不同功能组件,有效地提升非标自动化设备的运行功能与使用性能,对当前工业自动化与可持续化发展具有重要意义。
关键词:非标自动化设备;模块化设计;分析引言随着时代的建设和发展,大量的自动化设备被引入进行建设生产。
但相关工程工业要想适应市场的发展需求,仅仅引入自动化设备是远远不足的,最重要的还是提升工程产品的实际质量,个性化的产品能够更好地稳定工作生产中的每一项产品质量,在实现个性化设计的基础上,能够带动相关产品的市场竞争力提升。
引入非标自动化设备可以更加高效快捷地提升产品质量,降低产品输出成本,以简洁的生产理念来适应产品的多样性和稳定性,进而推动产品的升级换代。
1非标设备模块化的设计特点以及优势1.1 模块化设计的特点模块化设计是指在当前的产品整体生产线中,将对应的生产机械以及生产流程进行合理科学的拆分设计,在这样科学的设计情况下,通过不同的组合形式来满足设计所需。
在非标模块化的设计过程中需要设置对应不同需求的工程设计模块,这些工程涉及模块只需要通过简单的方式就可以满足不同程度的或不同状态下的需求。
因此,如果对应的非标设备模块化在设计中,各个模块之间的连接方式复杂化,那么就偏离了最初模块化设计的根本目的。
在对应的产品生产线中,非标设备采用模块化设计流程,可以让工程设计过程中的模块良好连接,并且在更加科学简洁的情况下,满足产品的使用需求。
模块化参数化设计现状分析
模块化参数化设计现状分析目前,模块化参数化设计在软件开发、电子设计、机械设计以及系统集成等领域得到了广泛应用和研究。
下面将从软件开发、电子设计和机械设计三个方面分析模块化参数化设计的现状。
首先,从软件开发领域来看,模块化参数化设计已经成为了现代软件开发的重要方式。
现在的软件开发趋向于将系统划分为多个独立的模块,并且这些模块之间可以通过参数的方式进行配置和定制。
这种模块化参数化设计可以提高代码的复用性和可管理性,并且能够加快开发速度。
在软件开发中,有许多库和框架提供了模块化参数化设计的支持,如Spring 框架和Python的Django框架等。
其次,从电子设计的角度来看,模块化参数化设计在电子系统设计中也得到了广泛应用。
现在的电子系统往往包含多个功能模块,这些模块可以通过参数的方式进行配置和定制,从而实现不同功能的组合。
例如,FPGA设计中的IP核就是一种模块化参数化设计的体现,可以通过配置参数的方式来实现不同功能的IP核。
此外,在芯片设计中也使用了模块化参数化设计的思想,通过将芯片划分为多个可重复使用的模块,从而提高了芯片设计的效率和可靠性。
最后,从机械设计的角度来看,模块化参数化设计在产品设计领域也有广泛应用。
现在的产品设计往往需要考虑多个因素,如功能、形状、材料等,这些因素可以通过参数的方式来进行调整和配置,从而满足不同用户的需求。
例如,在3D打印中,可以通过调整模型的参数来改变打印出的产品的尺寸、形状和材料等。
总的来说,模块化参数化设计在软件开发、电子设计和机械设计等领域得到了广泛应用。
这种设计方式可以提高系统的可拓展性、可维护性和可定制性,从而满足不同用户的需求。
未来,随着技术的不断发展和应用场景的不断拓展,模块化参数化设计将会进一步深化和推广。
系统模块化设计总结
系统模块化设计总结在当今复杂的系统开发领域,模块化设计已成为一种关键的设计理念和方法。
它不仅有助于提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性,还能有效降低系统开发的复杂性和成本。
本文将对系统模块化设计进行全面的总结和探讨。
一、系统模块化设计的概念系统模块化设计是将一个复杂的系统分解为若干个相对独立、功能明确的模块,每个模块具有特定的功能和接口。
这些模块可以单独开发、测试和维护,最后通过一定的规则和接口进行组合,形成一个完整的系统。
例如,在一个电子商务系统中,可以将用户管理、商品管理、订单管理等功能分别设计为不同的模块。
每个模块专注于完成自己的特定任务,相互之间通过定义好的接口进行交互。
二、系统模块化设计的优点1、提高可维护性当系统中的某个模块出现问题时,只需要对该模块进行修复或改进,而不会影响到其他模块。
这大大降低了维护的难度和成本,提高了维护的效率。
2、增强可扩展性新的功能可以通过添加新的模块来实现,而不需要对整个系统进行大规模的修改。
这样可以快速响应业务需求的变化,使系统具有更好的适应性。
3、便于团队协作不同的团队或人员可以负责不同的模块开发,提高了开发效率,减少了沟通成本和冲突。
4、促进代码复用经过精心设计的模块可以在不同的项目中重复使用,减少了重复开发的工作量,提高了代码的质量和开发效率。
三、系统模块化设计的原则1、高内聚模块内部的元素应该紧密相关,共同完成一个明确的功能。
模块内部的各个部分之间应该具有强的关联性和协调性,以确保模块的功能完整性和一致性。
2、低耦合模块之间的依赖关系应该尽量减少,模块之间的交互应该通过定义明确的接口进行。
这样可以降低模块之间的相互影响,提高系统的灵活性和可维护性。
3、职责单一每个模块应该只负责一个明确的职责,避免模块承担过多的功能,导致模块的复杂性增加。
4、接口明确模块之间的接口应该清晰、简洁、易于理解和使用。
接口的定义应该包括输入、输出、异常处理等方面的内容,以确保模块之间的交互顺畅。
电梯轿厢结构模块化和参数化设计方案分析
电梯轿厢结构模块化和参数化设计分析陈东文摘要:随着人们生活质量的不断提高,高楼大厦也一栋栋拔地而起,这样也伴随着电梯也越来越走进人们日常的生活当中。
电梯能够给人带来便利,不管是在生活中还是工作中。
如今,电梯的设计也在不断的发生变化,一些新型的设计不断出现在人们的视线当中,例如:模块化设计和参数化设计。
本篇文章主要讲述模块化和参数化的设计。
关键词:电梯轿厢、模块化、参数化一栋栋的高楼大厦平地而起,楼梯虽然还在大厦里面,但已经基本不作为人们上楼的通道,取而代之则是电梯,电梯是一种垂直运输的设备,不管是在生活中还是工作中都能给人们带来很大的便利。
随着电梯的用途越来越广泛,给电梯制造商的挑战也就越来越大,因为电梯的更新周期在不断的缩短,而且有些客户的要求比较高,因此,个性化和多样化的需求给电梯制造商带来了许多麻烦。
电梯企业想要发展和生存就必须应对各种各样的客户的挑战,从而开发出快速、有效并且可靠的产品,开发的同时也需要满足各式各样的客户,不管是个性化的,还是多样化的,只有这样,企业才能生存下去。
客户的要求有许多种,为了满足所有客户的要求,设计师们开发出了一种有效的设计方法,叫做模块化设计方法,模块化设计方法能够以最快的速度、最低的成本设计出高效并且可靠的产品出来,从而满足客户的需求。
如今的电梯行业竞争力很大,模块化的设计方法就是为了能够适应当今的市场竞争,不管是个性化、多样化还是多品种的条件下,都能够不断地设计出新的产品,满足客户需要。
本篇文章主要结合模块化和参数化这两种设计方法,为了更好研发出电梯轿厢的结构模块化和参数化的设计系统,我们采取在CAD/CAM软件Pro/E的应用基础之上设计出三维参数化。
这样一来能够节约设计师大量的时间和精力,比如:(1)设计师设计作品绘制草图时不用每次都从头开始,因为这个结构模块可以重复的使用;(2)它能在最短的时间内设计出一个概念性状;(3)能在最短的时间内实验多个构思,从而进行筛选。
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
飞机工艺装备模块化及参数化设计研究
飞机工艺装备模块化及参数化设计研究摘要:飞机工艺装备简称飞机工装,是飞机制造的关键技术之一,对飞机产品质量、制造成本和生产周期都有非常重要的影响。
提高工艺装备的设计效率和质量对飞机制造企业意义重大。
本文通过对飞机工艺装备进行模块划分,研究模块化及参数化设计,实现飞机工艺装备的快速设计。
关键词:工艺装备;模块化;参数化飞机工艺装备在航空产品的生产制造过程起着非常重要的作用,它对飞机产品的可靠性、适航性有着重要的意义,同时又关系着飞机产品的生产制造成本及周期,对产品在市场上的竞争力影响很大。
据统计,工艺装备的设计、制造周期一般占产品研制周期的40%左右,成本占总成本的25%左右,因此,工艺装备的设计制造在航空制造企业中是不容忽视的部分。
一、飞机工艺装备模块化、参数化设计的基础飞机工艺装备的种类很多,如装配工装、成型模、工作梯台、转运拖车、装配夹具、焊接夹具等。
工艺装备与飞机产品接触、连接、装配位置因飞机产品的不同而各不相同,但主体部分却存在大量相似的结构,这也就给工艺装备模块化及参数化设计提供了基础。
以生产制造过程中常用的夹具为例,夹具一般由夹具本体、夹紧机构、传动装置、定位件、夹紧件和导向件等组成。
定位件、夹紧件及导向件的结构会根据与之配合的产品外形进行调整,而夹具本体、夹紧机构及传动装置的结构基本固定,不会有太大的变化。
因此,在工装设计过程中,就可以针对变化较小的夹具本体、夹紧机构及传动装置进行模块化及参数化设计,这样能够大大提高工艺装备的设计效率,并且能够提高工艺装备的稳定性,提高飞机产品质量。
模块化设计的方式有两种,一是全部采用标准模块进行组合设计,二是采用标准模块和非标准模块进行组合设计。
通常情况下,第二种方法更为常用,标准模块主要用于工装主体结构部分的设计,而非标准模块用于与产品接触、装配位置的设计。
参数化设计可以大大提高模型的生成和修改速度,在工艺装备的系列设计、相似设计中具有较大的应用价值。
现代模具设计技术的现状及发展趋势
现代模具设计技术的现状及发展趋势摘要:随着社会的发展和进步,我国制造行业也逐渐提升了技术水平和生产能力,尤其在模具设计和制造过程当中,也更是展现了较高的能力。
对于模具的设计和使用,是制造过程必不可少的零部件,只有有效使用模具进行生产制造,才能有效完成相应的制造任务,逐步则是提升企业的生产效益和发展能力。
对于目前的模具设计和使用而言,实际存在不同的方向和设计水平,因此也就产生了不同的制造质量。
根据具体情况,分析和研究相应的模具设计和应用,将有效的明确目前的模具设计现状以及存在问题,进而则是根据实际问题采取有效的措施进行解决,逐步能够提升模具设计的水平和使用的质量。
本文基于此,研究和分析现代模具的设计现状和发展趋势,为后续制造行业发展和模具的设计创新与完善提供指导。
关键词:模具设计;设计现状;发展趋势设计和制造模具的过程也就是将应用原材料生产模具的过程。
这一过程中主要包括了在确定了模具的结构方案后进行模具的设计,并确定加工工艺的流程,以及生产、装配和检验包装等环节。
模具设计和制造的内容主要包括的就是模具设计以及模具制造这两方面。
在模具的设计中包括冲压模及塑料膜的设计等,在模具的制造中既有传统加工的切削铸造等工艺,也有新兴的一些现代化的特种加工工艺。
在我国的现代化工业生产的过程中,模具具有重要的作用,大量的设备都需要应用模具对相关零件进行制造成型。
目前的现代化模具既能够对应用与微电子等元器件上的极其精细的部件进行成型,也能够生产大型的机电设备零件。
应用模具进行生产制造能够按照产品的不同要求生产出各种形状及尺寸的零件,且零件能够达到较高的尺寸精度及互换性,生产的效率也大大提高,能够进行大批量的生产。
要充分了解并掌握模具设计和制造的现状,并对其发展趋势加以研究。
1模具设计概述对于目前的社会生产和建设发展而言,过程当中需要制造行业提供稳定的支持和保障,而制造行业如何提供有效的保障和支持,也就需要一定的模具设计和生产,这样可以为具体的产品制造提供有效的帮助,从而推进相关生产工作的实施。
造船门式起重机模块化及参数化设计的应用
造船门式起重机模块化及参数化设计的应用以造船门式起重机为研究对象,结合模块化及参数化设计的技术,对造船门式起重机进行模块化划分,将可模块化的零部件按不同参数进行设定,组合成若干模块化的模型库;应用参数化设计理念将各模块化后的零部件按一定方式进行排列,从而构建成造船门式起重机零部件快速选型设计平台,在后续的设计过程中可以提高工作效率,缩短新产品的设计研发周期,对应对不同的市场需求具有重大的现实意义。
标签:造船门式起重机;设计;应用1 引言造船门式起重机(以下简称造船门机)是在造船厂的船坞、船台、平台,作为船体分段吊装及翻身作业的专用起重机械。
近年来随着全球造船行业的蓬勃发展,造船厂家对大型造船门机的需求也越来越大,造船门机的跨度、起升高度及额定起重量也越来越大。
对于目前造船门机额定起重量动辄五六百吨或近千吨的发转趋势,传统的通用化系列化设计严重滞后,从而造成重复设计情况严重,设计工作量大且效率严重低下,以致产品设计周期较长,有时基本不能满足市场的需求。
本文提出了一种结合模块化设计和参数化设计的新型设计理念,该方法通过机械设计中的模块化设计与CAD技术中的参数化设计相结合,在CAD中建立造船门机产品各可模块化的零部件组成模型库,并定义各模块的设计参数,最终将各模块参数按一定方式进行排列,并汇总成具体表格数据库,后续设计时按照需求参数与模型库数据库进行对比来选择合适的零部件模块,将不同的零部件进行组合装配,从而形成需要的產品,通过模块化及参数化设计相结合的方式,达到了造船门机新产品设计效率的大大提高,并取得了巨大的社会经济效益。
2 造船门机模块化及参数化的设计应用2.1 模块化及参数化设计中模块的划分模块的结构特点是:具有相同的结合要素,包括连接部形状、尺寸、连接件之间的配合和啮合参数等。
模块化设计是指对一定范围内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,以构成不同的产品,满足不同的市场需求。
浅析参数化、模块化三维设计的优势和实施方法
浅析参数化、模块化三维设计的优势和实施方法1引言对于机械设计,传统的设计方法都是设计人员通过画图板、铅笔、制图工具,来绘制图形。
这样的设计方法不但使设计工作变得复杂、枯燥,而且浪费了很多的资源和时间。
如今已经很少看到设计人员用纸笔画图了,取而代之的是CAD软件。
通过CAD软件来设计图形使设计人员节约了很多时间,提高了设计的质量和效率,做到了传统设计方法无法做到的一些事情。
目前模拟传统作图过程的CAD二维设计已经得到广泛的应用,而CAD三维设计正在以无可比拟的优势逐渐替代CAD二维设计。
三维设计技术有着和传统设计不同的思想和方法,它的出现和发展是我们机械设计上的一大进步。
目前三维设计软件已经渗透到各个工程领域,未来互联网+、智能制造、虚拟现实技术皆是以三维设计为基础,可以说三维设计是机械设计行业的必由之路。
孙中山先生说过,“天下大势,浩浩汤汤,顺之者昌,逆之者亡。
”对于国家历史尚且如此,小到一个企业及个人又何尝不是呢,对于设计人员来说,三维设计的思想和方法已经成为本领域人员不可或缺的技能,也是跟上时代不被淘汰必备的基本技能。
2参数化、模块化三维设计优势三维设计有其自身的规律和方式,并不是许多人认为的那样,杀猪杀屁股,各有各的杀法,只要最后做出的模型正确就行了。
作者经过多年的使用和推广,总结了很多三维设计的经验,并摸索出了很好的设计方法,其中十二条原则(见附录)是很重要的原则,是三维设计必须坚持的基本原则,是多年来由失败中总结出的经验结晶,不遵守的话就可以直接放弃三维设计了,因为到设计后期将举步维艰。
三维设计水平的层次可以划分为三个阶段,第一阶段是三维建模堆积木,第二阶段是TOP-DOWN设计,第三阶段是模块化设计。
目前设计人员的三维设计水平参差不齐,由于各种原因,部分设计人员仍坚持使用AutoCAD二维设计方法,其中很重要的几点是:一、有人总是说三维设计效率低,没有在老图纸的基础上改改来的快;二是三维设计总是出错;三是错误后很难更改。
非标自动化设备的模块化设计分析
非标自动化设备的模块化设计分析摘要:随着市场竞争的日趋激烈,国内各工业企业争相开展设备技术革新,以先进的自动化设备替代传统设备。
其中非标自动化设备发挥着不可替代的重要作用。
非标自动化设备,顾名思义,不是标准化的可以实现自动化的设备,而是为厂家专门定制的可实现自动化的一种设备,它具有针对性强、专属性强等特点,得到厂家的喜爱和肯定,它的设计由它的硬件设计和软件或者说自动化程序的设计及其他技术的结合。
关键词:非标自动化设备;模块化设计1、非标自动化设备的概述非标自动化设备就是用户定制的、用户唯一的、非市场流通的非标自动化系统集成设备,是采用按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的单元设备组装而成,是根据客户的用途需要,开发设计制造的设备。
即使同类型客户其工艺要求均不相同。
且外观或性能不在国家设备产品目录内的设备。
非标自动化设备物理上是一台机械生产设备,概念上它是一连串的特定的动作,它根据生产环境,生产类型,生产环节而特别定制,因此即使同一类型同一功能的非标设备,它的外形和尺寸都不尽相同。
2、非标自动化设备的模块化设计特点及优点在非标自动化设备的模块设计中,最初的要求就是可以通过简单的模块拼接,完成简单的用户需求,所以模块的设计一定要简单,结构简单易拼接,模块的功能单一且独立,这样当新用户提出需求后,我们就可以通过对上个设计的设备拆解,再根据功能不同找出所需要的模块,进行简单拼接组装,完成用户需求,切记不要使过程复杂化。
非标自动化设备的模块化设计,有效率高、成本低、运输简单、组装调试简单等诸多优点。
我们将整个设备按照功能、结构分解成不同的模块,设计每个不同用户的需求设备时,我们都能快速地完整图纸设计,设备拼接,效率极高。
模块化使我们的设计周期大大缩减,成本也跟着减少,降低了每个设备的实际研发成本。
拆分成不同模块后,我们可以将设备以模块的形式发出,防止路上损坏磨损等,而只需再派个组装人员到实地进行机器设备的拼接组装即可完成整个过程,所以说运输简单,然后再组装人员在进行调试装备,即完成了整个交易过程,提升双方的满意度。
模块化设计调研
市场调研模块化设计(Block-based design)模块化设计是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构成不同的顾客定制的产品,以满足市场的不同需求。
一、模块化设计(一)模块化设计概念所谓的模块化设计,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。
(二)模块化设计原理模块化产品是实现以大批量的效益进行单件生产目标的一种有效方法。
产品模块化也是支持用户自行设计产品的一种有效方法。
产品模块是具有独立功能和输入、输出的标准部件。
这里的部件,一般包括分部件、组合件和零件等。
模块化产品设计方法的原理是,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构成不同的顾客定制的产品,以满足市场的不同需求。
这是相似性原理在产品功能和结构上的应用,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。
二、模块化与系列化简介系列产品中的模块是一种通用件,模块化与系列化已成为现今装备产品发展的一个趋势。
模块的三大特征模块是模块化设计和制造的功能单元,具有三大特征:1.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,这便于由不同的专业化企业分别进行生产;2.互换性,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;3.通用性,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。
包装机模块化参数化设计方法研究的开题报告
包装机模块化参数化设计方法研究的开题报告一、研究背景随着经济的发展和技术的进步,包装技术得到了广泛的推广和应用。
包装机作为包装生产线中的重要组成部分,对整个生产线的效率、品质和稳定性起着至关重要的作用。
在包装机的设计中,模块化和参数化设计是现代工业设计的重要趋势,可以提高包装机的可维护性和可升级性,降低产品的开发和生产成本。
因此,对于包装机模块化参数化设计方法的研究具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究包装机模块化参数化设计的理论基础和实践方法,构建适合包装机的模块化设计体系和参数化设计平台,提高包装机的设计效率和产品质量。
三、研究内容1. 包装机模块化设计理论研究a. 模块化设计概述及其应用价值探究;b. 模块化设计的基础理论及其相关技术的研究;c. 模块化设计方法在包装机设计中的应用研究。
2. 包装机参数化设计理论研究a. 参数化设计概述及其应用价值探究;b. 参数化设计的基础理论及其相关技术的研究;c. 参数化设计方法在包装机设计中的应用研究。
3. 包装机模块化参数化设计实践研究a. 基于模块化设计的包装机设计实践研究;b. 基于参数化设计的包装机设计实践研究;c. 包装机模块化参数化设计平台的开发与实践。
四、研究方法本研究采用文献研究法、实证研究法和仿真研究法,结合基于工程实践的分析和实验验证方法进行研究。
五、预期结果1. 形成完整的包装机模块化参数化设计体系;2. 构建适合包装机的模块化设计平台和参数化设计平台;3. 提高包装机设计的效率和质量。
六、研究意义本研究的意义在于:1. 推动包装机模块化参数化设计方法的应用和发展;2. 提高包装机的设计效率和产品质量;3. 为其他行业的模块化参数化设计提供参考和借鉴。
七、研究工作进度安排1. 前期准备工作:文献调研、设计方法学习和仿真工具准备(一个月);2. 研究框架和方法论构建(两个月);3. 包装机模块化参数化设计理论研究(三个月);4. 包装机模块化参数化设计实践研究(六个月);5. 研究结论总结和论文撰写(一个月)。
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由于衣橱模块化产品非常 多,消费者只有充分获取产 品信息,在了解各种可能的 组合方式基础上,才能做出 正确的判断选择。所以,家 具企业需要建立模块库和模 块化产品库,提供一份模块 化衣橱的目录,绘制出所有 的模块化衣橱的三视图或透 视图,建立衣橱的产品族, 以提供消费者使用。既为产 品族,它们具有相同的柜 框、相同的插件模块,但组 合方式上却又有差别。既有 共性,又有个性,这是衣橱 产品族的特点。
模块化产品设计的目的是以少变应多变,以尽可能少的投入生产尽可能多的产品 ,以最为经济的方法满足各种要求。由于模块具有不同的组合可以配置生成多样 化的满足用户需求的产品的特点,同时模块又具有标准的几何连接接口和一致的 输入输出接口,如果模块的划分和接口定义符合企业批量化生产中采购、物流、 生产和服务的实际情况,这就意味着按照模块化模式配置出来的产品是符合批量 化生产的实际情况的,从而使定制化生产和批量化生产这对矛盾得到解决。
02
案例分析
产品(冰箱)案例分析
家具(衣橱)案例分析
这里以民用家具中较典 型的柜休家具--衣橱 (宽900,高2100,深 580)为例,从模块化 设计的三个层次,逐步 分析衣橱的模块化设 计。
首先了解衣橱的内部配置并分析其功能。衣橱虽说造型相对简单,其内部配置却非常丰富, 而这些配置受到相关条件的限制。一是家具标准的限制,国家标准中对衣橱的内部功能尺寸 作了明确的规定(见图1,表1)。二是人体工程学对衣橱尺寸的限制,如抽屉的高度不能超 过视平线,拉篮的高度应在手所及之处等等。根据这些限制条件,设计师可以剔除不合理的 配置形式,绘制出一些常用的衣橱内部配置图。
03 模块化参数化设计趋势及地位
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。
衣橱功能分析之后,可以开始衣橱模块的划分。按照模块功能独 立和结构独立的原则,分析衣橱的各种内部配件,提炼出能作为 独立的衣橱模块的要素,建立衣橱的功能模块系统(见图2)。 从这个系统可知,衣橱模块划分的过程为:分析衣橱总功能--获 得各子功能--提炼功能要素--分析确定模块。
通过对衣橱的功能分解,对功能要素的简化与归并,得出了具有 特定功能和接口结构的通用独立单元,即模块。得到模块之后要 做的则是对模块的结构、接口和尺寸进行设计,并将设计好的模 块统一存入模块库。
参数化设计是Revit Building的一个重要思想,它分为两个部分:参数化图元和参数化修改引
擎。Revit Building中的图元都是以构件的形式出现,这些构件之间的不同,是通过参数的调整 反映出来的,参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。
模块化设计的原则
1.力求以少量的模块组成尽可能多的产品,并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,模块间的联系尽可能简单; 2.模块的系列化,其目的在于用有限的产品品种和规格来最大限度又经济合理地满足用户 的要求。
03 模块化参数化设计现状分析
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向 各行各业的渗透及以计算机辅助设计为主体的现化设计技术的发展,模块化设计从设计手段 上已有了极大的不同,形成了以计算机为工具、以模块化设计为目标的各种学科交叉融合的 新型技术领域,如计算机辅助模块化设计、模糊模块化设计、智能模块化设计、优化模块化 设计等等,这些手段反过来又促进了模块化设计思想的发展。
模块化设计[15]的概念在20世纪50年代由欧美一些国家正式提出,随后得到越来越广泛 的关注和研究[16,17,18]。模块化设计方法已经在机械(如数控机床、模具、减速箱、工 业汽轮机)、电工电子(如微机、通信设备、电动控制仪表)、船舶、建筑、电力、武 器装备(如方舱、雷达、航空电子设备)等行业中得到广泛应用[19],并取得了显著的效 益。Huan和Kusiak[20,21]等对模块化产品开发研究现状进行了评述,指出了一些有待深 入研究的问题。
模块设计是模块化设计中的关键,家具模块的合理性对 模块化家具的产品性能、外观以及模块的通用化程度和 加工成本都有很大的影响。这个设计环节由功能分析、 模块划分和模块设计三部分组成。
从衣橱收纳形式分析可知,衣橱收纳物品的构成要素主要有六 种:挂杆(挂衣杆、挂裤架、领带架、挂钩)、固定式的开放搁 板(包括木质搁板、丝网储藏架)、拉出式的丝网篮筐或搁板、 全封闭或半封闭的抽屉以及柜桶,其他一些储物形式通过附属的 家具配件完成,例如收纳床必须借助专门的五金件。
模块化参数化设计 现状分析
0000 1111 2019/2/1
目录
模块化参数化设计的定义
案例分析 现有形势分析 发展前景及地位 综述
01
模块化参数化设计定义
模块化设计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。
家具模块化设计的优势是显而易见的,它不仅能以车到底的成本提高企业 的客户满意度,进而提高企业的市场竞争力,而且能促进整个家具行业的创 新,改变现有家具产业的结构。未来将会出现专门的模块提供商、专门组装丰 如央的家具企业和专门制定模块的设计规则的新型家具企业,企业的竞争模式 也将发生改变。
模块化参数化设计的目的
模块化设计的主要方式
横向系列模块化设计 不改变产品主参数,利用模块发展变形产品。这种方式易实现,应用广。 纵向系列模块化设计 在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。 横向系列和跨系列综合模块化设计 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,便属于横向系列和跨系 列模块化设计了。 全系列模块化设计 全系列包括纵向系列和横向系列。全系列和跨系列模块化设计。在全系列基础上用于结 构比较类似的跨产品的模块化设计。