模块化设计应用实例

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模块化设计简介
迪拜集团即将在伦敦西部建成世界第一 个模块化酒店---集装箱酒店
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模块化设计简介
模块：具有一定功能和特定结合要素的零件、组
件或者部件。它是模块化设计和制造的基本单元。
模块化设计：在是在对一类产品，而不是一个产
品进行分析规划，划分并设计出一系列通用部件也 就是模块，通过模块的灵活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。模块化 设计内容主要包括模块的创建和组合。
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模块化方式
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。
跨系列产品设计
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。 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跨 产品的模块化设计上。例如，全系列的龙门铣床结构与龙门刨、龙门刨床和 龙门导轨磨床相似，可以发展跨系列模块化设计。
模块化产品设计流程
模块化产品设计流程
产品的模块划分
按功能划分
按照结构划分
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模块化产品设计流程
自顶向下的方法，即从产品的总功能进行逐层分 解，得到各个分功能对应的子功能，进而形成产 品功能树； 自底向上法，该法的前提是产品模型已经获得。
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模块化产品设计流程
产品ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ模块划分
按功能划分
按照结构划分
问题消去法
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模块化产品设计流程
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模块化产品设计流程
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模块化产品设计流程
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模块化产品设计流程
有约束“问题消去法”
所谓有约束如： ①用户个性化组件； ②易变零部件； ③固定构成模块； ④组件属于同一模块。
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模块化立式铣床
模块化方式
纵系列模块化设计
产品功能及原理方案相同，结 构相似，而参数尺寸有变化，随着 参数变化对系列产品划分合理区段， 同一区内模块通用；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，动力参数也往往不 同，导致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 力或尺寸无关的模块，则可在更大 范围内通用。
跨系列产品 设计
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模块化方式
横系列模块化设计
在不改变产品主参数的条件下，在基型产品的基础上更新或添加模块， 形成新的变形品种； 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，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， 更换端面铣床的铣头，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。
船闸金属结构在整个通航建筑物中占有非常重 要的地位，它直接决定了船闸的运行效率和安 全可靠性。 船闸金属结构的研发成本高、用户定制、尺度 大、生产批量小、设计制造周期长、质量控制 难的特点，在一定程度上制约了其行业水平的 发展。在船闸金属结构设计中，人们需要进行 大量重复性繁琐的计算和绘图工作；而绘图工 作量要占整个设计工作量的70%~80%。这种情 况使工程设计人员难以集中精力和时间研究新 的设计理论和方法，探索新的材料和工艺，以 加速设计进度、提高设计质量、缩短设计制造 周期。 近年来日渐成熟的模块化设计理念，为扭转上 述局面带来了新的契机。船闸金属结构用途单 一，结构形式比较有规律，具备模块化设计的 基本条件。模块化设计的优势在于它全新的设 计思想和巨大的技术经济价值，可以为船闸金 属结构注入新的设计理念。
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模块化设计简介 模块化设计的特点：
1、产品更新换代快
2、产品在结构和性能上更为协调合理 3、缩短设计和制造周期 4、具有较大范围的通用化特征 5、降低了成本 6、维修方便，必要时可以只更新模块
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7、保证产品的性能稳定可靠
模块化方式
横系列模块 化设计
纵系列模块 化设计
全系列模块 化设计
模块化设计
小组成员：李文 覃振东 张赟 董焱赫 蒋书伟
模块化设计简介及特点 模块化方式 模块化设计的流程 模块化设计在水利工程中应用展望 模块化设计应用实例——船闸
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模块化设计简介
活字印刷术就是模块化在 产品领域的最早设计
每个汉字代表一个“模块”， 具有特定的功能和含义，通过 语法这个特殊的“接口” 将汉字组织排列起来，构成书 面文件这个最终的“产品”。
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自20世纪70年代改革开放以来，随着国家建设事业蓬勃发展， 国民经济持续稳定繁荣，对内河水运事业的投资日益增多。 特别是国家“十二五”规划中更是明确加大内河水运的投入， 为水运建设发展带来了极好的机遇。
三峡五级船闸
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葛洲坝三号船闸
模块化设计应用实例——船闸
船闸设计模块化设计理念的提出
模块化产品设计流程
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模块化设计在水利工程中应用展望
需要定制
生产批量小 水利工程中构件相对于机械产品的特点
用途单一
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模块化设计在水利工程中应用展望
柔性模块的拓展
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模块化设计在水利工程中应用展望
模块化
广义模块化 柔性模块
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模块化设计应用实例——船闸
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模块化产品设计流程
市场调查与分析 模块化总体设计 模块划分、建立
模块选择、组合 模块生产实施
原料库存标准化
生产工艺标准化
半成品库存标准
组装模块
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模块化产品设计流程
焊接件简化规则
外购件简化规则
借用子装配体简 化规则
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模块化产品设计流程
模块化产品设计流程