模块化设计
模块化设计是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令,而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来,并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。逐步求精的结果是得到一系列以功能块为单位的算法描述。以功能块为单位进行程序设计,实现其求解算法的方法称为模块化。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。模块化设计技术是由产品系列化、组合化、通用化和标准化的需求而孕育的。
基本信息
- 中文名
模块化设计
- 外文名
Modular Design
- 设计目的
少变应多变
- 原则
少量的模块组成尽可能多的产品
- 特征
相对独立性
简介
(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。
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。
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。
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。
系列化
介绍
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。
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。
(一)模块化与系列化、组合化、通用化、标准化的关系
模块化设计技术是由产品系列化、组合化、通用化和标准化的需求而孕育的。系列化的目的在于用有限品种和规格的产品来最大限度、且较经济合理地满足需求方对产品的要求。组合化是采用一些通用系列部件与较少数量的专用部件、零件组合而成的专用产品。通用化是借用原有产品的成熟零部件,不但能缩短设计周期,降低成本,而且还增加了产品的质量可靠性。标准化零部件实际上是跨品种、跨厂家甚至跨行业的更大范围零部件通用化。由于这种高度的通用化,使得这种零部件可以由工厂的单独部门或专门的工厂去单独进行专业化制造。