導語：如何才能寫好一篇產品模塊化設計方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：商用車；擋泥板；模塊化設計

中圖分類號：U463.83+9 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2550（2012）04-0072-05

Modular Design of Mudguard for Commercial Vehicle

WEI Li-wei

（Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL，Wuhan 430056，China）

Abstract：For modular design，first of all，it come up with concepts of modular and modular design of the product; then advanced modular design principles and methods and module partition principle and elaborated modular design that applied on the mudguard for Dongfeng commercial vehicle and brought tremendous effect.

Key words： commercial vehicle；mudguard；modular design

模塊化是一種新的標準化形式，也是一種現代設計方法。當今市場瞬息萬變，用戶對商用車擋泥板功能及結構的要求也各有不同，為了滿足用戶多樣化的需求和適應激烈的市場競爭，實現最佳效益，對某型商用車擋泥板應用了模塊化設計。本文首先給出模塊化及產品模塊化設計的概念，然后論述了模塊化設計原則、方法及原理和模塊劃分原則，最后闡述了模塊化設計在商用車擋泥板上的實際應用以及取得的巨大經濟效益。

1 模塊化及產品模塊化設計

根據童時中一書給出的定義：所謂模塊化，就是為了取得最佳經濟效益，從系統觀點出發，研究產品（或系統）的構成形式，用分解和組合的方法，建立模塊體系，并運用模塊組合成產品（或系統）的全過程。

產品模塊化設計是指在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過功能模塊優化、選擇及組合，構成不同的產品，以滿足用戶提出的不同要求。

模塊化設計的出現和形成，并不是偶然和孤立的，它經歷了互換性設計、組合化設計和積木化設計三個階段才逐步建立起來，其發展和完善更有利于產品的系列化、通用化和標準化。

2 模塊化設計原則

根據模塊化及產品模塊化設計的定義，模塊化設計的原則是力求以少數模塊組成盡可能的產品，并在滿足要求的基礎上，使產品精度高、性能穩定、機構簡單成本低廉，且模塊結構盡量簡單、規范，模塊間的聯系盡可能簡單。

3 模塊化設計方法

產品的模塊化設計方法，不同的專家學者從不同的角度都進行了一定的研究。總的可以歸納為兩大類：

一是側重功能劃分的模塊化設計方法，這種模塊化設計的方法主要是從系統的觀點出發，將整個產品系統劃分為各個相對獨立的功能單元，通過對模塊的不同選擇和組合來構成滿足顧客需求的不同產品。在這種方法中，對于模塊內部的結構沒有作為重點來考慮。

另外一種方法側重于產品或零部件的形狀結構的分類。該方法側重零部件形狀結構的分析，對于產品構成簡單，但某個零部件形狀結構較復雜的單件、小批量的產品，則顯得比上面提到的以功能劃分為主的設計方法具有優勢。

4 模塊化設計原理

模塊創建的關鍵是要能滿足：①應盡可能具有一定的通用性；②有連接關系的兩模塊應具有對應的接口特征；③可互換的模塊應具有相同的功能和接口特征。此外，考慮到產品總體布局設計的特點，在模塊創建時還應考慮模塊之間的運動關系和位置關系。因此，模塊化設計原理可以表示為：

新產品（系統）=通用模塊（不變部分）+專用部分（變動部分）

5 模塊劃分原則

如何科學、有節制地劃分模塊是模塊化設計中很重要的一項工作，既要使制造管理方便，具有較大的靈活性，避免組合時產生混亂，又要考慮到該模塊系列將來的擴展和向專用、變型產品的輻射，因此模塊劃分的合理性對模塊化產品的性能、外觀以及模塊的通用程度和成本均有很大的影響。

模塊的合理劃分是模塊設計的基礎，模塊劃分太細，雖然可能組合成較多的變型產品，但模塊的綜合過程卻相當困難，反之，模塊劃分過粗，雖然模塊綜合過程容易，但易導致產品性能上的不合理和柔性太差。

將產品按復雜程度分為兩種：一種是結構簡單，零部件種類較少的產品；一種是結構比較復雜，零部件種類繁多的產品。

對于結構簡單的產品，進行模塊劃分時要重點考慮以下原則：

1）保持功能和結構方面有一定的獨立性和完整性。

2）模塊標準化原則。

3）模塊劃分粒度要適中。

篇2

機械設計是提高生產效率的重要工具。當前市場競爭日漸激烈，需要企業迅速適應科技的更新換代。模塊化設計方法指的是通過產品結構、設計過程的重組等對大規模生產成本下的個性化產品進行生產，以使企業通過對一些產品零部件的改變提高整個產品的性能呢。模塊化的設計方法是工業化社會的必然產物，是整合市場生產，優化產品的重要工具。本文通過對模塊化設計方法在機械設計中的應用促進整個工業化的進程，全文介紹了機械產品模塊化的基本概念和內涵，并分析了模塊劃分的原則，介紹了模塊設計方法的主要應用途徑。

關鍵詞：

模塊化設計方法；機械設計；應用

在我國經濟迅速變革的情況下，用戶群體由以前的集中式迅速向個體戶過度，傳統的工業成產要求已經不適用于當前的生產方式和經濟模式。從設備的更新層面來看，對全部設備進行更新設計無疑會消耗巨大的成本，但是如果將機械設計分成不同的模塊，如有需要，可通過對某一模塊盡行更換無疑會減少成本的消耗，提高經濟效益。但是，應如何對功能經模塊化的設計，怎樣實現的模塊化的轉變一直是工業生產的難題。所以，我們應對模塊分割的原則、方法進行具體的研究。

1機械產品模塊化的基本概念

在進行模塊化設計方法在機械設計中的應用前，需要我們對模塊化設計有所了解。其主要包括以下內容，首先是功能需求集，指的是市場和客戶對模塊化產品基本功能要求的合集。產品的功能需求是進行產品模塊化的重要內容，是產品發展的重要方向；功能單元。指的是模塊的功能，在產品個功能樹的相關性分析基礎上進行功能的劃分；功能模塊，指的是產品中應用于功能單元的組成元素；結構模塊，指的是功能模塊的具體結構，一般由部件或子結構模塊組成；模塊接口，指的是描述結構模塊組合時相互間的幾何、物理關系的結合面，模塊接口是模塊組合的重要依據；基礎模塊，指的是在設計中具有強通用性的、結構完整的0型模塊；變形模塊，指的是在基礎模塊的基礎上以特定功能為導向，對結構參數進行改變的模塊[1]。模塊化指的是以模塊的概念對產品或系統進行規劃設計和生產組織，是在一定范圍內的不同功能或相同功能、不同規格的產品進行功能結構的分析，劃分并設計一系列的模塊。

2模塊化設計方法及其在機械設計中的應用

2.1模塊化劃分原則

模塊化的設計就是要以少數的模塊組成極可能多的產品，同時產品具有高度的穩定性、精度，并且結構簡單，成本低廉。所以在設計之初應對模塊進行詳細的劃分。當前并沒有標準化的模塊劃分原則，根據側重點的不同可進行不同模塊的劃分。從模塊本身的概念來看，模塊就是可組成系統的、具有某種特定功能和結構的、典型的通用獨立單元。通過對產品功能的結構，建立總功能、子功能、功能單元之間的聯系，為模塊的劃分建立基礎。單從這方面講，應滿足下述原則：首先應保持模塊功能和結構具有一定的完整性和獨立性；其次應確保模塊接口要素便于聯系和分離；第三應保持模塊之間的相關盡可能少，同時模塊內部間應為強耦合；遵照典型性和通用性的原則。

2.2模塊化設計方法在機械設計中的應用

當前具有多種設計方法，首選從功能側重方面來說，主要的流程是需求分析、功能分解、探索式集成和評估。首選對客戶的需求進行分析，將顧客的需求配置到產品中，以滿足客戶需求為主。根據客戶需求分析確定產品要求，再次過程中應準備多種功能目標，滿足客戶的首要需求。在確定產品各個不同層次的功能后，對產品進行分解，分解成基本功能和物理元素，同時對功能及物理元素進行集成。然后對綜合指標及可行性進行分析，最后實施設計[2]。另一種是基于結構特征的設計。這一方法要求先對零部件的形狀特征進行分析，并規劃減少零部件的種類，達到優化成本和提高產品質量的目的。在次過程中需對標準化模塊參數進行分析，減少可變參數的數量，以方便模塊建模。根據分析結構首先建立零部件主模型，利用關鍵參數描述零部件外形和各尺寸之間的關系。設計過程中在基本模塊模型中輸入數值，自動形成變形模塊。其中零部件幾何模型和對應的事物特性表是零部件的重要組成部分。通過變形模塊的加入，最終形成產品的結構，產品主結構可描述為一個可配置、包括所有標準構建的模塊化產品系統的組成[3]。

3結語

模塊化的概念提出較早，隨社會發展變遷，產品更新速度不斷加快，同時用戶需求多種多樣，模塊化的設計是把握市場趨勢的必然選擇。本文介紹了模塊化的相關概念，總結了在進行模塊化的劃分中應遵循什么樣的原則，并最終分析了模塊化設計的基本方法。在實際的生產應用中，可靈活對模塊劃分進行變革，需要我們具有創新意識，加強各個功能的研究，在拓展業務的同時把握時展的方向，盡快完成模塊化的生產轉變。

作者：曲子君 單位：沈陽理工大學

參考文獻：

[1]黃建農,方立宇,董志峰.EBH300A橫軸懸臂式掘進機截割頭結構振動模態分析[J].煤礦機械,2015,10:116-118.

篇3

關鍵詞：模塊化設計 瓷片自動包裝線 陶瓷裝備制造業

0 引言

目前陶瓷企業瓷磚的包裝已經有了自動包裝生產線，然而對于瓷片（相對與瓷磚尺寸規格較小，材質特性易碎、易吸水）的包裝仍然以手工包裝為主，我國瓷片包裝行業的人工包裝，勞動強度大，生產效率低，包裝成本高。

為了使陶瓷裝備企業在市場競爭中處于有利地位，提高產品競爭能力，縮短研發周期與制造周期，減少制造成本，搶占市場。傳統的包裝機械設計方法已經不能適應多品種、小批量、高柔性、低成本的要求。模塊化設計可以很好地解決產品品種、規格與設計制造周期以及生產成本之間的矛盾[1]。

1 模塊化設計思想、步驟及關鍵技術

1.1 模塊化設計思想

模塊化設計是20世紀80年代初開始在我國受到重視，并逐步得到應用，形成了一種現代設計方法，它是在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構成不同的產品，以滿足市場的不同需求的一種設計和制造方法。

1.2 設計步驟

模塊化設計以功能分析和模塊劃分為核心，根據市場調研結果對整個系列進行系列型譜制定，本質上是系列產品的研制過程，再根據用戶的具體要求對模塊進行選擇和組合，并加以必要的設計計算和校核計算。總的說來，模塊化設計的一般過程如圖1所示。

1.3 關鍵技術

1.3.1 模塊標準化

它是指模塊結構標準化，尤其是模塊接口標準化。模塊化設計所依賴的是模塊的組合。為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換，模塊應具有可組合性和可互換性兩個特征，而這兩個特征主要體現在接口上。據統計，整機阻尼的70%，剛度的60%決定于接口[2]，但是對于大部分包裝機械來說，因為進行包裝作業時的工藝力一般較小，所以對阻尼和剛度上的考慮不占重要位置，而更加注重提高其標準化、通用化、規格化的程度。

1.3.2 模塊劃分

模塊化設計的原則是力求以較少的模塊組成較多的產品，并在滿足要求的基礎上使產品精度高、性能穩定、結構簡單、成本低廉，且模塊結構應盡量簡單、規范，模塊間的聯系盡可能簡單。因此，如何科學地劃分模塊是很有講究的。模塊劃分太少不能體現模塊化設計的優勢；模塊劃分越細，通用化程度越高，同時由于模塊數量的劇增，裝配成本也在增加[3]。模塊數量與成本和工作量的關系如圖2。

從圖中可以看出模塊劃分過粗或過細都會使成本和工作量增加，只有模塊劃分數為M時，產品開發的總成本最小。模塊劃分既要照顧制造管理方便，具有較大的靈活性，避免組合時產生混亂，又要考慮到該模塊系列將來的擴展和面向專用、變型產品的演變。

2 設計實例

下面是模塊設計應用于瓷片包裝線的設計實例。

通過廣泛的市場調研，最終以規格為300X450X10的瓷片作研究對象，用模塊化設計方法設計瓷片自動打包線。首先了解人工瓷片包裝線的組成部分，分析研究其各個部分的工作過程，將人工包裝的各個工序進行功能分析，較全面的概括瓷片包裝線所應具備的各項功能，并通過查閱大量資料，從產品外觀

形態、功能分組、生產制造等諸多因素的情況下對瓷片自動包裝線進行分解、合并，最終將瓷片自動包裝線劃分為前輸送模塊、對齊及包角模塊、放隔板模塊、水平捆扎模塊、對齊及旋轉模塊、推箱模塊、套袋模塊、四工位假箱模塊、套箱模塊、接箱模塊、封箱等組成部分。圖3表示的是一條瓷片自動包裝線的示意圖。其工序過程就可由已劃分的功能模塊組合完成。這條生產線具有自動進行對齊，放包角，放隔板，套袋，套箱，封箱等功能，設備結構簡單、緊湊，可靠、平穩，方便檢修、維護，減輕勞動強度。

上述瓷片自動包裝線劃分的基本模塊，還可以根據客戶的不同需要，選擇不同模塊組合成不同功能的瓷片自動包裝線。然后再設計傳動系統，將機、電、光、氣等技術進行功能組合，用PLC（可編程邏輯控制器）進行整線控制。

最后對劃分的模塊進行編碼，編成圖冊，利用solidworks軟件將所有模塊輸入計算機，建立瓷片自動打包線模塊庫。設計新產品時，可借助零件編碼圖冊檢索，避免重新設計已有或相似零件，提高產品的系列化、 通用化和標準化水平。

模塊化設計在電子設備中應用廣泛，其在計算機中的應用已趨于成熟，在汽車、飛機、造船、工業汽輪機等眾多行業也有廣泛應用。但在國內陶瓷裝備行業，設計以著眼于單一產品為主，模塊化設計尚不成熟，瓷片自動打包線在新型模塊的研制，模塊的科學劃分、模塊與模塊間部件的標準化等方面還需要經一步研究。

3 前景展望

在設計時應大量采用標準的模塊相互組合進行新產品的開發工作，再集中力量快速完成非標部分的設計，要充分利用三維設計技術來進行模塊化設計，用產品數據管理（PDM）技術將這些模塊合理有序的儲存到數據庫中。隨著電子技術和計算機仿真設計的技術發展 ，采用虛擬設計、 虛擬制造 ，根據市場需求以及客戶的實際要求盡量采用模塊庫中的模塊 ，進行產品的模塊化設計，再按照實際生產時的數據指標和可能發生的故障輸入電腦 ，通過電腦模擬生產過程，估算出生產能力及次品率，以及各工作環節的匹配情況，生產瓶頸等，對生產全過程進行仿真。并可根據客戶的意見作出調整直到滿意為止。

虛擬化設計技術與模塊化設計技術的融合將產生一種新的設計方法體系即：虛擬模塊化設計。

4 結語

采用模塊化設計方法設計瓷片自動打包線，縮短了研發周期，節約了設計和制造成本，實現了瓷片自動打包線功能多樣性的要求，提高了企業競爭力，滿足了復雜多變的市場需要。模塊化設計可使設計人員集中精力設計新型模塊，避免同樣功能模塊的重復開發。

參考文獻：

[1]張興國，劉明. 工業機器人組合式模塊化結構設計研究[J].制造業自動化，2008（7）：30-32，74.

篇4

關鍵詞:模塊化設計;無人機;設計方法;應用

將模塊化設計理念應用到無人機設計當中，不僅能夠實現不同的產品功能，滿足一定環境下的任務需要，而且能夠保證無人機的設計過程滿足統一的標準，極大地減少了設計任務量。此外，在無人機設計過程中，引入模塊化思想，還可以實現配件通用化的目標，以便滿足不同任務需要下無人機的快速改裝、維修等工作。由此可見，對模塊化設計在無人機設計中的應用進行研究具有重要的意義。

1模塊化設計概述

1．1模塊化設計的概念。模塊化設計就是指把產品的一些生產要素按照功能或者結構實現對產品的部件劃分，從而形成通用模塊以及專用模塊等兩個部分，將兩種模塊進行組合劃分，從而形成一個全新的產品，該產品具備多種不同的功能，從而滿足用戶及市場的需求。模塊化設計思想已經被廣泛地應用到機械、建筑、軍用設備等各個行業當中。1．2模塊化設計的意義。一方面模塊化設計這一理念不僅推動了科學技術的進步發展，而且在一定程度上加快了人類進化的進程，給社會的發展帶來了巨大的動力。另一方面，模塊化設計也是綠色設計的重要體現，把模塊化設計理念充分地應用到產品的設計過程中，可以節約生產成本、降低市場風險、提高產品質量，保證企業能夠很好地適應市場的變化需求。除此之外，模塊化設計方式也延長了產品的使用期限，而在產品維護的時候，只需對相應的模塊進行檢修更換就可以，給產品的升級、維護、應用、處理等帶來了極大的便利性。將模塊化設計理念應用到產品的設計上不但可以解決工業生產和持續發展之間存在的矛盾問題，極大地提高了各種設備的利用率，而且也節約了大量的時間及經費，在最大程度上滿足了人們的各項需求。

2無人機模塊化設計的理念

在無人機設計的過程中，模塊化技術是產品創新的重要內容。把無人機和相關的機載設備進行整體設計，能夠保證無人機具有多樣化的功能;把各種機載設備進行模塊化組合，能夠使得無人機根據實際的需要對不同的載荷設備進行設計，極大地提升了產品的使用效率。2．1能源動力模塊。根據飛行器的設計要求，無人機的發動機種類可以分為很多種，在不同的功能需求下，無人機單一化的能源動力不能很好地應對一些突發狀況。而通過使用模塊化設計方式，可以在必要的情況下把能源動力進行變化，從而提升無人機的工作時長，以滿足多樣化的任務需要。2．2控制系統模塊。無人機的控制是無人機設計時重要的技術問題，由于各種智能化技術的迅速發展，使得無人機的控制系統模塊實現數字化和智能化的發展目標成為可能。因此，在無人機模塊化設計的過程中，為了實現控制系統模塊的便捷化，可以使得操縱模式及結構的智能化，保證無人機能夠實現自動修復、診斷等智能功能。2．3機載裝備模塊。隨著各種微型化電子器件的發展，合成孔徑雷達等設備不斷的向著微型化的方向發展，其機載方式也得到了一定的發展。而通過載荷的模塊化設計可以實現模塊化設計功能，在原有功能的基礎上完成相應的載荷任務。2．4通信增幅模塊。無人機不僅要保障自身的安全問題，還要完成信息獲取和輸送等功能。而通信當中的中繼無人機通過通信設備可以完成相應的任務，然而無人機在實際工作當中會受到多種因素的影響，使得通信質量得不到保障。因此，在無人機模塊化設計的過程中，需要強化無人機和地面人員之間的通信質量，保證通信的穩定性，在這一條件才能更好地完成任務需求。

3模塊化無人機的設計方法

3．1模塊化無人機的設計原則。在模塊化無人機的設計過程中，需要遵循以下的設計原則。(1)小模塊性:產品的體積不應該過大，以便模塊之間的組合;(2)易于維護性:必須保證工作人員能夠較為方便地對各個部分的模塊進行維修與保護;(3)可拆解性:設計的產品各個模塊要易于拆解;(4)功能多樣性:模塊化部件的功能較多且可以滿足多樣化的需求;(5)安全性:保證無人機的各個模塊在設計以及應用的過程中具有一定的安全性;(6)經濟性:無人機的各個模塊要進行科學的設計，將資源進行最大化利用，從而降低生產成本。此外，在設計的過程中，也要根據國家標準，借鑒無人機設計參數要求，從而符合產品的相關規范。下表為模塊化無人機的技術要求。3．2模塊化無人機的設計方法。由于模塊化設計需要應用在一定范圍的產品當中，所以需要對無人機進行整體規劃。一旦規劃方法存在問題，或者不根據執行規劃標準就進行設計工作，會給產品的應用帶來不利的影響。因此，要對模塊化無人機的設計進行合理的規劃。首先，需要對市場進行調研工作，同時對用戶的需要進行分析，這是進行無人機設計的重要基礎內容，這樣才能保證設計出來的產品符合社會的市場需求，進而規劃出低成本、高性能的模塊化系統。其次，在明確無人機的設計范圍后，確定好通用模塊以及變動模塊，并且根據設計目標進行下一階段的設計任務。通過這一過程的規劃，能夠讓管理部分和設計部分明確、及時地了解到哪些模塊已經設計完成，哪些模塊需要進一步優化設計，哪些模塊能夠進行相互替換等，一旦需要增加新的功能，可以在哪一模塊上進行創新設計。因此，對無人機模塊化設計進行規劃工作不僅避免了工作上的交叉，而且還節約了大量的人力資源及開發成本，在減少研發時間的基礎上提高了產品的性能。模塊劃分不但是無人機設計過程中最基礎的內容，還要較為重要的一個環節。科學的模塊劃分不僅能夠美化無人機的外形，提高產品的性能，而且有利于加工制造，節約生產成本，所以相關的技術人員需要切實地做好無人機的模塊劃分工作。對無人機的模塊劃分主要可以分為以下部分:(1)以用戶的實際需要為根本，通過對用戶的需要進行分析，并且進行分析，從而區分出不同的需求模塊。在這一過程中，不僅要注意底層的基本需求，還要充分地考慮到時間、環境等因素導致的需求改變。(2)把用戶的需求作為基礎，從功能層方面對無人機具有的各項功能展開分析，總結出無人機的各個功能，再將功能類似的部分劃分到一個單元模塊當中，從而產生功能模塊，從而降低模塊組合的復雜性，形成各種功能性模塊。(3)承接功能模塊，以結構設計為出發點，對無人機的結構進行模塊化劃分，以便和功能模塊相對應，從而簡化模塊的劃分過程，全方位、多角度地開展模塊劃分工作。(4)按照現代技術的可行性，使得各個模塊可以進行生產制造，其中主要包括加工工藝、維護保養、回收等對無人機進行模塊劃分。(5)以無人機的整體形態為基礎，對其進行科學的調整，經過專業人才的研究探討，形成最優的劃分方案。無人機在進行模塊劃分之外，也能夠對其外觀裝飾進行模塊劃分，其中包括色彩、標志、指示燈等。外觀裝飾所表達出來的產品語義存在著一定的差別，人們通過不一樣的裝飾模塊能夠設計出符合自身特點的模塊化無人機，從而滿足自身的個性化需要。最后，無人機的模塊和零件也需要進行標準化及通用化的生產。通過標準化的生產過程，可以使得無人機產品具備科學性和可靠性，極大的減少了生產成本，提高了產品的性能指標。一方面，各個模塊可以進行迅速的組合，方式多樣化;另一方面，標準化的生產與設計過程能夠在最大程度上滿足人們的個性化需要以及市場需求，并且可以進行批量生產，提高了生產質量和效率。

4總結

本文通過對模塊化設計在無人機設計中的應用研究，使我們了解到了，在無人機設計過程中，引入模塊化思想，不僅可以節約生產成本、降低市場風險、提高產品質量，而且可以實現配件通用化的目標，以便滿足不同任務需要下無人機的快速改裝、維修等工作。因此，要根據模塊化無人機的設計原則，對模塊化無人機的設計進行合理的規劃，以便將模塊化的設計理念充分地應用到無人機的設計當中。

參考文獻:

［1］王筱淇，劉震磊，李穎，馬廣平，彭乾坤．四軸無人機總體結構模塊化設計［J］．中國科技信息，2020(02):21-23．

［2］肖恬恬．基于小型氫動力無人機的機身結構模塊化設計［J］．飛機設計，2018，38(02):7-10+15．

［3］張宗正．一種可行的無人機模塊化設計［J］．科學中國人，2017(15):25+27．

［4］蘇少良，閆建國，呂永銀．某無人機導航控制系統模塊化設計［J］．電子設計工程，2013，21(16):79-82．

篇5

關鍵詞？演模塊化；三維架構；系統；創新績效

[中圖分類號]F204 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0461（2015）07-0013-07

一、引 言

對于模塊化現象的系統研究始于20世紀60年代，諾貝爾經濟學獎獲得者Simon提出了復雜系統的可分解性假設：即任何復雜系統皆是由相互依存與相互獨立的互動子系統構成。Orton&Weick（1990）在Simon研究基礎上，分析了“松散耦合系統”（Loosely Coupled System）的概念、形成原因、主要類型和影響作用。一般認為，“模塊化”（Modularization）是將復雜系統分解成松散耦合的多個模塊，并使模塊之間通過標準界面進行互動的過程。在Schilling[1]看來，所有的系統都具有耦合的特征（松散或者緊密），很少有系統的組件能夠完全分開或者完全結合，只要是系統，就具有“模塊性”（Modularity），只是不同系統的模塊性有高低而已，人們通常將模塊性較高的系統稱為模塊化系統。

當我們將這種模塊化系統的視角投射到企業層面上時，可以發現企業中存在著多種模塊化的現象。產品、流程和組織系統就是當前企業模塊化研究的最為關注的三個對象，現有文獻從多個層面和多個研究視角對產品模塊化、流程模塊化和組織模塊化進行了討論，2000年以來，不斷有專門研究發表在管理學、經濟學的頂尖雜志上。值得注意的是，不少學者已經開始關注三個模塊化現象之間的關聯作用，并試圖通過整合研究來發現企業模塊化系統的內在原理。在現有文獻基礎上，筆者首先綜述了產品模塊化、流程模塊化和組織模塊化的研究成果，然后對企業模塊化系統的三維架構關系進行討論，緊接著分析了企業模塊化系統的創新績效影響這一關鍵問題的研究進展，最后得出結論并提出未來研究展望。

二、企業模塊化系統的三個維度

（一）產品模塊化

產品模塊化是被研究最多的領域，其屬于產品創新范疇的研究。一般認為，產品模塊化是依據特定架構規則將產品系統分解為多個獨立發展并能協同工作的模塊的行為[2]。現有研究主要從架構視角（Architectural view）和生命周期視角（Life-cycle view）對產品模塊化問題進行了研究（見表 1）。

架構視角的相關研究認為，產品架構描述了不同功能組件是如何通過界面規則聯結起來并共同實現產品功能的[3]。在集成化架構下，產品組件通過較為模糊的界面規則形成緊密耦合關系，較難實現組件重用。在模塊化架構下，產品組件通過較為明確的界面規則形成松散耦合關系，較易實現組件重用[4]。Shibata[5]通過對數控機床企業案例研究后提出，產品架構通常是從集成化架構向模塊化架構演化的，在這一過程中，產品功能需求與組件之間映射的復雜性降低，組件之間的界面規則逐漸趨向清晰明確。

生命周期視角相關研究認為，產品的模塊化程度在產品的整個生命周期內是動態變化的，當產品中的標準模塊超過平均比例水平以上時，就可以被稱為模塊化的產品[6]。Fixson[7]具體指出，在產品生命周期的設計、生產、使用和退出四個階段，產品模塊化的具體目標是有所差異的：在設計階段，產品模塊化的目標是為了在現有產品基礎上快速設計和響應市場；在生產階段，產品模塊化的目標是便于制造、采購、集成和測試；在使用階段，產品模塊化的目標是為了易用性、可靠性和易維修性；在退出階段，產品模塊化的目標是環境友好、易拆解和可回收。企業對上述產品模塊化過程規律的把握程度，決定了具體產品在何種時間、以何種方式、在何種程度上被模塊化的。

（二）流程模塊化

流程是企業依靠人或設備，運用信息、技術和其他資源為顧客生產并傳遞產品或服務的過程。早期對于流程的研究主要關注流程輸入和輸出的經濟效應，隨著20世紀90年代業務流程再造理論的發展，從運營和營銷視角分析流程的內在結構及其相互影響關系的研究也日漸豐富[11]。流程模塊化的相關研究正順應這一學術趨勢，但目前研究仍比較匱乏，相關研究主要從流程分解和流程外包兩個視角進行了探討（見表 2）。

流程分解視角的相關研究認為，流程模塊化是將緊密耦合的流程體系分解為子流程模塊，確立界面規則，使子流程模塊形成適應范圍廣、松散耦合的流程系統的過程[12]。Buenstorf[11]認為流程模塊化需要滿足兩個條件：一是與用戶有關的產品屬性的修改必須由獨立的生產流程實現，二是流程之間的界面是清晰界定而且是松散耦合的關系。Feitzinger&Lee[13]具體解釋了流程模塊化的三個特征：①流程標準化（Process standardization），將流程分解為標準的子流程，可用于生產標準的基本單位，并可因基本單位的定制化而變化。②流程重組（Process resequencing），重新安排子流程的順序，使得標準子流程能先發生，定制子流程后發生。③流程延遲（Process postponement），推遲定制流程直到收到訂單或者將這些子流程移至分銷中心以獲取最大的柔性。

流程外包視角的相關研究是建立在流程分解視角的研究基礎之上的，這方面的研究更進一步地將流程模塊化問題從運作管理領域推進到戰略管理和商業模式研究領域。例如，Tanriverdi et al[14]在93家美國大中型企業實證研究的基礎上討論了流程模塊與企業技術基礎（Technological infrastructure）結合的緊密程度與外包距離選擇之間的關系。Safizadeh et al[15]指出，高契約型的服務和需要大量后臺運作活動的內容更適合內包，Ellram et al[16]研究發現當組織感知到高風險時，便不傾向于將服務模塊進行離岸外包。

（三）組織模塊化

組織模塊化的研究比較豐富，這部分的研究屬于組織理論范疇。現有研究主要從外部組織模塊化和內部組織模塊化兩個方面對其進行了研究（見表 3）。

內部組織模塊化是指在一定組織架構規則下，將組織系統分解為既能夠有效地協同工作，又能夠進行持續變革與解決問題的多個組織功能單元的過程[22，8]。內部組織模塊化有兩個明顯的特征：第一個特征是小共同體的出現。Galunic&Eisenhardt[23]提出，企業的業務部門和項目團隊是具有“動態共同體”（Dynamic community）性質的組織模塊，這些組織模塊具有特定的功能、責任和資源。類似地，Tu et al[24]提出，為響應產品設計和生產流程的變化，企業可以通過重新組合“動態團隊”（Dynamic Teaming）來實現相關資源的整合和利用。第二個特征是組織學習的強化。組織單元通過持續學習增進自身能力，在更好實現組織模塊職能的同時，也實現與其他組織模塊的優化匹配[22]。這種組織學習能力使得組織單元具有更強的自治能力，使高層管理者從常規任務監督、問題處理等活動中解脫出來，更多地聚焦于關鍵任務，如戰略方向、目標設置等[25]。

外部組織模塊化是以內部組織模塊化為基礎的[8]，該現象目前受到相對較多的研究關注。一般認為，外部組織模塊化是指縱向一體化企業的垂直分解，并在企業間產生網狀組織形式的過程[26]。外部組織模塊化模糊了工業時代層級制組織的邊界，適應了大規模生產方式向大規模定制方式的轉變，是產業組織變革歷史中的重要階段。目前外部組織模塊化的范圍正在全球范圍內持續擴展，促進著產業轉移和離岸外包等商業活動的興起[27]。在學術上，模塊化組織網絡的治理機制[28]、組織學習問題和價值鏈構建問題正成為研究新熱點[27，29]。

總體上看，對于企業模塊化系統的三個維度，每個維度都有兩個主流的研究視角。在產品模塊化方面，架構視角是側重討論組件功能、產品結構和界面規則等創新要素，生命周期視角則是對產品模塊化所導致的企業行為進行分析。在流程模塊化方面，流程分解視角聚焦于流程標準化、流程重組和界面規則設計，流程外包視角則側重于對商業模式和外包策略的分析。在組織模塊化方面，內部組織模塊化關于企業內部的組織結構的演化發展，而外部組織模塊化則關于與企業的外部組織網絡的相關問題。可以看到，產品模塊化的架構視角、流程模塊化的流程分解視角、組織模塊化的內部組織模塊化視角，是對企業層面模塊化現象的直接觀察和研究基礎。

三、企業模塊化系統的架構關系

上述文獻綜述分別聚焦于企業模塊化系統的三個維度，即產品模塊化、流程模塊化和組織模塊化。相關學者們在對各自的研究領域進行深耕之后，正努力地進行跨界分析，試圖從系統視角來研究企業層面的模塊化問題，例如Pekkarinen&Ulkuniemi[21]提出了企業模塊化系統三維架構的雛形。依據創新管理“雙核心理論”[31]，企業模塊化系統的三個維度可以劃分為兩個方面，產品模塊化和流程模塊化主要屬于創新管理中的技術創新（Technological Innovation），而組織模塊化則屬于創新管理中的管理創新（Administrative Innovation）范疇。因此，本節在探討企業模塊化系統的三維架構關系時，就產品模塊化對流程模塊化、產品模塊化對組織模塊化、流程模塊化對組織模塊化、組織模塊化對產品和流程模塊化這四種關系進行逐一討論。

（一）產品模塊化與流程模塊化的互動關系

多數研究認為，產品模塊化與流程模塊化之間存在著明顯的互動匹配關系。Sanchez&Mahoney[8]提出若要真正有效地實現產品模塊化，就必須把相應的流程模塊化，Sanchez[12]在進一步的研究中提出，產品系統與流程系統是通過其背后的知識架構而聯系在一起的，知識決定顧客功能需求是怎樣被分配到產品和流程模塊上的，并決定產品架構與流程架構之間的互動關系。Muffatto&Roveda[32]在對三個產品族開發案例分析基礎上提出，為了提高產品模塊之間的通用性，就需要對生產流程進行清晰的界面關系界定。Salvador[33]在對六個產品族案例研究的基礎上也提出，若要有效地實現大規模定制，產品系統與流程系統之間應保持內在一致性。Tu[24]基于制造業的實證研究表明，擁有標準流程模塊的企業能夠更好地響應產品模塊變更產生的新流程需求。

上述研究運用理論演繹、案例研究和數據實證的方法證明了產品模塊化與流程模塊化存在的互動匹配關系。但需要注意的是，這些研究都是基于制造業的研究，在服務業中，兩者關系卻未必如此。有學者指出，服務產品具有虛擬化的特征，并且高度依賴于服務流程，從某種程度上講，服務的模塊化也主要表現為服務流程的模塊化[18]。考慮到服務產品與流程難于區分并相互糾纏的特征，將制造業中產品模塊化與流程模塊化的關系簡單套用到服務業中來似乎是不可取的，未來研究需要在這一問題上進一步發掘。

（二）產品模塊化對組織模塊化的影響作用

一般認為，“產品設計組織”是運用模塊化理論展開創新時所必然面臨的現象[20]。產品模塊化使得整個產品開發任務得以分解，分解出來的產品模塊，需要在松散耦合的組織模塊中得到深度開發[34]。這種產品模塊與組織模塊的映射關系推動著科層組織演變為模塊化組織。但是“產品設計組織的”原理的有效性則顯著受到環境動蕩性影響，Schilling&Steensma[26]在高動蕩環境中，企業面臨著多樣化資源投入和多樣化需求，這促使企業通過分工與合作來獲取收益，其產品模塊化導致組織模塊化的特征更為明顯。在低動蕩環境中，企業可以單憑借一體化的規模優勢，便可更好地降低成本，這時企業相對缺乏將組織模塊化的動力。Schilling&Steensma[26]的解釋得到了后續研究的有力支撐。Baldwin[35]、Assche[27]、Tiwana[28]所研究的計算行業、電子行業以及IT服務業都是處于高動態性環境，其產品模塊化導致組織模塊化的特征是非常顯著，而Brusoni&Prencipe[36]、Frigant&Talbot[30]等人所研究的飛機制造、化工等行業都處于低動態性環境，其產品模塊化導致組織模塊化的特征并不顯著。

（三）流程模塊化對組織模塊化的影響作用

同樣，“流程設計組織”也是企業模塊化系統運行的另一規律。新興古典經濟學認為勞動分工推動了組織的模塊化分解，分工的深化促進了各業務單元學習過程的深化，進而促進組織的專業化[36]。Sinha&Van de Ven[20]通過理論分析指出工作系統的模塊化分解使得組織單元和企業網絡也逐漸傾向于模塊化。Fredriksson[37]通過對沃爾沃汽車公司的案例研究表明，隨著生產流程的模塊化，承載生產流程的組織單元也逐漸在生產計劃、活動同步和資源共享方面建立起穩固的協調機制，進而形成組織模塊。郝斌等[38]分析了流程模塊化和組織模塊化兩者之間存在著互動關系：一方面，流程模塊化是組織模塊化的核心，它驅動組織結構和組織職權的模塊化；另一方面，“流程模塊”的功能是由“組織模塊”實現的，一個“組織模塊”既可以只實現一項“流程模塊”功能，也可能同時實現多項“流程模塊”功能。流程模塊化對全球范圍內的業務流程外包活動產生了極其關鍵的影響，并直接導致“外部組織網絡模塊化”現象的出現，這一現象在以銀行為典型代表的服務業中表現的也尤為明顯[39]。

（四）組織模塊化對產品和流程模塊化影響

反過來，組織模塊化對產品和流程的模塊化又存在何種影響呢？部分研究認為，組織模塊化在產品與過程模塊化對創新績效的關系中起正向調節作用。Tiwana[28]指出組織模塊擁有更多的自治權利，因而其開發式學習過程的也能夠深化，這有利于組織單元對自身資源進行清晰甄別和持續積累，提高了組織學習能力，進而提升產品創新績效。還有研究認為，組織模塊化增強了組織單元通過互動規則而非管理協調而得到的整合能力[8]。這種整合能力是企業實現產品創新績效過程中的重要補充性資源（Complimentary resources），尤其是設計、營銷、制造和物流部門之間的職能整合更有利于產品創新績效提升[12]。Antonio et al[40]通過數據證明了組織整合與產品模塊化的交互作用時能使企業獲得更高的創新績效。

還有一些研究認為，組織模塊化在產品與過程模塊化對創新績效的關系中起倒U型調節作用。Ethiraj&Levinthal[41]從演化視角探討了組織模塊化設計的可能性及其價值后指出，只有恰當的組織層級結構與合理的組織模塊化程度才能對產品模塊化與創新績效的關系起到積極的影響作用。Siggelkow&Levinthal[42]認為產品架構與組織架構之間關系應當是動態匹配的，他們在建模分析基礎上提出，對于持續性的產品開發過程來說，組織結構應當具有“暫時性分權、隨后集中化”的過程，只有這樣才能為企業帶來更高的創新績效。

總體上看，現有研究對于企業模塊化系統的三個維度之間的架構關系都分別地進行了討論，但目前三維架構關系還存在以下問題：首先，產品模塊化與流程模塊化之間的關系內在機理還有待于深入挖掘，盡管Sanchez[12]曾從知識的視角試圖解釋內在機制，但是并未獲得令人滿意的答案。其次，“產品設計組織”、“流程設計組織”的假說，已經得到部分研究的認同，但是部分研究指出，結合具體情境因素的更為細致的分析結果才能夠對具體企業的管理實踐有所補益。第三，在組織模塊化對產品和流程模塊化存在著何種影響這一問題上，還存在這兩派較為分歧的觀點，這也給未來研究提供很好的研究問題。

四、企業模塊化系統與創新績效

在上節中，本文提出，產品模塊化和流程模塊化屬于技術創新范疇，組織模塊化屬于管理創新范疇。那么企業在這三個維度上的創新活動會給創新績效會帶來何種影響呢？

首先，現有研究主要從創新成本、創新風險和客戶滿意這三個方面對產品模塊化與創新績效關系進行了討論。從創新成本方面看，產品模塊化使得企業可以通過模塊共享獲取規模經濟性[4]，并在產品多樣化程度提高的同時并不顯著增加庫存、物流等方面的成本[43]。從創新風險方面看，產品模塊化提高了創新不確定性的可控范圍，模塊化的產品系統具有較高的魯棒性，個別產品模塊的變化不會顯著影響到其它模塊，從而顯著降低了創新風險[44]。從客戶滿意方面看，模塊化呈指數化地增加了從給定的輸入能夠得到的配置的個數[35，1]，給使用者在最終產品功能和性能上更大的決策力，促使更貼近使用者特殊需要的最終產品的設計和生產，進而提升客戶滿意度[25]。

其次，現有文獻主要從產能優化和成本優化兩個角度對流程模塊化與創新績效關系進行了討論。從產能優化角度看，流程模塊化的提高了生產系統的可重組性和可擴展性，生產流程可以被增加、移除或者重新安排以形成不同的生產能力。當產品類型變化時，企業可以通過更換相應的流程模塊來調節系統的適應能力；當產品需求量變化時，企業可以通過增減某些關鍵生產流程模塊，或升降系統的自動化程度來增減產量，同時保證一定的經濟性[8]。從成本優化角度看，Tanriverdi et al[14]認為，流程模塊化降低了協調成本、交易成本和生產成本。首先，流程間界面的內在協調機制的存在，使得管理協調介入的需求大為降低，從而使協調成本降低。其次，企業間流程的相互依賴程度較低，當流程提供商出現機會主義行為時，企業可以迅速切換至其他流程提供商，交易成本能夠得到穩定控制[45]。

但是也有不少學者對企業模塊化系統與創新績效之間關系提出質疑。首先，企業模塊化系統的構建需要較高的固定成本投入。這些成本包括：結構成本（把相互依賴的系統進行模塊化的成本，即制定、普及設計規則的成本）、試驗成本（為了實現模塊化系統的潛在價值而開展的必要的試驗所需要的成本）和檢驗成本（檢驗模塊是否與整體系統具有兼容性，哪一個模塊性能最好）[35]。第二，企業模塊化系統的構建需要較高的企業能力匹配。一方面，企業需要有較強的組織整合能力，產品、流程模塊化設計過程中所必須的知識、資源都需要企業從組織內外部進行協調和整合[40，46]。另一方面，企業需要有較強的組織變革能力，產品和流程的主導架構設計形成之后將會被編碼并嵌入在組織設計中，再一次的架構創新對組織來說可能是極其危險的挑戰[36]。第三，企業模塊化系統的構建可能使企業面臨創新風險。模塊化系統為企業定義了良好和穩定的技術與組織基礎，但這也意味著一定的系統僵化性[46]。若環境發生劇烈動蕩而舊有架構難以改變，那么企業很有可能面臨較高的創新風險。

五、結語與展望

從集成化走向模塊化，是企業創新范式重要轉變[4]。現有文獻分別對產品、流程和組織的模塊化問題進行了區隔研究，從多個研究視角和研究層面得出了富有意義的觀點。本文運用系統思維對現有企業層面的模塊化研究進行了梳理，提出產品模塊化、流程模塊化和組織模塊化是企業模塊化系統的三個維度，并分析了技術創新范疇的模塊化（產品和流程模塊化）與管理創新范疇的模塊化（組織模塊化）之間的架構關系，進而分析歸納了企業模塊化系統與創新績效之間關系。

基于已有的研究基礎，未來企業模塊化系統研究存在三個比較重要的研究方向。

首先，需要深入研究企業模塊化系統三個維度關聯機制。前文的研究綜述表明，部分學者已經注意到產品、流程和組織模塊化之間的緊密聯系關系[2]，但目前這方面的研究仍舊比較缺乏。未來研究可以深入研究技術創新范疇的產品模塊化與流程模塊化之間的互動關系，這一關系的探明對于服務業來說尤為顯得重要。另外，未來研究還需要分析管理創新范疇的組織模塊化對技術創新范疇的產品模塊化和流程模塊化的影響作用，為企業組織結構的演進和管理機制的調整提供理論依據。

篇6

關鍵詞：鉆井參數；模塊化；測量系統；數字信號

中圖分類號：P63文獻標識碼：A

一、鉆井參數儀的相應介紹：

鉆井參數儀作為鉆井作業中的眼睛，是油氣鉆井工程中監測鉆進過程進行科學分析和科學決策的重要工具。鉆井參數儀駐澳包括：指重測量系統、轉盤扭矩測量系統、立管壓力測量系統、轉盤轉速和泵速測量系統、泥漿回流百分比測量系統等。隨著鉆井技術的發展，鉆井參數儀也在逐步改進和完善。而目前國內的鉆井參數儀器存在的是這樣一些問題：現場服務跟不上油田用戶的需求，某些重要參數的測量不夠準確，現場安裝、拆卸的工作量較大等等。這些問題的解決方案以及鉆井參數儀的發展方向都指出了同一個所在，那就是鉆井參數儀的模塊化設計。

二、什么是模塊化及其設計準則：

（一）模塊的概念

模塊是組成產品或系統且具有獨立功能、標準接口和互換性的通用單元一般模塊具有互換性、靈活性、獨立性和抽象性的特點，邏輯、狀態、功能三屬性，以及商品性、先進性、適應性的等要素。

（二）模塊的分級

模塊的分級通常按使用功能和頻度可將其分為通用模塊、標準模塊、專用模塊和特制模塊，為了方便又可以按模塊分解的層次結構將一個系統分解的第一層次模塊定義為子系統模塊，以下層次逐次定義為單元模塊、組建模塊、器件模塊和構件模塊。

（三）模塊化的概念

所謂模塊化，是用標準化的模塊組成一個系統。模塊化是標準化的高級形式，用最小的組合來構成最多產品品種的標準化設計技術。這樣將會帶來很多的優越性，它能提高產品的可靠性和可維護性，縮短研制周期，提高管理水平，減少研制經費保證產品質量。

（四）模塊化的特點

模塊化是一種系統科學技術滲透到標準化領域所形成的標準化方法，即以一定范圍內系統的總功能為對象，以功能分析為基礎經層層分解形成的功能體系。它有以下特點：從標準化屬性上看，是便標準化的高級形式。其有結構典型化、特征尺寸模數化、參數系列化、組織積木化、部件通用化的特點。模塊是部件級甚至子系統級的通用互換，由模塊可以直接構成整機以至大的系統，從而在更高層次上實現了簡化。在設計上，以用戶的多樣化要求為設計依據，反復分解組合優化，進行全系列和跨系列的設計，以系統設計為中心，采用飛機模塊化設計原理，采用CAD技術，能迅速而靈活地構成不同功能、不同規模的新系統。在結構上，采用組合式結構產品由若干模塊組合而成，但不是部件的簡單組合。其組合的方式有串聯式、并聯式、嵌套式或以上三種方式的綜合。同時，強調模塊的通用性，也強調模塊的互換性。

（五）模塊化設計理論

模塊化設計是將模塊化引入設計，使模塊形成科學的系列，并使其具有接口上的兼容性、技術上的先進性和使用上的通用性。是通過功能的不同組合形成不同系統的全過程的一種標準化方法。

（六）模塊化設計準則

1、模塊劃分應使模塊間相互作用最小，模塊功能獨立性最大；

2、模塊間機械、電氣接口要簡單，模塊可單獨拆卸；

3、相同的模塊在功能和結構上應具有互換性；

4、在決定模塊組件時，應使模塊所含的零件、子模塊等構件對某種功能為最佳，而不是提供多種又分散的功能；

5、在系統設計時，結構和性能各異而功能相同的模塊也能互換使用，創造出適應于各種鉆井設備的系列化妝品；

6、恰當確定模塊數量和大小、既考慮系列化、通用化、互換性，又考慮功能、重量、尺寸，要在電氣和機械上切實可行；

7、模塊的組合應具有較大的靈活性、明確的目的性和良好的經濟性。

三、參數儀的模塊化設計方法：

（一）系統解決方案設計

所謂系統解決方案設計是指采用哪一種現場總線技術，應根據鉆井現場的特點，遵循抗干擾性強、可靠性高、組網簡單、成本低廉的基本準則進行設計。由于一般鉆井現場電氣要求可靠性高，現場布線少，安裝調試費用低，鉆井參數儀采用用于現場設備網絡的開放網絡和現場總線解決方案，具體選用基于RS-485通訊的ADAM-5000數據采集和控制系統，傳輸信號穩定可靠，并能抑制通訊線路上的噪聲。

（二）模塊接口設計

數字信息模塊的接口指模塊與模塊之間的硬件連接、電氣參數和通信標準。接口設計過程中需要重點考慮的是接口的通用性和互換性。因此數字信息模塊的接口應采用標準多芯航空插頭，RS-485通信協議，220加或減15%VAC。

三）傳感器選擇與電氣設計

參數測量方法力求簡單，傳感器在精度滿足的條件下對可靠性和穩定性應有更高要求，同時要有環境適應性的特殊要求，輸出應為標準信號。傳感器選型要注意集成化、小型化、智能化和數字化的現代測試技術指標和發展方向，在精度、量程、漂移、可靠性、環境適應性、數據信號發送安裝性能及維修性、反復保安全、驅動部分的可靠性、壽命、價格、防腐防潮等指標方面要做到全面的平衡，防護等級不低于IP65安全防爆。模塊、電纜、測量傳感器均要隱蔽安裝，避免暴曬和受潮，接頭、電纜和傳感器電源均要選用軍品，以確保系統的可靠性與穩定性。

四、總結：

鉆井參數儀采用的是現場設備網絡的開放網絡和現場總線解決方案，具有可靠性高、能抑制通訊線路上的噪聲、傳輸信號穩定和組建現場網絡成本低的特點。鉆井參數儀模塊是數字化鉆井系統的重要組成部分。本文提出了鉆井參數儀模塊的劃分方法，模塊化設計準則、設計內容以及一些模塊化設計的具體方法。隨著科技發展，鉆井儀表也在逐步豐富和完善，而鉆井參數儀的模塊化設計則更是改進過程中的重中之重。希望本文提出的一些劃分和理論能對研究數字化鉆井系統的設計工程師們起到一定的參考作用。

參考文獻

[1]李加國.鉆井參數儀的現狀及發展趨勢[J].江漢石油職工大學學報，2009（04）[2]張雷、郭衛、劉志峰.模塊化設計中相似性評價的應用[M].合肥工業大學玄寶（自然科學版），2011（01）.

篇7

關鍵詞:模塊； 模塊化； 噴泉設計；互換；通用 ；標準化

中圖分類號： S611 文獻標識碼：A 文章編號：

1模塊與產品模塊化設計

1.1模塊與產品模塊化設計的概念

模塊是構成產品的一部分，具有獨立功能，具有一致的幾何連接接口和一致的輸入、輸出接口的單元，相同種類的模塊在產品族中可以重用和互換，相關模塊的排列組合就可以形成最終的產品。

模塊化的產品設計可以達到以下幾個目的：模塊的組合配置，就可以創建不同需求的產品，滿足客戶的定制需求 ；相似性的重用，既可以重用已有零部件和已有設計經驗，也可以重用整個產品生命周期中的采購、物流、制造和服務資源；減少產品工程復雜程度，模塊是產品部分功能的封裝，產品設計人員使用具體模塊時根本不用高度關心內部實現，而是可以使設計人員更多關注創意、個性化、滿足顧客需求。

1.2模塊的特點

模塊的三大特點，是理解產品模塊化設計應用的基礎。

① 模塊具有獨立的功能

模塊的功能是整個產品功能的組成部分，且這個功能是自我包含，自我實現的。

②模塊化產品結構

在模塊化的產品結構中，零部件的功能與產品功能是一對一的關系, 零部件的更改和產品功能的改善不會造成其他零部件和功能的調整。

③標準的幾何連接和一致的輸入、輸出接口

為了實現同類模塊之間的互換，必須有嚴格的尺寸接口和輸入輸出接口。

噴泉設備安裝工程現狀問題

隨著技術的飛速進步，噴泉產品工程越來越復雜，企業必須在不斷變化的環境中應付越來越復雜的工程技術，隨著客戶對噴泉產品個性化需求程度的增加，也導致噴泉產品定制化趨勢越來越明顯，因此企業必須創建數量龐大的產品系列來滿足客戶不斷變化的需求。

一方面作為噴泉設備而言，所涉及的設備大多是非標設備，即使是同類項目，同類設備，同樣的工藝、工序，其制造安裝方法和具體現場情況也會有所不同，現場制作安裝往往難以保證質量,給生產、安裝帶來一定的不確定性風險。

另一方面作為安裝工程來說，設備制造和安裝工程的產品雖存在空間跨度，但制造和安裝過程中的位置相對固定，各種機械設備、材料、施工人員都必須圍繞工程建設的進展而始終跟進，且工程安裝一旦完成，就處于一個相對固定的狀態，獨立功能不強，布局基本不變，拓展性不大,這對于客戶需要個性化定制與后期定位變動來說是無法滿足的。

現代的制造技術要求，能在工廠完成的工作，盡量在工廠完成以減少現場的施工工作量，于是模塊化設計、制作安裝應運而生。

3噴泉模塊化設計的意義

本文引用模塊化理論體系引入噴泉設備制造及安裝工程，這對于優化噴泉產品結構模塊化，起到了重要的啟迪作用。模塊化的產品結構設計的意義我們可以從設計、施工、及客戶滿意度的角度體現出來。

3.1對產品設計研發的意義

模塊是產品知識的載體，模塊的重用就是設計知識的重用，大量利用已有的經過試驗、生產和市場驗證的模塊，可以降低設計風險，提高產品的可靠性和設計質量。使設計人員容易掌握產品全局，屏蔽掉與自身領域無關的細節，從而關注更高層次的設計邏輯,關注創意。

對設計者而言,只要整合出一套完整的噴泉成套模塊,舉一反三,模塊之間組合成各種變幻豐富的特色水形,噴泉設備模塊功能的獨立性和接口的一致性，使各個模塊可以相對獨立的設計和發展，可以進行并行設計、開發和并行試驗、驗證。模塊的不同組合能滿足用戶的多樣性需求，易于產品的配置和變型設計，同時又能保證這種配置變型可以滿足企業批量化生產的需求。加之計算機的可編程功能日益強大，使得模塊化組合噴泉的優勢更加廣闊。

對于施工效率和加快進度的意義

成熟設計模塊的重用可大大縮短采購周期和生產制造周期，由于噴泉成套設備的標準化，統一性，可大批量采購原材料，噴泉模塊在很大程度上可事先在工廠預制，由固定的技術作業人員控制其模塊安裝質量,可大批量儲存產品，以緩解工作量的變動對供貨造成的壓力，現場作業人員只要把每套噴泉設備模塊按圖紙定位放置,通過標準化接口把各模塊連接而成一個更大的成套模塊，達到設計者所要求的理想的噴水造型，該過程又快又好，從而加快施工進度，減少風險，有利于資金的早期回收。如果考慮到企業售后服務的特定需求，同樣可以縮短維護服務周期和耗費資源時間，當某一設備模塊出現故障,管理人員即可迅速查出根源所在，針對性地一病治一病，一處病端不影響全局系統的運行，這就是模塊化噴泉產品設計對工程施工的一個重要優勢所在。

3.3客戶滿意度的意義

任何一個企業,我們產品最終面對的是客戶，客戶滿意度是一種從客戶角度客觀對企業經營狀況進行評價的一種手段，并一直被作為判斷一個企業是否具有競爭優勢的一種度量方法，也被作為度量商業經濟運行健康的晴雨表。

工程建設的特點之一就是大額性，不僅實物形體龐大，而且造價高昂。噴泉作為建筑安裝工程的范疇，往往造價百萬、千萬甚至上億，造價的大額性使其關系到有關各方面的重大經濟利益，無論所面對的客戶差錢不差錢，對產品的性價比是最為關注的，價值工程的核心問題就是性價比。往往關注它的成本、功能、擴展性、維護性、穩定性，客戶的需求往往就是我們設計者建設者的最為關注的。

噴泉模塊化設計的分析

在這里，我們從以下三方面分析噴泉模塊化設計的理解：構成噴泉模塊的基本要素？噴泉模塊的通用互換？噴泉模塊在產品中的作用和位置分析？

4.1構成噴泉模塊的基本要素

首先，要構成噴泉的基本模塊，他必須是一對一的關系，即它功能是獨立的、不受其它組件影響的。構成一套噴泉運行系統必須有：①控制系統②供電線路③供水電泵④管路系統⑤噴嘴系統⑥燈光系統⑦音響系統這七大系列組成，構成一個具有工藝功能的單獨噴泉模塊的基本要素就是一個控制點、一條線路、一套水泵、一套管路、一組噴嘴。運抵現場后固定就位，只要按工藝要求連通輸入和輸出接口，接通電源和自動控制的信息回路，就可投入單體試運轉，這種一對一的關系集合成一個小型的噴泉運行系統，只要成本允許，你想拓展多少規模就可拓展多少規模。成本不變的情況下，你想要什么水形就可重新組合成什么水形，可變性很大。

單組噴泉模塊安裝圖

4.2構成噴泉模塊的通用互換

為了實現同類模塊之間的互換，必須進行接口和輸入輸出接口設計。由于模塊的功能必須考慮在一系列產品中互換的問題，因此某些模塊的功能在某一個產品中有可能是冗余的，這種功能的部分冗余帶來的是很強的擴展能力和更大范圍的互換能力。

4.3噴泉模塊在產品中的作用和位置

一方面，模塊既強調自身功能的獨立性，又強調系統結構的歸屬性，就是所謂的二元性。無論噴泉模塊如何增減，如何互換調整變動，其控制系統通過歸結接口統一中央系統控制。

5噴泉產品模塊化應用實例

【案例】剛果布拉柴維爾百米變頻跑泉

隨著涉外工程機會的日益增多，每當我們承接到海外工程時，往往受多重條件限制，難以投入大量的人力出國安裝，但我們通過對該工程項目進行模塊化設計后，對方即使沒有噴泉專業施工經驗，也可通過標準化接口，輕松安裝。

以剛果布拉柴維爾百米變頻跑泉的設計和施工過程為例：將噴泉設備及構架模塊化，劃分100個單元的變頻跑泉模塊，事先預制每個單元的噴泉模塊連同基礎一起在工廠預制安裝，包括噴頭、管道、管件、水下燈、水泵構成一個標準模塊，控制柜里每個水泵與水下燈受獨立的控制元器件控制，組成各自獨立的模塊，通過海外運輸至現場，當對方安裝完畢后，我方委派一名專業工程師協同完成組裝調試工作，及相關的售后維護指導。

通過模塊化設計施工，顯然安裝質量在出廠前就得到有效控制，大大地節約了現場施工時間及勞動力的投入，確保工程按質按量按期竣工。

噴泉各模塊組合平面

海外工程往往不能提供現場工程概況，甚至連水池大小，水池深度都尚在待定中，對于設計者來說，根據外賓的大概意思，以最快的速度設計出一套適合的噴泉，是有難度的。沒有具體的參數提供，工廠亦無法定制產品。所以，我們通過噴泉設備的整合精簡，噴泉設備模塊化后，現場只要把每一模塊通過標準安裝接口，按編號一個接一個組裝即可。 所以施工過程是模塊的組裝過程，模塊化保證了非常規設計的質量和工程質量，尤其是以難以想象的高速度爭得了極其寶貴的時間。

6結論

可見，產品結構模塊化設計可解決噴泉安裝工程一系列問題。是解決目前制造企業產品的標準化、通用化與定制化之間的矛盾的可行方案。企業一方面必須利用產品的批量化、標準化和通用化來縮短施工工期、降低成本、提高質量，另一方面還要不斷地進行產品創新使產品越來越個性化，滿足客戶的定制需求。

產品模塊化設計是制造業發展的必然趨勢，勢必會對在未來噴泉行業帶來深遠的影響。三流的企業賣產品，二流的企業賣技術，一流的企業賣服務，而超級企業賣標準。行業中的模塊化實際上就是行業的標準，誰在競爭中取得制訂行業標準的能力，誰就會成為超級企業！

7參考文獻

[1] 董時中．模塊化原理設計方法及應用 [M]．北京：中國標準出版社，1999．

[2] 毛培琳．噴泉設計[M]．北京：中國建筑工業出版社，1990．

[3] 建筑給水排水設計規范（GB50015-2003）[S]．北京：中國計劃出版社，2003．

篇8

關鍵詞：工業設計 模塊化 課程設置 課程教學 設計方法

自1919年美國設計師西奈爾在自己的事務所信封上印制“工業設計”一詞以來，工業設計的領域逐步形成，直至今天，工業設計對社會、對生活的影響力無處不在，達到了空前程度。這使工業設計的教育既充滿希望又面臨挑戰，既要緊跟時代的發展又要不斷地進行創新與變革。以往的工業設計課程繁多，各門課程相互獨立，標準化、齊一化的課程設置壓制了學生的學習興趣及多樣化、個性化的需要，這導致了學生學習中的壓力過大并產生挫折感，形成了不良的負面情緒。筆者通過對國內外院校工業設計課程的梳理及研究，結合實踐經驗對課程設置及課程教學進行重新編排，摸索出一套模塊化的教育教學研究方法。

模塊化教育模式興起于20世紀70年代，主要包括模塊式技能培訓模式（Modules of Employable Skills，簡稱MES）與能力本位教育模式（Competency Based Education，簡稱CBE）。在工業設計教學改革中，融合運用模塊化教育模式主要體現在課程設置中的模塊化和課程教學中的模塊化兩個方面，打破了以往的課程體系、教學內容規范化、單一化的局面，增加了知行能力及實訓技能的培養。

一、課程設置中的模塊化研究

隨著我國教育體制改革的不斷深入，如何推進工業設計專業的教育改革與發展，培養適合市場需求的高素質人才和實用型技術人才，已成為當前專業課程設置面臨的主要問題。工業設計專業課程設置中運用了模塊化的研究方法，從培養目標的定位、課程門類的劃分、課程設置、學時學分分配、教學進程的安排、課程標準的制定等方面都做了統一的構建。對專業課程進行重新組合，徹底打破原有的學科型課程內容與結構，遵循從簡單到復雜、單一到復合、初級到高級螺旋上升的認識規律，將全部課程按照一定標準進行分解與整合，使其成為多個相對獨立的教學模塊，學生可以根據自己的興趣愛好和就業取向對不同模塊進行選擇和搭配，從而實現不同的教學目標和人才培養要求。

課程設置中的模塊化分為通識教育課程模塊、學科基礎課程模塊、專業課程模塊、實踐性教學模塊四個模塊。

1.通識教育課程模塊。通識教育課程模塊主要涉及大學生所必須學習的大學英語、大學計算機基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策等課程，主要加強學生的人格塑造，道德理想、情商的培養以及促使學生的公共實踐能力和基礎實踐能力和諧發展。

2.學科基礎課程模塊。學科基礎課程模塊主要包括涉及專業課程的相關基礎課程，如專業導論、造型基礎（包括素描、色彩）、構成原理（包括平面構成、色彩構成、立體構成）、設計表現、計算機輔助產品設計等課程，其目的是為培養學生具備合理的專業知識結構，為培養專業實踐能力奠定基礎。

3.專業課程模塊。專業課程模塊分為專業主干課模塊、專業選修課模塊。

（1）專業主干課模塊主要指相應的專業基本理論知識和基本技能知識，包括工業設計史、機械設計基礎、工程制圖、材料與工藝、設計程序與分析、設計方法學、人機工程學等課程。教授學生學會從專業的角度去認識問題，并逐漸學會應用專業理論進行實踐的項目設計。

（2）專業選修課模塊根據學生的特長、興趣愛好等對學生進行有針對性的培養，主要包括產品造型、交通工具、雕塑設計、玩具設計等方向。學生可以根據自己的興趣、水平、能力及就業取向進行相應課程方向的選擇，從而加強學生的專業知識深度，以更好適應社會的職業需求。

4.實踐性教學模塊。實踐性教學模塊主要運用項目教學、案例教學和情景教學為特色的技能教學模式，培養學生理論聯系實際的運用能力，提高實際技能操作能力。實踐性教學增加了學生親自動手操作的機會，在實踐中檢驗學習的效果，在實踐中發展，將學生培養成應用型人才。

二、課程教學中的模塊化研究

在課程教學中運用模塊化的設計方法能夠充分調動起學生的學習積極性和能動性，引導學生開發創造創新能力。在工業設計的課程教學中，模塊化的運用主要體現在項目教學模塊、案例教學模塊、產品設計模塊三個方面。

在項目教學模塊中，其項目來源有教師指定設計項目、網絡參賽項目及合作公司的研究開發項目。在教學中結合項目進行設計實踐，使學生從收集信息、市場調研、設計定位、草圖設計、方案選擇、方案實施與評價一系列的設計程序出發，親身了解設計過程，培養他們理論知識和設計實踐的結合能力。以校企合作為途徑的模塊化實訓基地建設增加了學生參與實踐項目的機會。例如，學院與廣東工業設計城簽約實習基地，聘請具有多年實踐工作經驗的企業負責人和設計師擔任客座教授，開展全面人才培養的合作模式。學生從大二開始與廣東工業設計城內設計公司開展一對一跟蹤培養模式，由設計城的知名設計師親自指導和跟蹤培養學生，直到完成畢業設計，經考核合格后直接加入所在公司就業，這有利于學生知識結構的職業定向培養，還補充了校內實踐師資力量。校企合作模式是現代高教改革和企業發展的必然趨勢，有利于產、學、研優勢互補及結合。

案例教學模塊是指在針對某一解決問題和決策的行為環境中，形成職業行為能力的一種方法。案例教學模塊結合實際的設計案例進行設計分析，圖文并茂地講解有利于增強學生分析問題的接受能力與解決問題的理解能力。在工業設計中，通常以知名設計公司成功開發的產品設計為案例，解析其設計原則、思維特征、產品形態創意與形態表達之間的互動關系等方面，力求揭示出產品形態創意中的基本方法和內在規律。同時，將成功的案例經驗與失敗的案例教訓相互對照，拓寬設計思路，增強學生分析問題及解決問題的能力。例如，由工程師布里爾花費7年時間為克萊斯勒公司設計的“氣流型”小汽車，雖然充分考慮了空氣動力學原理，對產品的結構及機械性能也進行了精心設計，具有可靠性、舒適性及可行性，但最終銷售失敗，其原因在于外觀造型過于標新立異，不能符合同時代消費者的審美觀念；斯堪的納維亞的漢寧森設計的PH燈具至今仍暢銷而經久不衰，在于其具有極高的美學價值和科學的照明原理。

在具體的產品設計中運用模塊化設計方法，在一定程度上產生了標準化、通用化設計。根據模塊的定義，“為便于擴展功能及更換而按標準化設計并組裝起來的硬件積木塊”。①1907年，德國建筑師、設計師貝倫斯為AEG公司設計的電水壺，共有兩種壺體模塊、兩種壺嘴模塊、兩種提手模塊、兩種底座模塊，再配合黃銅、鍍鎳、鍍銅三種材料，光滑、鍛打、波紋的三種表面處理形式，可以靈活地裝配成80余種水壺。這種運用有限的標準零件靈活組合，可以提供多樣化的選擇，同時可以大批量生產滿足巨大市場需求。②德國是最早使用模塊化設計方法的國家，甚至產生了產品中的系統設計方法，將產品標準化生產與多樣性的選擇結合起來，滿足了消費者的需求。系統設計不僅具有功能上的系統性，在造型上也多以簡便、可組合的形態為主，因此產品的造型中幾何化、直角化的趨勢較為嚴重。例如，古洛特與拉姆斯設計的袖珍型電唱機收音機組合采用方形體的造型、標準化的部件，可分開使用，可組合使用，這是模塊化使用的雛形。直到1960年，西德Hafele公司推出一批命名為Varianat32系統的五金件，采用了一個共同的模數系列，使得“32mm”系統模數化家具在全球內使用及推廣。③模塊化產品設計方法有利于大批量生產加工及節約加工成本，保持產品造型風格統一性以及造型符號的完整性，但同時卻不利于市場的個性化需求。

工業設計專業模塊化的教學改革從課程設置、學時分配、教學內容、教學方法、教學手段等方面進行探討，旨在充分調動起學生的學習積極性和能動性，引導學生開發創造創新能力，促進專業教學質量的提升。

（注：本文為2010年武漢工程大學教學研究項目，項目編號：X201035）

注釋：

①鄭家亨.統計大辭典[K].北京：中國統計出版社，1995.

②何人可.工業設計史[M].北京：高等教育出版社，2006.

篇9

[關鍵詞]槍械設計 模塊化設計 技巧

中圖分類號：T231 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）11-0262-01

前言

一把好槍被世人喜愛，AK47市場占有量達到幾億支，歷經幾十年經久不衰，好評如潮，成為槍械設計的經典，可以說設計決定了AK47的外觀樣式、性能指標、使用壽命，更賦予了AK47強大的的產品競爭力。

傳統的設計方法我們用起來得心應手，但有很多不足，設計繁雜、任務量大、設計時間長、沒有統一的設計思想和標準。因此，在設計其他產品時，只能借鑒不能借用，在計算機設計軟件應用以來，特別是三維建模軟件的應用，催生出了新的設計理論和方法，模塊化設計由此誕生。

一、模塊化設計

1.什么是模塊化

是程序的編寫不是開始就逐條錄入計算機語句和指令，而是首先用主程序、子程序、子過程等框架把軟件的主要結構和流程描述出來，并定義和調試好各個框架之間的輸入、輸出鏈接關系。逐步求精的結果是得到一系列以功能塊為單位的算法描述。以功能塊為單位進行程序設計，實現其求解算法的方法稱為模塊化。

2.什么是模塊化設計 是指在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品，以滿足市場的不同需求的設計方法。

3.模塊化設計特征：

相對獨立性，可以對模塊單獨進行設計、制造、調試、修改和存儲，這便于由不同的專業化企業分別進行生產；

互換性，模塊接口部位的結構、尺寸和參數標準化，容易實現模塊間的互換，從而使模塊滿足更大數量的不同產品的需要；

通用性，有利于實現橫系列、縱系列產品間的模塊的通用，實現跨系列產品間的模塊的通用。

二、模塊化設計的應用

1.怎樣劃分模塊

產品模塊化設計中，理論劃分可歸納如下：

（1）自頂向下分類：包括系統級模塊、產品級模塊、部件級模塊、零件級模塊；

（2）功能及加工和組合要求分類：包括基本模塊、通用模塊、專用模塊；

（3）接口組合要求分類：包括內部接口模塊、外部接口模塊等。

模塊的內涵有多大，邊界到哪里沒有定式，模塊單元的劃分是傳統機械設計中的部件劃分，這些部件雖然是獨立的模塊，但也有各自不擾的功能，方便組合和拆卸；一個零件可以是一個模塊，部件模塊內可以有若干個零件模塊，以此類推。

2.傳統機械設計中的總成、部件、零件等模塊化分舉例

以貨車為例，原來劃分為：發動機總成、變速箱總成、底盤總成（二類底盤）、駕駛室總成、貨箱總成等，現在可以把每一個總成叫做一個模塊，將五個模塊組合以后成為更大的系統模塊――貨車模塊。

發動機（總成）模塊由燃油系統、散熱系統、系統、進氣系統、排氣系統、點火系統、配氣機構、曲柄連桿機構等組成，每一個系統或機構又是一個系統級模塊，里面包含著總成級的模塊；以燃油系統為例，燃油（系統）模塊包括油箱、輸油管、燃油濾清器、高壓油泵、噴油嘴等把每一個總成單元都視為模塊，這些模塊都是由不同的零件級模塊組成的，表現出不同的性能指標、輸入、輸出接口、體積大小、安裝形式等，該特性是獨有的，可以通過零件模塊尺寸參數的調整，進而調整總成單元模塊的特性。

變速箱（總成）模塊、 底盤（總成）模塊、 駕駛室（總成）模塊、 貨箱（總成）模塊也一樣，不在重述。

3.模塊模型庫

一臺貨車設計完成，也是完成了各層級的模塊化設計。每個模塊都是參數化模型，包含特征單元、尺寸公差、零件屬性、材料信息等。按照模塊的屬性，層級、信息量大小歸檔到不同的模塊模型庫，在以后的設計中就可以借閱、參考、使用。

三、槍械模塊化設計

注：只就設計而設計，不涉及開發程序文件規定的相關程序。

盡量采用橫向系列模塊化設計，不改變產品主要參數的情況下，利用模塊改變產品，也可以在同一類型產品中，對不同規格的產品重新設計。

在槍械設計時，要求設計師在充分地研究和理解設計任務書中的戰術技術指標的基礎上，再結合現有同類產品的戰術技術指標，提出槍械的總體設計方案。在總體方案下，逐一確定各模塊參數的順序一般如下：

1.根據戰術技術指標確定槍管長度，保證有效射程及殺傷力。槍管在輕武器體積中占比非常大，又是精度、射程、殺傷力的決定因素，決定槍的體積、造型和人機功效等。

2.自動機方式（在彈種確定的情況下）是決定整槍體積的又一個重要因素，自動機是槍械的核心部件，從后坐拋殼、到復進推上膛、閉鎖終止，運動空間大，和其他部件相關聯多，自身的體積、重量、形狀是槍械性能指標的重要依據，自動機方式確定之后，整槍體積的三分之二確認完成。

下面機構參數的確認省略

3.供彈機構的確定

4.擊發機構的確定

5.機匣結構的確定

6.槍托、護木的確定

7.其他零部件的確定。

這些是總體設計方案的細化，明確了各個機構類型、結構形式，也是為在模塊模型庫中選擇模塊設定條件。

四、槍械模塊化設計中總裝圖的繪制及模塊的選用

1.根據總體設計方案創建平面布置圖，根據GJB（或CIP、SAAMI）標準、人機功效的要求，先標注出槍管火線的中心線及后斷面位置，還要精確標注閉鎖間隙尺寸，再用圖框大致標示各總成模塊的位置、外觀輪廓。

2.在三維建模軟件中，按總體設計方案平面布置圖各總成模塊的位置，在模塊模型庫中選用并插入相應模塊，利用模塊的輸出、輸入接口加以配合設置。

3.在裝配體模式下，設定自動機軸線與槍管軸線同軸，自動機模塊底窩前斷面與槍管后端面依據閉鎖間隙定位。自動機根據子彈的物理結構尺寸，修改自動機機構參數尺寸，同時修改自動機工作循環圖，從新分配自動機能量，以保證后坐拋殼、推上膛、閉鎖等動作可靠完成，并進行射擊頻率的評估。

4.在裝配體模式下，對供彈機構模塊進行調整。根據供彈機構中子彈與槍管后斷面、子彈與自動機相對位置關系，初步確定供彈機構模塊接口位置。

下面機構模塊都是按各機構接口的配合關系定位的，在此省略，不在復述。

5.擊發機構的確定

6.機匣結構的確定

7.槍托、護木的確定

8.其他零部件的確定。

五、槍械模塊化設計中機構模塊的調整

模塊可以在整槍的裝配體中調整，那樣準確率較高，但效率很低，一是計算機運行較慢，二是任務沒有分解，分工不明確，沒有發揮團隊力量；模塊從裝配體中提出來，在各自的模塊環境中運行，依據總體的配合條件調整、修改，比較快捷，但容易產生誤差和干涉，需多次到整槍的裝配體中檢查。

模塊的調整不是一次性的，貫穿槍械設計開發、試驗調試的始終。

六、結論

模塊化設計優點很多，經多次嘗試，就會熟能生巧。通過加、減、換、改相應模塊以構成新的產品，并滿足裝備產品的功能指說囊求。為開發具有多種功能的不同產品，不必對每種產品施以單獨設計，而是精心設計出多種模塊，經過不同方式的組合來構成不同產品，以解決產品品種、規格與設計制造周期、成本之間的矛盾。

模塊的劃分和創建以及組合是模塊化設計的重要部分，其最終的目的就是用最少數的模塊組合成盡可能多的產品。模塊化的設計，有著多樣化的特點，在一定程度上滿足了客戶的不同需求，使設計效率和質量得到了有效的提升，在槍械的設計加入模塊化設計，可以使槍械的設計得到有效的提高，也使槍械的整體性能得到提升。

參考文獻

[1] 芻議機械設計中材料的選擇和應用[J].吳宗燁.技術與市場.2016（11）

篇10

>> 面向大規模定制的服務模塊化研究 大規模定制環境下的工程機械模塊化設計策略 基于大規模定制的服務模塊化平臺模型設計 基于模塊化的大規模定制產品裝配協作組的建立 大規模定制模塊化生產的模塊預投產技術 模塊化在產品設計中的應用研究 模塊化設計理念在PPT多媒體課件中的應用研究 塑木材料在模塊化家具中的應用研究 模塊化在發電企業信息機房建設中的應用研究 模塊化教學在高職計算機基礎教學中的應用研究 談大規模定制設計在離心機研制中的應用 大規模定制的服裝設計過程 PDM在電機模塊化設計中的應用 程序模塊化設計思想在高師教學設計課程中的應用研究 模塊化教學模式在中職服裝專業中的應用 物業服務行業的大規模定制服務外包應用研究 模塊化教學在“思想道德修養與法律基礎”課教學中的應用研究 基于符號語義的產品模塊化設計原則及應用研究 模塊化教學在車工專業教學中的應用研究 作業成本法在大規模定制下的應用 常見問題解答 當前所在位置：

[2] 紀飛.大規模定制與模塊化設計[EB/OL].

[3] 潘瑾，張靜怡.面向大規模定制（MC）的服裝配置及快速變型設計[J]. 東華大學學報（自然科學版），2007（33）：460.

[4] 王倩.大規模定制的服裝設計過程[J].紡織導報，2011（7）：100.

[5] 模塊化設計，百度文庫[EB/OL].http：///view/189730.htm

[6] 呂旭東，陳曉鵬.服裝業大批量定制生產模式研究[J].上海紡織科技， 2004（32）：41.

[7] 朱江暉，閻玉秀.服裝紙樣模塊化設計探討[J]. 浙江理工大學學報， 2007（24）：391.