產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化

1、產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化 對(duì)產(chǎn)品（或零件）的類型、性能、規(guī)格、質(zhì)量、對(duì)產(chǎn)品（或零件）的類型、性能、規(guī)格、質(zhì)量、 所用原材料、工藝裝備和檢驗(yàn)方法等規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)所用原材料、工藝裝備和檢驗(yàn)方法等規(guī)定統(tǒng)一標(biāo) 準(zhǔn)，并使之貫徹實(shí)施的過(guò)程。準(zhǔn)，并使之貫徹實(shí)施的過(guò)程。 標(biāo)準(zhǔn)件 標(biāo)準(zhǔn)化的零件，叫做標(biāo)準(zhǔn)件。如對(duì)各種機(jī)電產(chǎn)品 上使用的螺栓、螺帽、螺釘、墊圈等零件，分別 給予一定的符號(hào)或代號(hào)，加以統(tǒng)一規(guī)定，制訂成 各種標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化后，就可以根據(jù)不同的需要、 用途，按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)和使用。 標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展 1798年，美國(guó)E.惠特尼（17651825）提出零部件互換 性建議，應(yīng)用

2、生產(chǎn)，開(kāi)始了最初的標(biāo)準(zhǔn)化。 18501900年蒸汽動(dòng)力的采用和輪船、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展， 促使西方國(guó)家商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，要求產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量和性能 統(tǒng)一化，標(biāo)準(zhǔn)化工作也有了相應(yīng)發(fā)展。 1901年，英國(guó)成立了世界第一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體“英國(guó)標(biāo) 準(zhǔn)學(xué)會(huì)”。 1906年，成立了世界最早的國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體“國(guó)際電工 委員會(huì)”。 1947年，成立了目前世界最大的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)“國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)化組織”，中國(guó)于1978年9月加入。 標(biāo)準(zhǔn)的分類及意義 標(biāo)準(zhǔn)按其適用范圍可分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、 專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)科學(xué)體系的一個(gè)重要組成 部分。 實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化能簡(jiǎn)化產(chǎn)品品種，加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生 產(chǎn)準(zhǔn)備過(guò)程，保證和

3、提高產(chǎn)品和工程質(zhì)量；擴(kuò)大 產(chǎn)品零件、部件的互換性,降低產(chǎn)品和工程成本;促 進(jìn)科研成果和新技術(shù)、新工藝的推廣；合理利用 能源和資源；便于國(guó)際技術(shù)交流等。 世界上任何產(chǎn)品都有它的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品 關(guān)聯(lián)到相關(guān)產(chǎn)品配套，對(duì)品質(zhì)有著很大作用。 標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)可提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)； 標(biāo)準(zhǔn)化的報(bào)價(jià)更精準(zhǔn)； 標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)更人性化，標(biāo)準(zhǔn)化的安裝質(zhì)量更可 靠，服務(wù)更有保證； 標(biāo)準(zhǔn)化的廚房家具能與各種電器相配套，能夠科 學(xué)利用廚房空間，并有良好的視覺(jué)與實(shí)用效果。 在歐洲三十年以前就已制定出廚房及廚柜的標(biāo)準(zhǔn) 化。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)科研、生產(chǎn)活動(dòng)中的重要 環(huán)節(jié)，它對(duì)合理地發(fā)展產(chǎn)品品種，促進(jìn)專業(yè)化生 產(chǎn)、簡(jiǎn)化設(shè)

4、計(jì)、工藝、縮短設(shè)計(jì)、試制周期、降 低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益，都有重 要作用。 標(biāo)準(zhǔn)化是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提 以標(biāo)準(zhǔn)形式加以規(guī)定的技術(shù)和零部件是 經(jīng)過(guò)使用和驗(yàn)證過(guò)的，減少了過(guò)失的概率和 質(zhì)量檢驗(yàn)的次數(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用 2. 標(biāo)準(zhǔn)化是提高效益的普遍行動(dòng)準(zhǔn)則 標(biāo)準(zhǔn)化原理之一是簡(jiǎn)化，通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 化，直接或間接地簡(jiǎn)化經(jīng)營(yíng)要素，從而降低 成本，改善經(jīng)營(yíng)管理，提高企業(yè)效益。 標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用 3. 標(biāo)準(zhǔn)化可以有效地利用已有的技術(shù)積累 產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身是利用已有的技術(shù)積累， 并加以繼承和發(fā)展的過(guò)程。具體地說(shuō)，就是 對(duì)已有的技術(shù)積累進(jìn)行選優(yōu)、組合、變換，研 制出新產(chǎn)品。而產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

5、就是有效應(yīng) 用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和為適應(yīng)新的需要不斷制定新標(biāo) 準(zhǔn)，修訂舊標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)往復(fù)，以至無(wú)窮。 標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用 4. 標(biāo)準(zhǔn)化是采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理，是提 高設(shè)計(jì)效率的重要手段，而要付諸實(shí)施，必 須建立在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)之上 標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用 5. 標(biāo)準(zhǔn)化是集體進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和 制造技術(shù)已超出個(gè)人的知識(shí)范圍，這就要求 從個(gè)人自由思考進(jìn)行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧w思考進(jìn) 行設(shè)計(jì)。而實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，要求對(duì)技術(shù)和經(jīng) 驗(yàn)加以集中，標(biāo)準(zhǔn)正是積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)并可 加以利用的最好形式。 標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用 5. 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程是貫徹標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程產(chǎn)品的

6、設(shè)計(jì)過(guò)程是貫徹標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程 一產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中要提高產(chǎn)品“三化” (標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化)水平，大量采 用標(biāo)準(zhǔn)件，通用件，一方面可以大量節(jié)省設(shè) 計(jì)土作量、提高設(shè)計(jì)效率;另一方面可以保 證產(chǎn)品的互換性和協(xié)作配合，縮短新產(chǎn)品試 制和生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。相反，如在設(shè)計(jì)中不貫 徹有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)使設(shè)計(jì)出現(xiàn)反復(fù)，甚至給 工藝、工裝、供應(yīng)、計(jì)劃和生產(chǎn)帶來(lái)困難。 標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用 標(biāo)準(zhǔn)化如何應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中 產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和工作圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和工作圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。 所謂設(shè)計(jì)是擬定產(chǎn)品必須實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量指 標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)而決定產(chǎn)品原理、結(jié)構(gòu)、 材料、特性及其它各項(xiàng)要

7、素。之后決定零部 件的構(gòu)成，在這過(guò)程中，遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則， 確定設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，是指為保證產(chǎn)品的適 用性，對(duì)產(chǎn)品的型式、尺寸，主要性能參 數(shù)，質(zhì)量指標(biāo)等加以規(guī)定并貫徹于產(chǎn)品設(shè)計(jì) 中。 產(chǎn)品系列化產(chǎn)品系列化 產(chǎn)品系列化是指將產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺 寸、 基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排，以協(xié)調(diào)同類 產(chǎn)品和配套產(chǎn)品之間的關(guān)系，達(dá)到以最少的品種， 滿足最廣泛的需要。 根據(jù)一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，按照一定的規(guī)律， 對(duì)同類產(chǎn)品的品種、規(guī)格合理分檔、分級(jí)，形成 系列，叫品種規(guī)格系列化。 品種規(guī)格系列化的內(nèi)容，用十六個(gè)字可以基本

8、 概括，即“確定范圍，合理分檔、同類歸并、統(tǒng) 一設(shè)計(jì)”。 系列化是搞好產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則，主要內(nèi) 容有:制定產(chǎn)品參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn);編制產(chǎn)品系列型譜， 進(jìn)行產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)。 零部件的通用化零部件的通用化 通用化就是不斷地增加通用件的品種和 擴(kuò)大通用件的使用范圍。實(shí)現(xiàn)通用化的方法 有統(tǒng)一設(shè)計(jì)法和逐步積累法兩種。將那些變 翩素較少，而且重復(fù)使用頻率較高的零部 件，有計(jì)劃地進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，獨(dú)立編號(hào)。零 部件通用化要求在互換性的基礎(chǔ)上盡可能擴(kuò) 大同一產(chǎn)品零件、部件、構(gòu)件等的使用范 圍，其內(nèi)容包括:按零部件統(tǒng)一化，互換性等 標(biāo)準(zhǔn)化原則，編制零部件圖冊(cè)，設(shè)計(jì)中優(yōu) 先采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件。以合理壓縮和簡(jiǎn)化 零部件的

9、品種和規(guī)格。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化工作是重要技術(shù)基 礎(chǔ)工作，是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、節(jié)省設(shè)計(jì)人員、保證 設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高設(shè)計(jì)效率、提高技術(shù)水平、 縮短制造周期，保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量，繼而 提高經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的手段及方法 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的方法 在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段要認(rèn)真進(jìn)行產(chǎn)品圖樣 及設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查，其目的是檢查各 種圖樣和設(shè)計(jì)文件是否符合各種標(biāo)準(zhǔn)的要 求。對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行標(biāo)審是貫徹三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的 一項(xiàng)重要手段，也是保證產(chǎn)品在設(shè)計(jì)，研制 和生產(chǎn)過(guò)程中，貫徹實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)有 效措施。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)需經(jīng)如下三個(gè)階段 初步設(shè)計(jì)(方案設(shè)計(jì)或模擬品試制) 階段根據(jù)國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 以及產(chǎn)品系

10、列化要求，參與技術(shù)任務(wù)書和方 案評(píng)審。 掌握設(shè)計(jì)意圖，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出標(biāo)準(zhǔn) 化綜合要求 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 a.按著“標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求”對(duì)新產(chǎn)品提出應(yīng)貫徹的 型式、參數(shù)、性能、精度、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則 以及基礎(chǔ)、材料、壽命、 能耗、安全、環(huán)保等各類標(biāo)準(zhǔn)的名稱。 b.提供有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、典型圖冊(cè)以及各種文件的 編制規(guī)定及其它資料。 c.根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)編制規(guī)定，向有關(guān)專業(yè)歸口所申報(bào) 批準(zhǔn)新產(chǎn)品的型號(hào)和名稱。 d.對(duì)所編制的設(shè)計(jì)文件和圖樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)審。 工作圖設(shè)計(jì)階段 a。對(duì)工作圖和設(shè)計(jì)文件進(jìn)行標(biāo)審 b.對(duì)工藝文件和工裝圖樣進(jìn)標(biāo)審 C.統(tǒng)計(jì)和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化程度系數(shù)。 d.對(duì)尚沒(méi)有國(guó)、專(部)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，

11、應(yīng)組織或配合設(shè)計(jì)品標(biāo)準(zhǔn)(草案)或技 術(shù)條件。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)之模塊化設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)之模塊化設(shè)計(jì) 模塊化設(shè)計(jì)是對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能 或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn) 行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系 列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成 不同的顧客定制的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的不 同需求。 模塊化的概念與綠色設(shè)計(jì) 將綠色設(shè)計(jì)思想與模塊化設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái)，可 以同時(shí)滿足產(chǎn)品的功能屬性和環(huán)境屬性，一方面 可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期，增加產(chǎn)品系列， 提高產(chǎn)品質(zhì)量，快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化；另一方面， 可以減少或消除對(duì)環(huán)境的不利影響，方便重用、 升級(jí)、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。 模塊化設(shè)計(jì)原理模塊化設(shè)計(jì)原

12、理 模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的原理是，在對(duì)一定范圍內(nèi) 的不同功能或相同功能、不同性能、不同規(guī)格的 產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系 列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的 顧客定制的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的不同需求。這是 相似性原理在產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，是一種 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化的有機(jī)結(jié)合及多品種、小批 量與效率的有效統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化方法 模塊的特征模塊的特征 系列產(chǎn)品中的模塊是一種通用件，模塊化與系列化已成為現(xiàn)今裝備產(chǎn) 品發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。模塊是模塊化設(shè)計(jì)和制造的功能單元，具有三大 特征： 1.相對(duì)獨(dú)立性，可以對(duì)模塊單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、修改和存 儲(chǔ)，這便于由不同的專業(yè)化企業(yè)分別進(jìn)行生產(chǎn)

13、； 2.互換性，模塊接口部位的結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，容易實(shí)現(xiàn)模 塊間的互換，從而使模塊滿足更大數(shù)量的不同產(chǎn)品的需要； 3.通用性，有利于實(shí)現(xiàn)橫系列、縱系列產(chǎn)品間的模塊的通用，實(shí)現(xiàn) 跨系列產(chǎn)品間的模塊的通用。 模塊：一組具有同一功能和接合要素（指聯(lián)接部位的形狀、模塊：一組具有同一功能和接合要素（指聯(lián)接部位的形狀、 尺寸、聯(lián)接件間的配合或嚙合等），但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不尺寸、聯(lián)接件間的配合或嚙合等），但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不 同卻能互換的單元。這里的部件，一般包括分部件、組合件同卻能互換的單元。這里的部件，一般包括分部件、組合件 和零件等和零件等 模塊化與系列化、組合化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系模塊化與系

14、列化、組合化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)是由產(chǎn)品系列化、組合化、通用化和標(biāo)準(zhǔn) 化的需求而孕育的。 系列化的目的在于用有限品種和規(guī)格的產(chǎn)品來(lái)最大限度、 且較經(jīng)濟(jì)合理地滿足需求方對(duì)產(chǎn)品的要求。 組合化是采用一些通用系列部件與較少數(shù)量的專用部件、 零件組合而成的專用產(chǎn)品。 通用化是借用原有產(chǎn)品的成熟零部件，不但能縮短設(shè)計(jì)周 期，降低成本，而且還增加了產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性。 標(biāo)準(zhǔn)化零部件實(shí)際上是跨品種、跨廠家甚至跨行業(yè)的更大 范圍零部件通用化。由于這種高度的通用化，使得這種零 部件可以由工廠的單獨(dú)部門或?qū)ｉT的工廠去單獨(dú)進(jìn)行專業(yè) 化制造。 產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì) 分類 產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)按照自頂向下研究分類，

15、包括系 統(tǒng)級(jí)模塊、產(chǎn)品級(jí)模塊、部件級(jí)模塊、零件級(jí)模 塊； 再按照功能及加工和組合要求研究分類，包括基 本模塊、通用模塊、專用模塊； 然后按照接口組合要求研究分類，包括內(nèi)部接口 模塊、外部接口模塊。 以產(chǎn)品級(jí)模塊化為例，就是在需求調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)裝備 產(chǎn)品的構(gòu)成進(jìn)行分析，考察其中的功能互換性與幾何互換 性的關(guān)系，并劃分基本模塊、通用模塊或?qū)Ｓ媚K，以模 塊為基礎(chǔ)進(jìn)行內(nèi)部接口、外部接口設(shè)計(jì)，通過(guò)加、減、換、 改相應(yīng)模塊以構(gòu)成新的產(chǎn)品，并滿足裝備產(chǎn)品的功能指標(biāo) 的要求。 模塊化設(shè)計(jì)涉及到兩個(gè)基本過(guò)程:模塊劃分 和模塊組合。 模塊是模塊化產(chǎn)品的基本組成單元,合理有 效的模塊劃分是模塊化設(shè)計(jì)的前提與基礎(chǔ)

16、。 模塊劃分的基本思路為:依據(jù)模塊劃分的原 則,從不同的角度將產(chǎn)品劃分為若干基本單 元進(jìn)行相關(guān)度計(jì)算,建立相關(guān)矩陣聚類 成模塊。 模塊劃分的原則 模塊劃分最基本的原則是以少數(shù)塊組成盡 可能多的產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō),并沒(méi)有完全統(tǒng)一 的模塊劃分的原則,因?yàn)檠芯繉?duì)象不同,其側(cè) 重點(diǎn)也不同。 模塊劃分的角度 模塊的劃分根據(jù)其劃分角度的不同,有不同 的劃分方式,最終得到不同的基本單元。從 產(chǎn)品生命周期的觀點(diǎn)看,這些不同的劃分角 度分別是面向產(chǎn)品生命周期中的不同階段 因此,可以根據(jù)模塊劃分所面向的生命周期 中的具體階段,把模塊劃分為5個(gè)階段 (1)面向設(shè)計(jì)的模塊劃分 當(dāng)某類產(chǎn)品的市場(chǎng)需求種類較多或者需求的 變化

17、較快時(shí),模塊劃分通常側(cè)重于面向設(shè)計(jì), 主要根據(jù)產(chǎn)品各個(gè)組成部分之間功能上的 相關(guān)程度進(jìn)行模塊劃分,即對(duì)產(chǎn)品的總功能 進(jìn)行分解得到一系列基本的功能單元,然后 按照相關(guān)性影響因素進(jìn)行聚類分析,最后得 到功能模塊 (2)面向制造的模塊劃分 如果產(chǎn)品的市場(chǎng)需求相對(duì)穩(wěn)定,而制造過(guò)程比 較復(fù)雜,模塊劃分通常側(cè)重于面向制造,在模 塊劃分中應(yīng)重點(diǎn)考慮加工方面的問(wèn)題。通 常模塊內(nèi)部越簡(jiǎn)單,其制造就越容易 (3)面向使用、裝配和維修的模塊劃分 如果用戶需要經(jīng)常對(duì)產(chǎn)品的某些部分進(jìn)行更換或維 護(hù)時(shí),產(chǎn)品模塊劃分通常側(cè)重于面向裝配和維修,在 這一類模塊劃分中,應(yīng)重點(diǎn)考慮的是裝卸和接口方 面的問(wèn)題。 面向裝配的模塊化設(shè)計(jì)

18、重點(diǎn)從保證裝配過(guò)程和裝 配質(zhì)量的角度進(jìn)行模塊劃分。產(chǎn)品劃分的模塊越多, 接口就越多,裝配中考慮的因素也越多,對(duì)裝配過(guò)程和 裝配質(zhì)量影響也越大 (4)面向回收的模塊劃分 如果市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的環(huán)保性能要求較高,模塊劃 分通常側(cè)重于面向回收,在這類模塊劃分中, 應(yīng)重點(diǎn)考慮材料和可重用部件的問(wèn)題。 應(yīng)用綠色準(zhǔn)則(重用性、升級(jí)性、維護(hù)性、回 收性和處理性)、功能準(zhǔn)則和零件合并準(zhǔn)則 來(lái)指導(dǎo)模塊的劃分; (5)面向整個(gè)生命周期的模塊劃分 前面幾種模塊劃分針對(duì)的只是產(chǎn)品生命周期的某個(gè) 階段,沒(méi)有從整個(gè)生命周期的角度考慮。產(chǎn)品的生 命周期從產(chǎn)品的市場(chǎng)需求開(kāi)始到回收利用結(jié)束,涉 及到多個(gè)過(guò)程、多方面因素,均對(duì)模塊的劃

19、分產(chǎn)生 或多或少的影響。 理想情況下,模塊化產(chǎn)品應(yīng)該同時(shí)達(dá)到生命周期 各階段的所有目標(biāo),但實(shí)際上產(chǎn)品生命周期涉及多目 標(biāo),針對(duì)不同的目標(biāo)有不同的模塊劃分結(jié)果,需要進(jìn)行 多目標(biāo)的協(xié)調(diào)。 模塊化設(shè)計(jì)的目的模塊化設(shè)計(jì)的目的 模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是以少變應(yīng)多變，以盡 可能少的投入生產(chǎn)盡可能多的產(chǎn)品，以最為經(jīng)濟(jì) 的方法滿足各種要求。由于模塊具有不同的組合 可以配置生成多樣化的滿足用戶需求的產(chǎn)品的特 點(diǎn)，同時(shí)模塊又具有標(biāo)準(zhǔn)的幾何連接接口和一致 的輸入輸出接口，如果模塊的劃分和接口定義符 合企業(yè)批量化生產(chǎn)中采購(gòu)、物流、生產(chǎn)和服務(wù)的 實(shí)際情況，這就意味著按照模塊化模式配置出來(lái) 的產(chǎn)品是符合批量化生產(chǎn)的實(shí)際情況

20、的，從而使 定制化生產(chǎn)和批量化生產(chǎn)這對(duì)矛盾得到解決。 模塊化設(shè)計(jì)的思想已滲透到許多領(lǐng)域，例 如機(jī)床、減速器、家電、計(jì)算機(jī)等等。在 每個(gè)領(lǐng)域，模塊及模塊化設(shè)計(jì)都有其特定 的含義。 模塊：一組具有同一功能和接合要素 （指聯(lián)接部位的形狀、尺寸、聯(lián)接件間的 配合或嚙合等），但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不 同卻能互換的單元。 機(jī)械產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì) 模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)：在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)、功 能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列通 用的功能模塊；根據(jù)用戶的要求，對(duì)這些 模塊進(jìn)行選擇和組合，就可以構(gòu)成不同功 能、或功能相同但性能不同、規(guī)格不同的 產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)方法稱為模塊化設(shè)計(jì)。 床卡具、聯(lián)軸器

21、可稱為模塊，有些零部件 如插頭、插座，廣而言之也可稱為模塊， 但不如稱為標(biāo)準(zhǔn)伯為好。在模塊化設(shè)計(jì)中， 也用到大量的標(biāo)準(zhǔn)件，但模塊多指標(biāo)準(zhǔn)件 之外、仍需被設(shè)計(jì)而又可以用于不同的組 合、從而形成具有不同功能的設(shè)備的單元、 床卡具、聯(lián)軸器可稱為模塊，有些零部件 如插頭、插座，廣而言之也可稱為模塊， 但不如稱為標(biāo)準(zhǔn)伯為好。在模塊化設(shè)計(jì)中， 也用到大量的標(biāo)準(zhǔn)件，但模塊多指標(biāo)準(zhǔn)件 之外、仍需被設(shè)計(jì)而又可以用于不同的組 合、從而形成具有不同功能的設(shè)備的單元、 機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)的主要方式有： 1）橫系列模塊化設(shè)計(jì)。不改變產(chǎn)品主參數(shù)， 利用模塊發(fā)展變形產(chǎn)品。這種方式是易實(shí) 現(xiàn)，應(yīng)用最廣。常是在基型品種上更換或 添

22、加模塊，形成新的變形品種。例如，更 換端面銑床的銑頭，可以加裝立銑頭、臥 銑頭、轉(zhuǎn)塔銑頭等，形成立式銑床臥式銑 床或轉(zhuǎn)塔銑床等。 2）縱系列模塊化設(shè)計(jì)。在同一類型中對(duì)不同規(guī) 格的基型產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。主參數(shù)不同，動(dòng)力參數(shù) 也往往不同，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形式和尺寸不同，因此較 橫系列模塊化設(shè)計(jì)復(fù)雜。若把與動(dòng)力參數(shù)有關(guān)的 零部件設(shè)計(jì)成相同的通用模塊，勢(shì)必造成強(qiáng)度或 剛度的欠缺或冗余，欠缺影響功能發(fā)揮，冗余則 造成結(jié)構(gòu)龐大、材料浪費(fèi)。因而，在與動(dòng)力參數(shù) 有關(guān)的模塊設(shè)計(jì)時(shí)，往往合理劃分區(qū)段，只在同 一區(qū)段內(nèi)模塊通用；而對(duì)于與動(dòng)力或尺寸無(wú)關(guān)的 模塊，則可在更大范圍內(nèi)通用。 3）橫系列和跨系列模塊化設(shè)計(jì)。除發(fā)展橫 系列

23、產(chǎn)品之外，改變某些模塊還能得到其 它系列產(chǎn)品者，便屬于橫系列和跨系列模 塊化設(shè)計(jì)了。德國(guó)沙曼機(jī)床廠生產(chǎn)的模塊 化鏜銑床，除可發(fā)展橫系列的數(shù)控及各型 鏜銑加工中心外，更換立柱、滑座及工作 臺(tái)，即可將鏜銑床變?yōu)榭缦盗械穆涞冂M床。 4）全系列模塊化設(shè)計(jì)。全系列包括縱系列 和橫系列。例如，德國(guó)某廠生產(chǎn)的工具銑， 除可改變?yōu)榱婎^、臥銑頭、轉(zhuǎn)塔銑頭等 形成橫系列產(chǎn)品外，還可改變床身、橫梁 的高度和長(zhǎng)度，得到三種縱系列的產(chǎn)品。 5）全系列和跨系列模塊化設(shè)計(jì)。主要是在 全系列基礎(chǔ)上用于結(jié)構(gòu)比較類似的跨產(chǎn)品 的模塊化設(shè)計(jì)上。例如，全系列的龍門銑 床結(jié)構(gòu)與龍門刨、龍門刨床和龍門導(dǎo)軌磨 床相似，可以發(fā)展跨系列模塊化設(shè)計(jì)。 現(xiàn)代家具模塊化設(shè)計(jì)現(xiàn)代家具模塊化設(shè)計(jì) 家具模塊化設(shè)計(jì)家具模塊化設(shè)計(jì),指在對(duì)家具進(jìn)行功能分析的基 礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列的家具功能模塊,通過(guò)功 能模塊的選擇與組合構(gòu)成不同的家具,以滿足市場(chǎng)多 樣化需求的設(shè)計(jì)方法；