模块化设计范文

模块化设计范文第1篇

目前国内展示行业，一方面规模不断扩大，参展行业企业逐年增加，促进了会展设计公司的增加。另一方面参展企业对展会的重视程度不断提高，展览投入不断增加。然而相对应的，国内的展示设计观念、展具制造生产、展台搭建服务，还处于相对落后的程度，这与展示行业迅速发展极不相称。同时目前展会中多数展商的展台都是一次性的，由于这些展台材料的限制，不能很好的被回收利用，会造成对环境及自然的危害。在当前全社会提倡低碳环保的大时代背景下，需积极探索和研究低排放、低能耗、高资源利用率的新型绿色展示设计方法和材料。

二、国内展示模块化设计研究还处于起步阶段

目前，在国内特装展位的展示设计领域，还在大量使用木结构展台。木结构在设计制作上具有容易修改、随意性大的特点，使得设计师的各种创意容易实现。但是展览结束后，无法重复使用木结构变成一堆垃圾废料造成对展览现场环境及资源的极大浪费。模块化展示设计是一种使用模块铝型材展具代替木结构的设计方案。以桁架，八棱柱等铝制展览器材产品为代表的模块化展览器材是从上世纪九十年代初开始使用于中国的展览业。此后，篷房、地台以及后来的轻便展示器材也纷纷出现在展示材料市场中。目前在世界范围内此类产品的品牌和厂家都屈指可数。主要集中在德国等欧洲会展业发展成熟的国家。主要有瑞士的（SYMA）司马系列、比利时的（beMatrix）系列、德国的（Octanorm）奥克坦姆系列。这些展览系统都有各自的设计思路和特点。

中国标准展览器材的设计生产是从对国外产品简单仿制开始的。纵观多年以来国内展览器材生产，没有任何一个成熟的模块化展览系统器材产品是由中国公司拥有自主知识产权的，这显然与中国会展市场的规模不相符。目前国内展览器材生产商也逐渐意识到原创设计的重要性，走上了对原有仿制产品的更新升级设计上来，但是关键产品的原创设计和展具序列的系统性开发设计与国际一流品牌还有相当大的差距。究其原因，一方面国内模块化展具设计在设计理论研究方面还处于起步阶段；另一方面从事该领域设计研究的人才也比较缺乏。

三、对展示模块化设计的思考

展示设计内容包含广泛，大到博物馆设计，小到商品POP陈列。在展示周期最短、资源消耗最大的商业性行业展会展台设计领域，展具的可重复使用模块化设计研究将成为主要方向和切入点。针对目前研究展示标准化模块设计现状、途径和方法，需要解决以下几方面问题：

1.减低展台设计碳排放和提高展示材料的重复使用率问题

展会中绝大多数的垃圾是在展台搭建和拆除时产生的。目前大型展会服务中都有一项独立的展会垃圾处理费向参展商收取。避免或减少产生废弃物和垃圾不仅是时代赋予的社会责任也成为每个展商必须考虑的经济因素。这也是对模块化展具进行研究的主要动因。

2.解决设计个性表达与模块统一标准化矛盾的问题

虽然模块化的系统组件有大量的标准件组成，但并不是说由此组建的展台的视觉形式很刻板，缺乏个性和想象力。关键的点在于展具模块的组合的可变性。如何使标准模块化展台造型具有个性化视觉表达的功能，是研究的重点。

3.缩短展台设计周期和提高展台搭建的效率问题

展台搭建商和参展商都希望使用一种快捷的方式来设计呈现和搭建施工展台项目。如何满足客户的诉求，提高模块系统组件的安装快捷性和可塑性，节约大量的人力，从而节约大量时间和预算，是模块化展具研究的重点。

4.提升展台搭建和使用中的安全性问题

符合安全标准时展台设计的首要条件，使用模块系统展具组件是展台安全搭建的一种主要解决方案。现代展会中的展台设计进入了一个高标准搭建的时代。不管是双层的复式展台还是大跨度展示墙，展台每个部件和部件之间联接的强度以及各种力量之间的稳定与平衡都必须提供很高标准的安全。而模块系统组件在解决展台的结构平衡和牢固方面，因为标准件的使用，展台的稳定安全性达到程度。

模块化设计范文第2篇

[关键词]枪械设计 模块化设计 技巧

中图分类号：T231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0262-01

前言

一把好枪被世人喜爱，AK47市场占有量达到几亿支，历经几十年经久不衰，好评如潮，成为枪械设计的经典，可以说设计决定了AK47的外观样式、性能指标、使用寿命，更赋予了AK47强大的的产品竞争力。

传统的设计方法我们用起来得心应手，但有很多不足，设计繁杂、任务量大、设计时间长、没有统一的设计思想和标准。因此，在设计其他产品时，只能借鉴不能借用，在计算机设计软件应用以来，特别是三维建模软件的应用，催生出了新的设计理论和方法，模块化设计由此诞生。

一、模块化设计

1.什么是模块化

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。

2.什么是模块化设计 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。

3.模块化设计特征：

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；

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；

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。

二、模块化设计的应用

1.怎样划分模块

产品模块化设计中，理论划分可归纳如下：

（1）自顶向下分类：包括系统级模块、产品级模块、部件级模块、零件级模块；

（2）功能及加工和组合要求分类：包括基本模块、通用模块、专用模块；

（3）接口组合要求分类：包括内部接口模块、外部接口模块等。

模块的内涵有多大，边界到哪里没有定式，模块单元的划分是传统机械设计中的部件划分，这些部件虽然是独立的模块，但也有各自不扰的功能，方便组合和拆卸；一个零件可以是一个模块，部件模块内可以有若干个零件模块，以此类推。

2.传统机械设计中的总成、部件、零件等模块化分举例

以货车为例，原来划分为：发动机总成、变速箱总成、底盘总成（二类底盘）、驾驶室总成、货箱总成等，现在可以把每一个总成叫做一个模块，将五个模块组合以后成为更大的系统模块――货车模块。

发动机（总成）模块由燃油系统、散热系统、系统、进气系统、排气系统、点火系统、配气机构、曲柄连杆机构等组成，每一个系统或机构又是一个系统级模块，里面包含着总成级的模块；以燃油系统为例，燃油（系统）模块包括油箱、输油管、燃油滤清器、高压油泵、喷油嘴等把每一个总成单元都视为模块，这些模块都是由不同的零件级模块组成的，表现出不同的性能指标、输入、输出接口、体积大小、安装形式等，该特性是独有的，可以通过零件模块尺寸参数的调整，进而调整总成单元模块的特性。

变速箱（总成）模块、 底盘（总成）模块、 驾驶室（总成）模块、 货箱（总成）模块也一样，不在重述。

3.模块模型库

一台货车设计完成，也是完成了各层级的模块化设计。每个模块都是参数化模型，包含特征单元、尺寸公差、零件属性、材料信息等。按照模块的属性，层级、信息量大小归档到不同的模块模型库，在以后的设计中就可以借阅、参考、使用。

三、枪械模块化设计

注：只就设计而设计，不涉及开发程序文件规定的相关程序。

尽量采用横向系列模块化设计，不改变产品主要参数的情况下，利用模块改变产品，也可以在同一类型产品中，对不同规格的产品重新设计。

在枪械设计时，要求设计师在充分地研究和理解设计任务书中的战术技术指标的基础上，再结合现有同类产品的战术技术指标，提出枪械的总体设计方案。在总体方案下，逐一确定各模块参数的顺序一般如下：

1.根据战术技术指标确定枪管长度，保证有效射程及杀伤力。枪管在轻武器体积中占比非常大，又是精度、射程、杀伤力的决定因素，决定枪的体积、造型和人机功效等。

2.自动机方式（在弹种确定的情况下）是决定整枪体积的又一个重要因素，自动机是枪械的核心部件，从后坐抛壳、到复进推上膛、闭锁终止，运动空间大，和其他部件相关联多，自身的体积、重量、形状是枪械性能指标的重要依据，自动机方式确定之后，整枪体积的三分之二确认完成。

下面机构参数的确认省略

3.供弹机构的确定

4.击发机构的确定

5.机匣结构的确定

6.枪托、护木的确定

7.其他零部件的确定。

这些是总体设计方案的细化，明确了各个机构类型、结构形式，也是为在模块模型库中选择模块设定条件。

四、枪械模块化设计中总装图的绘制及模块的选用

1.根据总体设计方案创建平面布置图，根据GJB（或CIP、SAAMI）标准、人机功效的要求，先标注出枪管火线的中心线及后断面位置，还要精确标注闭锁间隙尺寸，再用图框大致标示各总成模块的位置、外观轮廓。

2.在三维建模软件中，按总体设计方案平面布置图各总成模块的位置，在模块模型库中选用并插入相应模块，利用模块的输出、输入接口加以配合设置。

3.在装配体模式下，设定自动机轴线与枪管轴线同轴，自动机模块底窝前断面与枪管后端面依据闭锁间隙定位。自动机根据子弹的物理结构尺寸，修改自动机机构参数尺寸，同时修改自动机工作循环图，从新分配自动机能量，以保证后坐抛壳、推上膛、闭锁等动作可靠完成，并进行射击频率的评估。

4.在装配体模式下，对供弹机构模块进行调整。根据供弹机构中子弹与枪管后断面、子弹与自动机相对位置关系，初步确定供弹机构模块接口位置。

下面机构模块都是按各机构接口的配合关系定位的，在此省略，不在复述。

5.击发机构的确定

6.机匣结构的确定

7.枪托、护木的确定

8.其他零部件的确定。

五、枪械模块化设计中机构模块的调整

模块可以在整枪的装配体中调整，那样准确率较高，但效率很低，一是计算机运行较慢，二是任务没有分解，分工不明确，没有发挥团队力量；模块从装配体中提出来，在各自的模块环境中运行，依据总体的配合条件调整、修改，比较快捷，但容易产生误差和干涉，需多次到整枪的装配体中检查。

模块的调整不是一次性的，贯穿枪械设计开发、试验调试的始终。

六、结论

模块化设计优点很多，经多次尝试，就会熟能生巧。通过加、减、换、改相应模块以构成新的产品，并满足装备产品的功能指说囊求。为开发具有多种功能的不同产品，不必对每种产品施以单独设计，而是精心设计出多种模块，经过不同方式的组合来构成不同产品，以解决产品品种、规格与设计制造周期、成本之间的矛盾。

模块的划分和创建以及组合是模块化设计的重要部分，其最终的目的就是用最少数的模块组合成尽可能多的产品。模块化的设计，有着多样化的特点，在一定程度上满足了客户的不同需求，使设计效率和质量得到了有效的提升，在枪械的设计加入模块化设计，可以使枪械的设计得到有效的提高，也使枪械的整体性能得到提升。

参考文献

[1] 刍议机械设计中材料的选择和应用[J].吴宗烨.技术与市场.2016（11）

[2] 机械设计制造及其自动化的设计及发展[J].毛达望.河北农机.2017（02）

模块化设计范文第3篇

关键词：cad模块化 功能 思维 设计

对于一个产品设计者，面对繁琐的图纸和设计，通过一种方法把自己的想法更精确更迅速更有效率地在图纸中表现出来具有重要有意义。而cad模块化功能和思维就为我们带来了这个快捷有效的方法。

一﹑cad模块化功能

cad模块化功能是指，把所要整体移动的部分块化，之后选中其中任一部分即可把整体全部选中。操作方法为：选中图纸中想要作为一个整体的所有元素，单击鼠标右键，复制，在一空白处点击右键，粘贴为块。所粘贴的部分就是一个模块。

二﹑cad模块化思维设计概念

模块化思维是一种思想方法，许多国内外专家对此做过研究并取得重大成果，但这些研究在理论上对模块化思维还没有一个权威性定义。通俗理解：综合考虑系统对象，把系统按功能分解成不同用途和性能的模块，并使之接口标准化，选择不同的模块迅速组成各种要求的系统的一种方法。

cad模块化思维设计，即综合考虑图纸中各个组成部分，根据自己的设计要求，利用cad模块化功能，将各部分化为若干块，然后进行组合设计。

所选择的模块应具有以下特征：

1. 相对独立的特定功能：可以对模块单独进行设计，修改，储备；

2. 具有互换性：模块配合部位的结构形状和尺寸必须标准化；

3. 具有通用性：不仅实现横系列，纵系列通用，而且实现跨系列通用。

三﹑cad模块化思维应用

根据cad模块化思维，我们对产品设计的认识也将发生改变。按照传统理论，产品有部件组成，部件有组件构成，组件有零件构成，因而要绘出一个设计产品就得绘出产品大量的专用零部件。而按cad模块化思维，产品设计由模块组成，模块即为构成产品设计的单元，通过模块的不同组合形成多样化的产品。

在产品设计中利用cad模块化设计思维就可以用一组特定的模块在一定范围内组成多种不同功能或同样功能不同性能的产品设计，极大减少绘图时间和任务量。如图1所示为普通车床cad模块化设计示意图（图中只给出部分模块简图，具体细节已隐藏） 该车床按主轴箱﹑进给箱﹑夹紧机构﹑刀架﹑尾架等不同功能分成11组功能单元（11个模块组）。相同功能单元，不再是单一部分，而是具有不同用途和不同结构，但功能和结合要素相同的一系列可以互换的模块。从图1可知，设计中只需更换合适的模块，就可以组合成多种不同用途的车床，以满足设计者要求。

用cad模块化原理实现产品设计多样化的方式：

1. 用通用模块加接口结构组成新的产品设计；

2. 以通用模块为主加局部专用模块构成新的产品设计；

3. 设计新的功能模块加上部分通用模块构成新产品。

四﹑总结

cad模块化思维设计能帮助设计人员节约设计时间，同时为企业研发多类型产品提供了一种既高效又灵活的策略。对一般制图者来说，这也是一种提高制图效率的技巧。

参考文献：

[1]张庆涛，李长春.Auto CAD 2008 基础教程[M].北京：北京大学出版社.2009

[2]宽严林.模块化设计.北京：机械工业出版社.1993

模块化设计范文第4篇

【关键词】油田地面工程；输油泵；模块化设计

一、引言

针对油田地面工程快速发展的现状，结合计算机行业、汽车制造业、船舶制造业等行业的模块化应用情况，油田专家提出将油田地面工程模块化建设，以节省工程投资和设备运行费用。输油泵是油田地面工程的重要设施，其设计制造可依据国内相关标准规范的技术要求，通过多年的行业发展，输油泵的设计、建造和运行积累了丰富经验，各类型的输油泵实现标准化、系列化制造。这些都为输油泵模块化设计奠定了基础。

二、模块化设计

模块化设计是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，它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。[1]模块化设计作为一种新技术被广泛应用于汽车制造、电子产品、航天、航空等设计领域。

油田地面工程建设模块化设计是针对油田地面工程中具有独立功能、可组合、可替换的站场、区域等物理单元进行模块化设计、建造，以便在重复、类似的工程项目中组合、复用、预制，以达到节约投资、缩短工期、提高工程质量的目的。

三、输油泵模块化设计

油田地面工程输油泵主要包括油、气、水混输，含水原油的输送和净化原油的输送。[2] 输油泵作为一个工艺单元，由输油泵、进出口管路及管道附件、流量计，配套的自控设备和电力设备组成。

（一）模块划分

输油泵模块化设计的前提是对输油泵的应用进行归纳，针对不同的环境条件、输送介质和工艺流程，按照输油泵设计的相关标准规范对输油泵进行系列划分。输油泵具有输量变化大、介质粘度范围广、含有杂质多、运行时间长等特点。油田地面工程常用的输油泵为离心泵和容积泵，离心泵分为单级离心泵和多级离心泵，容积泵分为螺杆泵和往复泵。

输油泵的基本功能是为工作介质提供输送动力，克服管道摩阻，将介质输送到下游站场或工艺设施。为了便于对输油泵的模块进行分类，我们以输送介质的原油物性为依据。在集输系统中，输油泵的类型分为一般原油输送泵、稠油输送泵和轻油输送泵。一般原油输送泵的介质具有粘度低、凝固点低的特点，常选用离心泵。稠油输送泵的介质具有粘度高、凝固点高，含杂质颗粒，输送温度一般在50～80℃，常选用容积泵。轻油输送泵的介质除了具有密度低、粘度低的特点，还时常含有天然气凝液。

（二）模块工艺设计

1.模块类型

输油泵的模块划分为模块化设计提供依据，我们以某油田稠油输送泵为例，分析如何进行一类输油泵模块的设计工作。该油田集输系统稠油物性见表3.2-1，原油粘温数据见表3.2-2，开发区块产能预测指标见表3.2-3。

根据模块设计的基础数据，按输油泵模块划分方式，确定输油泵的类型。第一个划分依据是原油类型，为稠油输送。第二个划分依据是站场类型，为接转站。第三个划分依据是工艺流程，为增压泵。这样就确定输油泵的模块为稠油接转站增压泵。

2.模块参数

根据模块类型，进行具体的输油泵工艺设计。稠油输送泵选型应考虑原油粘度、含水及含砂的影响，一般宜选用容积泵。[1]为此确定模块的泵型为容积泵。输油泵主要设计参数是泵的排量、扬程（使用容积泵时，为排出压力）和电机功率。根据油田地面集输方式，模块的排量和扬程由原油粘度、接转站设计规模和输油管道水力热力条件确定。根据设计基础数据，接转站设计规模为20×104t/a，原油含水率为80%，输油泵模块流量为118m3/h，排出压力为2.0MPa。按容积泵轴功率计算公式3-1，计算输油泵有效功率为64.3kW。由于输送稠油的粘度大，并含有少量伴生气和杂质颗粒，选用单螺杆泵作为模块的核心设备。

（3-1）[3]

式中 Ne―泵的有效功率，kW；

P―泵的排出压力，MPa；

Q―泵的流量，m3/h。

由于泵制造厂商繁多，每个厂商的制造工艺不同，造成泵的效率、外形尺寸和重量不一致，影响模块复用。泵的选型必须按照模块化设计的要求确定，规定泵主要参数，包括流量、扬程、效率、电机功率、外形尺寸、重量和管口规格等参数。稠油接转站增压泵模块的主要工艺参数见表3.2-4。

3.工艺设计

在选定模块输油泵的类型后，需进行稠油接转站增压泵模块的典型流程设计。容积泵必须设计旁路回流阀调节流量。泵体上不带安全阀的容积泵，在靠近泵出口管段上必须安装安全阀。[2]模块工艺流程包括进出口管线上的截断阀、过滤器、温度压力仪表、安全阀和止回阀等阀门仪表，及旁路回流流程。模块化设计需确定模块内管道、管件和阀门的制造标准，可执行GB国家标准、HG化工标准或SH石化标准。

根据模块的工艺流程，可以确定模块的典型管道安装形式。将输油泵及其管道附件安装在橇座上，对模块进行工厂加工、橇装化制造，并在类似站场进行复用。为便于模块的组合复用，模块化设计需要考虑模块的制造、运输和安装，模块尺寸不应超过规定尺寸。根据公路运输的相关规定，要求运输车货尺寸（长×宽×高）不能超过18.1×2.5×4.0m。[4]稠油接转站增压泵模块尺寸为11.5×1.7×1.5m。对于单螺杆泵模块化设计，还应考虑模块的日常维护，在泵出口留有拆卸短接，保证螺杆的更换空间。

（三）模块配套设计

为保证模块的完整性，模块化设计不仅包含工艺设计，还包括输油泵的结构、电力、自控等配套设计。

结构设计将输油泵、进出口管道及附件通过螺栓和管道支架固定在橇座上。根据模块运输和吊装时的受力情况，确定橇座的结构形式。稠油接转站增压泵模块橇座采用碳素钢焊接而成，在支架固定处设置垫板，并在橇座四周设置吊钩板，便于模块吊装。

电力设计在模块上设置输油泵电机的动力电缆接线和防爆操作柱，对输油泵进行现场启停控制。为降低能耗，输油泵采用变频控制，电机运行状态反馈至控制系统，并在控制室实现远程自动启、停泵。

自控设计根据原油物性和模块操作压力、温度，对输油泵模块内的压力表、温度计进行选型。温度检测仪表采用变送器直接安装在传感器上的一体化温度变送器。压力变送器选用带就地表头指示的智能压力变送器。针对单螺杆泵的运行特性，输油泵设置泵体干运行保护，对输油泵的转速、温度、压力进行检测，实现高温、高压报警停泵。

四、输油泵模块应用

近些年，国内各大油田都对输油泵的模块化设计进行了探索，根据油田自身生产建设需求，确定输油泵的标准化、系列化，为输油泵的模块化设计奠定基础。大庆油田针对低渗透油田地面建设特点，对转油站、注水站、联合站中的工艺模块采用个性化设计和共性化设计相结合的方式，建立各类输油泵的模块化图集，根据实际需要调用相关模块完成站场设计，提高设计效率。[5]长庆油田为适应大规模开发需要，对增压站的模块形式、设备选型、配管安装和建设标准进行了全面优化和统一，确定不同规模和工艺的8种增压泵模块。[6]胜利油田针对东部油田、西部油田和海上油田不同的集输现状，确定多个系列增压泵模块，编制相关技术规格书、设计模块和设备材料清单。各油田在输油泵模块化设计方面均取得了初步成效，随着油田建设的发展和工程设计技术水平的提高，模块化设计将达到一定规模，更好的服务于油田建设。

五、结论及建议

工程设计人员经过近些年的探索，已初步摸索出模块化设计的思路，优化输油泵模块工艺流程、设备选型、配管安装和结构、自控、电力等设计。分析输油泵的设计建造过程，满足模块组合、复用、预制的要求，提高输油泵模块化技术水平。通过采用输油泵模块化设计，有效提高设计进度，利于输油泵模块化采购，节约投资。同时，缩短整个工程的建设周期，保证工程质量，提高油田开发的经济效益。

输油泵模块化设计刚刚起步，由于各油田生产情况和泵制造厂商不同，输油泵模块只能在油田内部相似区块间使用。工程设计人员应加强交流，整合模块系列，完善模块设计，提高其通用性，使其具有更强的复用性。

参考文献：

[1]（美）卡丽斯・鲍德温，设计规划（模块化的力量第1卷），中信出版社，2006.03。

[2]中华人民共和国国家标准，油气集输设计规范 GB50350-2005，原油泵输，中国计划出版社，2005.08。

[3]《油田油气集输设计技术手册》编写组，油田油气集输设计技术手册上册，石油工业出版社，1994.12，第六章第一节，457-458。

[4]中华人民共和国国家标准，道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB1589-2004，车辆外廓尺寸要求，中国标准出版社，2004.04。

[5]马海燕，大庆低渗透油田标准化设计，规划设计， 2012.01，第31卷第1期。

模块化设计范文第5篇

随着现代生活水平的不断提高，产品种类的增多和更新换代速度的加快，很多产品在未丧失其使用功能之前已经被当做淘汰的对象。资源浪费的同时相关淘汰产品的处理也给环境带来了巨大的压力。各种原因导致目前我国使用中的绝大部分的产品在设计时没有考虑回收时拆卸的方便性，拆卸回收成本相对较高，故制造商出于利益考虑一般不愿意产品的回收。然而在大工业生产时代， 易于拆卸的产品在缩短制造商的回收拆卸时间、减少二次污染的同时能“废物再利用”，节约生产成本，创造经济效益。因此，对家具而言，家具模块化拆卸设计不仅有利于制造商的回收行为并提高其经济效益，也有利于其有效利用资源并减轻环境负担。

1.模块化拆卸设计的起源和发展

模块化拆卸设计已经在汽车、计算机等产品的设计中得到了广泛的应用，并取得了较好的效果。拆卸设计就是从产品或部件上有规律地拆下可用的构件，并同时保证不因拆卸过程造成该零部件损伤的设计方法。德国宝马公司有一个拆卸设计（DFD，Design For Disassemble）车间，他们的Z1赛车就是根据拆卸原理设计的，传统的连接方式从根本上改变，材料的种类也减少了，效果明显。产品在市场上的畅销进一步促进了拆卸设计的发展。家具制造业拆装设计的雏形早在1900年就出现了， 德国的一家家具公司利用几种基本板块设计了书架，其顾客可以方便地组装成所需的书架，开辟了家具模块化设计的先河。二战以后，各个工业领域都在寻求快速和创新的方式来满足市场需求。同样，为了能够在短期内为重建家园的人们提供充足的家居设施，家具业也迫切需要生产效率高、标准化、系列化、便于装配且具有良好结合性能的家具结构。32毫米系统的逐步成熟与生产设备、五金件及原材料生产的模数化、系统化，使拆卸设计在板式家具生产中获得了前所未有的发展。随着技术的发展，拆装设计应用更加广泛，除板式家具外，实木、金属等材料的家具也开始模块化拆卸设计。如设计师大卫•奎克（Davod Kawecki）设计的“迷题”扶手椅，椅子分成7个部件，通过在部件上设置精确的接口进行连接，这些不连续的部件可以用激光切割工具从一块平板上切割下来，再由消费者亲自组装。

家具产品的模块化拆卸设计可以根据家具的功能结构要求，把家具分解为若干个具有特定基本功能的结构模块或标准板。如箱体模块、柜体模块、底座模块、抽屉模块等，按标准模数确定其形体尺寸。进行模块化设计最重要的是要充分考虑到模块的通用性、易加工性等，尽量减少模块的种类，对家具进行适当的模块划分，降低制造的间接成本及供应链成本。如瑞典的“宜家”家居就是家具产品的模块化拆卸设计先导之一。

2.家具模块化拆卸设计的相关问题

2.1家具模块化拆卸设计应用的优点

有关资料表明，产品总成本的70%是在产品设计开发阶段决定的，而设计开发的费用在产品的总成本中只占5%。运用装配和拆卸设计方法对产品的整个结构进行优化，可以使出错与改善在早期实现，避免后续环节中可能产生的不便。家具产品的模块化拆卸设计不仅在设计、生产、储存、运输、销售和安装等方面有许多适应现代化大工业生产的优点，同时有助于提高整个产品开发过程与拆装环节自身的效率，从而降低生产成本。

从生态设计的角度讲，家具产品的模块化拆卸设计对环境保护也具有重要的意义，具有传统框式家具难以相比的优点。产品结构模块化、统一化，使产品有较大的可预测性；这都减少了可回收零部件和材料再次使用所需的工作量；同时使拆卸分离简单快捷；其次拆下的零部件易于手工或自动化处理；另外回收材料及残余废弃物易于分类和处理。如下图就是一款基于模块化可拆卸设计设计制作的一款椅子。

2.2家具模块化拆卸设计的相关问题

虽然家具模块化拆卸设计有很多优点，然而设计一种易于装配与拆卸的产品是一个复杂的过程，需要解决材料选择、易分离性、模块化设计以及连接件等诸多问题。这在某种程度上会提高公司对产品设计制造的初期投入。所以很多公司都望而却步。另外强调拆装设计时需要注意一种产品要做到100%的回收是不现实的，也是不经济的，回收利用的目的是最大可能的利用回收资源，尽量减少产品的剩余量和污染。例如宝马公司生产的Z1型和BMW3251型汽车，许多零部件都是由可回收利用的塑料制成的。在进行家具模块化拆卸结构设计的同时，我们也不能完全抛弃已有的成熟的的精湛的结构设计技巧，毕竟，传统的设计是家具模块化拆卸设计的基础，家具模块化拆卸设计是对传统设计的补充和完善，只有在原有设计目标的基础上将模块化和可拆卸化也作为设计目标之一，才能使所设计的产品满足家具模块化拆卸设计的要求，才能具有更强的市场竞争力。

家具模块化拆卸设计只是生态设计的一个环节，模块化拆卸设计的家具也未必是生态产品，具体的评价要根据对产品整个生命周期的评估而定。生态设计是针对产品的整个生命周期的设计，它在产品的整个生命周期中都要将环境保护作为设计目标，所以必须从系统的高度对产品的原材料获取、生产制造、包装运输、销售管理、使用及回收处理等方面对环境的影响进行具体的分析，在有序的状态下，使家具设计达到整体的“生态化”。

3.家具模块化拆卸设计

家具模块化拆卸设计是家具工业进步的表现，也是顺应“绿色家具”发展的产物。它要求有高精度加工手段的，成熟应用的新材料、新工艺和新方法，发达的零部件及接口所用配件工业的支持。家具模块化拆卸设计的目标就是用最简单的工具快速拆装符合质量要求的成品家具。

近年来家居装饰不断升级，居室中最能体现设计和文化内涵的家具也在发生明显的变化。家具已从过去单一的实用性转化为装饰性与个性化相结合，各种五花八门的新潮家具也相继上市。家具的形态趋向于多样化，像积木一样。 家具结构已从传统的框架式结构转向为的板块式结构，构件家具这一形式已经在国外流行多年。家具的部件由厂家生产，然后消费者像搭积木一样自由组合家具。构件家具的“部件”是通用化的，而其成品则显露出消费者的个性，可经常变换家具的款式，使家具也走向“时装化”。家具这种“化整为零”的方法是先将整个家具化解为若干个小单元，而每个单元又进一步化解为一块块简单的构件，这样的构件组合家具其价格比传统家具更便宜，可塑性强，可大可小，可添可减，可组合变化，让人常有新鲜的感觉。

可持续发展已经成为各个国家、各种社会和各个产业发展的重要指导思想。家具产业是自然资源的消耗大户，也是环境污染的主要源头之一，要实现家具产业的可持续发展，就必须牢固树立可持续发展的战略思想，按生态设计的思路和评价标准，开发家具新产品。

与时俱进，无论从制造商、设计者还是消费者，都更强调对时尚和精神上的追求，追求DIY的自由随意。生态设计的角度来看，回收再生的前提是家具能够拆卸，要使废弃家具的零部件或材料经过维修或其他处理方法后，被重新利用，就必须使其零部件能够被方便地拆卸。否则会造成大量可重复利用材料的浪费，废弃物处置不便于也会严重污染环境。可见，家具模块化拆卸设计会直接影响到产品的回收性，影响到产品生命周期评估的效果。所以，在家具的设计中，家具产品的模块化设计具有更重要的社会意义，要使家具产品具有环保性能，成为生态产品，就必须重视家具产品的模块化设计。

4.结语

家具模块化拆卸设计不仅在设计、生产、储存、运输、销售、安装等方面有许多的优点，而且它对环境保护也具有重要的意义。未来的生活将会更加丰富多彩，家具也会日趋个性化、多样化、时装化。人们更喜欢新鲜变化的东西，家具也应走一条新颖变化的路子，打破一成不变的家具式样，赋予家具以鲜活的变幻魅力。让家具环境处于动态变化的环境中，让家具随心而动，随需而变。

参考文献

[1] 王峻峰，李世其，刘继红．面向绿色制造的产品选择拆卸技术研究[J]．计算机集成制造系统，2007.

[2] 胡景初，戴向东（1998）.《家具设计概论》[M]. 北京：中国林业出版社.

[3] 韩维生，王宏斌，扬创创（2002）. 板式家具的绿色特征[J]. 陕西林业科技出版社.

[4] 许柏铭（2000）. 家具设计[M]. 北京：中国轻工业出版社.

[5] 王受之.《世界现代设计史》[M]. 中国青年出版社.

[6] 刘志峰，刘光复（1999）. 绿色设计[M]. 北京：机械工业出版社.

模块化设计范文第6篇

如前所述，不同手套机机型上，同一功能模块可能在机械结构与控制电路上并不相同，这样针对不同手套机需要开发不同的控制系统。为此本研究针对市场已有机械结构，将手套机控制系统的硬件、软件模块化，同时引入Linux操作系统，从而实现快速组合的通用型控制系统开发要求。嵌入式Linux一般由引导程序、Linux内核、文件系统和应用程序组成［5］。基于Linux的手套机嵌入式控制系统，应对Linux内核、文件系统和应用程序进行相应调整。在Linux内核中，加入了6个模块对应的驱动。在文件系统中，编写启动脚/etc/init．d/rcS，通过菜单选择，完成对手套机设备的启动检测。最后加载应用程序，即手套机主程序。对每个模块，将采用Linux驱动经典结构:驱动—总线—设备。驱动、设备分别向总线注册，而且驱动(或设备)注册时会调用相应设备(或驱动)注册，其实质为总线依据设备结构体成员name，驱动结构体成员id_table是否匹配来决定是否调用驱动结构体成员probe来完成注册［6］。将手套机模块化后—即在底层对驱动和设备进行分离，对手套机启动脚本编写。对于各种手套机控制结构，仅需修改或添加设备文件，而不会对应用层主程序产生影响。

2手套机模块化驱动程序

手套机模块化驱动程序是模块化手套机控制系统设计中重要组成部分。正是因为同种模块的多种设备实现了同样控制动作，使得基于Linux手套机控制系统每个模块驱动文件与设备的分离，不仅驱动文件对现有多种设备文件具有通用性，而且对将来产生的新设备起到了兼容，同时底层驱动与应用层主控程序分离，减少了软件上的修改，也是手套机启动脚本可以对设备进行选择的基础。Linux驱动一般分为3类:字符设备、块设备、网络设备［7-8］。手套机控制系统中系统环境的网络设备网卡(DM9000AEP)，块设备nand(K9F2GO8)芯片厂商出厂时已有驱动，仅做移植修改就可，无需编写。对于6个模块，均为字符型设备，独立编写。以驱动对应设备多寡为标准，现将6个模块分2部分，手机套各模块与抽象后Linux驱动设备对应关系如表1所示。2．1多设备模块该部分驱动与设备关系是一对二，故可采用plat-form总线。platform总线是Linux驱动经典结构的代表，即驱动—总线—设备模型。简而言之，该结构可将同类型设备的共性，即实现功能编写于驱动文件，而将各设备的向异性，及硬件属性，编写于设备文件中。platform总线可依据设备platform_device成员name，驱动platform_drive成员id_table是否匹配来决定是否调用驱动platform_drive成员probe来完成注册［9］。2．2．1设备文件的注册在platform设备文件xxx．c中(xxx即为表中Linux设备名一与Linux设备名二)，platform通过设备注册函数platform_device_register()完成platform_de-vice数据结构xxx_dev，resource数据结构xxx_resource［］注册，其中主要成员为:start=Physical_address，end=SIZ:依手套机控制电路原理图进行设置，主要是电磁铁，电磁阀物理的地址，以及微动开关的中断号设置。name="xxx":设备与驱动匹配标志，其将决定调用哪个驱动。platform_data=is_xxx:同模块不同设备区分标志，为便于驱动的编写。对于虚拟的设备needle_machine_dev．c(即单色纱线导纱机构)，仅赋值name，platform_data完成格式统一。2．2．2驱动文件的注册在platform驱动文yyy．c中(yyy即为表中linux驱动名)中，其核心为完成数组yyy__table［］，函数yyy_probe()注册。以纱线模块为例的分析，数组yyy__ta-ble［］原型为:staticstructplatform_device_idyyy_table［］={{．name="xxx"，}，{}，};是驱动所支持设备id数组，对于纱线模块，其驱动文件yarn_drv．c将含有staticstructplatform_device_idneedle_drv_table［］={{．name="needle_electromagnet_dev"，}，{．name="needle_machine_dev"，}，{}，};从而匹配yarn_electromagnet_dev．c，yarn_machine_dev．c设备文件中platform_device成员name。yarn_drv．c驱动文件中probe()将用platform_get_resource()获得所注册设备硬件信息(即yarn_electro-magnet_dev_resource［］，yarn_machine_dev_resource［］之一)，而在file_operations成员ioctl()函数将依据probe()获得的硬件情况，编写统一控制的函数。从而yarn_drv．c驱动使不同纱线模块设备的实现了相同的功能。ioctl设备控制函数原型为:staticintioctl(structinode*inodep，structfile*filp，un-signed，intcmd，unsignedlongarg)设备文件注册中platform_data=is_xxx在ioctl()函数中区分了不同设备，手套机驱动中Ioctrl()实现的命令1、命令2如表2、表3所示。2．2单设备模块对于这3个模块，由于驱动与设备一一对应(如表4所示)，可采用传统字符驱动编写流程［10］，单个文件将设备和驱动一次性注册，带来程序的简洁性，但并不合适手套机的模块化的思想，例:信号检测模块中接近开关采用新的结构，有可能导致信号检测模块的软件部分改变，以及手套机主程序的改变，即导致手套机整个系统的改变。故考虑对新结构的兼容性，依然采用如第一部分所述设备—总线—驱动模型。综上所述，6个模块均采用Linux驱动经典结构:驱动—总线—设备［11］，以达到同一个驱动实现不同设备的操作，亦可对将来新设备结构兼容，从而实现手套机控制系统的模块化。2．3手套机选针电磁铁驱动实现对于电磁铁选针结构的手套机，因其多达92路的选针电磁铁，故而其总的功耗需求量比较大。针对这种情况，对相关的源代码进行编写时，应对选针电磁铁的吸合时间进行合理的控制，以达到降低功耗的目的，同时也延长选针电磁铁的使用寿命。选针电磁铁的流程图如图3所示。

3手套机设备检测启动程序

正是由于手套机控制系统的的模块化，使得手套机设备检测启动程序可以在人工干预的情况下，进行对设备文件进行选择性的加载，使手套机控制系统具有智能化的特点。Linux内核启动时，如不添加/etc/inittab文件，默认情况下将会分析/etc/init．d/rcS，其中rcS为shell文件，在该文件中可以完成对Linux应用层的初始化［12］，手套机硬件自检测启动程序流程如图4所示。除系统环境所移植的驱动采用固态加载(即与内核统一编译，Linux内启动，其将自动加载)外，6个模块均采用动态加载方式(命令行模式insmodxxx．ko)，分3步加载。3．1单设备文件加载信号检测模块、显示界面模块、按键模块的设备文件及驱动文件加载，其中显示界面模块、按键模块将参与第二部分设备文件选。3．2多设备文件加载要控制人员根据手套机的结构对选针模块、软轴控制模块、纱线模块设备进行二选一，依次运行needle_dev_selsect．c，flexible_dev_selsect．c，yarn_dev_sel-sect．c进行设备选择，同时在子shell脚本中/glove_selsect．sh记录设备选择。3个模块的设备选择完毕，以“(/glove_selsect．sh)”启动子shell脚本，进行设备文件加载。以纱线模块的yarn_dev_selsect．c为例，流程图如图5所示。3．3主程序glove．c调用在底层中已完成设备与驱动的隔离，启动文件已将所需设备加载，故glove．c主程序仅对手套机6个模块对应驱动调用，其所做完全与具体设备无关，从而实现手套机的模块化，手套机与主程序流程图如图6所示。

4结束语

随着手套机的机电一体化水平的提高，手套机的一些子控制系统由传统的机械型转化为机电结合型，而且电控比重越来越大，甚至有超过机械部分的趋势。虽然电控型有着结构简单、操作灵活等优点，但传统的机械型有着稳定的优点，故两种类型各自占据市场的一定比例。本研究将手套机的主要部分模块化，使现有常见的不同子控制系统的手套机可以使用统一的主控程序。基于Linux系统，本研究设计了模块化手套机控制系统;基于总线—设备—驱动结构，该系统将传统的手套机控制部分划归为6个模块，并针对每个模块编写通用的驱动，实现多种同类设备控制。通过对手套机的模块化，使应用层手套机主程序与底层分离，减少因手套机机械结构的变动带来软件上的修改。该设计已实现模块化手套机控制系统的基本功能。利用该设计所提出的模块化思想，可对手套机新、旧子系统在软件上的兼容性问题提供良好的解决办法;使手套机不再因为部分子系统的改变而带来整个软件系统的改变。

模块化设计范文第7篇

关键词：汽车线束；模块化；周期；质量

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.215

0 引言

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，以满足市场不同需求的设计方法。

1 联合卡车线束模块化设计运用

在商用车领域内，车型种类、轴距及客户订单配置的多异化特点，重型卡车底盘线束基本上专车专用。由于线束零件品种的繁多，给生产物料仓储、备件及供货周期都带来极大的困扰，线束常常成为设计变更的被动方，设计冻结之后变更会导致线束大量的返工，带来一些潜在的质量风险。因此，联合卡车车辆线束在研发之初就引入了模块化设计理念。

1.1 线束模块化设计影响因素

从事汽车线束设计的人员都清楚的知道，影响线束零件变化的因素太多。在商用车领域内，主要影响线束模块化设计因素有两大方面，即整车电器原理和电器件的布置，具体影响因素见图1。

1.2 线束模块化设计思路

汽车线束模块化设计思路就是通过对单元系统原理进行分析，结合整车装配工艺拆分成多个组成单元的线束，并通过对转接口定义模块化设计规划、电器功能模块化、电器件布局模块化设计来达到整车线束模块化设计。

（1）联合卡车原理设计。联合卡车电器原理基于正向电子电器架构开发，图2为联合卡车的电器原理拓普图。联合卡车电器原理设计具有如下特点：（1）模块化设计--①车辆信息由最近的模块采集；②功率驱动能力；③具备自诊断功能；（2）总线功能--①各节点信息通过J1939报文实行数据交换；②通过网关实现信息共享；③4路CAN和1路LIN；④灵活的订制功能。

（2）线束转接口定义模块化设计。考虑到线束加工制作、车辆装配工艺节拍及售后维修的需求，联合卡车整车线束进行了分段式处理和转接插件功能定义的规划，如驾驶室与底盘对接处插接件分为发动机、后处理、变速箱及通用相关功能。

（3）线束功能模块化。我们通过对线束终端功能分析，可将单个线束按功能拆分成几个子功能线束，分别给每个子功能线束进行定义，使它们在公共过渡转接口处的插接件针角定义进行固化；把每个功能模块的系统固化，使我们线束最终组合产品更为通用化。模块化过程必须考虑进组合模块的影响，如共用接合点的设计，在遇到多个接合点设计时，建议采用导通片回路来实现功能。

（4）线束布局模块化。目前线束的设计方式有两种模式，即集成式和分段式。集成式线束设计方式使得线束臃肿庞大，加工制造及模块化生产带来极大的困难；分段式线束是根据整车电器布置进行规划，按照功能和区域进行合理的划分，使得单个线束变得简单。

线束的生态环境很大程度取决于整车开发的模块化，并且在开发过程中是否严格的系统化、流程化去设计和规划，因此，线束设计技术开发应尽早的参与到整车开置规划中，提出设计规划要求，共同制定技术路线图。

1.3 模块化设计优点

模块化设计的优点有如下几点：①品种优化，整车线束匹配可进行匹配组合；②能够有效地降低产品呆滞风险；③可进行库存储备；④加快备件调取进度；⑤变更成本降低；⑥提升产品质量，简化线束设计流程，缩短设计周期。

采取模块设计后，原本复杂的线束设计过程变得简单化、标准化、系统化。可有效降低和减少线束设计与生产风险，从而提升产品质量。

参考文献：

[1]张玉钟，王艳丽，尹亮，范存建.汽车插接器的模块化设计[J].汽车电器，2013（10）.

模块化设计范文第8篇

从灯具造型和发展趋势两方面进行具体分析：

1.现有灯具造型分析:灯具的设计除了要考虑经济与实用之外，作为装饰因素，自然离不开美观的考虑。从造型上看，美学原则也就是对称与均衡、对比与和谐、节奏与韵律等都是我们在设计中需要遵循的，也是作品在美感上成败的关键。除了功能，灯具的外型也是很重要的。产品的外型可以直接刺激消费者的购买欲望。

2.灯具的发展趋势分析:在人们趋于追求个性化产品的背景下，灯具开始转向装饰化、情趣化和组合化。从目前市场销售情况看，装饰化灯具注重装饰效果，迎合了消费者既具有艺术欣赏价值又具有实用价值的心理。情趣化灯具小巧玲珑，造型多选用卡通人物及生肖动物，备受青少年喜爱。组合化灯具则更注重方便实用，有闹钟与灯组合的；有活动年历表与灯组合的；有微型电扇与灯组合的；有将笔架、文具盒与灯组合的；亦有把文具盒、相片架与灯组合的等等，近年在市场亦颇受欢迎。自然化的设计也将成为灯具设计发展方向之一。自然化的设计迎合了人们返璞归真、崇尚自然的心理。据调查，30％的灯饰采用了自然化的造型设计，如梅花壁灯、鱼尾台灯、桃形灯等各种小动物造型灯等。采用各种木质的艺术雕塑一点儿也不亚于真正的工艺品。灯罩的选材采用纸质、纱质，外面雕有嫦娥奔月、仙女下凡等图案，使艺术与实用相结合。因此，设计一款可以根据使用者不同的需要自由拆分组合成不同功能的灯具是存在一定的用户市场的。

灯具设计方案分析

基于上述的调查和研究，在室内灯具设计上做了一些尝试。本设计中应用的设计方法主要是模块化设计方法，也就是在对产品进行功能分析的基础上，划分并设计一系列的产品功能模块，通过功能模块的选择与组合构成不同的产品，以满足市场多样化需求的设计方法。模块化设计的原则是力求以少数模块组成尽可能多的产品，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，且模块结构应尽量简单、规范，模块间的联系尽可能简单。运用模块化设计方法设计出来的产品组合方式多样，可以让消费者根据自己的意愿来进行选择。模块化设计在产品设计中具有很大的发展潜力，它既能解决个性化需求的问题，还能做到低成本与高效率，并具有广泛的适用性，对现代企业的发展具有重要意义。本设计以竹子的外形为原形，结合模块化之理念，将灯具进行了可拆分式的设计；既可以是一盏简约美观的落地灯，又可以充当台灯使用；在灯具的外表面印上了青花图案，也增添了中国风的味道。

1.产品创意造型分析:对于中国人而言，毛竹不仅是文化的载体，本身也具有文化内涵，“竹文化”是中国文化的精髓。唐宋以来，竹子与梅花、松树并称为“岁寒三友”，明代则把“梅、兰、竹、菊”比作“四君子”。竹清高而有节，宁折不屈，虚怀大度所以竹子被人们赋予性格坚贞、刚强、志高的品性，历代文人喜欢吟诗形竹子是“虚心向上、风度潇洒”的君子。王徽之、坡、郑板桥、等都是爱竹之人的典范。竹独特的形态特征，如挺拔秀丽的竿，坚韧硬朗的节，四季常青的叶，中空虚心的腔，与中国传统的审美趣味、伦理道德意识相契合，其被人格化、象征着虚心谦和、高风亮节、坚贞不屈的操行以及柔韧、孝义精神，其内涵已成为中华民族的品格和禀赋，是中国传统文化的基本精神和历史个性。以竹子为材料的设计很多，“节”灯的设计则跳出了这个观念，并不采用竹子为材料而只取其外型。“节”灯的设计主要从简洁性出发，运用了竹子的外型来做文章。

2.产品组合方式分析:竹子很明显的一个外部特征是分节组成，可以说每一节既是整体也是个体。“节”灯的设计正是秉承了这样一种观念———整体的拆分，个体的组合，整个灯具的设计除了连着灯座的那一节，其他的每小节都可以自由拆分。将每一小节设计成标准的模块，用户可以根据自己的需要选择模块组合的个数。每节灯的连接采用了插头与插座式的结合方式，灯体与灯体之间通过其接口位置来啮合（如图3），上下两部分可以很方便的进行组装，自由的组合成不同的产品。一灯两用也是“节”灯设计的亮点。灯具模块进行组合后，既可以摆在桌面当台灯（1～2个模块），又可以组合起来当落地灯（5～8个模块）使用。

3.主要尺寸图及选用材料:产品概念最终是要转化为商品来进行生产的，因此产品的材料必须具有良好地成型加工性能，并且应该考虑现有的技术、工艺条件是否能够实现，该灯具的材料选用陶瓷材料。陶瓷材料具有硬度高、耐高温、抗氧化的性能，适宜做高温材料，即使长时间使用也不会因为温度过高而变形或发出异味，另外陶瓷材料具有一定的白度，对光的辐射可以达到80％以上。科学技术的进步也为陶瓷材料的成型提供了技术上的支持，机械化成型的加工方式也非常适合产品的批量化生产。

4.产品色彩方案分析:色彩服从于产品外观的主题，使产品更具活力和审美价值，其深层的精神设计日益得到重视，在产品造型设计的诸多因素中，色彩因素展现出的吸引力是不可忽视的，恰当的色彩设计能在第一时间吸引消费者的眼球，并展示出强烈的产品印象。灯具的主体色彩用了高雅的白色，外壳印上青花图案，以有彩色与无彩色的结合来达到一种色彩美的和谐，整体比较高雅大方。而青花图案的选用也给灯具赋予了文化的意蕴。在具体选用时，消费者可以根据自己的审美偏好选用同一种青花图案的灯具模块，比如“三羊开泰”、“连年有余”、“喜从天降”、“福增贵子”、“二龙戏珠”、“鸾凤朝阳”等其中的一种，也可以选用以上所述两个或两个以上不同种类的青花图案来进行自由组合。

结语

在进行具体的产品开发过程中，如果做不到以“人”为本，不能充分考虑到消费者的实际需求，这样的产品注定是没有市场的，绝大部分只能停留在概念而不能付诸生产。该灯具的设计紧紧围绕消费者个性化的需求，采用模块化的设计方法，对灯具进行了可拆分式的设计，一物两用。如果这样的产品投入市场的话，应该是有一定的市场潜力的。(本文图略)

模块化设计范文第9篇

1、防洪能力差。

2、巷道内平坡段自流排水不畅易积水，污染生活用水水源。

3、设备无自动控制且操作复杂，设备故障率居高不下。

4、巷道渗水无法完全回收利用造成的水资源浪费。

关键词：泵房、防洪、模块化、自动控制

Abstract: Luanchuan Long Yu Molybdenum Industry Co., pump house of life needs to play flood control, living area with water and production backwater of multiple tasks, through the modular design of the pumping station to resolve the following issues:1, the flood control capacity.Flat slope sections within the roadway gravity drainage is poor stagnant water contaminated domestic water water.Equipment without automatic control and operation of complex, high equipment failure rate.4, the roadway seepage can not be completely recycling the waste of water resources caused.Keywords: pumping stations, flood control, modular, automatic control

栾川龙宇钼业有限公司小庙岭选矿公司的ST2500型钢绳芯胶带输送机（B=1200）总长1750米，是矿石运输的必经工艺，该胶带输送机有1350米处于地下巷道内，2012年7月24日栾川地区突发50年一遇的特大洪水，造成巷道730米水平段被淹，停产3天，造成了巨大的经济损失。因此，满足防洪需要，兼顾巷道渗水综合治理利用是本次泵房模块化设计的目标。

问题

1、防洪能力差。2012年7月24日栾川地区突发洪水，造成1.75公里的胶带输送机巷道其中800米水平段被淹，导致停产3天。

2、巷道内平坡段自流排水不畅易积水，污染生活用水水源。机尾至机头方向730米处属水平段因坡度小，渗水大，地面泥泞湿滑，巷道内自流排水渠在丰水期排水能力严重不足，巷道渗水在流向至机尾70米处的泵坑时混入污泥，导致生活水带有严重的污泥味。

3、无自动控制且操作复杂，设备故障率居高不下。设备运行时，需用潜水泵从泵池打至4m³的水箱再经多级泵打至生活水高位水池，操作复杂且极易发生引水箱被抽干，造成多级泵无水运行事故，生活水泵安装的泵池上盖板厚度较薄，刚性差造成

设备振动超标。

原泵房流程图

4、巷道渗水无法完全回收利用造成水资源浪费。丰水期巷道内渗水量充沛，且比从水源地和尾矿库回水经济性好，因设计回水泵流量小无法全部回收利用巷道渗水。

措施

1、模块化泵房设计时将巷道防洪作为重点，巷道正常情况下涌水量为45m³/h，2010年7月24日的洪水为栾川地区50年一遇的特大洪水，事故涌水量为800m³/h，泵房设计事故防洪泵采用单级双吸离心泵，防洪能力1200m³/h，可以抵御50年一遇的特大洪水。

2、730米-850米处渗水点集中，水质较好，在730处新建生活水集水坑，经潜水泵直接输送至泵房生活水池，由2#回水泵输送至高位生活水池。保证了生活用水的水质，减轻丰水期巷道内自流排水渠的排水压力。

3、泵房及泵坑内设备控制系统全部采用液位自动控制，有效的避免了设备因控制不当造成的设备故障。具体流程如下：

3.1、生活用水：730m处泵坑液位超过设定值时潜水泵启动，将水输送至泵房生活水池，当生活水池水位超过设定值时，2#回水泵启动，将水输送至高位生活水池。当水位低于设定值时，设备停运。

3.2、生产用水：70m处泵坑液位超过设定值时该处离心泵启动，将水输送至泵房生产水池，当生活水池水位超过设定值时，1#回水泵启动，将水输送至高位生产水池。当水位低于设定值时，设备停运。

巷道内地形图

泵房水平布置图

4、同时启用1#、2#回水泵确保巷道渗水全部回收至高位水池，避免了巷道渗水经泵房水池溢流管溢流到河道造成的水资源浪费。

结论

通过泵房模块化的设计和实施，在满足防洪需要的同时，巷道水得以全部回收利用，应对2012年7月9日栾川地区出现的突发性降水时，泵房防洪作用明显，保证了巷道内胶带输送机的正常运行。

参考资料：

1、《泵站设计规范》GB/T50265-97

2、《防洪标准》GB50201-94

模块化设计范文第10篇

1接口设计

作为高速传输方式，LVDS接口在应用中的关键问题是如何保证其信号的完整性。1）模块间数据传输接口设计。数据在模块间的传输路径较短，因此其接口可直接由LVDS串化器及解串器组成。发送端采用LVDS串化器将数据以高速串行数据方式发送，接收端采用相对应的LVDS解串器将接收到的数据进行串/并转换。为完成电路环流，在差分数据接收端（DS92LV1224的数据输入端）跨接100Ω电阻。2）数据长线传输接口设计。由于中心节点模块与上位机间数据传输距离较远，为抵消LVDS长线传输的信号衰减，需在信号发送端对信号进行驱动，并在信号接收端对信号进行均衡以降低信号失真和畸变。长线传输容易使数据收发两端由于地电势差产生直流电，因此在差分信号输出端需采用隔直电容进行交流耦合。同时，采用一对相当于传输线1/2的电阻进行差分信号传输的源端匹配。

2系统信号传输协议设计

2.1传输协议模型设计为减少传输中的冗余数据，在本系统中未采用标准通信协议，仅保留了物理层、传输层及应用层。分析本测试系统所需完成的功能，在设计中提出了如图2所示的传输协议模型。图2信号采集系统传输协议模型物理层：即接口层，用于实现现场设备与传输媒质的连接，LVDS接口芯片可自动完成LVDS信号编码/解码、串/并（并/串）转换及信号同步。传输层：功能模块在传输层中将采集到的信号建帧上传至中心节点模块，并判定由中心节点转发的上位机指令是否指向本模块。中心节点模块在传输层中完成将功能模块上传的数据打包传送，上位机下发数据解包转发及数据流寻址控制功能。应用层：对接收到的指令及采集数据进行处理，执行各功能模块的专属任务。各功能模块在应用层所需完成的具体功能有所不同。

2.2数据传输帧结构上位机对各独立模块进行的指令控制及数据传输都是通过中心节点转发的，中心节点模块接受上位机控制，因此上位机占用传输线下发指令及数据的优先级高于各功能模块通过中心节点向上位机传送数据请求的级别。1）上位机向实时测控系统下发数据结构。上位机向实时测试系统下发数据结构如图3所示。其中，在向某一功能模块下发第一轮数据前加入目标指令，以明确下发数据的目标电路模块。在每轮数据发送前都加有控制指令、数据头标识，而在数据帧尾部加入数据尾标志，加入这些标志的目的均为进一步确保数据的成功接收，提高数据传输及接收的可靠性。中心控制模块对上位机下发数据中的目标指令部分进行判断，再将去掉目标指令的其余数据发送至目标模块。目标模块对接收到的数据进行判定，确定下发数据是否正确，并执行指令或发送数据。2）测控系统上传数据结构。由于本系统的数据采集通道较多，因此各功能模块在传输层需要对数据进行编帧处理，以供上位机对每一路数据进行识别（见图4）。各信号采集模块对采集数据进行循环读数，每读取一轮数据后增加帧计数及帧标识，再经中心节点模块打包上传。上位机通过对数据帧长度、帧计数及帧标识的判断，即可判定数据是否完整并计算出信号采集的时间。系统上电后信号采集模块开始进行帧计数，频率为1kHz，则32位的帧计数可提供时长为4194304s的计数时间，数据采集时间=帧计数时间+上电时间。帧标识的作用为标识一个数据帧的结束，以较小的数据帧为单位进行数据发送有助于差错控制。各信号采集模块经由中心节点模块向上位机传送数据时使用同一条传输通道，因此，中心节点模块在传输层需将各功能模块上传的数据进行打包，在上传数据包的前端及尾端增加不同的标识头及标志尾，以供上位机判断数据来源模块。

2.3差错控制如果采集数据中出现了与标识头或标识尾相同的数据，且两者间隔恰好与数据帧长度相同，则可能出现误判断，提取错误的采集量信息。因此中心模块上传数据时采用8字节急变数据作为标识头及标识尾，从而与系统所需采集的缓变信号形成反差，降低误判断的概率。如：模拟采集量的包头采用ABAB4545ABAB4545作为标识头，在16位信号中ABAB为较大数据，而4545则为较小数据，这组数据重复出现的概率低，同理在包尾采用5454BABA5454BABA作为标识尾，这样，两组数据组成的标识结构可有效地将数据标识与采集信号分离，从而保证数据传输的可靠性。

3测试结果及分析

将设置好的数据（见图5a）下发至信号源模块，再以200Mbps的速率通过模拟量采集模块读回后进行数据分离、显示。从读回的数据中可看出模拟量采集模块所上传数据的标识头及标识尾（见图5b），将打包数据进行分包解析后，显示出如图5c的模拟量采集重现波形，与所设置波形、频率、幅值、偏置值相一致。由实验结果得知，本文中所研究的基于LVDS拓扑结构的信号采集系统工作可靠，通信协议在降低冗余性的基础上保证了数据传输的可靠性；而模块化的星型拓扑结构与专用采集系统相比，不仅继承实时性强、易调试及高可靠性等优点，而且在通用性以及设计灵活性上都有所提高。