摘要：随着近年来我国经济的不断发展，在开展现代化机械设计工作时，也需要根据我国的行业市场的特点进行相应的变化；机械设计工作以及并非传统的机械联动设计，具有了更高的技术性，并且在现代信息技术和网络技术的影响下，机械设计工作有了极大的进步。模块化设计是现代机械设计中十分重要的一种设计类型，这种设计模式有助于改变传统机械设计中的不够灵活、生产成本较高的问题，有助于提高机械设计的工作效益。本文中简单分析了模块化设计的现状探讨了，旨在为我国机械设计中的模块化管理提供帮助与参考。
关键词：机械设计；模块化理念；应用分析
引言：
我国是目前世界一流的工业大国，目前我国的机械化建设已经达到了炉火纯青的地步，并且在科技与信息技术的支持下，机械化行业发展不仅迅速且十分先进。随着现代经济的不断发展，我国工业生产水平有了极大的进步，工业发展的方向以及完整度受到了社会乃至全球的关注，其科学性和技术性也有了一定的改进。在我国的工业市场中，用户群体由传统的集中式团体逐渐转变为个体式用户，而个体用户的有效资金较少，所以为了满足这类用户的需求，机械设计制造单位需要通过降低生产成本的方式来降低机械的销售价格，这样才能提升我国机械制造企业的销售质量与效率。在这种背景下，采用传统的机械设计模式，已经无法满足现代的市场需求，需要应用更加现代化且科学的模块化理念来对机械设计活动进行引导。模块化设计方案主要是将整体的机械产品通过划分和组合的方式进行不同的变化，这样能够大大缩短机械产品的设计周期和制造周期能够有助于提升机械设计的总体质量，从根本上改变现代机械设计市场。
一、模块化设计的理念概念与应用价值
开展模块化的机械设计就是将机械产品通过合理的分割分为不同的模块，而想要变更机械产品的工作状态和性能，只需要根据需求将模块重新组合，就能满足不同的生产需求。故而在进行机械模块化设计时，首先需要明确的是纵向设计、全系设计和横向设计多个方面，这样能够保证模块在组合时各项参数能够完全吻合，实现不同模块之间的组合变换，达到机械产品功能的变化。模块在进行划分时能够开展互换性和均等性，这也直接决定了最终模块设计的质量，是否能够满足相应的建设需求。在将机械进行不仅需要考虑机械设计以及模块分割的可行性，还需要考量模块之间的吻合状况，是否能够满足后续的组合需求，能否便捷且简单的完成各项拆卸。所以在开展机械化的模块设计时，应当注重模块的划分与组合，而各个模块在进行功能性的划分时，还需要分析模块之间是否具有可互换性，一方面来说需要保证各个模块之间的独立性，另一方面还需要考虑机械设备的完整性，能否满足不同环境的生产需求，保证各项参数吻合。这样才能确保各个模块之间具有可互换性，所以在进行设计之初就需要在模块的各个切合面建立统一化标准和规格化标准，使模块设计能够发挥真正的效果。模块化设计更易满足用户的个性需求,在生活用纸加工设备领域,复卷类设备的产品生产过程必须经过退卷和复卷机构,中间加以打孔、分切、压光、压花、印刷、涂布、复合等功能机构，客户通过订购不同的机构组成不同的复卷设备，可生产出不同规格、不同类型的卷纸产品。
模块化设计中不仅包含了工业思想，还包含着丰富的哲理，整个设计工序具有极为严谨的思维，不仅需要进行较为复杂的系统设计，还需要满足不同工况下的器械需求，这对于我国工业发展来说有极高的应用价值和推动价值，能够使设计理念更为优化，使设计思维更加具有条理性。模块化建设属于现代工业产品研发的核心，能够使企业在生产过程中成本、质量、进度以及产品多样性等多种问题得到有效解决，对于我国工业产品的生产和发展来说有积极意义。除此之外，模块化设计属于一种现代产品的设计，主要内容模块化设计理念，在实际应用过程中需要与我国的社会发展和市场需求相结合，使我国的机械制造行业能够呈现可持续发展状态。
二、模块化设计理念的特点
（一）维修便利性
采用模块化设计对我国机械制造进行优化，能够保证机械建设工程更为稳定且良好的进行，这是由于模块之间具有良好的可互换性，所以如果机械设计过程中存在问题，只需要将特定的模块进行更换或改良即可完成机械设计，这样不仅大大节约了机械设计的成本，还提升了机械产品的维修便利性，为我国的机械制造行业创收，增加了更多的效益空间。
（二）简化机械设计
在以往的机械设计中，相关工作人员往往需要对产品的功能和特点进行综合考量，对其进行针对性的设计，而实际的产品以及包装往往缺乏足够的可适用范围，并且产品缺乏足够的可拓展性，这也是传统机械设计活动中十分常见且难以解决的问题。在模块化设计理念的支持下，机械设计活动能够得到全系列的覆盖，如果客户对于货品有不同的要求，则需要对相应的模块进行更换即可满足客户的需求。而在传统的机械设计中，如果客户对于相应的机械功能有其他的需求，往往需要对机械的每一个零部件进行仔细考量，并分析其中存在的问题，设计人员还需要对其进行专业的维修和更改，才能满足客户的需求。这不仅增加了相关工作人员的工作量，还对设计人员提出了更高的要求，并且整个设计周期也会进一步延长，增大客户以及制造企业的投入量。基于模块化设计理念的背景下，设计人员可以从传统的机械设计模式中完全解放，无须全面考量机械零部件的设计内容，仅仅需要根据客户的需求或市场的变化，更改相应的机械零部件，注重其中修改的方式以及优化即可。
（三）降低设计成本
基于模块化理念的机械设计，能够依据不同模块的特性来开展，并且不同的模块在设计以及制作过程中也可以交由不同部门的工作人员进行，大大提高了机械的效率，缩短了机械的生产周期。而生产企业中的研究单位，在进行设备的进一步优化时，也无须对整个产品进行优化，只需要将对应的模块进行优化既可提高机械的机械性能和品质，并且提升模块化产品的数量。通过这种方式，能够选择更少的模块组合来实现更为丰富的机械设计，在设计过程中不仅能够缩短周期，还能降低生产成本。
除此之外，模块化设计在应用过程中还能很大程度上简化机械生产的包装流程，使设计和成本进一步降低。在以往的设计理念下，相应的不确定因素较多，而预算支出成本以及实际支出成本之间存在的差异较大，应用模块化设计理念相关管理人员能够准确计算出包装所应用的材料成本，大大降低机械设计，工作不必要的支出，使机械设计资金管理控制的有效性大大提高，通过合理的包装成本管理，不仅能够降低生产成本，还能够避免对整个产品的使用质量造成影响。
（四）简化包装设计
在进行机械设计时，为了满足客户的不同需求，做好包装设计，对于机械的制造和销售来说极为重要。在机械设计过程中包装设计存在较大的复杂性，而在开展包装设计时，需要保证包装与设备的外形相结合，不仅需要保护设备能够正常运输，还需要实现空间的合理利用。在传统的设计模式下，由于机械设备在进行设计时，由于不同设备有不同的形态和样式，想要保证机械设备的包装符合需求，就需要结合不同零件尺寸进行合理的包装设计，这样不仅会导致工作人员在包装和设计过程中耗费大量的时间，还对相关的工作人员提出了更高的专业性要求。而应用模块化设计理念一方面来说可以通过分开包装的方式进行包装，提升包装的工作效率；另一方面来说还能够针对不同的设备开展对应的包装，这样能够使包装成本进一步降低，满足不同客户的包装需求。
（五）增强了产品的通用性和零部件的互换性，模块化的设计机械，通过不同模块的组合，能够涵盖大部分产品用户的设备功能需求，模块化设计同时能应用大批量生产的标准化零部件，
（六）模块化机械设计，有利于产品的营销推广，设备模块化组合后，模块功能清晰，便于用户了解设备的性能和进行成本核算，取舍订制。同时针对部分客户的个性化差异需求，大多能基于原模块进行修改，而无需整个功能机构重新设计。
三、模块化设计思路可行性分析
（一）电气模组在进行组成时往往具有多样化的特点，并且电气模组之间存在一定的柔性和可变性，通过这种方式在进行模块设计时，能够通过参数调整的方式保证机械产品在设计和生产过程中根据客户的需求做好模块之间的有机结合，这也是模块化设计可行的主要思路。额
（二）通常情况下来说，机械产品与模块之间往往存在剥离状况，而设计和生产过程中所应用的物件相对较为独立，每一个产品之间都需要具有相应的编号，这样才能建立一个完整且独立的开发设计平台，保证机械产品的合格率。
（三）机械产品在组成过程中主要以通用模块为主，而在进行新产品开发时，仅仅需要将改型模块和新功能模块安装至通用模块上，通过这种方式就能。机械产品的功能和质量，并且在进行模块的改变过程中，还能提高产品研发的有效性，降低产品研发的成本。而在实际设计产品中，通用模块属于一种不可改变，部分改型模块能够在一定程度上适当改变，新功能模块则属于满足不同客户需求的专用模块。最后再进行机械产品销售时，这一环节需要制定针对性的模块方案，根据产品的需求进行有效的组装，这样既可完成大型产品和稳定产品的销售，也能根据不同客户的需求完成个性化产品的销售。
四、模块化构成的可行性分析
模块化设计在机械行业中包含4种形式。首先来说模块化设计为共享构建模块化，这种模块化形式在拥有统一结构的机械中能够获得较为良好的设计效果，不仅能够改变机械的外观，还能使市场中机械产品的样式更为丰富，共享构建模块的话是我国现代机械市场中最为常见的一种机械模块化展现形式。其次为可组合模块化；在进行电气设计时可组合模块化，可以针对机械中不同功能进行有效的兼容和拓展，在开展电气设备的设计时，针对不同的设备连接，能够根据客户的需求提前设置窗口等物品进行连接，通过合理的拓展功能能够满足客户的需求，这种组合模块化主要应用于我国各厂家以及企业的生产设备制作中，以满足不同企业的生产需求。再次为互换构建模块化，在这种模式下新产品的出现，无须进行完全创新的生产，仅仅需要对可互换模块进行更换并将其与机型产品相结合，即可获得新产品的更改，在机械产品的组装过程中，为了满足产品的个性化需求，通常将互换构建模块化应用于其中；一方面能够保证企业的生产需求，另一方面还能使企业的购置成本降低，建立完善且可持续性的生产应用。最后为量体裁衣模块化，在模块化理念背景下选择通用模块组成机械产品的基础，并且在应用过程中根据不同产品的需求进行进一步优化，能够使产品的柔性得到提高，满足不同的市场需求，同时还能够通过量体裁衣的方式对产品的尺寸和功能进行调整，大大增强了产品的活性，满足机械产品的多样化需求。
五、模块化设计理念的应用
（一）划分原则分析
在进行设计时，首先需要将设备的不同功能区划分为不同的单元。一方面来说，根据不同设备的功能需求分析设备各个结构之间的独立性，保证设计完成后，各模块之间能够相互协作完成后续的组装，另一方面还能将单一物品进行多项组合，形成不同类型且多功能的产品。其次在进行模块设计后的设备组件时，需要根据合理的设计方案将不同的模块功能进行合理搭配。这样能够保证模块在组合为单个机械设备时能够互相协作，使装配组合的质量得到保障。除此之外，模块以组件的形式进行组合，能够使机械设备的各个功能区进行进一步的细化，而工作人员在日常工作中能够明确不同部件的工作特点，并对其进行分类管理，如果需要更换功能，仅需要对其零部件进行合理取舍即可，这样能够在保证生产质量的同时，满足不同工况下的生产需求。这样的更换方式相较于传统的机械更换来说更为灵活且更为高效。而在开展模块划分时，应当注重大型机械的模块化设计。由于大型机械模块在设计时具有更高的整体性，所以做好大型公建的模块设计是保证大型器械能正常运行的基础。大型器械的模块组合应当更加规范，并且能够更为便捷的拆分，模块设计时还需要考量不同模块之间产生的相互作用以及拓展空间，使大型工件在运行时能够通过更换新型模块的方式完成升级。
（二）数控立式机床的功能划分
在进行模块化设计时，需要从整个数控立式机床的用途进行分析，将其划分为不同功能且相对独立的模块，根据不同的功能对其进行再次分解，相关工作人员需要对其进行持续性的分解，直至无法再度分解为单一的模块单元。而模块的划分越细则越能够体现数控机床的先进技术，通过合理的功能调整能够满足不同的客户需求，而如果模块单元的划分足够细致，则能够最大限度地提高数控机床的功能性，降低生产成本。在进行总体的机床功能划分时，需要综合分析不同客户的需求，以整个功能的实现作为子功能的引导，按照不同客户的需求设置不同的规格与参数。在需求以及市场的影响下，产品中各个模块的组成也存在较为鲜明的差异。针对单注数控立式机床来说，车削是十分关键且重要的功能，能够对不同的物件进行车削，这些功用能够依据传动模块、执行模块以及支撑模块进行细致划分。
（三）模块划分应用于现代数控立式机床
而在现代数控立式机床的需求中，想要保证功能的可互换性，需要在一个单位内满足多个功能的变化，在这种要求的背景下，现代数控机床的不同工件之间存在一定的关联性，而这种关联性与模块应用之间也有了良好的契合度，一方面来说能够展现数控机床在应用过程中的产品特点，另一方面还能够将模块化的机械设计理念引入其中，使数控机床在运行时能够划分为不同的模块。而不同的模块在实际运行过程中也能产生不同的效果，满足不同客户对于数控立式机床的需求。
六、模块化设计与其他技术的结合
首先来说模块化设计能够与现代计算机技术相结合，将先进的计算机技术与数据库中技术相结合，能够帮助设计人员开展更为复杂且更高效地工作，并且在计算机技术的引导下，能够大大提高模块设计的精密度，使模块设计的调理性和一致性各个方面均得到良好的提升。其次在进行模块化设计时，配合计算机应用能够将复杂的设计系统划分为多个简易的子模块，将不同的子模块应用计算机进行分析，能够使子模块的精密度得到大大提高，提高各个子模块之间的吻合性。
其次，柔性制造技术与现代的机械模块化设计技术具有较高的契合度，柔性设计是我国目前机械生产行业中的主要方向，强调的是机械系统对于整个生产过程具有较高的适应性和灵活性。而将模块化设计应用于其中，将现代计算机技术进行配合，能够使复杂的柔性技术与机械化模块设计有机的融合，使模块组合设计理念应用于现代机械设计的工作中，实现一机多用和一模多用的优势。
总结
随着近年来各种机械设计技术的不断发展，现代化的机械产品需要满足不同环境和需求的生产，传统的机械设计理念已经遭到市场和时代的抛弃，不仅无法满足现代企业的生产需求，也无法使经济效益最大化。将模块化设计应用于机械设计的理念中，能够大大降低投入成本，并且能够适应不同行业的机械设计，更加符合现代机械设计的应用需求，在现代机械设计行业中可推广应用这种方案。
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