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機械模塊化設計范文第1篇

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.

機械模塊化設計范文第2篇

關鍵詞：模塊化設計;機械設計;運用操作

1前言

隨著我國經濟的高速發展下，越來越多的集中式體戶變為了個體戶，更多的是要求機械制造商在制作的過程中降低成本。當然傳統的機械設計方法已經不再適用于現在的要求了。而從設計的角度來看，我國模塊化設計方法在機械設計的運用中得到肯定，而這樣就可以縮短工期，從而降低機械制造陳本，所以說模塊化設計無論是從設計為理念還是制造上為基礎，都是機械制造商最好的選擇。

2模塊化設計的概念與特點

(1)模塊化設計方法是目前機械設計當中的一種尤為重要的方法，它指的是在進行機械化設計中，將原有得不同的部分規劃與想對應的模塊里，并對每個模塊的設計進行了全方位的思考，然后將其各個部位重新組裝在一起，最后完成整個機械設計的所有概念、內容。在機械設計的過程中，要對模塊做好劃分，并且全方位做好規劃，確保知道每個模塊具有的功能，然后考慮到每個模塊相互之間組合在一起的意義。同時，還要保證每個模塊之間的獨立性能，并且做到能夠進行相互的更換，才能促進了系統功能的升級。模塊設計方法作為一種新的觀點理念，它本身具有顯著的特點存在著［1］。(2)模塊化在設計當中的主要方式分為以下幾種:①橫向式的模塊化設計方式，在不改變原產品的基礎上，利用到模塊化設計成變種形態的產品，而這種模塊化設計的形式容易實現操作、更易于廣為推出。②縱向式的模塊化設計方式，在不改變原產品的基礎上，在同一形式當中對不同規格的產品進行統籌的設計。③橫向式和跨系式的綜合型模塊化設計，當然，除了發展橫向式系列的產品以為，改變了某種模塊的設計還可以得到出了其他不同系類的產品，從而便于橫向系類和跨向系類模塊的設計。④全種系類的模塊化設計包括了縱向形式與橫向形式，而全種系類更是在基礎之上用于制造出類似于跨系列產品模塊化設計。(3)模塊化設計的推出方便了維修。模塊化設計方法能使維護變得簡單操作，以少量應多量，以及盡可能的投入少的生產得到多的產品的理念，以最具有劃算的方法滿足于現在各種需求。由于模塊化設計法本身具有可替換性，并且在當中出現了一個模塊的故障，那么在機械設計應用中就可以通過檢查，將出現問題的模塊部位進行更換即可，免去了不必要的資源流失。(4)模塊化設計方法節約成本。模塊化設計簡化了包裝的整個過程，以前機械制造商在包裝設備的時候只能根據產品自身的特點為其采取指定包裝過程。而這樣的范圍規定太過于狹小，設計出來的包裝只適合運用到同一種規模下的產品，然后其他的系列的產品又要從新制造出新的包裝，從而給包裝帶來很大的不方便。這樣不僅僅是在人力、物力上的一種鋪張浪費，更是難以提高機械制造商運行的成效。然而運用模塊化設計方法形成出的產品，在具體的運用中，能滿足于各種產品，從而使包裝簡單化。模塊化設計的方法能夠節省成本，并且可以用在于有較少的模塊當中去完成更多的機械的包裝上，從而有效的節省了資源的設計成本［2］。

3模塊化設計與其他具有現代化技術的融合

3．1模塊化與成組技術的共同的特點

模塊化的組成技術都是針對于現代生產的產物提出多樣化的。成組的技術主要是利用零件的形狀及工藝上具有某種的相似性為其理論，利用有關數據以及事物本體的相似性做到問題的歸類化。并通過對具有相似零件的標準形式，做規范的處理，從而使小批量的產品成為具有流水生產方式的一種。而規模化技術也是秉著生產出小批量的產品、中批量的模塊、大批量的零件的方法，也充分的利于機械機床部件上的相似性，把具有相似的部件經過同意的歸類所形成的模塊。而兩者具有共同點是:集中的處理具有相似的事物，并把具有一定相似性的事物規范化［3］。

3．2模塊化與柔韌性制造的技術

柔韌性制造技術自始以來，一直以多樣化、快節奏作為前提，重點強調出系統對生產反應的可變、多變性能。然而模塊化正好符合柔韌性技術這一特點的前提依據，模塊化技術在利用模塊化解決機械機床上的共同特性之后，又具有集中的解決單獨的個性問題。并且達到以最少的模塊組成最大機床的思想來實現當今社會的多樣化。當機床為生產工具的時候，則其利用模塊化的特點，靈活多用，并通過模塊的組合達到了柔韌性的制造技術。

3．3模塊化與高科技輔助技術

將高科技輔助系統和數據庫里的技術引用到模塊化技術里，在相當大的程度上取代了人類完成大量工作無法完成的復雜、重復性的工作當中。并且，具有一定的穩定性等方面超越了人類。而在另一面。通過模擬化的方法，把復雜系統分解成各個簡單的系統，并對各個簡單的系統做高科技的技術分導，可以充分發揮高科技的重要性以及具有強大的功能。

4模塊化技術在機械設計中的運用

4．1機械設計的理念

機械設計指的就是滿足于當代社會經濟指標配合著相對式的技術條件，并對其功能的需求鎖定出最有綜合性方案的進程，而機械設計本身具有綜合性能、相近性能、多層次性能等特點。而這些性能更是成為創造新型的機械產品必不可少的基礎，從而根本上的決定了生產出的產品功能、質量以及性能。而用戶群體對機械產品有著多樣化、個性化、高品質、低消費的要求也是逐步擴大。而加入了模塊化設計方法更是能面對廣大群眾對機械設計要求上的一種挑戰。

4．2對模塊進行劃別區分

在對產品進行模塊劃分的同時，要以獨立功能的單月形式作為整體的模塊，既可以對已劃分的功能在結構上做到獨立的特性，這樣模塊容易拼成、組建以及搭配。并且形成了多種的變形產品，這樣的模塊才具有完整性，并能保證其質量的過關。而以組件部分作為模塊來看，功能分解細化之后，可以通過進一步的將部件中的某些組建進行模塊化，更是可以通過替換與舍掉一些零件，可以使部件產生出不同的作用與用途。而這比替換了整個部件更方便一些，而參照模塊劃分出來的層次，并參照其需要，結構以及功能上對產品模塊做出細微的劃分，而對產品本身的需求也是對客戶需要的劃分。要在客戶需要的基礎之上對該產品進行功能性的區別劃分，又必要要在產品功能的基礎之上對產品所處的結構進行總的區分。并且將具有同種功能的結構進行合理的區分，可以這么說，模塊劃分的好與壞影響著模塊設計的成與敗、質與量。但同時，要考慮在模塊本身的發展空間里做出一定的余留，以便可以引入新的觀點理念時不會出現阻礙模塊構成的障礙而基于模塊化設計的合理方法來看，多樣化且個性化的體系更能滿足于廣大顧客們的需求，并且產品可以快速的分解、結合，同時還能通過大批量的生產和管理上的統一從而降低了生產和管理的經濟成本［4］。

4．3對現有的模塊進行編碼

模塊編碼的意義在于對完整的模塊當中的規格、參數等和模塊之間相互進行完整的整合管理，并且標明其名稱。并對產品的模塊進行重新的編碼，以便于區分產品，便于管理，從而建設出統一并且完整的標準規范化的模塊，更充分的利用產品生產的開發。對模塊化設計進行獨特性、完整性、合理性、的編碼，并實現產品的通用性能與開放性性能。

4．4進行有效率的模塊組裝

在產品功能確定了以后進行了模塊的組合，從而保證了整個機械設計的合理性，同時也需要在實際運用中也起到關鍵的作用。組裝產品的時候要確保組成部件的完整，不可缺失、丟失。進行模塊間的合理分配，做到注重布局的合理效果。同時，因為模塊又具有替換性能，所以在使用的過程中可出現問題是可以進行更換的，并且要做到某個模塊的更換并不會影響到其他模塊的正常運行。

4．5完成設計本職工作

在通過之前的設計、組裝等時候，還是要進行完成整個產品的工作。而將模塊化設計運用到機械式機床上時，包括了機床的傳動式模塊、執行力度模塊、輔助模塊等。其中傳動室的模塊包括了主傳動力軸、水平的進給箱、垂直的進給箱等。而執行的模塊又概括于、刀子架機、工作桌臺等，輔助模塊又包含了保護罩、刀架庫、機床的電氣等。

5結論

而綜上所述，模塊化的設計方式是實現我國當代機械設計當中大規模生產產品的主要保障，使得產品更加的符合當前的廣大顧客、市場上的需求。而在提高自身的效率同時，也降低了機械設計的資金成本，并且在質量占有著相當大的優勢。而模塊化設計的方法在很大的程度上又滿足了機械設計當中的需要，并且在機械設計的具體運作當中又有了良好的效果。它已經不僅僅是作為縮短設計時間的一個重要因素，更是又利于創造出機械設備的一個基礎，提高了我國機械設計的水平。因此，往后在進行機械設計產品的時候，需要注重模塊化設計方法的靈活運用。并懂得把握住重要的分析點，嚴格的按照規定去劃分好模塊，并對設計人員的綜合素質做出深入的培養，重視起經驗的分析與總結，使模式化設計得到更好的應用，我相信，隨著模塊化設計越來越標準化的進一步提升，模塊化設計之間相互轉化的性能也會上升，而機械設計理念與制造水平將會更得到提高，從而促進我國機械化水平的日趨增升。

作者:劉吉寶 單位:蘭州理工大學

參考文獻:

［1］蔡業彬．模塊化設計方法及其在機械設計中的應用［J］．機械設計與制造，2005(08):154～156．

［2］蔡燕華．分析模塊化設計方法及其在機械設計中的應用［J］．科技傳播，2014(04):160，154．

機械模塊化設計范文第3篇

隨著客戶對于工程機械的產品性能、人機工程、安全性和環境適用性等方面的要求不斷提高，工程機械制造企業必須具有滿足客戶群體日益增長的多樣化和個性化要求的能力。針對工程機械產品品種多、批量小、交貨時間短等特點，工程機械制造企業必須從設計源頭入手，在現有模塊化設計的基礎上尋找出一條更為便捷而迅速的設計策略，努力縮短個性化定制產品的開發時間，快速響應市場需要，提高企業的市場競爭力。

本文從優化現有工程機械設計模塊的角度出發，引入大規模定制的理念，分析在應用該理念進行產品設計時，模塊化設計思想的新變化，提出一套工程機械模塊化設計的新策略，并根據工作實踐分析和驗證這種新策略的應用效果。

一、工程機械大規模定制化特性

以小批量、低成本、高效率為特征的大規模定制（Mass Customization，MC）誕生于1987年，其核心目標是以大批量的生產效率以及與其對應的最短的設計周期，實現客戶多樣化、個性化需求與制造企業大批量生產的有機結合，即最大限度地解決客戶的“產品定制”與“大規模生產”之間的矛盾，實現客戶和產品制造企業的雙贏。

工程機械產品大規模定制的基本思想是針對此類產品多品種、小批量的特點，通過對產品組成結構、制造過程、銷售過程的優化，在充分滿足客戶多樣化、個性化需求的基礎上，實現設計和生產過程的最大批量化。大規模定制需求的源頭一部分來自客戶多樣化、個性化市場需要的壓力，另一部分來自工程機械制造企業產品設計周期、生產周期和交貨期限等帶來的企業之間的競爭壓力。

在進行工程機械大規模定制的過程中，設計人員需要注意以下幾個方面的特性需要。

（1）必須考慮產品平臺化的設計思想。

產品平臺化的設計思想并不是簡單地對現有模塊（包括系統、部件和零件等）的重用，還應該包括對一系列模塊集合的共享和重用，即形成一個相對穩定的產品族的平臺核心，使其具有產品族內所有產品的共性特征。以產品平臺為基礎，設計人員通過添加或修改不同的個體模塊，就可以最大限度地滿足客戶對產品多樣化和個性化的需求，符合大規模定制重用性和標準化、模塊化、系列化等“三化”的基本要求。

（2）必須考慮客戶的配置選擇。

相似性是大規模定制的另一個基礎特性，它包括面向客戶定制需求的系統、零部件的幾何相似性、結構相似性、功能相似性、性能相似性和技術相似性。相似性需求一般從市場分析和對顧客的需求調查開始，充分分析客戶在各種典型工況、典型環境、典型安全性需要和典型人機工程性能下的各種需求，對其中的相似部分進行總結，形成客戶相對集中的可能的配置選擇，并進行技術上的歸類總結，其中相當一部分需求來源于對設計歷史的經驗總結。

（3）必須預留客戶特殊需求的接口和空間。

對于一些雖然設計歷史上出現過但發生幾率比較低的特殊用戶的需求，一些無法預知的特殊用戶的新的特殊需求，需要設計人員在設計整機產品的時候盡最大可能性預留必要的接口和空間。這些預留的接口要滿足國家或行業通用的標準和技術規范的要求；這些預留的空間要盡可能地充足些，并提前制定安裝形式和安裝方法的預案和計劃。

圖1所示為工程機械產品大規模定制設計響應系統框圖。首先產品定制系統對工程機械客戶的需求進行分解，符合大規模定制重用性和相似性要求的技術選項（標準配置和可選擇配置）進入快速生產通道進行零部件的生產和組裝，不屬于標準配置和可選擇配置的特殊描述化配置走訂單響應流程，由技術開發人員進行技術準備后走特殊訂貨響應通道進行零部件的生產和組裝；標準配置和可選擇配置的區分以及技術方面的準備由技術開發人員在產品設計期間完成，該模塊化產品開發過程中的模塊劃分必須滿足可選擇配置和特殊描述化配置的基本需要，應有利于產品的大規模定制體系要求；標準配置和可選擇的配置應提前以宣傳資料的方式向客戶進行告知，引導客戶盡量不去選擇或少選擇特殊的描述化配置需求，以求縮短產品的交付時間，同時也降低客戶的購買成本。

由于標準配置和可選擇配置各模塊之間可能存在復雜的排列組合或邏輯關系，如果任由客戶隨意選擇可選擇配置中的各個技術選項，可能帶來技術開發的高難度和復雜性，對制造和銷售也會帶來極大的不便性，因此，按照高、中、低三檔或多檔對客戶的可選擇配置進行模塊的組合是十分必要的。可以在客戶購買工程機械時，向其宣傳這種組合，盡量減少由于可選擇配置之間的相關性和復雜性帶來的技術、制造和銷售方面的困難。

二、模塊化設計策略的改進

模塊化設計是對不同功能或相同功能不同性能、不同規格、不同接口的產品進行功能分析的基礎上，分解出一系列的相互獨立的模塊，并通過模塊的單獨設計和有機結合，形成整機產品的新型設計方式。在大規模定制的環境下，模塊化產品設計中的模塊劃分必須適應大規模定制的需要，必須有利于提高產品的生產率，縮短產品的開發周期和難度，方便制造和銷售部門的工作，帶來低成本、高質量的良好效果。由此，制訂工程機械設計的模塊分布策略就顯得十分重要。

圖2所示為大規模定制環境下的工程機械模塊分布策略圖，該策略圖將工程機械整機產品的模塊劃分工作分為5層：模塊分類層、模塊形態層、處理方法層、設計模型存儲層和定制過程層。根據大規模定制的要求，將工程機械產品的各個組成部分（模塊）分為直接重用模塊、間接重用模塊和不可重用模塊三個類型，分別對應可提供配置、可接受配置和可開發配置三種設計處理方法，分別儲存在通用零部件庫、定制零部件庫和特殊零部件庫之中。其中，直接重用模塊是指產品平臺或產品族核心部分模塊的集合，存儲在通用零件庫中，屬于系統可提供的標準配置，重新設計時基本不做改動。間接重用模塊包括兩個部分：一部分是已經技術準備完畢的可配置的選項，另一部分與可配置選項具有高相似性的近似可配置選項，它們已經或需要存儲在定制零部件庫中，重新設計時選擇使用或簡單更改后使用。不可重用模塊是指那些歷史上很少出現或第一次出現的特殊需要和配置要求，技術開發人員經過分析后認為其具有可開發性的，技術準備后存儲在特殊零部件庫中，供后期設計時參考。

在上述工程機械整機產品各個模塊的分類過程中，無論是直接重用模塊、間接重用模塊還是不可重用模塊，其模塊的形態可以是傳統意義上的具有相對獨立性的功能系統，也可以是具有相對獨立性的部件或者是零件，還可以是經常需要設計變化的功能接口等。需要進行產品定制的要點包括部件裝配點、局部加工定制點等，全部歸屬于定制過程層。劃分各個模塊的基本思路和目標如下。

（1）符合大規模定制的特性要求，打破固有的獨立系統即為獨立模塊的思想，一切以設計、制造和銷售的方便性為根本目標。單獨的零部件也可以作為單獨模塊。

（2）各個功能模塊設計BOM的層次盡量保持在三層范圍以內，保證設計BOM不至于太過復雜，而影響采購BOM、制造BOM等功能性BOM的運作。

（3）產品定制要點是產品模塊劃分的關鍵點，產品定制要點的確認與產品模塊的劃分需要同時進行。產品定制的要點可以作為一個獨立的模塊存在于一級BOM之中。

（4）無論是直接重用模塊、間接重用模塊還是不可重用模塊，進行劃分時要打破專業技術和管理體制上的限制，消除產品設計過程中的專業技術“保護主義”，必要時同一模塊可以由來自不同專業的幾個設計主體共同設計和管理。

三、案例分析

某工程機械制造企業在新型ERP和PLM系統的上線工作中，根據大規模定制的理念，將某型工程機械產品的設計模塊進行了重新的優化，其優化方法包括以下幾個方面：

（1）直接重用模塊就是形成產品平臺的基礎性模塊，在重新設計中基本不進行改動。

（2）間接重用模塊由設計人員在產品開發的概念階段開始就進行并行開發。

（3）不可重用模塊在產品開發的過程中需要盡量預留接口和空間。

（4）子系統中的特殊配置選項需要有效地歸納成幾個互相獨立的選項模塊組，降低設計BOM的復雜性。

（5）為提高設計工作的效率，需要將特殊配置較多的零部件從原系統中獨立出來設計。

（6）盡最大可能保證設計BOM、生產BOM和采購BOM的一致性，降低生產管理的難度。

與傳統的模塊劃分方式比較，進行大規模定制環境的模塊劃分以后，該型工程機械產品的客戶定制響應時間縮短了20%～30%，設計、制造和銷售的成本降低了15%左右，新產品設計的模塊重用率增加了10%以上，新產品的交付周期平均縮短了20%左右。

綜上所述，按照大規模定制特性的要求進行設計模塊的重新劃分以后，可以有效提高新產品的生產率，縮短產品的交付期限，降低制造企業的成本。

機械模塊化設計范文第4篇

關鍵詞：模塊化教學；機械加工；進程控制；教學進程

在當前高校機械加工專業教學中，應用模塊化教學方法，能夠有效改善教學質量，基于其教學中在進程控制中存在的問題，應該采取優化改進措施，提高模塊化教學質量，從機械加工專業教學課程設計、師生互動以及目標培養等多個方面，實施改進優化。以下本文對此做具體介紹。

1 模塊化教學優勢及弊端

1.1 教學優勢

在當前的機械加工專業教學安排中，通常會將課程獨立設置，將理論教學與實習分開進行，在教學改革之后中，實施模塊化教學模式，可以將機械加工專業中的所有課程，按照專業的培養目標進行優化的排列組合，有效實現課程之間的有機銜接，可以有效避免傳統教學中學業結構弊端，不再是對機械加工課程的機械式分割，規避先基礎課、后專業課的教學模式，同時也可以避免機械加工專業教學中先理論后實踐課教學的模式，加強機械加工專業教學之中基礎課與專業課的融合，有效培養技能型人才，提高學生實踐技能。

1.2 教學弊端

在機械加工專業教學中，實施模塊化教學進程控制，不僅將會在實際中面臨新的課程理念轉變，同時，對于教師也面臨應該怎樣教學生的疑惑，為有效實現模塊化教學與機械加工專業教學目標的統一，應該制定明確的教學計劃[1]。同時對于新課改背景下，教師應該如何開發與利用課程資源，也是機械加工專業模塊化教學進程控制的關鍵。學生在學機械加工時，還多有死記硬背、似懂非懂的狀況，故此在對機械加工專業中零件的空間形體，以及零件之間的位置、機械加工工作原理方面很難有深入的認識。對學生的模塊化教學控制中缺乏實操訓練，使得學生無法形成系統的機械加工技能，具有重理論輕實踐的傾向；教師在模塊化教學上自成體系，互不干涉，不僅在模塊化教學分布上存在弊端，降低學生的專業化水平以及實際操作能力。

2 模塊化教學進程中的重點

2.1 溝通問題

在機械加工專業教學中，教師對于機械加工模塊的教學進程中，應該強化在模塊化機械加工教學中的科學探究過程，可以使學生充分體現出在機械加工專業模塊化教學中的主體性，并且還可以“指導型探究”的教學形式，提高學生對實際課堂中的機械加工知識學習興趣[2]；并且，還可以在機械加工教學進程中，教師應該及時反饋解決學生在機械知識學習過程中遇到的難題，及時指導學生去解決實際學習中遇到的困難。

2.2 知識拓展

教師在機械加工模塊教學之中，還應該注重教學要聯系生活中實際，盡量在設計機械加工課程中，能夠去找一些可以貼近學生實際生活的教學案例，這樣不僅提高學生對機械加工知識學習的興趣，還擴展學生視野，使模塊化教學不再局限課本內容，使學生對機械加工有更加充分的認識。

2.3 學生興趣提升

在機械加工模塊教學進程控制中，還應該合理設計可以采用鼓勵性的評價機制，更好的發揮學生在機械加工模塊教學中的潛能[3]。激發學生在課后對課堂知識的再學習，培養學生在機械加工模塊教學中的綜合能力，激發學生在機械加工模塊化教學中的課堂熱情，更好調動學生對機械加工知識學習的積極性。

3 優化機械加工專業模塊化教學控制

3.1 明確教師的指導思想

針對高校機械加工教學進程控制中，應該明確教師的指導思想，教師應該強調學生在教學中的自主性地位，有效發揮學生主體能力。教師應該幫助學生理解機械加工知識，將知識轉化為能力，發揮課堂中學生的主導地位，正確分析每個學生的學習狀況以及知識儲備能力，適當地分析探究學生的學習情況，并給與合理的指導。提高教師將專業理論與實際結合的能力，并對現行的教學計劃、課程設置進行合理的調整，增強了教師在機械加工專業模塊化教學中的責任心，有效提高該專業的教學效果。

3.2 合理設置教學模式

在模塊化教學進程控制之中，教師應該合理設置教學模式，例如，可以使用“目標教學”結合“自主性學習”的模式進行教學，優化模塊化教學課堂氛圍，激發學生的興趣，避免學生在學習中產生枯燥、乏味之感，提高教學水平；同時還可以避免學生盲目性學習，有助于提高學生在模塊化教學中的表達能力[4]。在高校的機械加工模塊化教學中，可采用多媒體演示輔助手段，并結合分組討論、識圖閱讀、開發問題鏈等教學模式，直觀的將機械加工內容教給學生，還將提高學生的學習興趣。應該將模塊化教學應用到實踐中，重新整合教學資源，降低理論課與實習課知識的重復，增強機械加工專業教學的直觀性，強化教學中的實操訓練，避免學生在教學中理論與實踐脫節的問題。

3.3 注重教學中的溝通交流

在教師進行模塊化教學過程中，更是應該重視與學生之間的課堂交流，關注學生的一舉一動，這樣可以使學生敢于參與到模塊化的教學中，提高學生們的學習積極性。對于控制機械加工專業模塊化教學進程中，應該注重將機械加工知識與現實生活之間的聯系，可以將課堂中的知識引導滲透到日常的生活之中，從而培養學生的探索能力，提高學生分析問題的能力，有效培養學生在機械加工模塊化學習中的創新能力[5]。在模塊化教學控制中，可在階梯教室進行教學，教師可以圍繞特定主題作報告，并且要求學生須做筆記，然后可以按照教師給出的清單在課前以及課后進行閱讀，由于該教學中課上師生之間的互動較少，故此教學質量偏低。因此，在教學進程控制中，教師應該做好模塊化教學中的引導工作，能夠調動同學們的積極性，指引學生運用學到的理論、原理解決實際問題。如在機械產品加工模塊化教學中，可以應用數控加工系統，不僅提高生產效率，還大大促進機械生產的自動化進程，用戶可以通過宏程序對變量進行運算、判，有效擴展數控機床功能，簡化機械加工程序處理方法。對于機械加工教學的進程控制中，針對十分抽象的教學內容以及較為微觀的知識，教師應該在課堂中注重對課程教學資源的優化整合，以生動的形式進行授課，并能夠通過多媒體展現的手段，讓學生可以對模塊化教學中的機械加工內容有直觀認知。

3.4 優化課程設計

在機械加工教學中，教師可以在上課前，去深入研究機械專業知識教材，做好對模塊化教學的課前設計規劃，有效提高在教學中機械加工模塊化教學的邏輯內在聯系；同時，教師還應該認真的做好模塊化教學的課后反思、總結，在對模塊化課堂教學查漏補缺，豐富教學經驗，不斷積累好的模塊化教學方法，制定良好的模塊化教學對策，有效控制模塊化教學進程，改善課堂中出現的知識性錯誤，不斷提高教學方法，更好的提高機械加工專業模塊化教學方法。模塊化教學進程控制中，可以根據教學活動的不同，將其分為介紹、講授、應用三類教學課程，且每一種教學活動中也包含不同的教學目標，這樣就使得機械加工專業知識中，在實際與理論之間出現分化，導致學生的實踐綜合素質無法得到提高，導致機械加工專業模塊化教學中，其教學活動與教學培養能力之間，不再存在邏輯關聯，降低模塊化教學控制質量[6]。高校機械類專業模塊化教學進程控制中，每個模塊中包含一些課程，課程的涉及范圍應該廣，且在教學模塊定位中，也可以將專業課程與公共課程做出明顯區分，提醒教學中應該注重哪些知識，從而強化對學生機械加工專業技能的培養。

3.5 開展培訓合作

在機械加工課程模塊化教學設置中，針對課外項目以及培訓教學中，將其列入到模塊化教學控制中，有效實現對機械加工專業課程的靈活控制，也可以實現學生理論、實踐以及職業技能的提升。在機械加工專業模塊化教學體系下，可以通過優化課程設置，改善傳統的教學方式，優化教學目標培養，實現對學生傳授理論知識的同時，也可以優化培養學生的實踐能力。建立校外實習基地，針對項目配置相應的設備資源，提高設備的利用率，提升模塊化教學的課堂質量，將理論轉化成實際，對學生進行實操訓練，提高學生的實操能力，還可以有針對性地聘請專家對學生做現場操作指導。同時，在模塊化教學進程控制中，可以以小組合作的形式，在課堂上進行教學結果匯報以及教學展示，提升學生的社會能力和自我能力。同時，對于機械專業模塊教學中，應該打破傳統中學期教學、基礎教學、專業階段教學的學業結構限制，并且還應該打破課內外教學實踐時間限制，強化模塊化教學控制對學生學習專業機械加工知識的影響力。

4 結論

綜上所述，通過對機械加工專業模塊化教學進行分析，可以看出該模塊化教學方法，不僅可以更好將機械加工專業教材中存儲的機械加工知識傳遞到學生中去，在機械加工專業教學中，模塊化教學不僅會提升學生對機械加工的學習興趣，還可以發掘學生對機械加工的探究精神，為以后學生學好機械加工打下知識基礎，還可以培養學生的實踐能力，有利于改善教師對機械加工專業教材把握不對的情況，提高機械加工專業教師的教學水平。

參考文獻

[1] 張翠平；；淺談《控制工程基礎》的幾點教學體會[J]；長春理工大學學報（高教版），2012，07（18）：41-42.

[2] 王旭飛；趙永強；劉菊蓉；；自動控制原理教學研究[J]；中國現代教育裝備，2013，14（12）：76-77.

[3] 付會凱；杜川；；融入Matlab的“機械控制工程基礎”教學研究[J]；牡丹江大學學報，2010，21（14）：56-57.

[4] 蘭圖；；淺談如何提高機械控制工程的教學效果[J]；時代教育（教育教學），2011，06（34）：45-46.

機械模塊化設計范文第5篇

關鍵詞：輪機模塊化；玻璃鋼游艇；應用與分析

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.237

0 引言

新技術的發展為現代社會制造業的發展提供了新的探索發展空間。模塊化制造理論在現代技術生產領域得到廣泛應用，模塊化制造可以滿足現代技術加工中不同性能、不同特點的游艇輪機加工需求，大大提高了玻璃鋼游艇的制造效率，降低制造的成本，是我國現代技術在社會發展總綜合應用的重要體現。

1 模塊化概述

1.1 內涵

模塊化是將傳統的機械整體單一生產劃分為多個子部分，從而打破傳統大規模、低下的生產效率，轉化為大規模模塊化生產，提高了機械加工生產的效率，從而優化機械生產的靈活性[1]，并保障了機械生產元件管理的規范化和一體化發展。將模塊化生產模式應用與玻璃鋼游艇的輪機技工生產中，可以提高游艇技工零件的精確化管理，并實現不同種類的游艇設計加工得到同步管理，有助于解決游艇輪機安裝中零件復雜，繁多的問題，為游艇制造企業滿足不同客戶要求提供新的市場契機。

1.2 外延

模塊化采取分解化的手段進行機械加工，模塊化在玻璃鋼游艇輪機中的應用，是現代游艇生產技術進一步完善的重要體現，結合模塊化的基本特點進行探分析。其一，高效化，輪機是玻璃鋼游艇的重要構成部分，實施模塊化后，制造人員可以依據游艇設計的不同需求，實現不同游艇制造的同步進行，大大提高了游艇輪機制造的速率[2]，也為玻璃鋼游艇快速投入市場提供了更廣闊的市場；其二，多樣化。隨著人們生活水平的提高，人們對游艇的需求方向也發現較大的變化，從單一的應用向舒適、安全等轉換，模塊化生產，游艇輪機技術人員可以依據不同的游艇需求進行多樣化游艇設計，滿足了游艇多樣化的市場需求；其三，結構化。模塊化一種新型機械加工管理方式，模塊化將游艇輪機加工劃分為不同的部分，各個部分之間既存在著差異，同樣也存在著相同之處，使現代游艇加工管理的整體結構性增強。

2 輪機模塊化在玻璃鋼游艇中的應用

2.1 方案設計中的應用

輪機模塊化在玻璃鋼游艇中的應用，在設計方案中的應用，設計人員依據游艇的設計需求，將游艇輪機技工設計規劃為三部分：游艇設計的整體方案，從游艇的整體材質，用途等方面確定游艇輪機制造的后期規劃管理目標；例如：客用游艇中游艇中座位安排，游艇運行的整體穩定性以及游艇輪機的發動最大功率設定等，實現游艇設計規劃的整體質量和結構得到保證；其二，對游艇輪機的加工部分進行規劃，不同的游艇，輪機制造的結構也存在差異，例如：客用游艇和救生游艇輪機的發動機做功效率存在不同，客用游艇更偏重與游艇的舒適性，而救生游艇更偏重與游艇輪機的做功速率，確定游艇輪機的技工模塊規劃；其三，模塊的主體部分和客體部分，形成明確的規劃方案，保障游艇輪機加工具有重點，提高輪機在玻璃鋼游艇的運行應用中的作用。

2.2 加工建設階段

依據模塊化在現代玻璃鋼游艇設計階段的規劃，實現游艇輪機加工順利開展。現代游艇的種類眾多，不同游艇之間存在差異，同樣也能存在著相同，本文對模塊化在輪機加工中的應用，主要從輪機加工的相同部分進行分析。游艇輪機的加工主要在于對輪機軸、舵兩部分，結合以上兩部分，對模塊化的應用進行分析。如圖1為[3]，游艇輪機軸、舵設計圖。從圖中可知，游艇的輪機變動主要依靠游艇輪機長度變動部分的變化達到游艇運動，同一輪機處于運動狀態，輪機的軸、舵部分的運動同步擺動的速率變革是主要的設計部分，實現現代設計各部分的模塊設計結構的功率達到同步運行，可以實現輪機在后期運行中速率得到較大的提高，從而發揮游艇輪機軸、舵同步在游艇中應用的最佳作用。

2.3 安裝布置階段

游艇輪機的模塊化應用，也體現在輪機的后期設計應用中，游艇輪機設計安裝實施模塊化后主要分為游艇發動機設計模塊，主要負責游艇的實際運行中的主要運行動力的供應，一般而言，游艇的發動機設定采用磁生電發動原理作為游艇發動機的主要設計依據；另一方面包括游艇輪機儲物倉的設計，為保障游艇能夠處于正常的運行狀態，將游艇的輪機安裝與游艇底層儲物倉的安裝之間建立完善的舵軸連接帶，保障游艇輪機在后期應用中可以發揮調整游艇運行舒適度的問題。此外，游艇的輪機安裝中，也包括輪機設定的消防系y，通常情況下，輪機的消防系統應用于游艇輪機設計的倉儲部分，并位于倉儲部分的最高階段處[4]。

除了以上對游艇設定的主要輪機安裝模塊外，也包括輪機的管道系統設定，輪機設計玻璃鋼游艇設計的主要部分，因此，管道設計部分也要與輪機的整體相互融合，才能夠發揮游艇后期應用的最佳效果。

3 結論

輪機模塊化在玻璃鋼游艇中的應用，是現代機械制造效率得到提高的重要途徑，結合模塊化的基本特點，對輪機模塊化在玻璃鋼游艇中的應用進行分解探究，可以促進現代游艇的設計安全性和舒適性得到大大的提高，完善游艇的設計，進一步拓展游艇的市場銷售需求。

參考文獻：

[1]柏志輝，葉家瑋，李躍先.模塊化技術在玻璃鋼游艇設計建造中的應用[J].船舶工程，2010（01）：65-68.

[2]戴修建.基于客戶需求的游艇裝備綠色選配評估系統的應用研究[D].武漢理工大學，2013.