模块化电路设计

模块化电路设计（精选12篇）

模块化电路设计 第1篇

掺饵光纤宽带光源是一种相干性低的光源, 具有输出功率高、光谱宽、温度稳定性高、使用寿命长等特点。由于这些特点, 掺饵光纤宽带光源广泛应用在光通信、光纤传感、光器件测试及光谱分析等领域。随着超高速、大容量光纤通信系统和光传感系统的发展, 对宽带光源在功率、带宽、稳定性及体积方面提出了更高的要求。泵浦激光器的驱动电路作为宽带光源的一个组成部分, 电路的稳定性将直接影响掺饵光纤宽带光源的光谱输出质量。近年来, 高稳定的模块化掺饵光纤宽带光源是一个研究热点。

笔者将针对高稳定的模块化掺饵光纤宽带光源中的泵浦激光器的驱动电路展开设计, 通过采用高集成度的自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC电路, 对泵浦激光器进行驱动, 实现了光源光谱宽度和功率的高稳定输出。该设计电路具有体积小, 稳定性高等特点, 对研制模块化宽带光源具有一定指导和参考意义。

2 模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路设计

2.1 驱动电路总体设计

掺饵光纤宽带光源中, 除了激光器的泵浦需要电光转化外, 其余均为无源光路, 所以泵浦激光器的可靠驱动是整个光路设计稳定的一个不可或缺的保证。模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路设计包括:电源电路、泵浦激光器及其保护电路、APC电路、ATC电路。模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路总体框图如图1所示。

整个驱动电路采用外置输入+5V (2A) 电源供电, 内部对输入电压进行滤波和稳压处理, 保证电源的稳定性。由于内部驱动电路单元均采用+5V电压系统, 所以内部不再需要电压变化处理。

2.2 泵浦激光器及其保护电路

掺饵光纤宽带光源中的泵浦激光器一般选用980nm或1480nm波长, 由于1480nm泵浦激光器的价格较980nm高很多, 因此项目采用980nm泵浦激光器, 型号为LC96A74P-20R。该激光器模块输出光纤集成了光纤光栅, 波长稳定性高。激光器最大输出功率可以到360m W, 尾端带有保偏光纤。在激光器模块内部集成有热敏电阻、监控光电管、致冷模块, 便于对模块进行自动功率控制和自动温度控制。在结构方面, 激光器采用14脚蝶形封装, 方便电路安装。同时整个激光器模块高度不超过8mm, 在小型化封装过程不会造成体积影响。该激光器模块管脚定义详细见表1。

考虑到泵浦激光器的易损性和使用寿命问题, 因此如何保护激光器, 延长其使用寿命是驱动电路必不可少的内容之一。在使用中应注意一定不要超出激光器的极限值, 否则会导致激光器击穿或烧坏, 从而导致激光器性能下降或永久损伤。操作还应注意静电保护, 焊接时要断电焊接, 保证良好接地。在激光器的驱动端并联滤波电容和反向偏置二极管, 可以对激光器形成很好地保护, 同时防止上电瞬间的电流冲击, 只有在驱动电源工作状态稳定后才允许激光器启动工作。在电源输入端, 增加电容避免电源不稳, 对激光器造成冲击。

2.3 泵浦激光器APC及泵浦激光器驱动电路设计

要使泵浦激光器输出光具有较强的稳定性, 首先要有功率自动控制电路和良好的电流驱动电路。APC控制原理:将驱动电流经过电阻形成电压, 将电压信号连接到驱动源的反向端形成反馈, 对输出光功率进行很好地控制。另一方面, 由于温度、湿度及器件内部老化造成的驱动波动, 也可以通过APC电路改变反馈电压, 从而稳定驱动激光器的电流, 最终稳定光源功率输出。详细设计电路如图2。

电路图中, 首先通过可调电位器调节基准驱动电压, 然后运放OPA4340驱动NPNJ122三极管从而驱动泵浦激光器。同时在NPNJ122的E极取样激光器的驱动电流, 通过电阻转化为反馈电压, 连接至运放的正端, 形成负反馈。

2.4 泵浦激光器ATC电路设计

激光器的输出波长和功率受温度影响比较大, 因此需要对激光器进行自动温度控制电路设计。ATC电路的原理:根据泵浦激光器内部热敏电阻的阻值变化来驱动制冷器, 对激光器模块进行温度控制。热敏电阻作为电阻桥的一臂, 当温度上升 (或下降) 时, 激光器内部的热敏电阻阻值变小 (或变大) , 经过桥式电路, 改变驱动制冷器的电流, 从而对激光器模块进行致冷或加热。

该电路设计中采用ADN8830集成芯片为核心调控器件, 该芯片是目前性能最好的TEC功率驱动模块之一。具有单芯片高集成、高效率输出、高性能等特点, 非常适合设定和稳定TEC的温度。同时5mm×5mm LFCSP封装形式便于产品模块化。长期温度稳定性高达±0.01℃, 并带有温度锁定指示和温度监控输出功能。详细设计电路如图3。

3.2 电路设计的一些注意事项

在进行电路设计过程中, 应尽量使用小型化芯片封装:除反馈电流及驱动部分外, 其他电容、电阻、三极管等器件均采用贴片封装;考虑到信号的完整性, 建议使用4层电路板设计;为了节省空间, 可以电路板双面摆放元器件;在激光器安装部分除了将激光器直接与外壳紧贴外还应预留足够的散热空间;电路板上留出部分固定光纤的小装置, 方便内部光路盘纤与固定。

4 实验结果分析

将本文设计的驱动电路应用在C波段模块化掺饵光纤宽带光源中, 测试输出光谱, 对该驱动电路性能进行验证。为了保证验证的准确性, 测试过程中采用Anritsu公司的光谱分析仪MS9710C、安捷伦的光功率计81618A、光迅的光衰减器OAT-HV, 分别对输出光谱和光功率进行测量。测试温度范围:0~50℃, 环境湿度:75~85%, 外部电压:DC-5V/2A.测试主要技术指标有:输出光功率、功率稳定度、波长范围、平坦度、光谱曲线等光学指标。具体测试方法为:将宽带光源输出光经过光衰减器后与光功率计连接, 可以测量输出光功率及光功率稳定性;将宽带光源输出接光衰减器后再与光谱分析仪连接, 可以测量光谱范围及平坦度及光谱曲线等光学指标。

经过测试, 在整个工作温度范围的数据结果为:光源输出功率大于13d Bm, 15分钟输出光功率稳定度0.005, 8小时输出光功率稳定度0.02。光谱曲线平坦度小于2.5d B。技术指标完全达到台式及机架式宽带光源技术指标, 同时体积仅为90mm×70mm×19mm, 满足系统集成的要求。

通过试验分析可知:采用该驱动电路的模块化C波段模块化掺饵光纤宽带光源满足光纤传感、光谱分析及光测试领域的小型化、高稳定、高可靠要求。

5 结论

该驱动电路采用了自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC电路驱动泵浦激光器, 电路具有集成度高、体积小, 稳定性高的特点。通过测试, 由此电路驱动的模块化掺饵光纤宽带光源技术指标均达到台式宽带光源的技术指标, 非常适合模块化宽带光源, 具有很好地推广和借鉴意义。

参考文献

[1]刘芸, 焦明星.半导体激光器用电流源的设计[J].应用光学, 2005, 26 (3) :9-15.

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[3]闫战强, 梁勇.一种小功率高稳定半导体激光器可调驱动电源[J].激光与红外, 2007, 37 (11) :1178-1179.

[4]黄文财, 王秀琳, 明海.高功率宽带掺铒光纤超荧光光源研究[J].量子电子学报, 2005, 22 (1) :95-97.

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[6]童诗白, 华成英.模拟电子技术基础 (第三版) [M].北京:高等教育出版社, 2004.

模块化电路设计 第2篇

权值的大小跟选择器的类型和数量有关

样式的优先级跟样式的定义顺序有关

可以知道，如果10个标签选择器的权值应该比一个类选择的权值高，像这样：

div div div div div div div div div div div{color:blue;}.c10{color:red;}

这段文字是什么颜色？

先别急着看 答案 ，分析下。意料之中？如果 这样 呢？

div{color:blue;}.c10{color:red;}

是不是跟想的不太一样？难道前面所说的权值是有问题的？前面讲的权值并没有问题，不过漏了一个重要的规则：继承的权值小于0,0,0,1。

样式的继承指被包在内部的标签将拥有外部标签的样式性质。

继承最大的意义在于可以减少重复的定义，比如要定义整个页面的文本颜色，只需要定义body的color样式，body里的所有标签都会继承body的color定义。是不是很方便？方便是相对的，当你想要为body内部分标签定义另一种文本颜色时，继承也许会成为增加重复定义、降低性能的祸首。

并不是所有的样式定义都具有继承的性质，整理了一下常用有继承性的定义^{1，这些定义在使用的时候要比较注意。}

简单分析下上面的例子，最后一部分的代码：

这段文字是什么颜色？

当定义了c10后，根据权值，类定义的权值是0,0,1,0，应该是比div这个定义0,0,0,1要高的，但由于div是直接定义到标签上的，比起从c10的定义中继承来的定义权值更高，

稍微改下就清楚了：

 

这段文字是什么颜色？

这段文字是什么颜色？

从 修改后的例子 可以看到，p标签继承了c10的定义，显示为红色。因此，在使用标签选择器的时候，应特别注意它的作用域，个人的建议是，除了最基本的reset之外，在公共作用域中最好不要使用标签选择器，在栏目级作用域中也应尽可能的少用。

1常用有继承性的样式定义：

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高端显卡的模块化设计 第3篇

关键词：高端显卡；模块化设计；重用；成本优势；并行设计；效率

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 08-0000-02

The Modular Design of High-end Graphics

Wu Xi

(Hunan Normal University,Changsha410081,China)

Abstract:Modular design is analyzed in this paper.The superiority of high-end graphics modular design is analyzed by PCB cost,development time,production efficiency,quality control and reusing of module,it is estimated that it has 30%-50% cost advantage and can make the new products become more competitive.

Keywords:High-end Graphics Card;Modular Design;Reusing;Cost Advantage;Concurrent Design;Efficiency

当前电子硬件更新速度越来越快，使得企业的产品开发力不从心，一款新品从开发到上市，往往要经历一年甚至更长的时间，在这个时间就是金钱的时代，我们不得不想尽办法去优化。显卡也不例外，一块高端显卡动不动就要四、五千RMB，显卡的模块化，正如显卡与电脑主板的分离一样，显卡的模块化设计也能为我们的提供更多的选择，更低的成本。

模块的概念最早由H.Simon在1962年提出，他认为模块是一种在进化环境中促使复杂系统均衡动态演进的特别结构。随后，日本和美国的一些学者开始对模块化进行深入研究，发现在信息产业与汽车工业这两个领域模块化及为普遍，且很受重视，而且，组织构件的模块化在重型设备、手表、自行车、快餐以及法律服务和信息服务等行业得到广泛应用。总的来说，20世纪90年代末，国外才形成对模块化的系统理论研究。

目前，学术界普遍认为，随着模块化操作方式的盛行与发展，产业集群将出现新的发展趋势，不仅会加速从生产型集群向创新型集群转变，而且新型的产业集群形态——模块化产业集群将具有更强劲持续的创新优势或竞争优势。

高端显卡的模块化：目前显卡的模块化设计在行业内还是一个空白，但由于高端显卡的功耗越来越大，其成本也越来越高。而模块化设计能够很好降低因高功耗而导致的高成本，同时也使得复杂的设计和生产变得简单可靠。高端显卡的模块化组合：核芯板（GPU+Memory）+底板（IO+Power）通过触点或连接器连接。通过不同的核芯片与底板的搭配，实现不同功能组合，有效降底成本，满足市场需求。

一、模块化设计

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，以满足市场的不同需求的设计方法。

（一）模块化设计具有三大特征

1.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，从而简化了装配线的工作，降低了产品生产流程的复杂性。

2.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，从而使模块满足市场的不同需求。

3.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。

模块化在产品生命周期中具有重要作用：存在问题的模块能够轻易地被识别和替换，使得产品的维护变得更方便；模块化设计把组件归入可拆分的模块中，并且不同成份的组件归入不同模块，方便了重用、回收和处置。

（二）模块化的生产优势

组合机床生产线FMS、FA、CI细胞式生产模块化生产

交货速度中较快较快快

创新能力中较强较强强

个性化实现强强强很强

成本较大大低低

表1.几种柔性生产模式的比较。

二、高端显卡模块化设计的优势

你从市场上买一块显卡，其显示的接口之多，可能一直用到它报废也有些接口从来就没有用过，这造成了明显的资源浪费。显卡模块化设计后，可以针对性的设计底板接口，把核芯板与底板的接口做成标准的接口，可搭配不同的底板实现不同功能需求，如双DVI，双HDMI或双DP等不同组合，同时也方便对下一代芯片的升级，底板与核芯板的接口标准化使一块底板可以搭配几代芯片，从而节省消费成本。

图1.高端显卡单板PCB的布局图，板的尺寸为267X 111mm

（一）PCB成本优势

原111X267mm大板（10层）可转换成95X118mm小板（6层）加111X267mm或更短大板（111X230mm）（4层或6层）。结构见图：

图2.核芯板包含GPU与Memory

图3.核芯板与底板组合模式一，板中央的黒线框为核芯板示意图，底板包含显示接口和几路开关电源，GPUVDD为GPU的核心电源，FBVDD为Memory的电源

图4.核芯板与底板组合模式二，去掉MIO接口底板可以做得更短

现在的高端显卡往往都是高功耗，动不动就200-400W，这对PCB的成本和设计都是一个很大的挑战，其GPU的核心电流往往会达到100-300A（GPU的核芯电压一般为1V左右），单板设计就必须通过增加板层或加厚电源层的铜厚来满足大电流的要求，通常得使用10层板。如下表：

芯片厂家芯片型号价格RMB官方功耗W网上实测最高功耗W

NVIDIAGTX5804000-4900244487

AMDHD69703000-3700250480

表1.目前市场上两种的高端显卡的价格与功耗

还模块化设计可以很好的解决这一难题。因为Memory的信号VIA不再打在底板上，所以底板的电源层的电源通道有效面积大约增加一陪，而且Memory的走线也改到核芯板上（GDDR5的Memory需要三层走线），如图所示：

图5.上图为PCB板中的信号层，图中左边为GPU的出线，右边为Memory的出线

图6.上图为PCB板的电源层，图中左边为GPU的出线Via，右边为Memory的出线Via

所以信号层也可以用来铺大铜皮来给GPU核心供电，从还大大增加了电流的流通通道，有效减少电源层的数量，减少板层，节省PCB成本。如下表：

6层95X118mm111X230mm111X267mm

价格RMB15.63945.3

4层111X230mm111X267mm

价格RMB19.522.6

4层111X230mm（含2层2oz铜）111X267mm（含2层2oz铜）

价格RMB32.237.4

10层111X230mm（含4层2oz铜）

价格RMB84.2

表2.各种板的价格

单板的核芯电源通道为两层VDD加两层GND都为2oz的铜再加上两层1oz的GND。又因工艺要求，2oz铜的铜皮到VIA的间距要达到6mil，而1oz的铜只要4mil，这使得2oz铜的GPU与Memory区域内VIA与VIA之间的铜完全断开，因此4层1oz铜厚的底板加6层的核芯块即可达到10层含4层2oz铜厚的单板效果。如下表：

组合类型4层底板加6层核芯板4层底板（含2层2oz铜）加6层核芯板6层底板加6层核芯板10层单板（含4层2oz铜）

价格1RMB15.6+19.5=35.115.6+32.2=47.815.6+39=54.684.2

价格2RMB15.6+22.6=38.215.6+37.4=53.015.6+45.3=60.9-

表3.不同组合的价格

因此，PCB的成本可节省27.7%-58.3%，是非常可观的。

（二）性能提升

由于电源的有效通道增加，使GPU核芯电源的压降减小，负载能力加强。且核芯电源与Memory信息完全分离，消除GPU核心电源对Memory信号的影响，所以有效的增加了系统的稳定性，能提升系统的超频能力。

（三）高端显卡模块化的设计与生产优势

1.并行设计：模块功能的独立性和接口的一致性，使核芯板的底板模块可以相对独立地设计和发展，可以进行并行设计、开发和并行试验、验证。且能加快新产品的开发，如普通的板从设计到生产再到测试完成大约需要半年的时间，而模块化后，仅需开发核芯板，开发时间约一个月左右，大大缩短了开发时间。而且质量也得到了很好的保证。

2.控制成本提高生产效率：新的核芯板搭配成熟的底板，可以大大减少由于新产品的投产对生产系统调整的频率，使新产品更容易生产制造和测试，可以大大降低生产制造成本；且核芯板上的零件数量极少，大大降底了生产的复杂性。同时由于模块化的互换性，可以降低售后服务成本。

显卡的模块化设计缩短了新产品的开发时间，提高的设计与生产效率，模块的不同组合能满足用户的多样性需求，易于产品的配置和变型设计，同时又能保证这种配置变型可以满足企业批量化生产的需求。由于GPU占显卡成本的比重较大，因此，模块后的显卡成本预计是原来的80%左右，而如消费者只需更新核芯板，那更可以省去底板的成本，花65%左右的钱就可以升级系统，体会新产品带来的性能体验。

三、总结

高端显卡的模块化设计对飞速发现的PC行业有着非常积极的意义。有利于板材的节省，有利于节能环保，有利于缩短产品的开发时间，有利于提高生产效率，有利于保证质量，有利于市场消费。能实现最佳的效益和质量。

参考文献：

[1]王建军,乌仁图雅.模块化理论研究的现状及趋势[J].煤炭经济研究,2010,9

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[3]模块化设计.百度百科.http://baike.baidu.com/view/189730.htm

[4]顾新建,郑国君.面向大规模定制生产的模块化制造系统[J].组合机床与自动化加工技术,2003,1

[5]上方文Q·从输出电流看功耗：换个视角测GeForce GTX 580.驱动之家.http://news.mydrivers.com/1/180/180580.htm

[6]杨旭.真相只有一个 GTX580真实功耗温度测试.中关村在线.http://vga.zol.com.cn/204/2049136.html.2010.11

[7]邱大川.性能与效率的飞跃：HD6970/50完全评测.泡泡网.http://www.pcpop.com/doc/0/610/610763_35.shtml. 2010.12

模块化电路设计 第4篇

无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信自组织构成的网络, 被认为是将对21世纪产生巨大影响力的技术之一[1,2]。在分布式测试中使用无线传感器网络, 不受通信电缆的限制、组态灵活、重构性强, 可以在较恶劣的测试环境中使用。由无线传感器网络组成的分布式测试系统已应用于水中爆炸测试系统。在一些分布场测试系统中, 被测量种类繁杂, 为完成测试任务, 节点采用模块化设计, SPI接口电路简单、传输速度快, 各模块通过SPI总线通信协同完成测试任务。但在实际开发应用中, 由于系统要求, 使某些模块与多个模块链接, 且接口工作在不同的模式下, 如果完成通信需要功能模块的SPI接口主从切换, 致使通信速度与灵活性降低。CPLD具有可编程性特点, 可根据需要扩展专用SPI接口电路, 提高系统通信速度与灵活性, 方便系统扩展功能模块, 提高系统整体性能。

1 节点的模块化设计及其接口电路

无线传感器网络节点采用模块化的设计方法, 每个节点包括无线收发模块、核心主控模块和功能模块。系统通过无线收发模块接收主站发送的命令码, 核心主控模块对命令解码, 完成对各功能模块的控制 (开启采集、时统清零等) 。系统要完成多次重复性试验, 因此每次试验完毕要把实验数据 (冲击波数据、环境变量信息、时统跟定位信息等) 存储到数据存储管理模块统一管理, 同时准备下次试验。系统工作时, 数据储存管理模块SPI接口一方面工作在从模式, 接收主控模块发送的命令;另一方面工作在主模式, 转发控制其他功能模块的命令码并读取试验数据进行统一管理, 图1为在其内扩展专用工作在主模式下的SPI接口的模块间链接图。专用工作在主模式下的SPI接口电路, 具有提高模块间数据传输速度与灵活性等特点。

2 SPI接口电路设计

数据存储管理系统以单片机和可编程逻辑器件组成核心控制器。可编程逻辑器件CPLD依据其编程灵活、易修改的特点, 配合单片机在其内部扩展SPI接口电路, 不仅简化了接口和控制, 且提高了系统的整体性能及系统扩展性。

SPI接口电路设计分两部分:

(1) 硬件部分:CPLD内扩展SPI接口框图如图2。在CPLD内部编写双向IO总线、地址锁存译码电路、时钟发生器、接收和发送数据移位寄存器、传输结束标志SPIF产生器等电路完成SPI接口电路设计。READY1为与从机 (冲击波模块等) 通信时状态标志位, 用于当主机与从机通信时查询使用, READY1为1时, 可读取冲击波数据。

当单片机发送数据时, IO总线首先发送地址码, 地址锁存译码电路生成数据装载使能片选信号, 之后IO总线待发送字节锁存到数据寄存器SPDR, 同时Sck时钟发生器产生8个Sck时钟, SPDR移位寄存器在Sck的时钟沿把待发送字节从MOSI顺序移出, 同时把MISO引脚数据移入SPDR寄存器, Sck计数器计数到8个Sck时钟后, 产生SPIF传输结束标志, 单片机读取SPIF标志是否为1, 判断一字节时候传输完毕。

(2) 软件部分:单片机为主控制器, 首先查询从机状态标志位READY是否为1, 判断是否可以与从机通信。从机准备就绪时, 单片机可装载1字节发送数据, 启动CPLD内部SPI接口电路, 查询并等待SPI传输结束标志位SPIF为1, 完成一字节数据传输, 如此重复。

图3、图4为主机发送与接收1字节流程图。

3 试验结果与分析

图5为逻辑分析仪捕获CPLD扩展SPI接口电路读取冲击波模块数据时波形。

bit8:READY信号, 从机高电平时主机读取数据;bit9:Sck时钟信号, 主机查询READY为高时装载发送字节, 并产生8个Sck时钟, 启动SPI传输;bit10:MOSI, 主机输出端口;bit11:MISO, 主机输入端口, Sck上升沿读取数据, 连续两个周期读取的数据分别为0x07 (00000111) , 0Xb0 (10110000) , 两周期时间间隔为20.400us, 传输速度可达4×105bps, 满足系统要求。

4 结束语

为了满足系统测试任务, 无线传感器节点采用模块化设计, 各功能模块通过SPI接口链接。由于系统功能要求, 使一个模块与多个模块链接通信, 其接口电路SPI工作在不同的主从机模式, 使用单一SPI接口主从切换, 势必降低模块间通信速度与灵活性。依据可编程逻辑器件CPLD有其编程灵活、易扩展性, 在模块内部扩展专用SPI接口, 试验证明SPI接口电路设计, 有简化模块间连接、提高通信速度、系统扩展性强, 以及提高系统整体性能的特点。

参考文献

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[3]金仁成, 王艳辉, 王立鼎, 等.无线传感器网络节点硬件平台设计[J].传感器与微系统, 2006, 25 (12) :48-56.

[4]陈国顺, 宋新民, 马峻, 等.网络化测控技术[M].北京:电子工业出版社, 2006.

[5]林祥德.水中冲击波测试的无线数据传输技术研究[D].太原:中北大学, 2007.

城市公共设施的模块化设计论文 第5篇

1、城市居住区公共设施的现状

居住区公共设施是居住区公共空间构成的重心，已成为一个不可或缺的重要元素。居住区公共设施设计在生活中的应用，是城市文明程度提高以及文化品质上升的体现，同时也体现了城市居住区的品味，为居民的生活增添了无限的趣味。从城市形象塑造的角度看，居住区公共设施设计对城市竞争力、影响力的作用巨大。因此，成功的设计可以让城市具有强烈的地域感和认知感，提高了城市的知名度，加大了城市的影响力，推动了城市的发展，促进了新兴产业的兴起。

在国外，对城市居住区公共设施进行设计研究的历史由来已久。但在我国是在近现代，城市公共设施设计才开始慢慢发展起来的。虽然起步相比国外一些发达国家较晚一些，但与他们一样是走工业化道路，设计中追求的是设计的实效性，以及现代科技材料在设计中的应用。目前，随着工业化进程的不断加快，全球经济也在不断发展，人们的生活质量水平也在不断提高，但随之出现的环境污染问题却日益突出。人们对居住区公共设施设计的要求不仅仅局限在设计的形式和功能上，更重要的是看设计是否有利于人类生存环境的建设以及可持续发展的基本战略。如今，现代居住区公共设施也存在许多问题，如不合理的设计结构以及功能上的不健全，“模式化”设计造成的设计雷同以及设计材料的滥用等等，均造成了视觉上的污染和资源的大量浪费，因此导致了部分城市居住区的环境质量不断下降。

2、城市居住区公共设施存在的问题

以辽宁省鞍山市为例，作为以重工业为主的城市，其经济发达程度及城市化水平均为中等，是可作调查研究的典型城市。同时，选取城市的三个典型居住区进行调研，即绿色智慧城、鞍钢花园、永缙学府，它们均建于左右，公共设施的建设基本满足人们生活的要求，比较准确反映我国绝大多数居住区的公共设施水平。随着城市的发展，目前城市居住区的公共设施也在不断的发展完善，但是仍旧不同程度地存在着现有的城市居住区公共设施缺乏监管、维护，公共设施遭到损坏得不到修缮，无障碍公共设施不完善，缺少人性化、先进的公共设施，居住区公共设施的数量严重不足等问题。城市居住区公共设施存在的问题具体体现在以下几点：

2.1、居住区公共设施功能不健全、缺乏整体科学性规划

在鞍山市高新区调研的三个居住区中，有许多道路上的具有导向功能的设施、交通标志等，缺乏整体的系统的规划。虽然在居住区交通主干道上有路障、地面分道线、盲道等，但存在规划分布不完整的问题;在次要道路及小径的规划中，服务设施不健全，如路灯、垃圾筒、公共厕所等，一些导向牌的设计指示性不明确也时常给居民带来困惑。部分居住区内规划设计对于停车需求估计不足，造成停车库或停车位规划建设远远落后于实际情况，车辆只能占用道路、绿化、人行道、娱乐场地等，对于居民的生活造成极大的不便。诸如此类，这都是由于功能设施不健全，公共设施没有经过整体系统的规划所导致的问题。

2.2、城市居住区环境质量差

部分居住区环境质量较差。有的一味的扩大建筑面积而将绿化面积大幅度缩减;有的则忽视道路的合理规划盲目照搬其他设计方案，在狭窄的道路上也设计了绿地，无形中加大了道路的疏通压力;部分道路规划不合理也造成了草坪人为的践踏，同时缺损的绿化植被不能够及时得到补植。再者，雕塑单一化的样式往往与整体的居住区环境存在不协调的情况，降低了居住区的环境质量。此外，卫生设施设计不够全面，没有多方面思考，如垃圾桶的日常清洁以及使用的耐用性等问题。以鞍山市为例，在调研的某居住区，由于垃圾桶的位置设置不合理以及数量不足，导致居民无法就近扔垃圾，而且也没有做到合理的垃圾分类，造成了垃圾随地乱扔，影响了该地区周围的.环境质量，也造成了资源的浪费。

2.3、居住区辅助公共设施滞后

居住区建设缺乏行人服务辅助设施，如在室外的公共座椅应部分设置避雨的装置;一些楼梯扶手的尺寸没有考虑到儿童和的老年人使用标准，使他们使用起来非常的困难等等，还有一些设计不利于残障人士等特殊人群使用，无障碍设施匮乏。这些设施的设置忽视了人的行为特点，缺乏人文关怀。因此，在设计时我们应该尽可能的去考虑这些因素，增加公共设施的人性化设计。

2.4、缺乏个性和文化内涵

由于过去经济基础薄弱，长期以来产品设计相对单一，导致我国城市公共设施缺少文化内涵和个性化设计，给人的总体印象比较呆板。随着社会的发展、经济水平的提高以及科学技术的不断进步，现在的公共设施相比以前有了较大改善。但仍有一些公共设施根本不考虑其地域的发展历史与文化，盲目的去模仿，直接照搬照抄，千篇 一律的设计没有考虑城市居住区公共设施与城市环境是否相协调，反而破坏了城市居住区的整体效果，无法来体现该居住区的个性。在城市居住区公共设施的设计中，不应该一味的去复制，应该根据本地的区位分析来挖掘本地的文化特色内涵，才能设计出符合当地人们生活方式的富有地方特色和个性的公共设施。

3、结语

《电子线路》模块化教学的过程设计 第6篇

关键词：中职；电子线路；模块化教学

中职学校的传统教学方法较为单一，难以满足当前社会建设的人才需求。随着中职教学改革的深入，多种方法在教学中进行尝试。模块化教学在教学实验中收到了良好的效果，在中职《电子线路》教学当中得以实施。模块化教学的应用，改变了以往的教学模式，提升了学生对于《电子线路》理论课学习的兴趣，进而达到良好的教育效果。

一、模块化教学的优点

中职教育的核心是培养学生的职业能力，理论知识的学习是为了更好的应用于实践当中。中职学生由于文化课基礎薄弱的原因，对于理论课的学习具有一定的困难，加上中职理论课教学比较枯燥，容易使学生产生厌烦的情绪。而模块化教学的应用，极大的改善了中职理论课教学。将“知行结合”作为核心的教学理念，加强理论与实践的结合。在模块教学体系下，学生能够在实践当中理解理论知识，对培养学生的职业能力具有重要的作用。模块式教学更加注重学生的教育主体地位，教师启发学生进行理论探究，充分发挥其思维能力，提升学生的自主学习能力，综合全面的培养学生的职业能力。

二、中职《电子线路》教学模块设计

1、课程模块。中职《电子线路》课程的教学目标是为了培养学生的电子技术基础知识和技能。为了让学生更好的对《电子线路》理论内容进行理解，根据教学的需求，将教学内容划分为多个模块，针对性的展开教学。围绕着实践操作，将各模块的知识链接到实践当中，做到知行结合。根据《电子线路》教材的内容，分为电阻器件和电子器件的识别、万用表的结构与测量、电路板结构、晶体二极管、三极管以及开关电源等六大电子线路模块，分别布置相应的任务要求，设计规划好任务执行的步骤，实现对各个电子线路器件的认识、检测、测试以及评价。让学生对《电子线路》的学习更加轻松，获得良好的学习效果。

2、教学环境建设。良好的教学条件和氛围，能够为《电子线路》教学的顺利进行提供保障。专业化的教室，齐全的教学设备以及实验设备，全面的电子技术资料。根据模块式教学的需要，一体化教室是十分必要的，打破常规教室统一标准的形式，更加适合学生对《电子线路》的学习。投影仪。计算机等多媒体设备应用到一体化的教室当中，使其更具有科技的气息。在教学过程中，将学生进行分组，并根据分组的情况，对教室的座位安排进行合理的布局，并可以根据教学需要灵活性的进行调整，将多媒体理论教学与实践环节合理的穿插转换，达到理论教学与实践教学巧妙的融合。

另外，多媒体的应用，使抽象的内容更加清晰具体的展现出来。以测光仪的学习为例，教师如果只通过语言描述对测光仪的电路功能进行描述，学生很难进行理解。而通过多媒体教学工具，能够将测光仪的一二级管的特性，利用电子图像更加生动具体的展现出来，学生能够更好的对其进行理解掌握。教师的压力减轻，学生的学习效果更好，营造出和谐的课堂教学氛围，使学生对于《电子线路》理论课学习具有兴趣，从而达到良好的教学效果。

3、模块设计的基本要求。在中职《电子线路》模块化教学当中，要将“以人为本”的理念融入进来，打造具有人文关怀气息的教学环境。首先，合理的进行小组分配。学生之间存在着明显的个体差异，对于《电子线路》学习的方式方法以及程度有所不同。在进行分组的过程中，要考虑到每个人对于《电子线路》课程学习的感受，对学习成绩、性格爱好、技能水平等内容进行综合考量，做到合理化的分组。小组内部能够做到求同存异，成员之间能够取长补短，通过学习和竞争，提升整体的学习能力和技术水平。

其次，任课教师要具有一定的工作实践经验，对于电子技术有着更加深入的了解。在教学方面具有一定创新能力，不拘泥一种教学模式和方法。在教学当中起到重要的引导作用，能够将学生作为教学的主体，设计出合理的教学过程，将模块化教学深入落实到《电子线路》的教学当中。第三，加强师生之间的沟通与交流，进而创造良好的教学氛围，教师要鼓励学生主动参与教学，配合模块化教学，以获得良好的学习体验。

结合当前中职《电子线路》的教学，应用模块化教学，通过教学设计，改变了传统的教学模式。模块化教学将《电子线路》的教学分为课程模块、教学环境模块以及教学过程模块，加强了《电子线路》理论教学和实践教学的巧妙融合，极大的提升了学生电子技术的水平和技能，达到了职业教育的效果。

基于模块化的温室设计 第7篇

我国温室发展历史悠久，但是现代温室的比重还很小，同时对于现代温室在技术应用和生产上存在相当的盲目性，有针对性的关键技术、总体设计方案和解决问题的措施等方面还研究较少[1]。因此，从设计与管理的角度出发，将先进的设计方法和理念应用到温室结构设计中，对温室工程的发展有着重要的意义。

1 模块化设计

1.1 模块化设计的概念及实施

在20世纪初期的建筑行业中，将建筑按照功能分成可以自由组合的建筑单元的概念就已经存在，这时的建筑模块强调在几何尺寸上可以实现连接和互换。随后，这种设计理念和方法在众多行业得到广泛应用。到20世纪中叶，“模块化设计”概念被正式提出。模块化设计就是用积木的概念对设计任务的总功能进行功能分解，将完成分解功能的零部件独立化，制成相应的模块，然后由这些模块根据组合方案图构成产品，这个产品可以是整机，也可以是部件或零件等[2]。按模块功能的不同，可分为基本模块(实现基本功能)、辅助模块(连接各基本模块以实现系统功能)和可选模块(据客户需要特别增加的模块)，各模块包括若干功能相同而性能不同的子块。模块化系列产品就是由一组特定的模块在一定范围内组成多种不同功能或同一功能不同性能的产品。

产品模块化包括建立模块系统和组合形成新的产品两个过程。

1.1.1 建立模块系统

1)需求分析。模块化设计的目的是缩短产品的设计周期，同时满足产品多样化要求，以尽可能少的品种和规格的模块组合尽可能多的各种规格的产品，来满足市场需求。所以，必须在需求分析的基础上确定产品主要技术性能的范围，作为模块化设计的依据。

2)功能分析与分解。模块是为了满足产品部分功能需要而存在的产品组成部分，所以必须对产品功能进行可行和合理的分析并予以分解。

3)模块划分。划分的模块应具有独立的功能和结构，有很强的通用性和组合性。模块划分需要考虑以下几方面：一是根据功能分解、模块使用和管理方便、技术、经济效益等因素考虑模块的大小;二是模块应具有稳定性(即有较强的生命力)，不会因时间的推移而过早淘汰;三是模块应考虑采用新技术和新工艺的可能性。

4)模块设计和开发。模块设计应注重通用性，注意与相关模块或专用零部件的组合、联接能力。

1.1.2 组合设计

组合设计是总体方案设计，是一个创造的过程。通过组合设计，既要保证符合新产品的功能要求，又要尽可能地采用通用模块。经过模块划分和设计，一个新产品就可以由通用模块、专用模块和专用零部件组合而成了。

模块化产品强调以功能分析为基础，以市场预测为导向，把功能不同或者功能相同而性能不同的模块进行组合，产品的多元化应满足客户个性化的需求。

1.2 模块化设计的方式

1.2.1 横系列模块化设计

不改变产品主参数，利用模块发展变形产品。例如在机床设计中，通过更换端铣床的立铣头、卧铣头和转塔铣头等，使其形成相应型式的铣床。

1.2.2 纵系列模块化设计

在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。主参数不同，动力参数往往也不同，导致结构形式和尺寸不同，因此它比横系列模块化设计复杂。一般涉及到动力参数有关的模块化设计时，往往应该合理地划分区段，只在同一区段内模块通用，而对于与动力或尺寸无关的模块，则可在更大范围内通用。

1.2.3 横系列和跨系列模块化设计

除发展横系列产品之外，改变某些模块还能得到其他系列产品的，属于横系列和跨系列的模块化设计。

1.2.4 全系列模块化设计

全系列包括纵系列和横系列。例如，德国某厂生产的铣床，除了改变为立铣头、卧铣头和转塔铣头等形成横系列产品外，还可以改变床身或横梁的高度和长度，得到3种纵系列的产品。

1.2.5 全系列和跨系列模块化设计

在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计上。例如，全系列的龙门铣床结构与龙门刨、龙门刨床和龙门导轨磨床相似，可以发展跨系列模块化设计。

1.3 模块化设计的技术经济意义

1.3.1 满足产品快速设计，节约生产成本

模块化生产是以模块作为生产单元的，有确定的工艺流程和工艺装备，生产效率高，制造周期短。因此可以适当储存一些制造周期长和技术难度高的模块，以缩短生产准备时间和供货周期。由于企业的系列产品中已有很多通用模块，所以在客户提出产品定制需求后，采用模块化设计方法，利用已有的模块或设计制造少量专用模块，便可以组成符合客户需求的产品。企业应用模块化设计技术还可以控制生产过程的复杂性，避免了设计和制造的冗余工作量，降低了产品成本。

1.3.2 有利于新产品的开发，便于产品更新换代

采用传统的整体化生产模式，当改变一个布局环节时往往导致全局的变动。产品的模块化设计使其从传统的零部件为基本单元过渡为以模块为基本单元，过时的产品被淘汰，其模块单元还可以继续使用，从而在很大程度上提高了模块的重复利用率。在动态多变的买方市场中，企业必须要不断地推出新产品才能满足客户多元化和个性化的需求。产品的模块化使新产品的开发变成模块的开发。因此，以客户需求为核心，利用新技术设计性能优良的模块，取代原有功能模块，以通用的模块为基础组合成具有新功能的模块化产品，提高了新产品的开发速度。

1.3.3 便于维修

由于模块化产品是由功能相对独立的模块组成，模块的互换性很强，便于拆卸、维修和搬运。以模块为单位进行检验和维修，可显著提高故障的诊断率，改善维修条件，简化维修工作，加快维修速度。提高维修质量，降低对维修人员经验和技术水平的要求。

1.3.4 有利于实现标准化和通用化

模块化是一种标准化的新形式，是简化、统一化、系列化、通用化、组合化和模数化等理论的综合运用，是标准化的高级形式[3]。模块化设计是根据产品的不同建立在模块级上的标准化，是一种趋于宏观的标准化。采用模块化设计可以有效地提高系列产品的标准化、通用化程度和互换性，因而能将使模块化生产企业在大规模定制过程中获得最佳经济效益。

2 模块化设计在温室设计中的应用

2.1 模块化设计在温室设计中的意义

一是温室结构的模块化设计可以实现温室结构的快速设计，满足不同区域和不同客户的多品种需求;二是温室的构造过程中包含大量的人工作业，采用模块化设计可将作业分解为多个模块，分别进行制造，然后进行组合，可以简化工序，降低成本;三是缩短制作与安装时间，温室结构采用模块化设计，可在工厂制作、现场安装，大大节省施工费用;四是方便运输与维修，对于某些体积庞大又需现场安装的温室，采用模块化设计可降低运输费用和装运难度;五是模块化设计方便设施的维护检修，易于实现产品的互换性和标准化。

2.2 温室模块的划分

温室结构是由温室构件组成的用来抵抗各种竖向或横向作用的平面或空间体系，通常是指构成温室的承重体系(门架、托架、桁架及檩-椽系统等)、围护系统(覆盖材料和镶嵌构件等)和与这些体系有直接关系的配套机构(如开窗机构和悬挂机构等)等。温室结构的最基本部分是承重体系。温室结构划分模块如图1所示。

2.2.1 功能模块

根据温室组成的不同功能，将温室粗略地划分为不同的功能模块，包括基础模块、框架模块和屋顶及覆盖材料模块，分别起到承受载荷、保温和防雨等作用。功能模块是决定温室主要功能的模块，主要依据用户需求由设计人员确定。

2.2.2 结构模块

结构模块决定温室结构的类型，对功能模块起到辅助和加强作用。为此，可以根据不同类型温室的结构特点来划分模块，从而进行组合和转换等。它包括温室结构模块、温室屋架结构模块和门式钢架结构模块等子模块。

2.2.3 附件模块

温室内部需要各种加热与散热装置，包括加热系统、通风系统、帘幕系统、二氧化碳释放器以及灌溉调控系统等。附件模块对温室作物起到重要作用，是实现温室功能的重要模块。附件模块又包括了温度控制模块和灌溉调控模块等子模块。

3 模块化设计的应用实例

图2所示为温室的两种设计方案比较。不同屋面结构满足了不同的客户需求。支撑框架不变，改变屋面结构，就可以实现不同情况下的通风效果。

两种形式的温室为同一类型、不同规格，属于纵系列模块化设计。将该温室的模块进行纵向扩展，可以得到多种扩展设计方案。

4 结束语

采用基于模块化设计方法进行温室设计，可实现不同温室结构快速、经济的组合，以及结构的变形设计，从而满足不同地域条件和不同用户的需求。这对于提高温室设计水准、促进现代温室工程的发展有着重要的意义。

参考文献

[1]周长吉.现代温室工程[M]北京:化学工业出版社,2003.

[2]卜炎.模块化设计[J].机械设计,1995(4):44.

[3]童时中.模块化原理设计方法及应用[M].北京:中国标准出版社,1999:41-49.

立体货柜的模块化设计 第8篇

1.1 模块的划分

我所自主研发的立体货柜包括提升货柜和循环货柜。

综合提升货柜的特点,可将PLC程序划分为9个模块(1个主程序模块,8个子程序模块),即主程序模块、初始化功能子模块、托盘入功能子模块、托盘出功能子模块、设备复位子模块、测高功能子模块、报警子模块、计数功能子模块、扩展功能子模块。

(1)主程序模块:也是公共信号模块,主要处理PLC与NC之间的接口信号,调用其他子模块。

(2)初始化模块:主要是开机时用来定位所有相关信号初始状态和定义中断事件和中断类型。

(3)托盘入模块:对入托盘过程进行逻辑控制。托盘入库的整个动作流程都在此模块中完成。

(4)托盘出模块:对出托盘过程进行逻辑控制。托盘出库的整个动作流程都在此模块中完成。

(5)设备复位模块:对货柜回归初始位置进行逻辑控制。

(6)测高功能模块:托盘及货物在工作台上即将入库时进行高度测量,以此进行空间计算并确定目标存放位置。

(7)报警模块:对设备故障、误操作等状态进行监测并触发相应的报警文本信息,同时产生各种安全互锁信号,防止对设备或人身造成伤害。

(8)计数模块:依据槽型光电开关感应标尺的长条齿来计算提取小车的当前高度。

(9)扩展功能模块:主要是为满足特殊用户的需求、方便货柜功能的扩展而设置的。为此在PLC程序中为该模块预留了输入,输出地址和内存空间。当用户提出标准功能和选择功能之外的特殊功能要求时,可方便地利用该模块编制所需的控制逻辑。

综合循环货柜的特点,可将PLC程序划分为7个模块(1个主程序模块,6个子程序模块),即主程序模块、初始化功能子模块、自动运行子模块、设备复位子模块、报警子模块和计数功能子模块、扩展功能子模块。

(1)主程序模块。即公共信号模块,主要处理PLC与NC之间的接口信号,调用其他子模块。

(2)初始化模块。主要是开机时用来定位所有相关信号初始状态和定义中断事件和中断类型。

(3)自动运行模块。计算料斗回转运行时的最优路径选择正转或反转。

(4)设备复位模块。对货柜回归初始位置进行逻辑控制。

(5)报警模块。对设备故障、误操作等状态进行监测并触发相应的报警文本信息,同时产生各种安全互锁信号,防止对设备或人身造成伤害。

(6)计数模块。根据接近开关感应链轮齿来计算提存取口对应的料斗号。

(7)扩展功能模块。主要是为满足特殊用户的需求、方便货柜功能的扩展而设置的。为此在PLC程序中为该模块预留了输入,输出地址和内存空间。当用户提出标准功能和选择功能之外的特殊功能要求时,可方便地利用该模块编制所需的控制逻辑。

1.2 模块的结构

每个模块都分为输入部分、主体逻辑部分和输出部分。

(1)输入部分将输入信号的物理地址转化为PLC的中间逻辑地址,以保持主体逻辑部分相对于输入地址的独立性。

(2)主体逻辑部分是模块的主要构成部分,完成控制过程的逻辑和算术运算,并将运算结果暂存于中间逻辑地址。

(3)输出部分有两个作用:一是将主体逻辑部分的运算结果传送给输出信号的物理地址,实现各功能部件的动作,并保持主体逻辑部分相对于输出地址的独立性;二是向其它模块提供接口信号,以实现各种顺序或联锁控制等功能。

1.3 PLC内部资源的分配

PLC内部资源包括定时器、计数器、中间接点(R字节地址、R位地址、D字节地址、D位地址)等,必须根据模块的划分和每个模块的需要进行合理分配,使分配给每个模块的资源既能满足目前的需求,又保持适度的余量,以便于模块的修订与升级。其中“D位地址”用作PLC控制参数,可通过人机界面进行设定与修改,以实现模块的组合与逻辑功能的选择,所有需要修改的参数都在人机界面中输入,程序和代码不做任何改动。

2 图纸文件的模块化设计

2.1 电气原理图的模块化设计

对于同一型号的数控系统,当PLC程序的输入/输出地址及模块的划分确定以后,则电气原理图中与PLC有关的接口线路可基本确定。为了达到模块化设计的目的,电气原理图的设计过程中还需要解决以下几个方面的问题。

(1)根据货柜类型的不同,自动货柜设计有2套电气原理图,分别是循环货柜和提升货柜。

(2)根据货柜销售方向的不同(内销或外销),需要考虑电网电源的差别。货柜电气原理图中包括了380V和220V两种输入电压形式,可满足内销和出口欧美国家的需要。

(3)根据设备型号、规格的不同,须考虑电气元器件型号、规格的差异。在既不降低货柜品位也不会大幅提高成本的前提下,可按“最少种类原则”对电气元器件进行归类和选型。例如4KW和5.5KW电机对主接触器容量的要求分别为9A和12A,为了减少接触器的种类,可统一采用12A的主接触器。如果不同型号、规格的货柜采用不同型号、规格的电气元器件,则在电气原理图和外购件清单中要进行正确的标注与描述。

(4)根据货柜标准功能、选择功能和扩展功能的配置,在电气原理图中要进行相应的设计与描述。与选择功能有关的线路一般用虚线框进行界定:对扩展功能只留出相应的接口,而不进行具体设计。

2.2 文件的模块化设计

称重仪表、变频器、伺服放大器等参数的设定整理成文件,调试维护方便快捷。规范发货清单等文件,使发货时忙而不乱。

3 结束语

随着企业现代化生产规模的不断扩大,立体仓库成为了生产物流系统中一个重要且不可缺少的环节。立体仓库具有最小的占地面积和最佳的空间利用率,不仅能够快速、高效、合理地存储各种产成品,而且在沟通物流信息、衔接产需、进行科学储备与生产经营决策的方面发挥着独特的作用。

仓储货柜采用模块化设计后,会给元器件的采购、生产的组织与管理、电气的装配等工作带来方便,使调试和维修工作更加规范、方便。同时降低生产制造成本,缩短产品制造周期,提高产品的可靠性。

摘要：文中结合立体货柜的特点,主要从PLC程序的模块化设计和图纸文件的模块化设计两个方面阐述立体货柜电气方面的模块化设计思路和方法。

关键词：立体货柜,模块化,PLC

参考文献

[1]殷洪义.可编程控制器选择与维护[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]刘昌祺,董良.自动化立体仓库设计[M].北京:机械工业出版社,2004.

浅析搅拌站模块化设计 第9篇

1.1 模块。可构成系统的具有某种特定功能和接口的典型的独立单元, 具有典型性、互换性、兼容性、系统性和组合性的特点。1.2模块化。为了取得最佳效益, 从系统观点出发, 研究产品 (或系统) 的构成形式, 用分解和组合的方法, 建立模块体系, 并运用模块组合成产品 (或系统) 的全过程;是标准化原理在应用上的发展, 是特征尺寸模数化、结构典型化、部件通用化、参数系列化、组装积木化 (或组合化) 的综合体, 是多种标准化形式在产品总体标准化上的综合运用。1.3模块化设计。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构成不同的产品, 以满足市场的不同需求的设计方法。1.4横系列模块化。在同一规格的基础上在变型产品范围内进行模块化设计, 即在同一主参数产品的基础上, 通过变更、增加或减少某些特定模块而形成变型产品的模块化设计过程。1.5纵系列模块化。在同一产品大类型中对不同规格 (主参数) 的基型产品进行模块化设计的过程。1.6全系列模块化。兼有纵系列模块化设计及横系列模块化设计的过程。

2 模块分类

2.1 按模块互换性特征分为:功能模块、 (机械) 结构模块和单元模块。2.2按二分法原则分为:通用模块和专用模块、基型模块和改型模块、主体模块和非主体模块。

3 搅拌站模块化设计

3.1 搅拌站模块化设计基本要求。3.1.1应提高搅拌站模块的通用化程度, 力求以少量的模块组成尽可能多的产品, 并在满足要求的基础上使产品的精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉, 模块间的联系尽可能简单。3.1.2模块应系列化, 用有限的产品品种和规格来最大限度经济合理地满足用户的需求。3.1.3模块划分应先整体后局部、先主要后次要、先功能后结构。3.1.4模块应便于装箱与运输, 采用集装箱运输时模块外形尺寸不应超过集装箱运输界限, 采用其他方式运输时不应超过相应运输尺寸界限。3.1.5模块接口应具有互换性, 同一个模块族应具有相同的接口尺寸。3.1.6模块应便于安装, 拆装和维修。3.1.7电气控制模块宜推广插式模块化设计。3.2搅拌站模块化设计基本过程。3.2.1搅拌站模块化设计分为模块创建和模块配置两个基本过程。3.2.2模块创建过程是依据功能或结构的需求把产品创建成以模块为基本构成单元的过程, 是模块化设计的前提和基础, 对其处理是否合理直接影响产品的功能、性能和成本。3.2.3模块配置过程是在综合分析客户需求的基础上, 在产品设计约束的调控下, 通过对不同功能、性能的模块组合的可能性以及合理性进行评价, 进而配置出满足客户个性化需求产品的过程。3.3搅拌站模块化设计的一般流程。搅拌站模块化设计主要流程为市场调研及需求分析、产品型谱规划、产品功能及基型产品分析、模块型谱规划、模块设计、模块评价、模块系统建立、模块组合规则确定、模块运用。3.4搅拌站模块化设计的一般步骤。3.4.1搅拌站市场调查与分析。产品应经详细的市场调查分析、产品开发定位分析, 搅拌站产品选就首先确定基型产品种类, 并以之进一步拓展进行其系列产品研发。搅拌站以每小时理论生产率作为产品主参数。3.4.2搅拌站产品型谱规划。根据前期的市场调查分析和产品开发定位分析, 在搅拌站基型产品的基础上, 确定其变型产品, 形成搅拌站产品型谱规划。其中搅拌站基型产品为通用模块之和, 变型产品为通用模块+改型模块或通用模块+改型模块+新功能模块。搅拌站变型产品型号通常在其基型产品型号加A、B、C、……表示。3.4.3搅拌站功能划分。搅拌站是由搅拌主机、主楼框架、粉料罐、配料站、骨料输送系统 (斜皮带机/提升机) 、供液系统、供气系统、控制系统、选配系统等组成的复杂的成套混凝土生产设备。搅拌站模块化设计中应进行功能划分, 混凝土搅拌站主要功能为粉料储存及输送、骨料配料及输送、液料计量及输送、搅拌、计量、控制。根据功能划分, 混凝土搅拌站主要包括粉料罐、骨料输送 (提升机、皮带机) 、控制室、主楼 (搅拌机) 、配料站5个核心模块和1个辅助模块。3.4.4搅拌站模块型谱规划。3.4.4.1搅拌站模块型号编制方法。搅拌站模块编号由模块代号、主参数代号、变型或更新代号、辅助代号组成, 编制方法见图1所示。3.4.4.2搅拌站模块型谱系列化。根据功能划分, 以搅拌站基型产品初分粉料罐、骨料输送、控制室、配料站、搅拌机5个核心模块, 结合搅拌站系列产品型谱对5个核心模块进行横系列模块化、纵系列模块化以及全系列模块化规划, 确定模块参数及接口要求, 力求模块能在系列产品间通用, 以实现后期的产品订单设计的选配。3.5搅拌站模块运用。3.5.1搅拌站模块运用配置表示。3.5.1.1模块化选配配置的搅拌站配置代号由产品型号。选配模块的模块配置代号组成, 并以短横线“-”相连, 有多个选配模块时, 后面紧跟多个选配模块配置代号, 相互以短横线“-”相连, 搅拌站模块化选配的配置代号表示见图2。3.5.1.2粉罐模块代号中包括号中的第一次出现数量表示水泥罐的数量。3.5.1.3搅拌站订单设计时宜将项目资料文件名命名为搅拌站配置代号。3.5.1.4搅拌站标准配置表中, 第一行序号1为第一优选标准配置。3.5.1.5第一优选标准配置的搅拌站配置代号与产品型号完全一致。注:模块化选配搅拌站的代号越短, 则产品配置越接近第一优选配置, 代号越长, 则产品配置越偏离第一优选配置。3.5.2搅拌站模块选配规定。新产品研发或订单设计时, 如各一级模块型谱表中无对应项时, 应尽量由相应一级模块的子模块组合成新的一级模块来满足需要;如仍无法实现时, 需进行新模块研发, 此时应尽量参照、通借用已有的模块的零部件及结构型式, 提高零部件的重用化程度。3.5.3搅拌站模块化选配与模块优先级。3.5.3.1通过对各模块合理的选配组合可形成不同型号、不同配置的混凝土搅拌站产品。3.5.3.2搅拌站的模块部件较多, 各模块在进行选配形成产品时根据模块重要度及新产品研发或订单设计时模块确定的先后循序享有不同的优先级, 优先级采用阿拉伯数字。3.5.3.3 1、2、3……表示, 数字越小, 优先级越高, 与之相关的接口应该优先确定。3.5.3.4根据客户要求和产品特点, 可规定常见模块烦的优先级。

摘要：当今随着工程机械行业竞争激烈及客户对搅拌站个性化需求, 工程机械制造企业既要通过搅拌站生产的批量化、标准化和通用化来缩短交货周期、降低产品成本和提高产品质量, 又要对搅拌站进行个性化设计, 以满足客户的定制要求。模块化设计能在标准化、通用化较高的基础上提供搅拌站的多样化配置, 搅拌站模块化设计是当今解决定产品制化生产和批量化生产之间矛盾的最佳方法。

汽车装配工艺模块化设计研究 第10篇

关键词：汽车装配,工艺模块化,工艺特点

0 引言

经济的进步带来了汽车工业的高速发展, 但是汽车装配技术还相当落后。国内许多汽车零部件与国外制造技术相当, 但是组装后汽车整体性能与国外相比还相差很大, 这种现象的出现主要是由于国内装配质量的不合格, 也是造成我国汽车工业停留在1个低端水准, 竞争力差的主要因素。一辆合格的汽车不仅仅要求零部件质量的合格, 更要求装配工艺的合格, 没有合格的零部件装配就没有合格的汽车产品质量。随着竞争的全球化发展, 汽车生产厂家开始实行生产和采购全球化, 设计系统化和模块化, 这些转变都标志着汽车生产和汽车装配模式的系统化和模块化。

1 汽车装配概述

装配是按照规定的要求将汽车所需要的零部件组装在一起, 使之成为成品或半成品的工艺过程。汽车装配包括发动机装配、变速器和底盘的装配以及车身等关键零部件的装配, 它是汽车生产中的最后一道工序, 直接影响着汽车的整车质量。汽车的装配过程就是将数万个零件组装在一起, 这些零件按其功能又可以分为组合件、部件和总成等不同类型的装配单元。每个单元完成自身独特的功能, 并且各个装配单元之间相互配合, 共同实现汽车的各项功能。所以汽车的装配过程中零件种类多、数量大, 从而使得整个汽车的装配过程变得非常复杂。因此动力性、经济型和耐久性成为人们对汽车质量不断追求的目标, 这些性能除了要在研发阶段充分考虑之外, 还要通过汽车装配过程中的工艺特性来控制。

2 汽车装配的工艺特点

一台完整的汽车是由数万个零件组装在一起得到的, 那么汽车装配的特点是零件多、数量大、操作复杂等。汽车装配过程中不仅仅要完成汽车发动机、传动系、车身、悬挂架、汽车转向系和制动系统、空调系统的装配, 还要完成汽车内外饰件的装配, 以及汽车电气系统的布置安装、玻璃和油液加注部分的装配等等。汽车装配过程中涉及到的操作包括过盈配合、铆接、焊接、镶嵌、粘结以及螺纹连接、配线和各类油液定量加注等等, 其工作量占全部车辆制造工作量的20%-25%[1]。为了提高汽车装配效率, 提出了模块化装配工艺过程来完成汽车整车的装配。

2.1 模块化概述

模块是将相互独立的一部分零部件先组装在一起使其成为部件, 然后再将这些部件组装在一起成为一个或者几个模块, 最后将这些模块依次装配到车身上完成汽车的整车装配, 并且实现预定功能的要求。这种模块化的装配工艺大大提高了汽车装配质量, 缩短了汽车装配周期, 降低了汽车装配过程中的成本。但是随着科学技术的进步和人们不断追求个性化的要求, 这种单一的装配工艺不能满足人们对汽车多样化的要求。

2.2 模块化装配的内容

模块化装配工艺就是将汽车装配分成不同的模块, 包括仪表板模块、前端模块、动力总成及前悬架模块、后桥总成及后悬架模块、车门模块等几大模块[2], 这样在精简装配作业内容的同时大大提高了汽车装配的生产效率。下面以汽车几个主要模块为例介绍汽车模块化设计的相关内容。

3 摸块化装配工艺的设计

3.1 前端模块设计

汽车前端模块主要由前端框架、前大灯、前保险杠防撞梁、前机盖锁以及散热器、冷凝器、前端线束和进出水管等组成, 并且实现与车身左右纵梁的链接。传统的汽车前端类似一个框架式结构, 组成前端的各个零件采用焊接的形式相互链接。采用模块化设计之后, 整个汽车前端采用开口结构, 在前端模块分装线上装配完成后再运送到总装线上, 以一体化的形式链接到车身上面。因此前端模块框架在装配过程中与车身采用螺纹相互联接在一起, 在满足自身强度和刚度的前提下, 还要保证散热器、冷凝器以及大灯和前机盖锁有足够的装配空间, 并且保证大灯与发动机盖、保险杠等的平度和间隙要求以及整个框架的维修等。前端模块化设计时还要使前保险杠防撞梁能够固定到整个模块上或者与前端框架集成。另外汽车大灯线束的插接以及进出水管、风扇和喇叭线束的插接都要考虑在内。

3.2 汽车底盘模块化工艺设计

汽车底盘模块化设计是一个庞大的系统工程, 其设计步骤必须要按照步骤依次进行, 其具体实施步骤如下所示:

1) 市场调查

了解市场中底盘系统的需求量和需求比例关系, 调查用户对新产品性能和结构方面的新需求。

2) 确定参数和基型设计

参数的确定包括汽车底盘的动力性能和主要尺寸规格参数, 然后进行产品的功能分析和分解, 进而建立汽车底盘模块的功能模型。

3) 装配

根据用户需求从模块库中选择合适的模块进行组装和性能分析。

所以笔者对汽车装配的模块化设计分为了三个层次: (1) 汽车底盘的方案设计和功能设计; (2) 底盘模块的划分和模块的建立; (3) 产品设计, 包括模块的选择、模块的组合和方案的评价。

3.3 车门模块的工艺设计

车门模块化装配可以确保驾驶室内零部件装配的接近性, 减少汽车车身漆面的划伤, 从而提高整车装配的质量。采用模块化设计的车门组装工艺还可以简化生产线上的机械结构, 提高生产线宽度方向的利用率。车门等模块主要包括门锁、车门把手以及后视镜、玻璃升降系统、限位器和扬声器等零部件。在进行车门模块装配设计时要保证车门的拆装要求, 确保其后续的修理功能, 还要确保车门安装后的间隙和平度, 以及线束之间的连结可靠性。

4 模块化装配和非模块化装配的比较

模块化装配能够减少汽车总装装配线的长度, 实现装配生产的柔性化生产;降低了总装线上零件的数量, 降低了停线的风险性, 并且汽车零部件模块化的应用大大减少了在库零件的数量, 也降低了零件运输和储存的压力;模块化的生产提高了汽车通用部件的企业标准化, 做到了模块内部分零部件的通用化, 降低了开发成本。而传统的非模块化设计采用单线装配的生产模式, 其装配线长, 能耗高, 在多车型同时装配时, 容易造成零件的漏装和错装, 因此模块化生产是汽车装配生产主要组成部分。

5 结论

随着汽车生产制造技术的发展, 汽车装配新工艺和新技术也在不断的进步。模块化是当今汽车装配生产中具有历史意义的改革, 它将功能相同的部分零部件预先组装在一起, 形成一个功能完整的模块, 然后再将这些模块按照一定的装配顺序安装到汽车车身上。模块化装配工艺简化了汽车装配工艺的布置, 提高了总装的效率。

参考文献

[1]李同科, 简学利.浅谈汽车产品装配工艺特性的识别与控制[J].轻型汽车技术:技术纵横, 2010 (1/2) 总:245-246.

[2]郑德权, 赵福全, 回金楷, 马贝方, 李斌.总装工艺模块化装配设计[J].AT&M视界.

模块化电路设计 第11篇

关键词：船舶制造；单元舾装；模块化设计

Abstract: Nowadays, modular design of unit is widely used in shipbuilding industry. Especially in engine room area, putting modular design of units into practice will improve productivity of shipyard, shorten shipbuilding period and carry forward modernization of shipbuilding. This paper introduces and discusses the modular design of piping units in the engine room.

Key words: Shipbuilding; Unit installation; Modular design

目前，单元模块化设计与建造技术已经在国外得到了广泛的研究和应用。美、日、韩及欧洲等众多工业强国在模块化造船应用方面都取得了很大的成就，使得该项技术迅速发展成为全球造船行业争相开发和应用的新方法之一。为了缩小与发达国家之间的差距，近几年来，国内各骨干船厂在模块化造船技术领域也得到了迅速发展，单元模块化设计造船成为业内重点开发和应用的新技术。单元模块化预舾装实现了把船上舾装转移到内场作业，改善了施工环境，降低了劳动强度，减少了码头与车间之间的往返，有效的控制了舾装质量，保证了安全作业，提高了工作效率，大大缩短了船舶建造周期。

1 单元模块的种类和组成要点

单元模块基本分为5大类：功能性单元、组合性单元、区域性单元、设备或箱柜单元及管子单元。各自的组成要点如下：

1）功能性单元。功能性单元具有一定的独立性，此类单元式将同一系统的机电设备、箱柜、基座、管子、阀件及附件等组成一体，它具有独立运转试验、交验的功能特征。该种单元技术性能强，操作方便，质量可靠，吊装方便，而且能够在内场进行调试，一般由专业制造厂家生产制造；如燃油供油单元，燃油滑油分油机单元。

2）组合性单元。组合性单元一般由若干管子及管附件组成的具有专用功能的单元体，如各种蒸汽、压缩空气的减压阀，温度调节阀等所组成的单元体。

3）区域性单元。区域性单元主要以甲板、机舱区域为主要范围组成，选择某个特定区域，将该区域内的所有设备、基座、管路、阀件、附件、支架、构架等先在专用的组装平台上进行组装，然后整体吊上船安装的单元。区域性单元可以将各种单元组合成为一个综合性的大单元，所以各种单元中以区域性单元的尺寸最大，重量也最重。在该区域内还可以有各种系统，因而也最复杂。区域性单元组装可以提高单元与单元之间衔接精度，减少单元之间船校管 ，对于批量生产是很有意义的。但这种单元对现场船体制作精度要求很高，对于单元内场制作的精度要求也很高。

4）管子单元。管子单元一般由船上某一区域的管子及其管附件组成的单元体。它不具有独立性也不具有专用功能，只是起到连接其他单元设备及管子的作用的中间单元（见图1）。

图1 管子单元模块

5）设备或箱柜单元。设备或箱柜单元以若干台设备或以船用箱柜为单元的主体，围绕单元主体进行管子、管子支架、阀件、附件、构架以及花钢板、格栅、通道等组合而成。这种单元各个船厂可根据各自的吊装能力确定单元的大小，尽可能将设备作为内场模块外场整体安装，减小外场设备安装误差造成的管路连接误差（见图2）。

图2 设备单元模块

2 单元模块设计所需考虑的要点

一个成功的单元模块，在设计中要考虑很多方面的技术因素，如机舱船体结构情况、机舱设备布置情况、管路布置情况、电气设备布置情况、主干电缆布置情况以及车间设备起吊能力等因素。

在综合考虑上述因素后，单元划分的原则是：能进行单元组装的就不要到船上散装，在起吊能力足够的情况下，尽可能把单元的尺度设计大一些，因为单元越小，单元数量越多，单元间的连接格栅面越多，从单元预制到吊入机舱过程中，单元间连接安装时所花费的“装-拆-装”的重复劳作就越多，而且也增加了安装误差，加大了起吊和单元定位的工作量。另外，同类、同系统的机械设备尽可能设计在一个单元内；与船体结构的连接方法也应尽可能的简单可行。单元模块设计，要力求紧凑。在不影响设备的日常操作及维修保养工作的情况下，要尽可能的缩短管路、减轻单元重量。

3 单元模块的设计过程

在进行单元设计之前，需要了解船规格书、船舶建造方针、施工要领、设计标准及规范规则要求。熟悉总布置图、基本结构图、分段结构图、分段划分图、分段吊装程序图、机舱设备布置图、各管路系统原理图以及设备确认图等。

管路单元的设计主要是采用管路分层设计思想，单元的管路大致分为两类。一类是穿过单元管路，该类管子一般是与该单元设备无关的管子，这种管路一般为系统总管，此类管路的支管及管附件较少，适宜选取各系统的总管（DN>80）的管路作为优先布置的单元管路，安排在单元管路的最底层。另一类是与单元设备相连接的管路，由于单元设备一般布置于单元框架的上面，因此这类管路应多布置于单元管路的上层。单元管路的放样布置应按系统总管的管径最大者开始布置，穿过单元的管路，一般布置在底层。优先确定单元间管路的接口，接下来布置单元上的设备管路；视管径的大小、是否带阀门等因素安排该管布置在单元的中间层或上层。另外，单元设计还要注意以下几点：

① 在各单元之间的分界面上不应布置管路。

② 舷旁的机械设备应尽量离舷旁远一些，因单元组装在船上安装时要求设备的基座不应与船体外板结构相连接。

③ 单元的管子是以格栅支架为基准，在花钢板下管路密集，管路势必与格栅支架争夺安装位置，因此必须及早设计管子框架，合理安排格栅支架与基座的位置，留出通道作为管路及设备的检修与清洁保养之用。

④ 在划分单元之间的管子连接件时，可采用把法兰、接头等整齐地分布在单元分界面的平分式连接方法（见图3）或采用连接法兰呈阶梯形的阶梯式连接方法（见图4）。

图3 平分式连接方法（侧视图）

图4 阶梯式连接方法（侧视图）

4 单元模块的技术要求

1）组装要求

单元组装包括将设备、管子、框架等组成一体，需根据单元安装图及管子原则工艺进行。组装前，先在预装平台划上船体舯线、肋骨线等船体主要结构的位置，然后是单元框架的制作和设备基座的安装，以及安装设备，最后才安装管子。框架和设备基座只能点焊在预装平台上。

2）吊装要求

吊装前，需先将单元加强，并拆下临时支撑固定的角钢或脚，并在船上做好主要定位座标。需按照设计室编写的单元进舱程序进行吊装，一般按先下层后上层、先里后外、先大后小、先两侧后中间的原则进行。

5 单元模块安装的主要优点

单元模块安装是一种先进的工艺措施，其主要目的在于简化生产流程。单元模块安装的应用，将大部分的舾装工作由原来的外场转移到了车间内和分段组装时进行，大幅度减少船台（船坞）的舾装工作量，改善了工人的工作环境；避免了在船上施工时，多工种交叉作业时相互干扰的不利因素。大量的工作在室内施工，施工者可以充分利用室内设备手段，利用360°空间，提高了施工质量，加快了船舶舾装施工进度。单元模块化使得轮机管系安装可以与船体平行或提前建造，并给壳、舾、涂一体化创造了条件，优化了劳动组织，简化了工艺程序，保证了船台（船坞）舾装施工的完整性，有效的降低了成本，可以大大缩短船台（船坞）舾装建造周期。

6 结语

模块化电路设计 第12篇

关键词：特装,展具,可持续性,模块化设计

一、国内外特装产业现状对比

1、中国特装产业的现状

中国的特装产业是公认的朝阳产业, 发展非常迅速, 会展产业的快速成熟带动了多种经济的蓬勃发展。但是其产生的问题也是显而易见的。高投资、高能耗的设计方式激化了人与自然的关系, 一次性特装消费忽视了环保问题, 造成了资源浪费与环境污染。

经调查, 绝大部分的展示设计公司除了将易拉宝、X展架、桁架、简易型材、前台等进行重复利用外, 大量木材质结构在被暴力拆卸之后直接拉近了垃圾场进行焚烧, 造成了大量资源的浪费。

国内会展产业为不环保产业的几点原因

1) 当代中国社会的“设计审美”取向严重偏移, 以多为美、以大为美、以奢为美的现象普遍存在。2) 会展业设计人员与参展商对于环保观念的忽视及社会责任感的缺失。3) 由于展期较短, 设计公司价格上的恶性竞争, 造成不环保材料的大量使用。4) 设计公司无长远发展目光, 没有自主开发循环利用展具的意识。

2、国际特装产业的现状

国外的展览很早便开始使用模块化展具以便于运输拆卸、缩短搭建时间、环保的进行展览搭建。1967 年一个叫Hans Staeger的德国工程师发明了以八棱柱为代表的新展览搭建材料, 并成功地应用于实际的展览搭建, 改写了以往以钢木为材料, 不环保的展览历史。1984 年, 在奥克坦姆的倡导下成立了OSPI——“奥克坦姆全球合作伙伴” , 这是世界展览业唯一的全球性互助合作联盟, 极大地方便了展览服务商在世界范围的业务拓展。

目前国际上大型的会展公司甚至企业都有独创的模块化或可循环利用的展具系统。一方面, 可循环利用的展具系统节省材料成本, 有利于企业乃至社会的可持续发展;另一方面, 企业在一段时间内使用相同的企业形象展览系统, 有利于企业品牌形象的建立, 提高大众对于企业的认知度。例如马自达、LV等公司都会统一规划其每一阶段或每一时期的公司展览形象系统, 包括展具的全球统一化应用及店面的装修改造风格等。

3、国内与国际特装产业对比总结

国内展览展示产业除了极少数简易展具能够重复使用外, 绝大多数的材料被暴力焚烧处理, 造成了材料的极大浪费及对环境的严重污染。对比国际展览展示行业, 国内急需改变设计观念, 从长远利益出发, 积极开发属于自己的模块化或可持续利用展具系统。

二、模块化及模块化展具的介绍

1、模块化的概念

世界上产生垃圾最多的国家是工业发达的国家, 这些国家的设计师很早便开始寻找降低能源消耗的方法, “模块化”概念的应用是一个重要的思路。“模块化”设计简单来说就是讲许多特定的要素模块组合在一起, 形成新的构成方式, 而具备了不同功能或不同性能的一种设计方法。

可以看出, 在模块化展具设计中, 模块组合成为可以利用的最大价值点。通过模块的不同组合, 可满足用户不同的需求, 且超越了以往标准化展位的单调。模块化的展具具有其相对的独立性, 每一个展具模块都是一个单独的个体, 能够单独实现功能需要。且出现突发故障时不用大面积返修, 可用同样的模块替代。并且模块化设计更易拆装运输, 单元设计更专业。

2、模块化展具的灵感来源

乐高积木是由丹麦人奥利·柯克·克里斯琴森发明的一种塑料积木, 一头有凸粒, 另一头有可嵌入凸粒的孔, 形状有1300 多种, 每一种形状都有12 种不同的颜色。游戏者主要根据自己的想象力, 用标准化的乐高积木搭建出自己想要的造型。

其实乐高积木即为一种微型模块化的“展具”设计, 它具有标准化的模块, 易拆装, 单元模块可自由组合。在真正的模块化展具设计中, 可以借鉴乐高积木的某些设计方法, 比如其单元模块的分类、单元模块之间的连接方式、搭建方式等。单元模块之间的连接方式还可以借鉴中国古代的榫卯结构, 榫卯结构与乐高积木的连接方法有异曲同工之处, 都是通过凹凸结合的方式。榫卯结合方式由于对材料的强度、韧性等的高要求, 在特装整体框架搭建中实用性并不强, 但可大量应用到模块化小型展台的设计中去。

3、模块化展具的功能承担

1) 基础的展具元件。模块化的展具可以承担整个特装展台搭建的功能, 通过一定的搭建方式, 将标准化的展具搭建起来, 成为一个功能完善良好的单元体, 它是可循环使用的展具。济南彼得展览展示有限公司对于全国百强汽车巡展的展位设计出独特的展位形式。解决室外展览需防水防晒防风等问题, 此类展位易装易拆, 搭建时间短, 且长度空间可拓展延伸, 是模块化展位的典型案例。通展览系统股份有限公司是致力于模块化展具设计的公司, 其开发的展具系统包括涉及汽车形象展示立牌、铝合金展具、玻璃墙、灯光强、框架地台等。该公司开发的标准化展具, 既方便运输, 又拆搭便捷。 2) 附加装饰展具模块。在现代展示设计中, 其附加展具模块大多为多媒体等高科技技术装备, 是比较容易进行可持续利用的设备。3) 可拓展展具模块。根据模块化展具的特征, 在有需要的情况下, 可将一个单元模块进行延展, 产生更多造型及功能的可能性。

4、模块化展具的设计原则

1) 模块的可拓展延伸性, 易量化组合及更新。2) 标准化模块生产的针对性, 有可合作的专业生产商。3) 易于运输及组装、拆卸的便利性。4) 易于维修及模块替代。

三、模块化展具的“协作”材料

1) 膜结构。膜结构是一种全新的空间结构形式, 造型丰富、充满张力、空间自由灵活、重量轻、抗震性能好、建设周期短。因此许多国家的奥运会、世博会、园艺会的场馆和其他民用建筑越来越多地采用膜结构。

2) 索结构。展览空间所指的索结构, “是指以一系列受拉的索作为主要承重构件, 这些索按一定规律组成各种不同形式的体系, 并悬挂在相应的支撑结构体系边缘构建上的结构。”

3) 编织物。纺织物的编制过程是通过针织的重复动作来建造织物的逻辑。编织机通过在允许的范围内进行编制密度的变化从而改变了纺织品的结构。另外不同弹性的纺织材料的组合也可以形成不同的变化, 产生不同刚度和弹性的变化。包括现在常用的弹力布等。

四、总结