模块化原理设计方法及应用PDF电子书下载

第一篇 模块化原理 1

第1章 概论 3

1.1 模块化概念的由来及发展 3

1.1.1 生活中的模块化概念 3

1.1.2 模块对工业技术发展的重大贡献 5

1.1.3 电子计算机技术迅速发展的秘密 6

1.2 模块化的目的和对象 7

1.2.1 新技术革命的特点及我们的任务 7

1.2.2 模块化的目的 8

1.2.3 模块化的对象和任务 9

1.3.1 传统的标准化面临挑战 11

1.3 模块化对新产业革命的意义 11

1.3.2 模块化是多样化的主要途径 12

1.3.3 模块化实现多样化的模式 13

1.3.4 模块化在组织多样化生产中的作用 15

1.4 模块化的研究与推广势在必行 15

1.4.1 从标准化的宗旨出发，推动标准化的发展 15

1.4.2 研究模块化理论的重大意义 16

1.4.3 研究与推广模块化的深远意义 17

第2章 模块与模块化的概念 19

2.1 模块与模块化概念的现状 19

2.1.1 关于模块与模块化的定义 19

2.2.1 模块的定义 20

2.2 模块的概念和分类 20

2.1.2 现有定义的局限性 20

2.2.2 模块的分类 22

2.3 模块化的概念和特点 24

2.3.1 模块化的定义 24

2.3.2 模块化过程的特点 25

2.4 狭义模块化与广义模块化 25

2.4.1 模块化概念的清晰性和模糊性 26

2.4.2 模块化的内涵与外延分析 27

2.4.3 层次上的广义模块化 28

2.4.4 应用领域方面的广义模块化 29

2.4.5 方法论上的广义模块化 29

2.4.6 关于“模块性”的界定 30

第3章 模块化的理论基础 32

3.1 系统论原理的运用 32

3.1.1 整体性原理的运用 32

3.1.2 相关性原理与结构分析思维法 32

3.1.3 层次性原理与层次分析法 33

3.1.4 动态性原理与动态思维法 33

3.1.5 目的性原理与有的放矢分析法 33

3.2 系统工程方法的运用 33

3.2.1 三维矩阵法 33

3.2.2 分解协调法 35

3.2.3 反馈控制法 35

3.2.6 模型构建思维法 36

3.2.5 宏模型法 36

3.2.4 黑箱方法 36

3.2.7 系统评价与价值分析法 37

3.3 逻辑思维方法的运用 37

3.3.1 比较和联想 37

3.3.2 分析和综合 38

3.3.3 抽象和具体 38

3.3.4 归纳和演绎 39

3.4 模块化理论的方法论性质 39

3.4.1 模块化理论体系的构成 39

3.4.2 标准化思维方法的运用 40

3.4.3 模块化是方法论中的一个新秀 40

3.5.2 模块化与诸标准化形式的关系 41

3.5.1 目的的一致性 41

3.5 模块化的标准化属性 41

3.5.3 模块化是标准化的高级形式 43

3.5.4 模块化与组合化的关系 43

3.5.5 模块化对标准化理论的充实和发展 47

第二篇 模块化设计 53

第4章 系统分解技法 53

4.1 系统接口分析 53

4.1.1 接口技术 53

4.1.2 接口类型及功能分析 55

4.1.3 接口系统开发及其标准化 56

4.1.4 微型计算机的接口技术 58

4.2.1 系统分解的重要性 60

4.2 系统分解的重要性及步骤 60

4.2.2 系统分解的步骤 61

4.3 系统分解技巧 62

4.3.1 以功能为核心进行分解 62

4.3.2 通用要素的提取与典型化 63

4.3.3 分解点的选择 64

4.3.4 模块的层次、规模与数量的确定 65

4.3.5 非典型要素的标准化处理 65

4.3.6 接口的处理 66

4.3.7 系统分解效果的评价 66

5.1 模块化系统（总体）设计方法 67

5.1.1 模块化设计与传统设计方法的区别 67

第5章 模块化设计方法 67

5.1.2 系统（总体）设计 68

5.1.3 系统的模型化 69

5.1.4 系统优化与评价 70

5.2 模块系列设计方法 71

5.2.1 模块系列设计是模块化设计中承上启下的环节 71

5.2.2 模块系列总体设计 72

5.2.3 模块构成的典型化 73

5.2.4 模块构成的集成化 75

5.2.5 模块构成的系列化 75

5.2.6 模块系列设计的若干技巧性问题 76

5.3.1 任务与特点 77

5.3 模块化产品设计方法 77

5.3.2 模块化产品的总体设计 78

5.3.3 基型模块改型和专用模块设计 79

5.3.4 接口设计 79

5.3.5 模块的组合方式 80

5.3.6 模块化产品的装联设计 80

5.3.7 模块化产品的整体性设计 81

第6章 模数及网格化设计 82

6.1 网格技术及其应用 82

6.1.1 网格的表现形式 82

6.1.2 网格技术的应用 83

6.2.2 模数和模数网格 88

6.2.1 模块化对产品结构的要求 88

6.2 网格化设计原理 88

6.2.3 产品系统的模数数列 90

6.2.4 模数网格上的产品设计 93

6.3 电工电子设备机械结构的网格化设计 95

6.3.1 电工电子设备的模数系统 95

6.3.2 网格化设计在面板构图中的运用 97

6.3.3 网格化设计的意义 99

第7章 模块化设计的效益分析 100

7.1 模块化设计的技术经验价值 100

7.1.1 简化设计、实现技术和资源共享 100

7.1.3 提高生产效率，缩短供货周期 101

7.1.2 有利于发展产品品种和技术的引进，取得市场竞争的主动权 101

7.1.5 良好的可维修性 102

7.1.4 有利于提高产品质量和可靠性 102

7.1.6 良好的效费比 103

7.1.7 有利于推动科技进步和实现科技成果产业化 103

7.2 基于模块化设计的图样简化表示法 104

7.2.1 图样简化的意义和方法 104

7.2.2 零件图的简化表示法 106

7.2.3 装配图的简化表示法 107

7.2.4 模块化产品装配图的简化画法 108

7.2.5 装配图简化表示法在应用中的若干问题 112

8.1.1 目标分析 115

第8章 模块化设计及实施中的过程管理 115

8.1 集中领导，统筹规划 115

8.1.2 模块化体系表的制定 117

8.1.3 全面规划，统一部署 118

8.2 模块化的过程管理 119

8.2.1 模块化各阶段的特点及管理 119

8.2.2 模块化过程的宏观控制与协调 120

8.3 模块化的技术管理 122

8.3.1 技术上的宏观管理与协调 122

8.3.2 标准化管理 123

8.3.3 模块的档案管理 124

8.4.1 模块化产品的生产管理 126

8.4 模块化产品的产销管理 126

8.4.2 模块化产品的营销管理 127

第三篇 模块化应用 131

第9章 模块化在机械行业的应用 131

9.1 模块化设计在机械系统的现状及动向 131

9.1.1 模块化设计在国外的应用 131

9.1.2 模块化概念在我国的应用 132

9.1.3 机械行业模块化设计动向 133

9.2 模块化设计在机床行业的应用 133

9.2.1 组合机床与组合夹具 134

9.2.2 横系列模块化设计 136

9.2.4 纵系列模块化设计 139

9.2.3 跨系列模块化设计 139

9.2.5 全系列模块化设计 140

9.2.6 全系列和跨系列模块化设计 141

9.2.7 CNC、FMS中的模块化应用 141

9.3 模块化在其他机械中的应用实例 143

9.3.1 离心气泵的模块化系列结构 143

9.3.2 减速箱的模块化系列结构 144

9.3.3 工业汽轮机的模块化结构 144

9.3.4 模块化的液压系统 145

9.3.5 模块化的矿山机械 146

9.4 工艺技术的模块化 148

9.4.1 成组技术的模块化实质 148

9.4.2 模块化的工艺设计 150

9.4.3 运用模块化原理进行生产流程设计 152

9.4.4 工艺装备的模块化设计 153

9.5 生产系统设计中的集成化、模块化布局 154

9.5.1 工厂与车间布局设计的一般原则 154

9.5.2 现代大工业生产系统布局特点 156

9.5.3 集成化、模块化布局结构 157

9.6 模块化是机电一体化产品的最佳构成模式 158

9.6.1 机电一体化产品的构成特点 159

9.6.2 机电一体化产品设计的模块化特征 160

9.6.3 机电一体化产品的模块化（标准化）课题 162

9.6.4 关于建立电一体化模块体系的设想 163

10.1.1 电路中的基本模块 165

第10章 模块化在电工电子行业的应用 165

10.1 电路设计的模块化特征 165

10.1.2 电路设计的基本方法 166

10.1.3 微型计算机（PC机）开放式总线结构的启示 167

10.2 通信设备的模块化 168

10.2.1 程控数字交换系统的模块化 168

10.2.2 军用通信系统的模块化 172

10.3 可编程序控制器（PLC）的模块化结构 174

10.3.1 概述 174

10.3.2 PLC系统的模块化分解 175

10.3.3 PLC整机及系统的构成 176

10.4.1 概述 178

10.4 电动控制仪表及装置的模块化结构 178

10.4.2 电动单元组合仪表的模块化系统 179

10.4.3 电动单元组合仪表控制系统的组成 182

10.4.4 组装式电子综合控制装置 183

10.5 分散型综合控制系统的模块化模式分析 184

10.5.1 概述 184

10.5.2 系统构成 185

10.5.3 集散系统的模块化特点及其优越性 186

10.6 Intel OEM系统微机模块化结构分析 189

10.6.1 Intel OEM模块分析 189

10.6.2 Intel OEM微机结构及系统分析 192

10.7.1 概述 194

10.7 模块化与计算机软件设计 194

10.6.3 OEM系统模块化结构效益分析 194

10.7.2 软件模块化的基本问题 195

10.7.3 软件模块化的价值 197

10.7.4 软件模块化的发展趋势 200

10.8 电子设备机械结构的模块化 201

10.8.1 概述 201

10.8.2 电子设备的模块化结构模式 201

10.8.3 模块化结构的兼容与统一 206

10.8.4 通用结构对各多种电气功能的适应性 208

10.8.5 通用结构的多样化 210

11.1.1 对军用装备的苛刻要求 213

第11章 模块化是军用装备发展的必由之路 213

11.1 模块化对军用装备的意义 213

11.1.2 模块化的构成模式是军用装备的最佳选择 215

11.1.3 军用装备模块化的方法 217

11.2 模块化在军用装备中的应用 218

11.2.1 陆用武器装备的模块化 218

11.2.2 舰艇武器装备的模块化 218

11.2.3 航空武器装备的模块化 220

11.3 方舱对军用装备的价值 221

11.3.1 概述 221

11.3.2 方舱的优越性 221

11.3.3 方舱结构的模块化 223

11.3.4 方舱在军用装备中的应用 225

11.4 雷达结构的模块化 226

11.4.1 概述 226

11.4.2 雷达本身结构的模块化 226

11.5 航空电子设备的模块化结构 229

11.5.1 概述 229

11.5.2 模块的外形尺寸系列 230

11.5.3 模块的典型结构形式 232

11.5.4 附件和安装架的模块化 233

12.1 模块化在船舶行业的应用 235

12.1.1 概述 235

第12章 模块化在其他行业的应用 235

12.1.2 船体系统的模块化分割 237

12.1.3 居住舱室的模块化 238

12.1.4 动力及机电装置的模块化 239

12.1.5 电子设备及电力系统的模块化 240

12.1.6 运用模块化满足多样化的需求 241

12.2 模块化在建筑业的应用 242

12.2.1 建筑物构成的模块化特征 242

12.2.2 模块化是建筑业工业化的基础 244

12.2.3 建筑业的统一模数制 246

12.2.4 建筑设计标准和构配件模块化的效益分析 248

12.3.1 大系统的典型结构及“分解一协调”法 249

12.3 模块化在电力系统的应用 249

12.3.2 电力系统构成的模块化特征 251

12.3.3 分块法及其在电力系统分析计算中的应用 254

12.3.4 电网调度自动化系统的模块化结构 257

12.3.5 模块化的变电所结构 262

12.3.6 模块化继电保护系统的构成及效益分析 264

第13章 模块化思维方法的应用 274

13.1 模块化概念在现代管理中的应用 274

13.1.1 现代管理的基本任务与内容 274

13.1.2 “黑箱”管理法 275

13.1.3 “分解协调法”的运用 276

13.1.4 “木桶原理”的运用 277

13.2.1 模块化是时代的需要 278

13.2 模块化理论和方法是现代工业生产的基础 278

13.2.2 模块化是大公司（集团）进行专业化生产布局的依据 280

13.2.3 模块化是各专业厂求得发展的有效途径 280

13.2.4 模块化是大公司实施有效管理的工具 281

13.2.5 “企业再造工程”与模块化 282

13.3 标准化、模块化是科技成果产业化的重要环节 283

13.3.1 科技成果产业化的特点与途径 284

13.3.2 标准化是科技成果产业化的必要前提 285

13.3.3 标准化、模块化是缩短产业化周期的重要因素 286

13.3.4 模块化理论对科研院所发展的意义 287

13.4.1 并行工程的思路及其优越性 289

13.4 模块化对并行工程的意义 289

13.4.2 并行设计 291

13.4.3 并行管理的模块化实质 292

13.5 模块化方法在教学中的运用 294

13.5.1 模块化技能培训（MES）特点 294

13.5.2 模块化教学结构分析 295

13.5.3 模块化教学方法的优越性 298

13.6 模块化在标准化管理中的应用 299

13.6.1 模块化是编制标准体系表的基本方法 299

13.6.2 模块化在技术标准体系表制定中的应用 302

13.6.3 模块化在管理标准与工作标准体系表编制中的应用 304

14.1 模块化产品的装饰性设计 309

14.1.1 时代呼唤工业设计 309

第14章 模块化产品的工业（造型）设计 309

第四篇 运用现代设计方法开展模块化设计 309

14.1.2 模块化产品工业设计的特点 312

14.1.3 产品装饰性设计的基本方式 314

14.1.4 工艺在装饰性设计中的作用 315

14.2 视觉诱导及其应用 316

14.2.1 错觉诱导 316

14.2.2 惯性诱导 318

14.2.3 焦点诱导 319

14.2.4 联想诱导 320

14.3 外观设计中线型运用技巧 321

14.3.1 线型的形态与性格 321

14.3.2 线型主调 322

14.3.3 线型装饰的表现技法 325

14.3.4 线型处理技巧 326

14.4 结构件的造型技巧 328

14.4.1 构件的连接和过渡 329

14.4.2 构件的分割 330

14.4.3 构件的改形 331

14.4.4 构件的添加 332

14.5 色彩在模块化产品装饰性设计中的运用 334

14.5.1 装饰色彩的功能 334

14.5.2 装饰色彩的配色 336

14.5.3 模块化产品的色彩运用 337

14.6.1 肌理的视觉效果与情感色彩 339

14.6 肌理在模块化产品设计中的价值 339

14.6.2 肌理效果在产品设计中的运用 341

14.6.3 肌理与产品的附加价值 343

14.6.4 肌理效果与时代感 343

14.7 美学法则在模块化设计中的运用 344

14.7.1 比例与尺度的考虑 345

14.7.2 稳定与均衡法则的运用 346

14.7.3 统一与变化法则的运用 347

第15章 模块化系统的人机工程设计 351

15.1 人机工程设计水平是评价模块化系统的主要依据之一 351

15.1.1 以人为中心评价系统的优劣 351

15.1.2 人-机=环境系统的协调 351

15.2.1 按人体尺寸设计 352

15.1.3 模块化产品的人机工程设计特点 352

15.2 按人的生理特点设计 352

15.2.2 考虑到人的体能 353

15.2.3 人处理信息的能力 353

15.3 按人的心理特点设计 354

15.3.1 人操作机器的心理过程 354

15.3.2 心理负荷与心理疲劳 354

15.3.3 心理空间 355

15.4 人机接口（人机界面）设计 355

15.4.1 显示控制系统设计 355

15.4.2 报警及紧急控制系统设计 357

15.4.3 人-计算机界面设计 358

15.5.1 不良作业环境对人心理、生理的影响 359

15.5.2 作业环境设计应考虑的基本要素 359

15.5 作业环境设计 359

15.6 人-机系统总体设计 360

15.6.1 人-机功能分配 360

15.6.2 系统总体布局 360

15.6.3 人机系统总体设计程序 361

15.6.4 人机系统的可靠性分析 361

第16章 模块化产品的计算机辅助设计 363

16.1 CAD是设计领域的一场革命 363

16.1.1 CAD系统的功能和组成 363

16.1.2 计算机辅助绘图 363

16.2.1 提高计算机辅助绘图效率的主要途径 364

16.1.3 我国CAD现状及发展趋向 364

16.2 模块化是CAD的基础 364

16.2.2 模块化是开展CAD的重要技术手段 366

16.3 CAD系统的引入 366

16.3.1 引入准备 367

16.3.2 引入决策 367

16.3.3 系统的运用、扩展与更新 367

16.4 面向具体产品的CAD系统的开发（二次开发） 368

16.4.1 二次开发的特点与方法 368

16.4.2 系统分析 371

16.4.3 系统设计与测试 372

17.1.1 创新是企业生存和发展的前提 374

第17章 模块化产品的创新思路及技法 374

17.1 产品的多样化与创新是时代的需要 374

17.1.2 模块化产品的创新思路 375

17.2 产品创新的基本思路和技法 375

17.2.1 产品创新的基本思路 375

17.2.2 实现功能多样化的方法和技巧 377

17.2.3 实现结构和外观多样化的方法和技巧 378

17.3 再造性思维（改良性设计）技法 379

17.3.1 参照创新法 379

17.3.2 组合创新法 380

17.3.3 问题清单创新法 381

17.4.2 发散思维法 382

17.4.1 创造性思维的运用 382

17.4 创造性思维（开发性设计）技法 382

17.4.3 集思广义思维法 384

17.5 产品设计中的心理学因素 384

17.5.1 心理学与产品设计 385

17.5.2 功能心理 386

17.5.3 使用心理 387

17.5.4 审美心理 388

17.5.5 环境心理 389

17.5.6 消费心理 390

17.5.7 创造心理 391

主要参考文献 394