模块化设计在现代机床制造中的作用
摘 要：介绍了模块化设计的思想，探讨了其在现代机床制造中的作用和重大意义，从而为制造企业的发展提供了思路。
关键词：现代机床；产品开发；模块化设计；策略方法
一、模块化设计
1．模块化设计的概念
现代机床模块化设计概念是根据广大用户提出的功能要求，设计出一系列具有不同结构和用途，而功能相同并可互换的功能模块（包括组件、部件、装置或系统等）和一些专用部件的设计法。然后通过模块的不同组合组装成满足客户要求的机床、专用机床、柔性加工单元等，这种设计方法可提高机床设计工作效率和适应性。
2．模块化产品开发的特点
(1)制造周期短。可以根据用户需求，快速提供机床模块化方案。
(2)体现用户意愿。依照实际需要灵活配置机械零部件和数控系统。
(3)系统的快速升级。将构成系统的模块进行标准化，能方便地构成完整的系统。也可以不断地将最新的技术应用于模块的设计中使机床低成本及保持先进性。
(4)低成本。机床的各部件按模块化组织设计和生产，可提高劳动生产率和降低成本。用户还可以通过更换相应的模块以较低的成本适应转产的需要。
(5)维修性。由于机床由模块组成，采用替换法来诊断故障，缩短机床停机时间。
二、模块化设计在现代机床制造中的作用
1．模块化技术是大批量定制生产的基本技术之一
对于用户来说，产品是独特的、定制的、唯一的，而对厂商来说，产品是由一些模块构成，而模块是大批量生产的，所以实现了以大批量生产的成本生产出定制产品。同时新产品的开发实质上成为模块的开发。淘汰一个老产品，组成该产品的模块可用于其他产品组合，提高了模块的利用率，形成了产品寿命短而模块寿命长、产品的多品种小批量和模块的多品种大批量的特点。
2．模块化结构可实现横系列、纵系列和跨系列模块化组合
当今国外一些企业，早已运用这一技术，形成了产品从设计到制造的一整套模块化生产管理体系。如德国沙曼公司生产的锁铣床，它具有横系列和跨系列模块化设计的特点。德国SHW厂生产的工具铣床具有全系列模块化设计的特点。
3．模块化设计要求建立标准模块库、专用模块库与相似零部件库
标准模块库具有适应许多产品的主参数特征，专用模块库包括有力学参数因规格的不同而改变的特性，这些模块能够完成某项独立的功能。一旦设计人员接到定单，首先查找标准模块库和相似件模块库，对无法直接利用的模块可在其基础上进行配置设计，形成新的模块，以缩短设计周期。
在模块化设计中，可将机床中的零部件分为三类。由于第一、二类零部件的数量占了一台机床总工作量的90％左右，这样接到订单时90％的设计工作量已经完成或接近完成，这就大大缩短了生产周期、大幅降低了生产成本和库存量所以模块化设计的目标是提高第一、二类零部件的比例，减少第三类即客户特定的零部件的比例。
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