模塊化設計的案例
讀書筆記：船舶設計優化與模塊化設計
我個人認為，確實模塊化有弊端，但我們已知的弊端中往往是圍繞一個模塊化的實物對象，它固化，刻板，無法變通，阻礙創新。
但如果模塊化的是方法呢？通俗的講是“套路”，高端的講叫“Design philosophy 設計原理”。根據知識工程與創新TRIZ的觀點而言，不同模塊之間的重組反而會加速創新。就正如文中借波音案例所述：“模塊化設計已被視為產品和組織設計的新邏輯，因為它有助于設計和制造公司應對不斷變化的環境。”
不過現實是，由于我們對模塊化本身的誤解，把產品標準化等價為模塊化的前提，使得長期忽略對設計參數的“解耦”，或者更具體的說是對設計參數之間關系的探究。這不僅阻礙了設計方法本身被優化的可能，同時也失去了嘗試模塊化設計的最基本的前提。
在這樣的認知下，又從何提高“效率”？
文章來源：3D SHIP
展開 什么是“模塊化設計”？
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原本作為整單個呈現的音箱，重新以模塊化方式呈現出來，擴大了音箱的傳播范圍，也提升了音箱的使用體驗（立體音效）。
總結
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通過以上三個案例的解析，我們能夠發現模塊化設計的具備兩個特點和優勢：
①滿足多樣化的用戶需求
②強化單一產品的功能屬性
因此，所謂模塊化設計并非僅僅是部件與部件之間簡單的組合+拆分的關系，要思考其背后的邏輯和原理，才能達到運用的目的。
— END —
機床夾具非標件的模塊化設計，工裝夾具機床夾具的選擇和使用
機床夾具非標件的模塊化設計
計算機輔助設計CAD已廣泛應用在工程設計領域。圖形庫的開發是工裝CAD中的關鍵技術。
它的優劣將直接關系到CAD系統工作效率的高低，而開發圖形庫所遇到的一個難題就是非標件的模塊化設計。
筆者根據機床夾具設計的特點，成功地對夾具非標件進行了模塊化設計，開發出機床夾具CAD系統。
一、模塊化設計的概念
1、模塊的劃分
所謂的模塊是指一組同一功能和結構要素（連接部分形狀、尺寸配合等）且有不同用途（或性能）和結構但不能互換的各個單元（零件、組件、部件）
為實現非標設計過程的自動化，必須采用組技術和相似性原理分析歸納它們，以實現組合化、典型化、規格化和標準化。劃分的方法有：
（1）按部件劃分
按部件劃分強調結構的完整性。
（2）按所完成的功能劃分
按功能劃分強調了功能的獨立性，要盡量分解得細一些，模塊化盡可能獨立化，使按照功能劃分的模塊能夠組合成多種多樣的結構。
（3）按級劃分
按級劃分則是把整機一級地劃分，每一級都是下面各級模塊的組合。按級可分為整機系統部件、組合部件、元件和分元件等，其中元件模塊很可能不是一個獨立的零件，而是幾何元素或幾何特征。
2、模塊化后的非標件的特征
模塊化后的非標件應具有互換性，互換性是指具有相同功能的模塊之間，盡管外形不一樣，但裝入夾具時可以進行互換，互換的結果不影響與總體夾具以及相關模塊之間的聯系。
相同功能模塊之間的互換性，是經過規范化處化的結果，而規范化處理是指對構成整機的各個模塊進行詳細的功能分析和概括，抽出模塊總體以及對其它模塊有影響的主要特征，并從具有相同功能的模塊之間歸納出相同的對外聯系參數。
展開 模塊化設計已經成了一種流行
居住空間越來越小，但人們追求的功能空間卻越來越多，不同的功能空間對于家具的要求就不同，為了不重復購買家具造成不必要的浪費，模塊化設計是一個很現實的選擇，已然也成了一種流行。
NO.1 模塊化百變餐盤
由來自倫敦的設計師喬賽亞·瓊斯（Josiah Jones）帶來的一個創意，模塊化餐盤（Compartmentalised Tray）由20個單獨的幾何小單元組成，可以任由我們隨意的將它們混合搭配成任意形狀。這是一個對食品呈現過于單調的解決辦法，模塊化的設計可以有效激發使用者的組合創意，使飲食不僅滿足溫飽之需，也能創建出視覺上的饕餮盛宴。
NO.2 模塊化的Bloc’d沙發
NO.3 蜂巢式多功能模塊化家具
NO.4 立方體存儲模塊
Sai是Jiyoung Seo設計的一個由小立方塊組成的模塊化多功能存儲單元，使用者可以在立方塊間夾放書籍、報紙、掛存衣物，也可以在其柔軟的表面粘貼或者釘上留言條，其中的立方塊可以自由取放，允許你進行自由的個性DIY。
NO.5 模塊化網格桌
受平面設計師常用的二維網絡啟發，倫敦產品設計師YING CHANG創建了網格桌（Grid System）。整張桌子有基礎的金屬框架、網格組件和多用途配件（木板、餐墊、杯墊、文件夾、筆記本支架等）組成 ，使用時通過自由搭配不同大小的網格組件、或者高低高速，同樣的一張桌子可以在書/辦公桌、餐桌、廚房收納臺之間隨時切換，尤其適合小空間使用。
展開 
SOLIDWORKS模塊化設計
SOLIDWORKS模塊化設計的核心思想是將產品分成不同的模塊，以模塊作為基本單元來進行產品的設計和生產。新產品的研發也可以通過對模塊的改進、變更來進行。產品模塊化現已成為當今產品設計非常流行的設計思路,工程師能夠通過模塊的設計、選擇、組合來生成不同規格、不同功能的產品，不僅能夠在短時間內完善其產品體系,并壓縮革新周期,還能減少制造工序,有效的減少成本，提高生產效率。
要做模塊化，必須要對產品的結構非常熟悉，只有這樣才能夠合理的將其進行模塊劃分。比如傳送帶模型，我們就可以把輥筒作為一個獨立模塊來進行設計。同時為了適應不同產品的變化，我們還應該結合參數化設計思想，通過對參數的修改，實現模塊樣式的多樣化。最后再將完成的模塊組合起來，就能夠實現產品的多樣性。
下面給大家分享一款參數化設計軟件-SOLIDWORKS自動化參數設計插件，可大幅提升設計效率，減少錯誤、降低對人工經驗的要求和用人成本。
SW自動化參數設計插件（SolidKits.AutoWorks ）是一款無縫集成到SW軟件的參數自動化設計工具。通過一鍵點擊實現自動化產品再設計，如智能選型、自動化修改產品屬性、產品參數、產品狀態、圖紙更新、重命名、并自動打包生成交付物。
現在很多企業在努力提高3D設計效率，在探索提升效率的同時，也希望嘗試自動設計方法。SolidKits在自動設計、自動裝配方面已經有了很多成功的實際應用案例，并且采用的是通用而非定制的軟件工具和方法。這一設計方式，完全顛覆了傳統的手工畫圖、電腦畫圖2D、3D設計思路。
展開 模塊化：無人化武器裝備發展新選擇
打仗要消耗大量武器裝備，尤其是在高烈度作戰環境下，哪一方的無人化武器裝備大量消耗后重新補入速度快、效費比高，哪一方就有更大可能取得勝利。這種情況下，無人化武器裝備模塊化，幾乎成為一種必然選擇。
一些國家在這方面的研究已經取得成效。以無人戰車為例，他們盡量使用通用化底盤，借助工業化生產的優勢有效降低成本。采用模塊化設計的上裝，可以像拼搭積木一樣迅速調換。這不僅縮短了戰車制造周期，還可以在戰時縮短維修時間。一些可實施“蜂群攻擊”的無人機也采用類似模塊化設計，單機看上去外形幾乎沒有太大差別，但加載不同任務模塊后，就能擔負起不同任務。
可以預見，隨著人工智能技術在軍事領域的深入運用，軍事指揮員在今后很可能將越來越多的中間過程指揮權、決策權交給無人化武器裝備。在不久的將來，與人類戰士聯合實施作戰的，很可能是更多模塊化發展的無人化武器裝備和機器人。
來源：中國軍網
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展開 Res.封面論文：可模塊化設計的高活性有機硼催化體系及其催化轉化
如：當下廣泛研究的受挫路易斯酸堿對催化的氫化和聚合反應等。但遺憾的是，當前眾多有機硼化合物的催化效率仍難以媲美金屬催化體系；此外，許多有機硼催化劑往往需要通過耗時的多步合成進行制備，這給此類無金屬催化劑的規模化合成和工業應用帶來了挑戰。因此，開發高活性、易制備的有機硼催化劑具有重要的研究意義和實用價值。
近年，浙江大學高分子系伍廣朋課題組一直致力于高活性、可規模化制備的有機硼催化劑的開發及催化轉化研究。他們首次提出了分子內動態酸堿體系（DLMCS）的催化劑設計理念，并利用簡單的季銨化和硼氫化兩步反應，開發出了可模塊化設計、并具有超高催化效率的有機硼催化體系（圖1）。他們基于研究催化劑的晶體結構，關鍵中間體，反應動力學和密度泛函理論計算多種研究手段，發現動態路易斯酸多核之間的相互作用（硼中心與季銨鹽之間的分子內協同效應）是催化劑具有高活性和選擇性的關鍵所在。
伍廣朋課題組開發的系列硼催化劑：
①用于二氧化碳和環氧烷烴環化制備環狀碳酸酯時，每小時單體的轉化數可達11050 h?1，顯著縮小了和金屬催化劑之間的活性差距（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 23291-23298.）；
②用于環氧環己烷與二氧化碳的共聚合，催化劑催化效率高達5 kg聚合物/g催化劑，超過了目前已報到的所有金屬和非金屬均相催化體系（J. Am. Chem.
展開 ANSYS：模塊化井口設計
模塊化井口設計
作者： Wen Chun Lee，新加坡WEFIC Ocean Technologies Pte. Ltd產品設計工程師
在石油天然氣行業中，采用新加坡WEFIC Ocean Technologies公司的模塊化井口系統有助于縮短井下設備的安裝時間。由于采用多級系統來支持不同套管程序和工作壓力，因此該模塊化井口系統安全高效并且易于操作。WEFIC工程師采用ANSYS Mechanical對關鍵系統組件的設計備選方案進行評估，隨后通過物理測試來驗證有限元分析結果。這種方法可大幅減少所需的測試原型數量，在確保可靠性的同時將研發時間減少大約60%。
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"采用ANSYS技術完成設計大約只需過去所需時間的40%。"
WEFIC 提供全線的井口和采油樹技術
井口位于石油或天然氣井的表面，可充當懸掛點與加壓密封口，便于在油氣井生命周期的不同階段將鉆柱、套管線和生產油管下降到鉆孔中。兩種設備可連接到井口頂部，以用于控制表面壓力：即鉆井過程中的防噴器以及鉆井結束后的采油樹（用于控制井流量的閥門、配件和四通）。井口的內孔包含臺肩，其上面的套管與油管懸掛器可用于懸掛套管柱和生產油管。盡管這些臺肩可以防止套管和油管懸掛器向下移動，但還是需要一個機械裝置來抵抗向下鉆進的壓力，否則壓力會迫使套管和油管懸掛器上移，其有可能損壞井口并導致密封泄漏，從而降低保壓壓力。解決此問題的最常用方法是使用鎖緊螺釘來固定懸掛器。這種方法需要相當長的安裝時間，因為需要安裝和擰緊大量鎖緊螺釘。
新加坡 WEFIC Ocean Technologies Pte. Ltd. (WEFIC) 致力于為油田工程行業提供高科技石油設備與技術服務。
展開 CATIA裝配協同關聯設計及知識工程智能化解決方案New
·知識工程容錯邏輯對Top-Down關聯設計錯誤實施靶向解決方案
·基于統一數字平臺的CATIA知識工程，提供了多個模塊、多學科之間互聯組合邏輯算法
CATIA獨特的跨學科平臺的計算機容錯邏輯，跨模塊的無縫兼容開發模式
2.3： CATIA智能快速建模是企業3D虛擬樣機全面實施的保障
CATIA知識工程智能協同快速建模解決技術
03：Dassault骨架關聯協同與智能模塊化案例展示
協同+智能模塊化+自動化快速設計
3.1：對企業已有設計規則和知識實現高度重用和快速變型設計
CATIA變形柔性設計—企業知識快速再現
3.2：CATIA協同裝配自動更新匹配（案例二：法蘭盤螺栓自動化匹配裝配）
CATIA裝配選型：自動化配置
3.3：CATIA協同模塊化快速設計及拓展性（案例三）
模塊化設計與自動化配置
3.4：CATIA裝配骨架協同驅動與方案自動更新（案例三：汽車底盤）
CATIA網絡關聯驅動方案更新控制技術
04：我們做了什么？
CATIA協同+智能模塊化+自動化快速設計EKL二次開發
4.1 CATIA知識工程通用結構模塊-桁架大裝配快速建模EKL二次開發
·本模塊通過智能算法，旨在幫助結構設計師快速實現二維CAD布局，幫助設計者快速完成二維CAD細化設計及線框智能修剪。
·本模塊融入了大量行業標準和智能經驗算法，旨在幫助結構設計師快速實現從二維CAD布局到三維模型的細化設計并完成空間復雜的修剪，本模塊支持后期型材快速查詢和動態柔性編輯，大大提高結構設計師的效率和設計標準化程度。
展開 車載高壓連接器模塊化設計思路
，來降低成本，同時需要兼顧滿足不同的高壓部件對高壓安全的要求，這是一種從R&D角度的cost down的思路；整車的趨勢都在“模塊化”，作者在這個地方想強調的是，HVC的設計也可以是模塊化的思路，這種思路如果發散開來，你甚至可以結合整車的高壓方案和安全要求設計很多的零件，把這些零件進行不同的組合能夠適應不同的高壓模塊，作者在下文中也表達了這個設計思路；甚至可以考慮把高壓和低壓也進行模塊整合，這個地方從小編的經驗來看，如果能夠做到的企業的確會大幅度的降本，當然這個至少是HVC生產企業的第3代的產品RM迭代了，因為考慮的因素比較多；但是這種方式很講究“火候和拿捏”搞不好你的產品就會很笨重，這個和整車的輕量化、小型化又相悖，會得不償失；
在項目過程中，在整個連接器版本中保持相同部件的數量很難
圖2說明了螺釘固定的開發版本，例如，例如，只有一種類型的中心螺釘用于固定2Pin和3 pin連接器以及直頭和彎頭，如果可能，讓螺釘集中在每個連接器的中間，先導接觸室-HVIL（深灰色部分，中心螺釘左側）位于殼體的單獨圓頂中，其在在所有連接器中位置也是相同的。
展開 模塊化編程在Abaqus UMAT編寫中的應用實例
本人結合自己編寫UMAT的些許經驗，和大家如何在利用模塊化編程思想編寫邏輯清晰，易于調試圍護，可重復利用UMAT，本人水平有限，如有謬誤或不妥之處，還請大家多多包涵指教。
1、什么是模塊化編程
模塊化編程（modular programming）是一種軟件設計技術，它將軟件分解為若干獨立 的、可替換的、具有預定功能的模塊，每個模塊實現一個功能，各模塊通過接口（輸入輸出 部分）組合在一起，形成最終程序。對于簡單問題，可以直接構建單一模塊的程序。而對于復雜問題，則可以先創建若干個較小的模塊，然后將它們組裝、鏈接在一起，從而構成復雜的軟件系統。
2、模塊化編程有哪些優點
易設計：較大的復雜問題分解為若干較小的簡單問題，使我們可以從抽象的模塊功 能角度而非具體的實現角度去理解UMAT，從而整個UMAT的結構非常清晰、容易 理解。
易實現：模塊化設計適合課題組團隊開發或者是編寫較為復雜繁瑣的UMAT，UMAT各個模塊之間僅僅通過參數來傳遞信息，盡力隔離各個模塊的互相影響。對于我們個人編寫而言，也有助于我們把任務分解，逐個攻破。
易調試：每個UMAT模塊不但可以獨立編寫，也可以獨立調試，查看各部分的輸入輸出是否正確，可以幫助我們快速的定位UMAT中存在問題，找到UMAT中的問題模塊后，再深入該模塊進行調試，如此不斷深入，不斷聚焦到具體是哪一行代碼出了問題。（UMAT調試方法匯總）
易維護：如果需要修改UMAT，比如想要應力積分方法想由顯式修改為隱式，只需針對特定的部分進行修改即可。
展開 
高級OpenModelica模塊化系統建模 ￥15
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## 課程簡介
歡迎來到《OpenModelica 進階：模塊化系統建模》，這是一門實操型課程，旨在提升你在能源與電力領域的系統建模能力。你將學習在 OMEdit 中使用結構化、模塊化、可擴展的工作流，搭建多單體、多堆疊模型，運行仿真并分析結果。
本課程基于 OpenModelica 基礎知識展開，教你設計簡潔專業的模型、系統化管理參數、實現參數化模塊，并為模塊化系統創建圖標與交互界面——這些技能可直接應用于工程、科研與工業項目。
### 你將學到
- 設計模塊化、可擴展的系統模型
- 將組件模型擴展為多組件模型
- 高效定義與管理參數
- 使用數組、擴展機制與模塊簡化建模流程
- 在 OMEdit 中搭建可視化與文本化模型
- 為模塊化模型實例創建圖標與交互界面
- 運行仿真并分析系統特性（包括并聯電流）
- 將結果導出為 CSV 格式用于深度分析
- 掌握可維護、可擴展模型的最佳實踐
### 課程亮點
- 以項目為驅動，結合真實能源與電力系統進行實操教學
- 高級 OMEdit 工作流分步教學
- 模塊化系統設計與項目結構化組織
- 多單體、多堆疊建模實戰練習
- 仿真、分析與 CSV 導出技巧
- 側重可擴展、專業且易于維護的建模方法
### 課程初衷
本課程彌補了復雜系統建模領域缺乏結構化、實戰化教學的空白。多數高階資料要么過于理論化，要么缺少專業工作流講解。本課程通過項目式實操學習，幫你掌握可擴展、可分析的建模能力。
展開 集成式設計、建造自動化、模塊化設計、ETO、設計流程同步......
<p>預計到 2027 年，能源與E&U行業的投資將達到 130 萬億美元，為了在預算和時間范圍內設計下一代資本資產，能源和公用事業企業的工程設計師必須加速協作和提高生產力。工程師們同樣也面臨著高效設計用于能源、化工和基礎設施行業的定制資本資產的壓力。</p><p><strong>那么，能源行業工程師和企業如何應對這些挑戰呢？</strong></p><p>為此，小編為大家整理了<strong> 3 </strong>本相關白皮書資料，<strong>免費發放 </strong>給正在被如上問題所困擾的你</p><p><strong>01</strong></p><p><strong>在工業化建筑時代蓬勃發展</strong></p><p>大型資本資產的成功設計和建造需要速度、精度和利益相關者的密切協作。然而，大多數建筑公司都在努力解決績效和生產力不佳、成本超支和利潤率低等問題。</p><p><strong>集成式設計和配置解決方案產品組合解決復雜的工程設計挑戰</strong></p><p>多學科設計和重用，同步設計流程，并利用多專業設計和重用，更快地設計出更好的設計；高級設計自動化，自動執行按訂單設計的解決方案的設計規則和流程，并釋放專家資源，讓他們做最擅長的事情-創新；系統驅動型設計，采用系統驅動型方法進行設計，消除代價高昂的錯誤，并跟上不斷變化的客戶需求和法規要求的步伐。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="點擊免費獲取 " data-link="https://www.yqgqt.org.cn/reactive?
展開 控制傳播 | 模塊化負壓隔離室設計
*免責聲明
本系列專題所涉仿真在設計上是為了再現特定環境下的物理行為，未考慮諸如風或濕度等環境變量，請勿將其視為醫學指南。
如需通過網絡、印刷類或社交媒體等渠道轉發內容及視頻所示仿真結果，請注明仿真內容由ANSYS，Inc.提供。
新型冠狀病毒日漸迅速在全球擴散，疫情對世界各國醫療基礎設施均造成了巨大的壓力，且目前還沒有行之有效的治療方法。在人口密集地區急需配置易于制造的檢測隔離室，為應對極為嚴峻的社區傳播情況做好充分準備。
根據ASHRAE指南定義，負壓室和負壓隔間可用于預防醫院內呼吸道疾病的空氣傳播。負壓室內的機械通風系統能夠保證室內工作壓力低于周圍環境壓力，可防止被污染空氣大量泄露的現象。Ansys Fluent計算流體動力學（CFD）軟件可助力設計易于制造的模塊化負壓室。
在本文探索性研究中，工程師創建并評估了若干種通風設計概念，以確定隔離室排除受污染空氣的最有效方法，以及物理原型的最佳選擇。
挑戰
新型冠狀病毒（COVID-19）在社區傳播階段期間，在人口密集區域需要設置可變規模型測試及隔離基礎設施。根據ASHRAE/ASHE標準170-2017，1,2，精心設計的負壓室與衛生醫療設施需配置成本高昂的基礎設施。此類設計對醫療系統將造成巨大的財政負擔，也難以在短時間內建成，因此，基于“現場發現，就地隔離”的防疫原則，當前唯一可行的解決方案便是使用當地所采購材料，以及可快速建成的負壓室設計。
展開 一套模塊化數據中心機房技術方案書
2.2.3模塊化數據中心機房設計依據
模塊化數據中心機房系統設計需要遵從以下依據：
國家和行業規范：
模塊化數據中心機房采用冷通道密閉，結構支架單元式框架在現場進行拼裝，通道支架現場可實現快速組裝，供應商確保支架作為整體的穩定性供應商在確保結構件穩定下，通道密閉支架方案設計應盡量減少現場安裝工程量。
2.3模塊化數據中心機房方案配置
參考設計要求，針對以上需求情況，我們為貴公司設計了專業的一體化數據中心微模塊系統。針對本此模塊化數據中心機房招標范圍，本方案包含如下子系統：
1】封閉通道子系統（含天窗控制及消防聯動系統）
2】機柜子系統
3】供配電子系統
4】空調子系統
2.3.1模塊化數據中心機房設計及布置
布置采用整體機房解決方案，布置一套經過針對性設計的一體化數據中心微模塊。每個模塊包括機柜子系統，列間風冷空調子系統，配電子系統，冷通道封閉子系統，及配套消防組件。
模塊化數據中心機房采用多種設計和技術來提高數據中心的能效水平，節能效果明顯。采用冷通道的封閉和隔離使空調系統，使空調冷量被機架服務器利用的效率大大提高至接近100%，可有效降低PUE。
2.3.1.1模塊化數據中心機房設計及布置
l制冷量需求計算：
Qt=Q1室內設備負荷+Q2環境冷負荷
=3kW*20*70%（同時使用系數）+178m2*0.15kW/m2
=42kW+26.7kW=68.7kW
推薦采用4套和機柜尺寸一致的水冷型27.2kW列間機房專用空調，共可提供108.8kW制冷量，可提供3主1備制冷系統，空調尺寸為600mm寬*1200mm深*2000mm高，和機柜尺寸完全一致，美觀大方，比市面尺寸1100mm深空調機組布局起來更加協調統一。
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