商用车挡泥板 [商用车挡泥板模块化设计]

　　摘要：针对模块化设计，首先给出模块化及产品模块化设计的概念；提出了模块化的设计原则、方法及原理和模块划分原则；阐述了模块化设计在商用车挡泥板上的应用及取得的巨大效益。　　关键词：商用车；挡泥板；模块化设计
　　中图分类号：U463.83+9 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）04-0072-05
　　Modular Design of Mudguard for Commercial Vehicle
　　WEI Li-wei
　　（Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL，Wuhan 430056，China）
　　Abstract：For modular design，first of all，it come up with concepts of modular and modular design of the product; then advanced modular design principles and methods and module partition principle and elaborated modular design that applied on the mudguard for Dongfeng commercial vehicle and brought tremendous effect.
　　Key words： commercial vehicle；mudguard；modular design
　　模块化是一种新的标准化形式，也是一种现代设计方法。当今市场瞬息万变，用户对商用车挡泥板功能及结构的要求也各有不同，为了满足用户多样化的需求和适应激烈的市场竞争，实现最佳效益，对某型商用车挡泥板应用了模块化设计。本文首先给出模块化及产品模块化设计的概念，然后论述了模块化设计原则、方法及原理和模块划分原则，最后阐述了模块化设计在商用车挡泥板上的实际应用以及取得的巨大经济效益。
　　1 模块化及产品模块化设计
　　根据童时中一书给出的定义：所谓模块化，就是为了取得最佳经济效益，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。
　　产品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，通过功能模块优化、选择及组合，构成不同的产品，以满足用户提出的不同要求。
　　模块化设计的出现和形成，并不是偶然和孤立的，它经历了互换性设计、组合化设计和积木化设计三个阶段才逐步建立起来，其发展和完善更有利于产品的系列化、通用化和标准化。
　　2 模块化设计原则
　　根据模块化及产品模块化设计的定义，模块化设计的原则是力求以少数模块组成尽可能的产品，并在满足要求的基础上，使产品精度高、性能稳定、机构简单成本低廉，且模块结构尽量简单、规范，模块间的联系尽可能简单。
　　3 模块化设计方法
　　产品的模块化设计方法，不同的专家学者从不同的角度都进行了一定的研究。总的可以归纳为两大类：
　　一是侧重功能划分的模块化设计方法，这种模块化设计的方法主要是从系统的观点出发，将整个产品系统划分为各个相对独立的功能单元，通过对模块的不同选择和组合来构成满足顾客需求的不同产品。在这种方法中，对于模块内部的结构没有作为重点来考虑。
　　另外一种方法侧重于产品或零部件的形状结构的分类。该方法侧重零部件形状结构的分析，对于产品构成简单，但某个零部件形状结构较复杂的单件、小批量的产品，则显得比上面提到的以功能划分为主的设计方法具有优势。
　　4 模块化设计原理
　　模块创建的关键是要能满足：①应尽可能具有一定的通用性；②有连接关系的两模块应具有对应的接口特征；③可互换的模块应具有相同的功能和接口特征。此外，考虑到产品总体布局设计的特点，在模块创建时还应考虑模块之间的运动关系和位置关系。因此，模块化设计原理可以表示为：
　　新产品（系统）=通用模块（不变部分）+专用部分（变动部分）
　　5 模块划分原则
　　如何科学、有节制地划分模块是模块化设计中很重要的一项工作，既要使制造管理方便，具有较大的灵活性，避免组合时产生混乱，又要考虑到该模块系列将来的扩展和向专用、变型产品的辐射，因此模块划分的合理性对模块化产品的性能、外观以及模块的通用程度和成本均有很大的影响。
　　模块的合理划分是模块设计的基础，模块划分太细，虽然可能组合成较多的变型产品，但模块的综合过程却相当困难，反之，模块划分过粗，虽然模块综合过程容易，但易导致产品性能上的不合理和柔性太差。
　　将产品按复杂程度分为两种：一种是结构简单，零部件种类较少的产品；一种是结构比较复杂，零部件种类繁多的产品。
　　对于结构简单的产品，进行模块划分时要重点考虑以下原则：
　　1）保持功能和结构方面有一定的独立性和完整性。
　　2）模块标准化原则。
　　3）模块划分粒度要适中。
　　对于结构比较复杂，零部件种类繁多的产品还应重点考虑模块划分的层次问题。一般来说，模块划分可以从产品的任意层次上进行，从而得到不同级别的模块。模块划分具有层次性，这是由产品自身的特点所决定的。从结构上看，产品通常由一些大的部件组成，而这些部件又由零件或较小的部件组成，从而表现为产品结构的树状形式。因此，在以模块来描述产品组成时，也应体现出这种层次关系，如图1所示。
　　图1中的产品由若干一级模块（如模块1、模块2等）直接组合而成，而一个一级模块又可能由若干个二级模块组成（如模块2就是由模块21、模块22等组成）。模块的层次和级别越低，模块数越多，模块就越简单，通用化程度就越高，有可能组成更多的产品品种。但随着模块数目的增加，产品的制造、装配和管理也越复杂。模块划分越粗，模块数越少，模块越复杂，模块本身的设计工作量就越大，导致模块组合生产的柔性降低。