模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計【開題報告+畢業(yè)論文+外文翻譯】

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技能有了進一步的提高 ，為以后 從事專業(yè)技術(shù) 的工作打下基礎(chǔ)。 模塊化制造是符合當今制造業(yè)發(fā)展潮流、具有廣泛實踐基礎(chǔ)、可具體執(zhí)行和操作的一種實用型先進制造模式和技術(shù)體系。模塊化制造系統(tǒng)是根據(jù)特定模塊化產(chǎn)品的制造要求設(shè)計 而成的：產(chǎn)品性能和質(zhì)量提高的周期縮短，頻率提高，快速響應(yīng)市場需求；與其相適應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)易于重組，以適應(yīng)產(chǎn)品的快速變換。滿足這兩個基本要求的實現(xiàn)條件就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化和制造系統(tǒng)裝備的模塊化 。 關(guān)鍵詞 模塊 生產(chǎn)系統(tǒng) 軟件 改革開放二十多年來，我國 模塊化產(chǎn)品是實現(xiàn)以大批量的效益進行單件生產(chǎn)目標的一種有效方法。產(chǎn)品模塊化也是支持用戶自行設(shè)計產(chǎn)品的一種有效方法。產(chǎn)品模塊是具有獨立功能和輸入、輸出的標準部件。這里的部件，一般包括分部件、組合件和零件等。模塊化 產(chǎn)品設(shè)計 方法的原理是，在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能、不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的顧客定制的產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求。這是相似性原理在產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，是一種實現(xiàn)標準化與多樣化的有機結(jié)合及多品種、小批量與效率的有效統(tǒng)一的標準化方法。 ，特別是在我國加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣 大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。 1 模塊化設(shè)計概念 所謂的模塊化設(shè)計，簡單地說就是將產(chǎn)品的某些要素組合在一起，構(gòu)成一個具有特定功能的子系統(tǒng)，將這個子系統(tǒng)作為通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進行多種 組合，構(gòu)成新的系統(tǒng)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、不同性能的系列產(chǎn)品。模塊化設(shè)計是 綠色設(shè)計 方法之一，它已經(jīng)從理念轉(zhuǎn)變?yōu)檩^成熟的設(shè)計方法。將綠色設(shè)計思想 與模塊化設(shè)計方法結(jié)合起來，可以同時滿足產(chǎn)品的功能屬性和環(huán)境屬性，一方面可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期，增加產(chǎn)品系列，提高產(chǎn)品質(zhì)量，快速應(yīng)對市場變化；另一方面，可以減少或消除對環(huán)境的不利影響，方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。 2 模塊的三大特征 模塊是模塊化設(shè)計和制造的功能單元，具有三大特征： 以對模塊單獨進行設(shè)計、制造、調(diào)試、修改和存儲，這便于由不同的專業(yè)化企業(yè)分別進行生產(chǎn)； 塊接口部位的結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)標準化，容易實現(xiàn)模塊間的互換，從而使模塊滿足 更大數(shù)量的不同產(chǎn)品的需要； 利于實現(xiàn)橫系列、縱系列產(chǎn)品間的模塊的通用，實現(xiàn)跨系列產(chǎn)品間的模塊的通用 3 模塊化的趨勢 模塊化是在傳統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的設(shè)計思想，現(xiàn)已成為一種新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，尤其是信息時代電子產(chǎn)品不斷推陳出新，模塊化設(shè)計的產(chǎn)品正在不斷涌現(xiàn)。如何使產(chǎn)品的模塊化設(shè)計全方位地滿足市場的多樣化需求，應(yīng)當引起企業(yè)經(jīng)營者、新產(chǎn)品開發(fā)人員及其標準化研究者的高度重視。 模塊化設(shè)計已被廣泛應(yīng)用于機床、電子產(chǎn)品、航天、航空等設(shè)計領(lǐng)域，但至今模塊化術(shù)語尚未給出公認的權(quán)威性定義。企業(yè)一方 面必須利用產(chǎn)品的批量化、標準化和通用化來縮短上市周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面還要不斷地進行產(chǎn)品創(chuàng)新使產(chǎn)品越來越個性化，滿足客戶的定制需求。這樣，如何平衡產(chǎn)品的標準化、通用化與定制化、柔性化之間的矛盾，成為贏得競爭的關(guān)鍵能力。平臺化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)可以在保持產(chǎn)品較高通用性的同時提供產(chǎn)品的多樣化配置，因此平臺化、模塊化的產(chǎn)品是解決定制化 為開發(fā)具有多種功能的不同產(chǎn)品，不必對每種產(chǎn)品施以單獨設(shè)計，而是精心設(shè)計出多種模塊，將其經(jīng)過不 同方式的組合來構(gòu)成不同產(chǎn)品，以解決產(chǎn)品品種、規(guī)格也設(shè)計制造周期、 成本之間的矛盾，這就是模塊化設(shè)計的含義。模塊化設(shè)計與產(chǎn)品標準化設(shè)計、系列化設(shè)計密切相關(guān)，即所謂的 “ 三化 ” 。 “ 三化 ” 互相影響、互相制約，通常合在一起作為評定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標，是現(xiàn)代化原理開始用于機床設(shè)計，到本世紀50 年代，歐美一些國家正式提出 “ 模塊化設(shè)計 ” 概念，把模塊化設(shè)計提到理論高度來研究。目前，模塊化設(shè)計的思想已滲透到許多領(lǐng)域，例如機床、減速器、家電、計算機等等。在每個領(lǐng)域，模塊及模塊化設(shè)計都有其特定的含義。 模塊：一組具有同一功能和接合要素（指聯(lián)接部位的形狀、尺寸、聯(lián)接件間的配合或嚙合等）， 但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不同卻能互換的單元。 生產(chǎn)和批量化生產(chǎn)這對矛盾的一條出路。 4 課題研究背景 現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的實際應(yīng)用。 備是一套開放式的設(shè)備，最多可由 9 個單元組成，最少時一個單元即可自成一個獨立的控制系統(tǒng)。由多個單元組成的系統(tǒng)可以體現(xiàn)出自動生產(chǎn)線的控制特點。 備一般用 制。 專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，在工業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。 在有多個單元組成的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)中，綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識，如氣動控制技術(shù)，機械技術(shù)，電工電子技術(shù)，傳感器技術(shù)， 制技術(shù)等。利用該系統(tǒng)，可以模擬一個與實際生產(chǎn)情況十分接近的控制過程。本次的課題就是在我們學校擁有 備的背景下完成的。 5 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng) 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的概念 所謂模塊 , 引用最多的是 指可組成系統(tǒng)的 , 具有某種確定獨立功能的半自律性的子系統(tǒng) , 可以通過標準化的界面結(jié)構(gòu) , 與其它功能的半自律性子系統(tǒng)按照一定的規(guī)則相互聯(lián)系而構(gòu)成的更加復(fù)雜的系統(tǒng) [ 1 ]。模塊化是指把一個復(fù)雜系統(tǒng)或過程根據(jù)系統(tǒng)規(guī)則分解為能夠獨立設(shè)計的半自律性子系統(tǒng)的過程 , 或者是按照某種聯(lián)系規(guī)則 , 將可進行獨立設(shè)計的子系統(tǒng)統(tǒng)一起來構(gòu)成更加復(fù)雜的系統(tǒng)或過程 , 這樣通過模塊化 , 一個復(fù)雜的系統(tǒng)就可以分解為一系列相互獨立的具有特定功能價值的 模塊 , 并且 , 在遵循統(tǒng)一的界面規(guī)則的前提下 , 各模塊進行半自律性獨立動作 , 同類模塊之間可進行替代 , 從而可根據(jù)需要 , 組成不同的復(fù)雜系統(tǒng)。青木昌彥的定義認為 , 對具有可分解性的系統(tǒng)各部件聯(lián)系規(guī)則的六種“模塊化操作” ,可以實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)新 [ 2]。 塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的基本組成 該系統(tǒng)由上料檢測站、搬運站、加工站、安裝站、安裝搬運站、分類站等六個部分組成。每一站都有一套獨立的 制系統(tǒng)，都能單獨完成一個動作過程，將各站按一定順序聯(lián)接在一起后，就組成了一個模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)。在 備上應(yīng)用了多種類型的傳感器，分別用語判斷物體的運動位置，物體的通過狀態(tài)，物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器是機電一體花技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的前提之一。在控制方面， 備采用 行控制，我們可根據(jù)需要選擇不同廠家的 備的硬件結(jié)構(gòu)是相對固定 的，我們可以根據(jù)自己對設(shè)備的理解，對生產(chǎn)加工工藝的理解，編寫一定的生產(chǎn)工藝過程，然后再通過編寫 制程序?qū)崿F(xiàn)該工藝過程，從而實現(xiàn)對 4， 5]。 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)國內(nèi)外的發(fā)展 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)是 司制造的集先進的氣動技術(shù)、 制技術(shù)為一體的自動化培訓(xùn)系統(tǒng)。從學生、工人到機械及電氣的專業(yè)人員都可以以這套系統(tǒng)為平臺，完成機電一體化技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的培訓(xùn)。研究人員可以針對設(shè)計、組裝、編程、調(diào)試到檢查問題和維護維修等一系列課題的不同層次得到全面的學習和創(chuàng)新。 統(tǒng)本身就是從實際 的工業(yè)生產(chǎn)中來，所以研究人員在此基礎(chǔ)上的創(chuàng)新和開發(fā)可以迅速地轉(zhuǎn)換到工業(yè)應(yīng)用中，可實現(xiàn)過程優(yōu)化及降低成本，通過系統(tǒng)模擬有助于降低成本減少風險及促進對復(fù)雜加工的了解 [6]。 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 我們實驗室的 產(chǎn)系統(tǒng)是以電感應(yīng)式傳感器、光電傳感器、漫射式光電傳感器為輔助元件，用這些元件來采集開關(guān)數(shù)字信號。然后把這些數(shù)字信號輸入核心部件 輸入印象寄存器，通過里面的程序處理輸入信號，最后把處理的結(jié)果送給輸出印象寄存器，來驅(qū)動電機、氣動控制元件、氣動執(zhí)行元件和機械手等。 6 結(jié)束語 模 塊化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件 是時代的需要，是時代的產(chǎn)物，模塊化的的意圖和最終目的就是為了滿足人們對多樣化的需求和適應(yīng)激烈的市場競爭，在多品種、小批量的生產(chǎn)方式下，實現(xiàn)最佳的效益和質(zhì)量。模塊化的對象是產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成，模塊化不是研究和解決某一個孤立的產(chǎn)品或系統(tǒng)的設(shè)計或構(gòu)成的問題，而是解決某類產(chǎn)品或系統(tǒng)的最佳構(gòu)成形式問題，即系統(tǒng)由標準化的模塊組合而成。由于模塊化的對象是系統(tǒng)，因而運用系統(tǒng)工程的原理和方法，是開展模塊化的基本原則。模塊化的主要方法是系統(tǒng)的分解和組合，模塊化的產(chǎn)品或系統(tǒng)是由標準的模塊組成的。模塊如何產(chǎn)生，能否有 效地組合成產(chǎn)品或系統(tǒng)，產(chǎn)品或系統(tǒng)的分解和組合的技巧和運用水平，是模塊化的核心問題。模塊化的目標是建立模塊系統(tǒng)和對象系統(tǒng)。模塊化活動的目標或產(chǎn)物有兩個，即形成模塊系統(tǒng)和模塊化的產(chǎn)品系統(tǒng)。建立模塊系統(tǒng)是實施模塊化設(shè)計的前提，形成模塊化產(chǎn)品或系統(tǒng)則是模塊化的最終歸宿。 參 考 文 獻 [1] 徐雙慶 ,陳學光 ,李晶 . 國內(nèi)外模塊化理論研究綜述 [J]. 科技管理研究 ,2008,(9). 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[13] 姜繼海 ,等 . 液壓與氣壓傳動 [M]. 北京：高等教育出版社， 2000. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題主要針對 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計 ， 通過對參考文獻的閱讀和學習，針對任務(wù)書要求，對涉及 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計 做了一些初步地了解， 主要 以下幾個步驟進行 : (1) 首先 了解使用 模塊化 概念 。 (2) 搞懂 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計 要求。 (3) 查閱 模塊化生產(chǎn) 相關(guān)的資料 。 (4) 完成論文的初步框架 。 (5) 通過自己的設(shè)計體會，結(jié) 合已有的參考文獻，對 模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計 流程進行歸納總結(jié)。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 ： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審 查意見： 負責人： 年 月 日