组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际运用

董帅帅 张可可 丁万飞 樊福磊

摘 要：在本文我们分析了机械设计与自动化技术的相互依存的关系，并详细介绍了组件技术及模块化设计的核心内容和交互关系，最后结合设计文件方面的实际应用问题，讨论了机械化系统设计的规划设计过程。

关键词：组件技术;系统集成;设计文件;规划设计

在当今社会自动化技术越来越成为影响社会生产力的一大重要因素，它在各个不同的领域都有着广泛的应用，尤其是在机械设计方面。有了自动化技术，我们可以在宏观上对机械进行调控，减少人力资源成本，从而提高整个机械制造的效益，它是现代化机械設计的基石。机械设计中的自动化核心在于组件和模块化自动化设计。自动化在机械设计中的这一应用可以从整体上提高了机械系统的开放性。相应的这种应用也会反过来促进自动化控制系统更加完善，这样相互激励，形成良性循环。

1 组件及模块化自动化设计的意义

组件及模块化机械设计在自动化技术的应用中占据着重要地位。 这种应用可以最大程度上满足客户对于机械系统设计的各种独立要求。同时该系统还给不同客户的不同数据的交互处理提供了良好的平台。同时随着市场的竞争选择，统一控制的系统越来越成为市场的主流，由此我们汰换掉无法互通的机械设备，就能很大程度上提高工作效益。当今时代客户的需求越来越复杂多样，这就需要把单一模块的机械设计改进成多模块设计，因此利用组件及模块化机械设计来实现自动化系统设计成为了必要。

2 技术核心内容

2.1 组件技术

组件技术最核心的特点就是可组合性强，客户如果需要长时间反复动作也可以通过组件技术实现。它的另一特点就是运用起来很灵活，可以提高了通信的自由度。

2.2 系统集成

借助于组件技术可以标准化总线技术，以实现组件之间灵活地通信配置，扩大了自动化的设备控制范围，并且在实际生产过程中将控制模式改善为多进程和多设备的模式，这是一种横向集成。另外，可以通过TIA系统结构，实现纵向集成，以这种更加便捷快速的方式建立起高速网络系统。在这一过程当中，使用路由作为交互节点，将系统速度提升至最大。因而，大量信息传递需求管理模式可以借由纵向集成实现，从而达到一体化管控的目的。

3 实际运用

3.1 设计文件

通常我们在进行机械设计的过程中需要采用大量的数据和文件。所以我们在进行整个设计流程前必须详细了解有关设计过程的文件和数据配置要求，以此来提高设计数据的科学性和合理性，从而在保证设计目的的前提下提高整个设计流程的效率。但是在实际情况中很少有设计人员会在进行设计流程前仔细检查配置数据和文件的合理性和有效性，他们往往把重点关注在产品开发上，而忽视组件技术与模块化设计的交互关系，这样模块设计的进一步优化成为很大的难题。因此我们要想实现模块的优化就必须把组件技术与模块化设计有机的结合起来，在设计过程中编写不同的模块时就要预先留有备用接口，这样在后期就能更好融合。作为机械设计人员在充分了解了传统系统设计理念之后，再来改进模块系统的缺陷，并且升级组件，从而实现对整个系统设计的优化。

3.2 规划设计

根据用户订货需求、市场需要和新科研成果制订设计任务。市场调查是在明确任务的基础上广泛地开展，内容主要包括用户对产品功能、技术性能、价位、可维修性及外观等的具体要求;国内外同类产品技术经济情报;现有产品的销售情况及对该产品的预测;原材料及配件供应情况;有关产品可持续发展的政策、法规等。可行性分析和报告是针对上述技术、经济、社会等各方面信息进行详细分析，并对开发的可能性进行综合研究，提出产品开发的可行性报告，报告一般包括：产品开发的必要性，市场需求预测。有关产品的国内外水平和发展趋势。

预期达到的最低目标和最高目标，包括设计技术水平、经济和社会效益等。在现有条件下开发的可能性论述及准备采取的措施。提出设计、工艺等方面需要解决的关键问题。投资费用预算及项目的进度、期限等。技术任务书下达对开发产品的具体设计要求，它是产品设计、制造、试制等评价决策的依据，也是用户评价产品优劣的尺度之一，内容主要包括：产品功能、技术性能、规格及外形要求。

主要物理和力学参数、可靠性、寿命要求。生产能力与效率的要求。环境适应性与安全保护要求。经济性要求。操纵、使用、维护要求。设计进度要求。

4 结语

在当今社会生产中，机械设计制造需要自动化系统来进行宏观调控，反过来机械制造的进步也会促进自动化系统的进一步完善，它们是互相依存的。一起作用于国家的自然生产力，共同促进着国家工业经济的发展。而自动化技术发展的核心内容便是组件以及模块化机械设计，因此作为设计人员我们不仅需要掌握好组件以及模块化机械设计的内容、文件和数据配置，更要注重二者之间的交互联系。这样才能更好的对整个机械系统进行更好的优化。

参考文献：

[1]王文玺，孟文，肖世德，王兆华.基于组件技术的组态软件通信模块设计[J].微计算机信息，2008（07）.

[2]韩海军.组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际应用研究[J].机械管理开发，2016（10）.

[3]贾念平.组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际运用研究[J].科技展望，2015（16）.