构建机械设计方案的三大要素有哪些

  当今的世界正在发生的变化，它在悄悄改变着人们的生活方式和生活质量，制造业也与人们的生活一样正在从随意和粗放走向严谨和精细化，这得益于装备制造业与自动化技术日益紧密的结合。

  印刷行业的变革不是孤立的，其他的行业也正在进行着同样的演化过程。塑料机械、包装机械、纺织机械以及CNC/机器人等行业都面临着一个同样的问题，即每一批订单，甚至每一台设备的订单，都要考虑客户不同的个性化需求。大批量、同质化的产品已经进入完全竞争的阶段，会逐渐失去竞争力。设备制造商面临着一个艰难的战略选择。大规模、同质化的制造模式只能靠价格取胜，属于利润空间狭窄的商业模式。个性化方案、系列化生产的模式所面临的压力是研发的投入、成本的控制以及灵活的反应能力，这会成为企业发展的瓶颈。个性化方案大批量生产面临的挑战因素如图1.6所示，它描述了这个战略选择将面对的挑战。

  迎接这个挑战就要发挥自动化软件的效能，而最根本的设计理念就是“模块化设计”。在构建机械设计方案时，有三个要素最为重要

  1)模块化的系统构架。无论是机械部分、电气部分，还是自动化软件部分，有了模块化的构架，才能像搭积木那样组合成多种多样的设计方案。

  2)软件工程。软件工程包括软件架构、软件设计、项目管理以及产品生命周期管理等内容，这是面向未来工程化的思想。只有在规范化和标准化基础上设计的软件才具备长久的生命力。

  3)知识的重复利用。机械制造的关键技术和工艺将越来越多地沉淀到软件设计中，软件将成为机械制造知识产权的核心。将成熟的功能或技术标准化，避免重复的、无谓的开发，需要将测试的、验证过的、成熟的知识封装入功能库，以便重复、高效地利用。另外，从自动化技术的角度来看，建立一个自动化功能库，针对特定的机械制造业研发相应的行业模板，创造一个定制化应用的研发环境，是解决个性化需求、设计自动化构架方案的理想平台。个性化自动化方案构架如图1.7所示。

  具体到某一个机械制造厂商，这意味着“多型号机器，一套软件”的系统构架。这样的一套软件架构，不仅创造了统一的操作习惯，而且大大缩短了新机型的研发周期，降低了研发和售后服务成本，更重要的是，它有力地保证了方案的可靠性和质量。

图 1.6 个性化方案大批量生产面临的挑战因素      图 1.7 个性化自动化方案构架

  纺织机械的统一软件构建平台如图1.8所示，图中DM代表着数据模块，这是某纺织机械制造商的软件架构案例。

图1.8 纺织机械的统一软件构建平台