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1、防洪能力差。
2、巷道内平坡段自流排水不畅易积水,污染生活用水水源。
3、设备无自动控制且操作复杂,设备故障率居高不下。
4、巷道渗水无法完全回收利用造成的水资源浪费。
关键词:泵房、防洪、模块化、自动控制
Abstract: Luanchuan Long Yu Molybdenum Industry Co., pump house of life needs to play flood control, living area with water and production backwater of multiple tasks, through the modular design of the pumping station to resolve the following issues:1, the flood control capacity.Flat slope sections within the roadway gravity drainage is poor stagnant water contaminated domestic water water.Equipment without automatic control and operation of complex, high equipment failure rate.4, the roadway seepage can not be completely recycling the waste of water resources caused.Keywords: pumping stations, flood control, modular, automatic control
栾川龙宇钼业有限公司小庙岭选矿公司的ST2500型钢绳芯胶带输送机(B=1200)总长1750米,是矿石运输的必经工艺,该胶带输送机有1350米处于地下巷道内,2012年7月24日栾川地区突发50年一遇的特大洪水,造成巷道730米水平段被淹,停产3天,造成了巨大的经济损失。因此,满足防洪需要,兼顾巷道渗水综合治理利用是本次泵房模块化设计的目标。
问题
1、防洪能力差。2012年7月24日栾川地区突发洪水,造成1.75公里的胶带输送机巷道其中800米水平段被淹,导致停产3天。
2、巷道内平坡段自流排水不畅易积水,污染生活用水水源。机尾至机头方向730米处属水平段因坡度小,渗水大,地面泥泞湿滑,巷道内自流排水渠在丰水期排水能力严重不足,巷道渗水在流向至机尾70米处的泵坑时混入污泥,导致生活水带有严重的污泥味。
3、无自动控制且操作复杂,设备故障率居高不下。设备运行时,需用潜水泵从泵池打至4m³的水箱再经多级泵打至生活水高位水池,操作复杂且极易发生引水箱被抽干,造成多级泵无水运行事故,生活水泵安装的泵池上盖板厚度较薄,刚性差造成
设备振动超标。
原泵房流程图
4、巷道渗水无法完全回收利用造成水资源浪费。丰水期巷道内渗水量充沛,且比从水源地和尾矿库回水经济性好,因设计回水泵流量小无法全部回收利用巷道渗水。
措施
1、模块化泵房设计时将巷道防洪作为重点,巷道正常情况下涌水量为45m³/h,2010年7月24日的洪水为栾川地区50年一遇的特大洪水,事故涌水量为800m³/h,泵房设计事故防洪泵采用单级双吸离心泵,防洪能力1200m³/h,可以抵御50年一遇的特大洪水。
2、730米-850米处渗水点集中,水质较好,在730处新建生活水集水坑,经潜水泵直接输送至泵房生活水池,由2#回水泵输送至高位生活水池。保证了生活用水的水质,减轻丰水期巷道内自流排水渠的排水压力。
3、泵房及泵坑内设备控制系统全部采用液位自动控制,有效的避免了设备因控制不当造成的设备故障。具体流程如下:
3.1、生活用水:730m处泵坑液位超过设定值时潜水泵启动,将水输送至泵房生活水池,当生活水池水位超过设定值时,2#回水泵启动,将水输送至高位生活水池。当水位低于设定值时,设备停运。
3.2、生产用水:70m处泵坑液位超过设定值时该处离心泵启动,将水输送至泵房生产水池,当生活水池水位超过设定值时,1#回水泵启动,将水输送至高位生产水池。当水位低于设定值时,设备停运。
巷道内地形图
泵房水平布置图
4、同时启用1#、2#回水泵确保巷道渗水全部回收至高位水池,避免了巷道渗水经泵房水池溢流管溢流到河道造成的水资源浪费。
结论
通过泵房模块化的设计和实施,在满足防洪需要的同时,巷道水得以全部回收利用,应对2012年7月9日栾川地区出现的突发性降水时,泵房防洪作用明显,保证了巷道内胶带输送机的正常运行。
参考资料:
1、《泵站设计规范》GB/T50265-97
按医院规模,提供合理购买方案
医院PACS用户需求的日渐成熟理性,对进行本地化定制需求的增加,以及行业标准的日渐完善,催生了EBM将PACS产品进行模块化分解的最初想法,经过大量的市场调研工作及研发部门的精心设计,70余个PACS功能模块应运而生。对于初次接触功能模块的用户,或许不清楚该购买哪些功能,实际使用中能获得怎样的效果,因此,针对不同规模的医院,EBM设计了基本型套装;针对体验型用户,EBM提供了试用版和按日计费服务,便于用户酌情选择。
按模块采购,缩短系统建设周期
如何简化信息化建设的过程,缩短建设周期,是医院管理者们着重考虑的问题之一。在这样的情况下,EBM将PACS按使用者的需求分解为许多功能模块,用户可以按医院要求选择不同的模块,既能够满足用户的原始需求,又提供了完备的扩展能力,便于日后的更新升级,为用户提供了最大化的自由选择权。
根据必要性、选择性、可扩容性等因素,这些功能模块被进行划分,比如初次建设PACS的医院,可以先选择通用模块:用基础模组搭配CT工作站模组、DR工作站模组或MRI\CR等各种影像设备工作站模组,配合一定数量的客户端授权及检查储存。
已建设PACS的医院,如需要功能升级或者采购高端产品模块,可以选择:DICOM排版打印、ECG、骨科测量、摄影工作站、影像融合等模块。
如果想增加联机数或增加接入许可,可以选择:128 Connection模组及5000 Studies模组,同时用户也可以自定义检查量及licences数量。
EBM PACS共计被细分为70余个功能模块,这些模块既相互独立,又可以随意进行组合,可针对不同医院的不同应用需求提供高弹性的采购选择。
按需求采购,节约系统建设成本
1设计流程
首先,收集各种型式、不同起吊吨位、跨度和起升高度等因素制约下的成功产品案例,将其划分成相应的模块,对模块进行相应的编码,并将数据储存在数据库中;然后,提取典型模块的形位尺寸,将其变量化后得到可以参数化驱动的模板;最后,根据用户需求信息在模块库中查找需要的模块,如果找不到相匹配的模块,则选取相应的模块模板通过参数化和优化后得到的新模块经组合形成所需产品。门式起重机广义模块化设计流程见图1。
2广义模块化设计实现的关键技术
2.1模块库的建立按照传统模块化设计的思路对门式起重机进行功能结构分析,划分的功能结构框图见图2,根据相应的功能结构建立对应的产品库和模块库。收集典型的结构型式和以往成功的实例,经优化后形成较完善的模块库,这一过程对于广义模块化设计是十分重要的,但往往会因设计水平和时间的关系影响模块库中模块质量和模块类型,以致影响整个广义模块化设计的应用范围和应用效果。
2.2模板库的建立模板库的建立过程实际上是利用数据驱动参数化模型库中的几何模型或程序,进行模型重构的过程。参数化模型库的建立通常是通过编程或在CAD软件内通过参数化建模来实现,在CAD软件内部进行参数化建模时,一般应首先进行零件或装配体的初始几何建模,然后将控制模型形状与位置的尺寸变为参变量。在模块库建立的基础上,对模块经特征提取、参数提取和参数化驱动设置后便形成了模块模板,在SolidWorks软件中建立模板库的过程见图3。
2.3模块的编码模块的编码[5]是在遵循唯一性、完整性、简洁性、易于计算机处理的原则下,用字母和数字作为代码来描述产品与模块的总体信息、从属关系、接口信息、结构特征信息等相关信息,便于用计算机辅助模块选择、组合和管理。图4为模块模板的信息编码。模块的从属关系信息与模块的结构特征信息主要用于模块的选择;模块的接口信息用于模块的组合;其他信息用于模块的管理。
2.4数据库的建立与访问Access数据库是一个小巧的数据库管理系统,功能简单但相当完善,可以完成诸如查询、增加、删减、排序等对数据的操作功能,满足设计系统中数据库对数据管理的要求。ADO基于通用数据访问技术,用ADO访问Access数据库的主要步骤有:引入ADO动态链接库、与数据源的连接、数据操作和关闭数据源。
2.5参数化设计过程目前,几乎所有的三维CAD系统都支持参数造型功能,在SolidWorks软件中以铰座为例来说明参数化设计过程。如图5所示,选择220这个尺寸,在名称栏输入相应的参数符号D1以代表220这个具体值,当重新建模时,根据输入的D1值来替换220以实现参数修改。以"D1@草图2"这个尺寸为例,用来驱动SolidWorksAPI语句为:swPart.Parameter("D1@草图2").SystemValue=D1/1000。当外界对D1赋予新的数值时,SolidWorks将按输入的参数重新生成新图形。还可以通过添加方程式,修改部分主要参数控制其他相关的从动尺寸,从而实现快速设计。
2.6工程图优化技术在对模板库的模块模型按用户要求重新生成后得到的是三维图形,最终是要把三维图变成二维图纸来满足生产的需要,但模型驱动后直接生成的工程图往往存在位置不准确、比例不协调和尺寸漂移等问题,因此需要对工程图进行合理的调整以满足生产的需要[6]。
3设计系统的实现
建立VB程序与SolidWorks连接,创建一个SolidWorks的应用对象,连接函数如下:通过这个函数就打开了SolidWorks的接口,可以调用它的API函数,然后以Access作为数据库,利用ADO数据库访问技术,以三维软件SolidWorks为平台,建立门式起重机的广义模块化设计系统,系统界面见图6。
4结语
关键词:模块化设计;几何思维;产品设计方法
1 产品形态的几何化思维
塞尚说过:“自然界的物体,都可以还原简化为正方体、球体、圆锥体、圆柱形的构成”,也就是说立体几何中的基本形,是构成世间万物的基础。[1]现代社会,运用几何形态、几何原理进行产品造型的例子随处可见,工业产品的一个显著特点就是大批量生产。模块化组合出的产品也需要参照几何形态的特征,不同的几何形态所连接的方式和接触面都是不同的,所以几何思维是在模块化设计中必不可少的。
几何形态是经过严格定义和精准计算出来具有一定规律的形体。按其特点不同,可以分为三大类:柱体、椎体、球体。[2]这些基本的几何形态,在模块化的使用中都可以利用面与角度等关系,再赋予模块化的功能,使得体块的衔接更完整,并且根据几何形态设计的模块化产品更加规整,组合方式更为有序。
2 运用几何思维的模块化设计方法
2.1 几何模块重复法
每个几何体都有特定的线、面和接触的点,想要做成完整的模块化产品,就需要找好接触面的特征,将规律运用在重复的单一模块中,使得单一重复的模块可以适合各种形体的连接。几何模块重复法只需按照几何体的规律特征,重复排列几何模块即可,并且有很好的扩展性。整体性问题解决之后,就可以按照之前确定的功能模块和适合的模块整合方法,将功能划分在重复几何体上。
英国设计师Jack Godfrey Wood和Tom Ball hatchet设计了一个BUILD模块化搁架系统,就是以单一标准几何模块重复组合,排列出完整的搁架系统,并且能够符合不同的使用方式,可以将其变成书架、隔断墙,形状结构完全用户自己定制。而且拼成搁架之后,所有单元的底面都在同一水平线上。使得产品在不规则排列造型的同时更好地实现功能(如图1)。
2.2 相似模块连接法
不同的几何体虽然外形不同,但是细分其中的面与面或者线与线之间的关系却有相似之处,相似模块连接法,是借助模块外形结构的几个相同的块面特征,使得模块之间紧密连接。产品不同的功能模块可以附加在不同的几何模块上,由于不同几何体的外形不同,所以更能凸显功能的区分,以适应不同的需求。但是一个相似模块却有几个接触面可以与其他模块完美拼接,所以不同的相似模块也可以达到产品的完整性。
西班牙Pottery Project设计工作室设计了一款Ma-ce-ta花盆,采用模块化设计,可以大大节省花盆空间。Ma-ce-ta花盆由Ma、ce、ta三种基本花盆模块组成,每个模块都采用多面几何体构成,既可以单独使用,也可以拼接在一起使用。模块化设计让用户可以根据家里空间的大小灵活摆放花盆。三种基本的花盆模块可以组合成不同的拼接方式,所以摆放可以更加灵活(如图2)。
2.3 子模块载体法
产品想要实现不同功能,就可以设计不同的功能模块,但是这些功能模块并不是单一存在的,这需要一个主模块作为载体存在,将不同的模块连接在主模块上,达到可以实现很多功能的效果。子模块的设计可以更加自由,只是针对设计的功能。但是子模块载体法必须使得子模块和主模块之间的连接紧密,并且在主模块上预留出子模块的结构位置,使拼接完成后产品整体性完好。
谷歌模块化手机Ara是近年谷歌向外界展示的以多个不同模块组成的智能手机,是由主模块和多个不同模块组成的手机。Ara手机最为重要的组件是由谷歌自行设计的包括通讯模块和备用电池在内的铝制手机骨架,而包括屏幕、处理器和电池在内的零部件都将能以模块形式接入,最终组成一部完整的手机(如图3)。
3 结语
本文主要介绍了几何思维的模块化设计方法,通过对几何形态的分析研究,提出了产品的模块建立可以先从几何形态入手。总结出了运用几何思维进行模块化设计的几何模块重复法、相似模块连接法、子模块载体法等方法,并且举例分析产品,归类说明了不同几何思维的模块化设计方法所适用的范围以及给产品带来的优势。
参考文献:
[1] 程强.面向可适应性的产品模块化设计方法与应用研究[D].湖北:华中科技大学,2009.
[2] 金晓姣.产品造型设计方法归纳分析与演变研究[D].辽宁:沈阳理工大学,2012.
[3] 尹翠君.模块化产品艺术设计方法的研究[D].湖南:湖南大学,2004.
[4] 孙明阳.汽车造型模块化设计研究[D].吉林:吉林大学,2014.
[5] 李国喜,吴建忠.基于功能-原理-行为-结构的产品模块化设计方法[J].湖南:国防科技大学学报,2009.
对模块化的定义以及模块元件的定义进行阐述,并对模块元件的结合方式进行总结。同时论述模块化产品的设计原则、设计方法以及目前模块化的市场应用前景,以不同的企业应用为例进行对比总结,最后得出模块化产品的优点以及发展趋势。
关键词:模块化设计;产品设计;设计方法
中图分类号:
F27
文献标识码:A
文章编号:16723198(2013)10008301
1 模块化产品设计方法
在模块化产品设计的过程中,通过分析得出模块化设计原则,以作为设计的依据,方法如下:
(1)模块化设计的产品必须满足所有需求:依据文献、调查,及访谈获得使用者需求的重要资料,将其整理后,根据使用者需求项目进行模块化设计,以利用不同单元模块搭配组合,满足不同使用者的需求。
(2)依据功能需求进行分割,设置模块化单元:将可合并的功能加以整合成为独立的单元,进行单元模块设计,并考虑单元模块间的连接,制定标准化尺寸,一次为单元模块设计的依据。
(3)可排列组合的模块单元:设计的模块强调可灵活排列组合,能适用于各种空间环境,满足不同人群的需求,且考虑各模块设计风格的一致性,其各系统的单元均能互换使用。
2 模块化导入产品设计分析
产品开发程序分为十个阶段:(1)确认顾客需求。(2)建立目标规格。(3)概念产生。(4)概念选择。(5)概念测试。(6)设定最终规格。(7)专案计划。(8)经济分析。(9)建立竞争产品标杆。(10)模型与原型。
由以上活动可以看出在概念发展阶段主要是了解客户需求,并将客户需求转换为产品目标规格,并建立产品概略外形及概略的产品组装流程图,最后产生数个产品雏型,经过专案团队评估分析,以找出最佳的产品雏型。所以在产品概念阶段既导入模组化设计有以下的缺点:
(1)模组化设计会限制设计及创新的自由度,设计初期应集思广益,主动寻找好的产品创意,针对不同的市场与顾客需求,权衡考量设计可能会产生的各方面影响,如一开始既受限于模组化的框架,不利于产品创新的发展。
(2)产品设计初期,设计变更所影响的产品架构幅度较大,反复的设计变更导致于产品架构与功能模组之间也不断地跟着变动,如此变动造成在产品开发初期花费太多时间于模组化过程中,导致产品开发时间过长,延迟产品上市时间,不利于产品取得市场优势。
系统层级设计阶段主要是根据产品概念发展阶段所产出的产品雏型,定义产品的结构,产品子系统与构件之划分以及产品系统的最终组装方案等,在此阶段产品架构定义明确,不容易产生大变动的设计变更,所以在系统层级设计阶段根据产品架构定义产品模块,界定模块界面,避免花费太多时间于大幅度及重复地模块化变更,以缩短产品开发之时间。
3 模块化产品设计原则
产品的构成是由许多的零件在空间上进行装配而成,但一产品的组成少则十几个零件,多则上千上万个零件,如何将这些零件依产品之架构分成不同之模块,模块的范围如何界定,在模块化过程中应依据哪些准则,基于上述之问题本研究提出之模组化设计的原则如下。
(1)单一功能化:模块单一功能化应是产品模块化设计的第一步,一产品按照其功能可以区分为不同的系统,例如自行车依其功能性不同可分为五大系统包含车架系统、制动系统、车轮系统、传动系统及转向系统,而这五大系统既可分为五个模组。
(2)标准化:也可以称之为重复化,就是同样的零组件重复出现在不同的产品上。在产品开发过程中重复使用现有零组件,可以分摊开发的成本,降低新零件数量,缩短整体开发时程。标准化分为内部标准化及外部标准化。
(3)规格化:也可称之为参数化或数据化。模块化设计强调模块可搭配变换,所以模块与模块之间锁固方式的相关参数(例如螺栓大小、螺栓孔数量、螺栓孔距离等),及模块实体的相关参数,须建立系统化标准规格,唯有如此才可以确保模块在组装的时候,彼此之间能够正确稳固的结合、安装。
(4)可拆解化:产品元件之间的接合可分为永久接合及可拆式接合,模组化设计强调模组可搭配变换,所以模组与模组之间锁固方式不可使用永久接合方式,应以可拆式接合为主。
4 模块化产品设计流程
产品开发分为数个不同阶段,本研究依据产品开发流程,在系统层级阶段导入模组化设计,本研究所提出之产品模组化流程如下:
(1)建立产品结构:设计者在此阶段提出产品的架构与主要功能。个别的组成元件与其主要的功能需求予以决定,并传递到下一个步骤。
(2)选择元件:设计者选择符合上一步骤定义所需要的元件。
(3)取得组装关联:分析并定义出产品元件之间的设计关联性。
(4)验证组装关联:检查产品元件间的设计关联性,是否满足整个产品的主要功能需求,这些关联是否合理,是否有矛盾的现象。
(5)确认:确认所有选择的元件是否都有被使用到。如果必要的修改已经完成,则视为所有的元件都已满足所定义的需求。
(6)建立产品架构:当所有的元件都已经被选择,且彼此间的关联性已被完整定义,此产品的架构即定义完成。
参考文献
[1]童时中.模块化原理设计方法及应用[M].北京:中国标准出版社,2000.
关键词:分层模块化设计;文档管理系统;MVC;面向对象;模块独立性
中图分类号:TP3文献标识码:Adoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.010
Object-oriented Programming Method of the Use of Layered Modular
WANGHui-e1, WANG Xin-ping2, XUE Ting-ting3, WANG Chao4
(Department of Information Engineering , Taishan Medical University, Taian Shandong271016, China)
【Abstract】 In order to research activity process of unified management, improve the utilization rate of scientific data, greatly convenient researchers, the document management system is developed. Under the guidance of an object-oriented ideas,taking the stratified modular design, this paper expounds the module independence namely coupling and cohesion between modules, and data exchange process, then get the document management system. In the process of layered modular design, while the MVC design patterns, introducing entity class, database access class, business class, make the whole document management system in environment with good structure, prominent scalability,and easy to maintenance
【Key words】Layered modular; Document-management system(DMS); Model-view-controller (MVC); Object-orient; Module independence
0引言
随着计算机科学技术的发展,软件开发方法不断涌现,但是模块化的设计思想并没有被遗弃,以其独特的编程方法得到了广泛的应用与发展。分层模块化设计是传统软件工程中提出的软件设计方法,目的是运用“分而治之”,“逐步求精”的思想,把一个庞大的系统分成若干各模块,然后根据系统的层次关系组合成一个完整的系统。以文档管理系统为例,来阐述分层模块化设计的原理与过程。
1需求分析
面向对象的系统分析就是把系统的设计过程看成是把系统所要求的问题分解为一些对象,以及对象间传送消息(message)的过程。面对初始无头绪、没重点的分析过程,可以将模块化与面向对象分析结合在一起,以功能模块划分用例,不仅实现了面向对象方法所提出的将数据和处理数据的过程结合为一个整体,增加面向对象分析的可操作性,又体现了模块化中使得每个模块完成一个相对独立的特定子功能的思想,最终建立起简洁、准确、可理解的正确模型。
图1DMS功能模块图
2模块化设计
采用分层的模块化方法,首先将系统划分成几个大模块,然后再对大模块进行划分,如此下去,直至分解到功能明确、易于实现的原子模块为止,这样就能形成结构层次清晰的模块化结构树,实现了对系统的分层的模块化设计[1]。每个模块就是相对独立,达到高内聚低耦合,模块的增、删不会影响整个系统的运行。各模块之间的数据调用都是通过对应的接口来实现[3]。这种结构的设计思想完全遵循面向对象的设计方法,将各个类内部的属性和方法进行封装起来,内部接口都采用类方法来实现。
下面以文档管理系统为例具体阐述面向对象软件开发过程中分层的模块化的运用。(采用Visual Studio 开发,单机版)
2.1
在指导老师的指导下采用MVC模式,将整个系统划分为视图层、模型层、控制器层三大模块[2]。该三大模块相互独立,其中视图层为单机版窗体,模型层代码只与数据库相关,控制器层包含事件中的具体操作方法,而并不依赖于从数据库中检索数据的方式。
2.2
进一步将MVC中的模型层划分为实体层、业务层和数据访问层[4],然后给出各模块的具体设计。
2.2.1实体类
在该文档管理模块中,将实体对象的属性单独拿出组成程序的“实体类”放进命名空间为EL的实体层中。例如文档对象(Doc)对应的数据库中表是Files(Fno,Title,Author,Parentno,Pno,Path, IsDir,Createtime)那么对应的实体类做如下定义:
class Doc
{ private intfno;
public int Fno
{
get { return fno; }
set { fno = value; }
}・・・・・・ }
图2项目的实体-对象模型
各个实体对象将自己的属性封装在不同名的类里面放在实体层中,这就是对实体的模块化处理。
2.2.2业务类
把对象与主界面或控件之间的调用关系使用的方法归到“业务类”放进命名空间为BLL的业务层中。该层中的方法通过调用数据访问层获取需要处理的数据, 进行处理后将结果封装成实体层中的对象, 如果是多个对象则将这些对象存进一个动态数组集合中,然会返回[1],如上述“文档实体”(Doc)的业务类 BizDoc。
class BizDoc
{
//取出所有信息
public static List GotDocInfo()
//以文件名、作者、刊物号、日期为查询标准(省略)
//添加、删除、修改一条记录(省略)
}
2.2.3数据库访问类
把不同对象调用数据库访问的方法封装形成“数据库访问类”放进命名空间为DAL的数据访问层中,该类用以封装对数据库的连接和访问, 可以直接对数据库进行增、删、改和查询操作,在查询时返回的数据集为Sql-DataReader 或DataSet 类型[1]。例如上述“文档实体”(Doc)的数据访问类:
class DalDoc
{
//从数据库中查出所有的信息
public static SqlDataReader GetDoc()
//以文件名、作者、刊物号、日期为查询标准(省略)
//添加、删除、修改一条记录(省略)
}
简单介绍程序运行的原理:
图3各类之间关系
业务类通过调用数据库访问类获取需要处理的数据, 进行处理后将结果封装成实体类中的对象, 如果是多个对象则将这些对象存进一个动态数组集合中,然会返回[1]。
通过MVC模式的模块化设计,使得实体对象、数据库访问功能、业务执行模块在MVC各层中实现了良好的封装,提高了可读性、重用性,更有益于后期的测试与维护。
2.2.4以业务类为例阐述模块化设计
在该文档管理系统中有三个业务类:BizDoc、BizDu、BizPub,以BizDoc为例介绍将该模块进一步划分为各功能明确、易于实现的原子模块:查询所有信息,以文件名Title、作者Author等为查询条件查询,增加、删减、修改。部分代码如下:
using DalD;//导入实体层的命名空间
using DOC;//导入数据访问层的命名空间
class BizDoc
{ public static List GetDInfo_sele_title(Doc d)//[1]
{List list = new List();
SqlDataReader dr = DalD.DalDoc.GetD_sele_title (d.Title);//[3]
while (dr.Read())
{ Doc doc = new Doc();
//此处省略
li.Add(doc);}
return list;
}
public static List GetDInfo_sele_author(Doc d) // [2]
{ List list = new List();
SqlDataReader dr = DalD.DalDoc.GetD_sele_author(d.Author);//[4]
//此处省略}
}
(1)模块独立性模块对数据的存取只限于该模块内部涉及的数据,其它模块不能直接存取该数据。借用面象对象编程即所谓封装。在该业务类方法中BizDoc.GetDInfo_sele_title(Doc d)[1]与GetDInfo_sele_author(Doc d)[2]是完成不同的任务的,前者实现以Title为查询标准的功能,后者以Author为查询标准,两个模块之间并没有实质的联系,可以独立的存在并运行,即使以Title为查询标准的子模块被删除或修改后也不影响以Author为查询标准的子模块,符合低耦合的要求;在[1]内部只做了一件事情,该模块内的处理元素属于一个整体,完成单一的功能,就是高内聚。
(2)模块间数据传递 如果涉及的数据属其它模块,则必须通过接口实现数据的存取。BizDoc.GetDInfo_sele_title(Doc d)[1]通过接收从界面传过来的参数保存到对象Doc d,BizDoc.GetDInfo_sele_title(Docd)[1]调用DalD.DalDoc.GetD_sele_title (d.Title)[3]方法实现到数据库中的查询,获取符合条件的信息,然后原路返回,最终在窗体中显示出来。
3总结
面向对象中引入模块化设计思想具有以下优点:提高了需求分析的可操作性和正确性;提高了代码重用性[3];利于后期的测试与维护;有利于实现项目组的分工合作。这种模块化设计思想不光可以用该文档管理系统的开发中,在其它管理系统的开发过程中都可以采用这种设计模式。因此在开发的过程中调整开发思路,采用正确的开发方法,才能使开发的软件更科学、更规范、更有效。
致谢
在写作的过程中得到了泰山医学院信息工程学院的马华(教授)的 指导,我们表示衷心的感谢!
参考文献
[1] 李光明,蔡福俊,李红强.分层的模块化设计在HIS 中的应用[J].计算机工程与设计,2008,29 (22 );5901-5902
[2] 马华,韩忠东,孙静,张西学. .NET 中基于代码隐藏的扩展MVC设计模式研究[J]. 微计算机信息(管控一体化),2010,26(9-3);226-227,217
[3] 张志杰. 基于分层结构的管理信息系统架构设计[J]. 计算机技术与发展,2010,20(10):147-149、153
[4] 李光明,蔡福俊,李红强.基于Caché 的系统分层模块化设计研究与实现[J].微型电脑应用,2010 ,26 (3 );27-28
关键词:知识;组织设计;模块化
如今环境的变化速度已大大超出了传统战略[3]的可调控范围,组织对周围环境的适应能力也在日益降低。拥有智力资本的智能型人是推动企业创新的关键[4]。
一、模块化
在产品和企业组织模式设计中,模块化已经被广泛的运用。以技术模块化原理为方法的企业组织设计在得到了普及和应用的同时,也使得企业组织管理更加复杂 。一个系统能否模块化取决于该系统的可分解性[5],如果把技术模块化的手段直接运用到企业的组织设计之中,往往会容易出现模块化危机。
二、基于知识的模块化方法
基于知识的模块化组织其结构是组织自身、关系选择、运行设计,信息反馈等每个环节的有机衔接,并不是各个因素的简单结合。一旦组织单元的合作动机不明晰,出现盗取核心知识或中途撤出等情况,企业间的知识交流就不能高效地运转,也将会导致其他组织单元的知识外泄。在这些情况下,知识模块必须对各因素进行逐个分析,重新考虑在组织设计中涉及的各个模块的平台开发,运行程序,协调机制,信息反馈机制等因素,明确组织设计的目标以提升设计的效果。
三、基于知识模块协调的组织运行机理
模块化组织治理是模块化主体之间的利益关系组织协调过程。基于知识模块的组织的运行机理是指该组织采取并行分布式运行方式,实现知识管理的链接,凸显共享知识库的作用。知识的共享与创新是通过知识链上知识的流通与管理环节来创造的。知识模块的运行是通过知识的链接作用,为单元提供缺口知识资源,通过团队的效应以实现知识合作的目标。
知识链的构建是通过把分散于不同时点和不同业务职能的知识进行重新排序组合,在时间和空间上实现连续分布。组织运作过程依托的知识共享平台是依靠具有强大的知识创新能力的知识工作团队,实现知识资源跨越边界、地域的动态性重组来实现知识重组与创新的。基于知识模块的组织运行机理如下。
(一)明确共同目标
基于知识的模块化组织的有效运行首先依赖于知识共享平台的有效运行。组织目标的实现是通过知识模块的共享与协作关系实现的,组织的激励机制,文化氛围会影响知识的共享成果,进而影响组织目标的实现。
(二)建立团队
基于知识模块的组织运作过程中,所有单元根据合作目标,建立每个具体的知识合作工作团队,相应形成基于动态契约信任网的运行模式。发起的组织单元及合作伙伴根据需要,组成协调委员会,协调组织整体运作、积极引导与构建职能子网络、监督各单元的合作行为等,对组织的整体运行过程实施调控。组织契约的关系是建立在合作伙伴相互信任的基础之上的,通过建立动态信任网,对组织成员进行制约与激励,使组织运行良好。这里需要说明,决策权的下放使更多的组织成员参与,将有利于吸收更多新知识,并应用于产品或服务中。
(三)推动充分沟通
研究表明,跨部门整合、活动重叠性和团队有效性等组织根植型隐性知识,可显著提升企业突破性创新绩效。相互依赖催生的非正式契约关系也可以使企业的知识获取成本更低。基于知识的模块化组织,必须保证最大程度地实现合作人员的沟通与交流,在促进共享合作顺利开展的同时,培养协调发展和认同共生的文化理念,形成合作人员自觉的价值取向。
(四)促进知识共享
在基于知识的模块化组织中,实现知识合作的过程所需要的共享知识多为隐性知识,多存在于每位人员头脑中,一方面要培养员工的知识集成能力,知识集成能力是对知识的获取、共享和组合的能力。另一方面,应通过培养创新文化与知识共享的氛围,形成协调共生的理念,在团队进行知识创新活动过程中也会吸收组织中有利于其知识创新活动的相关知识。
四、基于知识模块协调的结构设计
基于知识的模块化组织实质上是一种具有自组织特征的内部知识联盟,其核心目标是学习和创新。组织结构作为企业知识的载体,不同的组织结构特征会促进或制约组织单元的知识整合,也影响着组织内不同团队或成员间的知识分享。这种组织系统有利于知识创新和共享的社会协调系统,在这个技术系统内,知识得以更新,组织的活力能够得到最大的激励,资源得以最佳配置。基于知识模块的组织设计结构如图1所示:
基于知识模块的组织设计结构具有以下特点:(1)具有明确的网络核心组织。具备关键性核心知识能力,通过管理协调配合合作活动开展。(2)实现优势资源互补。通过选择具有强大创新能力的机构进行合作能够做到强强联合,优势互补。(3)实现研发国际化。设计基于知识模块的组织要利用各种信息技术,随着知识的国际交流频繁,组织设计也必将加强与国际相关知识管理组织的合作,实现研发的国际化。
五、结语
基于知识的模块化组织结构是一种全新的组织结构。这种结构是知识经济法发展,信息不断流通的产物。在市场经济条件下,企业所处的经济环境是竞争激烈,优胜劣汰的,企业必须拥抱创新,促进知识的共享交流,实现同步共赢。基于知识的模块化组织设计能适应知识经济所需的动态型学习组织需求,有利于组织成员进行交流合作,从而建立一个鼓励知识集成、传播和创新的机制。(作者单位:天津商业大学)
参考文献:
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模块化设计实际上即为根据汽车内部特有的功能进行统一的划分,并进行各个功能模块的组合配置,期间是紧密联系的,内部的各个零件并不会因其变动而变动,在实际操作过程中会根据设计初期的模型进行实时配置组装。以下即为进行模块设计的一、二环节分别是进行总装零件模块化以及整体化设计。
2 车身造型模块化设计的原则
(1)艺术审美。审美以及内部架构是造型特有的属性。审美在造型中占据关键地位,并发挥着至关重要的作用。因此,在实际操作过程中应进行科学合理架构的初步设计,同时也应进行特有美感的实时传递。
(2)整体协调。造型特有美感的体现是在其整体性协调的基础上形成的。在实际操作过程中如果尚未形成和谐的整体,同样也不能形成相对较好的审美价值。然而在一定情况下,应进行其内部各个元素的科学应用以实现其整体协调。
(3)灵活适配。在实际操作过程中应进行各个功能模块的灵活应用。这在一定程度上有助于组合效果的实际应用与产生,并进行目前相应流程的设计优化,以此使得其更加有价值。另外,对于旧的模块进行实时淘汰,并进行新模块的设计与实现,以此使得其设计成果的更加显著。
(4)面向用户。对于造型设计而言,应进行用户实际需求的遵循。社会的大步向前迈进以及科学技术的稳步提升,促进造型也具备更为严格的要求。对于造型的高级化也会进行实际应用。在实际操作过程中应进行将其面向用户,以为用户所服务。
(5)绿色经济。在实际操作过程中进行造型设计时应符合以下要求,即回收率方便以及回收利用率高等特点。相应的能够进行现有成本的实时掌控。
3 汽车模块化装配内容及模块化装配设计
3.1 汽车模块化装配内容
汽车装配涉及诸多零部件,主要包括车门、后轴以及仪表等,在实际操作过程中应根据车的类型进行相应作业的适当简化,以此确保其生产效率大幅度提升的同时,也应遵循各项指标进行实际生产。
3.2 汽车模块化装配设计
3.2.1 仪表板模块设计
以传感器、储物盒、控制面板、仪表以及CD等为主的各个设备是仪表板的主要内容。
(1)仪表板模块分装设计要求
以下即为进行仪表板组装过程中所应考虑的主要因素:①基于实际情况进行仪表梁相应孔数和精确位置的实时记录;②进行现有工作模式的翻转;③仪表板内部各项数据信息应与规定的各项指标相一致;④控制面板耐损耗程度;⑤对于实际要求应进行实时满足,并进行各项重力的承载;⑥在两端进行定位销的实时安装,以使得车身更加安全、牢固,为今后的相关操作奠定基础。
(2)仪表板总成助力机械手设计要求
以下即为设计仪表板内部机械手过程中所应考虑的主要因素:①对目前的抓取机械手的模式进行实时查看与调整,基于实际情况进行以管梁式或是销孔抓取的实际应用;②进行室内的准确核对,为进行下一环节奠定基础;③将三点定位进行实际应用,进而为旋转过程中的抓取奠定基础;④在实际操作过程中应确保其中的速度保持一致,并将机械手进行最大程度的移动,并在此基础上进行相应报警装置的实时提醒。
(3)仪表板模块设计优点
仪表板模块设计优点:①减少员工室内作业频次,降低车内遗留件、面漆划伤等风险;②总成上线,可保证仪表板模块与车身的定位精度;③可以在上线前,利用电检设备检测电路是否异常并及时进行处理;④采用机械手抓取仪表板总成的方式,可降低员工劳动强度。
3.2.2 动力总成及前悬架模块设计
(1)动力总成及前悬架模块组成部件
该模块的两大主体是前悬和动力总成,前悬的重要组成部分为控制器、动力拉杆和前稳定杆,动力总成的重要组成部分为起动机、转向泵和变速器。以上所描述的两个模块纷纷进行组装,进而为该模块的实际应用奠定基础。
(2)总装装配工艺对动力总成及前悬架模块组装基本要求
以下即为基本要求:①在实际操作过程中应进行托盘和动力总成的实际定位,由于车型在内外部构造方面存在一定的差异,因此,在实际定位过程中应基于实际需求,进行目前定位形式的初步应用;②对于上述操作应进行牢固固定,以确保安全性;③将托盘进行全方位的旋转,为后期的各项操作奠定基础。
3.2.3 后釉总成模块设计
(1)后轴总成模块组成部件
后轴总成模块主要包括后轴总成、后减震器总成、后手制动拉索总成、后制动器总成等。
(2)总装工艺对后轴模块化设计基本要求
以下即为基本要求:①在实际操作过程中应针对后轴进行各个环节的查询与牢固操作,以确保其安全性;②将工装设备进行全方位的旋转,为后期的各项操作奠定基础;③应进行充足时间空间的考虑,进而为其独立工作提供保障;④进行吊点方位的精确计算,并为下一环节的运载组装奠定基础。
3.2.4 前悬架总成模块与后悬架总成模块装配设计
(1)总装工艺对前悬架总成模块与后悬架总成模块基本要求
以下即为基本要求:①基于实际情况进行后托盘以及RGV间距的实时调整,并进行实际需求的实时满足;②对于托盘以及工装均进行各项指标的实时调整,以确保其牢固性;③应确保在实际操作过程中使得浮盘轨道和地面保持在同一高度;④对于车辆摆臂而言,应是其保持运行间距相一致;⑤ 对于RGV的实际应用来讲,应进行各项设定,最具代表性的即为遭遇突况等,车辆会自动停止前行,相应的会伴随着警报声音的发出。
(2)前悬架总成及后悬架总成合装
在RGV托盘进行该环节的组装的实际应用,首先进行车身车位的精确比对,并借助RGV进行实际情况的调升,相应的也应进行浮盘的调整,并实际配置相应的模块。
3.3.5 车门模块设计
(1)车门模块组成部件
以密封条、扬声器、后视镜以及玻璃升降即为车门的主要组成部分。
(2)传统车门装配方式与模块化车门装配方式对比
在早期,进行车门配置时,进行是在车身和门在统一板块上进行相应零部件的实时组装。而模块化的现代装配实际上在原有模块的基础上进行内部螺丝的卸下与安装,并将其统一放置在门吊上,借助链条特有的驱动能够实现其完美组装。
以下即为模块化车门配置方式的优势所在:①工作人员摆脱传统以弯腰以及躺下等为主的多样化配置方式;②对于内部各项操作的装配均能实时掌握,以此确保制造质量在一定程度上有所提升;③在实际操作过程中,对于以开关门等为主的操作均一一简化,这在一定程度上保障了车身的安全;④基于实际情况进行相应利用率的实时提升,进而为后期的各项操作提供便利。
(3)总装工艺对车门模块化设计的基本要求
①基于实际情况应进行门铰链的初步设计,要求内部结构是可拆卸式的,现如今,以螺栓和轴进行拆卸的两种类型。在实际操作中并不存在任何零件,同时加工的力量也应当适当,以免造成车身划伤等现象的呈现,确保车身的安全。②将车门为最大角度的情况,应进行内部空间的充分考虑,为下一环节的安装奠定基础,8mm-10mm即为标准空间距离。
【关键词】设计基础教学 模块化 教学改革
【基金项目】本项目为华北水利水电学院教学改革项目。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)01-0025-01
设计初步课程是建筑学专业本科一年级的基础课,课程的设置旨在使一年级学生对建筑进行初步的了解,掌握基本的表现技法,并建立起初步的建筑空间感,在整个建筑学教育中起到启蒙作用。我校的设计初步课程分为《设计初步(上)》和《设计初步(下)》两部分,分别在上下两个学期完成。《设计初步(上)》内容重在指导学生认知建筑及进行基本的建筑表现技法训练,《设计初步(下)》则是指导学生进行简单的小型建筑设计实践。设计初步课程对于后期建筑设计理论和方法的学习起着奠基作用,而网络的兴起使当代的知识传播方式发生了重大改变,教师或教材已不再是学生们获取知识的唯一来源,甚至也并非重要的来源,尤其是在建筑学基础教育这一课程特点鲜明的领域;而在当代大文化背景下成长起来的学生们,综合知识结构和汲取知识的能力与方式也发生了较大变化;更重要的是,技术发展的日新月异也使建筑设计的思考与实施过程都呈现出与以往完全不同的状态。建筑基础教育需要承载的任务也必然随之变化。为了改善这一现状,我们进行了一些探索。
1.重视技法训练的传统教学思路
我校的设计初步课程目前采取的教学方式是以建筑表现技法的基础训练为核心,配合一些建筑理论介绍的传统教学思路。这种教学思路深受源自法国巴黎美术学院的“布扎”建筑教育体系的影响。“布扎”教育体系对中国现代建筑学的形成和发展产生过重大影响,已在中国建筑学教育体系中成功实践了几十年,为我国培养出一了大批优秀的建筑设计师。这种传统教学思路也是我国应用最为广泛的教学方法,它注重培养学生基本的建筑素养,通过大量的技法练习帮助学生掌握扎实的建筑基本功。
然而,随着建筑领域对专业人才需求的变化。在教学实践的过程中,我们发现了这种教学思路的一些弊端。低年级学生的对建筑的认知较为感性,思维主要受具体形象支配,缺乏抽象化的建筑思维和建筑空间想象,而这正是设计初步课程的培养重点。但传统的教学思路过分侧重于技法训练,对于建筑思维和空间意识的培养着力不足,也缺少系统的建筑理论讲解,导致了许多学生在后期的设计课程中不会运用建筑的形态构成规律,甚至所设计的建筑形式是对一些具体形象的模仿,有些学生则片面追求建筑形象的新奇,对建筑空间及功能上的组织理解不深。另一方面,当今的建筑行业蓬勃发展,建筑理论和表现方法与以往相比都产生了新的变化,尤其是计算机辅助设计技术日益完善,打破了徒手绘图的垄断地位,在绘制施工图和效果图方面已经成为一个主要手段。
2.注重建筑设计基础的模块化教学思路
2.1模块化教学思路的整合与生成
为了顺应建筑领域新的发展和变化,并弥补传统教学体系的漏洞,我们结合教学过程中的教学经验,在分析研究国内外一些重点院校的教学模式的基础上,提出一种新的教学尝试——模块化教学方法。所谓模块化就是将有一定关联性的教学内容整合成独立的多个模块,针对各个模块的多个教学内容展开训练。传统的设计初步课程安排较为散乱,条理不够明晰,不利于学生接受和理解。而对于培养学生建筑观有着极为重要作用的形态构成和建筑空间认知,在原有教学体系中涉及较少。
2.2模块化教学思路的可行性
模块化教学思路课程的安排分为两学期,每学期8周,每周8学时,符合我校现有的教学安排。模块化教学思路并非摒弃了传统的教学内容,而是在涵盖了现有教学体系的重点授课内容的前提下,加入空间限定、小品建造等新内容,并将这些课程安排得更具条理性和类型性,突出强调了对建筑空间的理解和认知。重新整编的课程内容更适合当今建筑学的新发展,旨在培养出基本技法与建筑思维全面发展的学生,为其后的设计阶段打下坚实的基础。清晰的脉络也更易于使学生逐步的学习、理解。
2.3模块化教学思路的逻辑性
模块化教学思路中各模块并不是单一、孤立的。它们相互间环环相扣,具有紧密的逻辑关系。模块设置按照“认知——技法——空间——实践”的线索进行六大模块的设置,每个模块都要有各自重点强调的内容,它们是经过基础知识要点归纳整合而成,模块内涵盖多个教学要点,一个教学要点有时会在多个模块中被反复强调,因而它们之间由于建筑入门教学的综合性而具有了逻辑性和连续性。模块与模块之间的关系是逐层递进、密不可分的,前一个模块是后一个模块的铺垫和基础,后一个模块是前一个模块的深入和发展。
3.评价方法及效果预期
为了平衡结果和过程的评分比重,在近几年的课程改革尝试中,我们引入了新的评价体系(表格1)。由单一的任课老师在期末依据作业质量给出成绩,改为在不同的设计阶段分别由学生之间互评,任课老师评价,督导教师审定的多重评价体系。评价内容也从单一的模型成果,转变为分析报告、制作过程、答辩等阶段性成果,丰富成果展示内容,加强师生间的交流。
结语
设计初步课程模块化教学目的是在教学过程中,使学生按照类型掌握各个模块的知识要点,在练习基本技法的基础上,结合形态构成和空间限定的重点训练,奠定坚实全面的建筑设计基础。当然,模块化教学思路也尚有许多不足之处,比如对形态构成内容的设置深度不够,建造实践也因缺乏相关的木工车间、模型车间、数字模型等教学基地而无法快速全面完成。模块化教学方法的完善还需更多的时间和努力,也许一个完美的设计基础训练模式根本就不存在。真正有意义的应该是教学研究改革的过程,教师通过这个过程提高,学生通过这个过程成长。
参考文献:
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