可移動模塊實驗室設(shè)計

可移動模塊化實驗室設(shè)計

移動實驗室 模塊化設(shè)計指南

1　范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了移動實驗室模塊化術(shù)語和定義、設(shè)計原則、內(nèi)容、程序及評審要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類移動實驗室的模塊化設(shè)計使用。

2　規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 29475-2012 移動實驗室設(shè)計原則及基本要求

GB/T 29479-2012 移動實驗室通用要求

SJ/T10466.7-93  設(shè)計評審指南

3　術(shù)語和定義

3.1　 模塊 Modul

具有獨立功能的硬、軟件標(biāo)準(zhǔn)功能單元，可通過不同形式接口與其他單元組成產(chǎn)品，且可分、可合、可互換。

3.2　 通用化 Generalization

在互相獨立的系統(tǒng)中，選擇和確定具有功能互換性或尺寸互換性的子系統(tǒng)或功能單元的標(biāo)準(zhǔn)化形式。

3.3　 模塊化 Modularization

以模塊為基礎(chǔ)，綜合通用化、系列化、組合化特點，解決產(chǎn)品系統(tǒng)快速應(yīng)變的標(biāo)準(zhǔn)化形式。

3.4　 移動實驗室模塊化 Modularization ofmobile laboratory

在移動實驗室的不同預(yù)定應(yīng)用范圍內(nèi)，劃分有效功能單元，并采用各類模塊和特制件相組合的方法，使移動實驗室功能大化、空間小化、成本低化的過程。

3.5　 功能模塊  Function modul

按照移動實驗室功能分析方法，將系統(tǒng)劃分為具有不同功能的單元，執(zhí)行這些功能的模塊稱為功能模塊。

3.6　 結(jié)構(gòu)模塊 Structure modul

依據(jù)模塊在移動實驗室系統(tǒng)中所處的地位和模塊之間的關(guān)系，進(jìn)行分級劃分，執(zhí)行這些結(jié)構(gòu)層次的模塊稱為結(jié)構(gòu)模塊。

4　設(shè)計原則

4.1　一般原則

實施移動實驗室模塊化應(yīng)有利于移動實驗室的技術(shù)發(fā)展，符合用戶要求；有利于縮短研制周期，增加產(chǎn)品系列，提高質(zhì)量，降低成本，快速應(yīng)對市場變化；有利于產(chǎn)品升級，提高性能，延長使用壽命；有利于提高維修性和減低壽命周期費用；應(yīng)減少或消除對環(huán)境的不利影響，方便再利用、升級和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。

4.2　科學(xué)性

在論證、設(shè)計和選擇設(shè)備、設(shè)施過程中，應(yīng)明確移動實驗室使用要求和任務(wù)剖面，充分論證和科學(xué)選取。

4.3　完整性

模塊應(yīng)具有一定完整性，能夠完成或輔助完成某項作業(yè)指標(biāo)，并可進(jìn)行試驗驗證。

4.4　特殊裝備

具有特殊要求的移動實驗室裝備，可根據(jù)其特點和使用要求進(jìn)行合理剪裁。

4.5　接口

移動實驗室的所有接口應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。

4.6　模塊劃分

模塊劃分必須著眼于對移動實驗室發(fā)展和現(xiàn)有產(chǎn)品改造的需求，按分系統(tǒng)以及分系統(tǒng)中的功能和結(jié)構(gòu)層次，逐層分解，可分為功能模塊和結(jié)構(gòu)模塊。

4.7　模塊產(chǎn)品

4.7.1　模塊的性能指標(biāo)應(yīng)保證有模塊組合的分系統(tǒng)和設(shè)備的性能指標(biāo)，使之符合移動實驗室和分系統(tǒng)指標(biāo)的分配要求；

4.7.2　模塊技術(shù)性能的一致性和穩(wěn)定性應(yīng)保證由模塊組合的分系統(tǒng)和設(shè)備性能一致性和穩(wěn)定性，使之符合移動實驗室和分系統(tǒng)相應(yīng)的一致性和穩(wěn)定性分配要求；

4.7.3　各相關(guān)模塊之間，以及模塊與安裝基礎(chǔ)之間，應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)接口和聯(lián)接尺寸，以確?；Q性；

4.7.4　同一類模塊的長度、寬度和高度尺寸、尺寸系列、聯(lián)結(jié)部位或聯(lián)結(jié)件的尺寸應(yīng)協(xié)調(diào)有序，以保證移動實驗室整體協(xié)調(diào)、節(jié)省空間和美觀實用。

4.7.5　對新技術(shù)和新材料、外購件，應(yīng)綜合權(quán)衡其經(jīng)濟型、實用性和風(fēng)險等因素后，確定取舍。在特殊需要采用時，應(yīng)使移動實驗室的性能、可靠性等方面取得明顯受益。

4.7.6　模塊采用的材料、外購件等應(yīng)符合優(yōu)選系列；所用新研制產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)過定型或鑒定，以利于批量生產(chǎn)；必要的進(jìn)口產(chǎn)品應(yīng)確保貨源。

4.8　模塊更新

為保證移動實驗室具有性，模塊更新應(yīng)分階段、有計劃更新，更新后的模塊在性能和功能等方面應(yīng)有顯著進(jìn)步；充分協(xié)調(diào)新老模塊的性能指標(biāo)和接口安裝要求，以取得良好兼容性。

4.9　模塊特征

4.9.1　相對獨立性：可以對模塊單獨進(jìn)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(jìn)行生產(chǎn)；

4.9.2　互換性：模塊接口部位的結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)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；

4.9.3　通用性：有利于實現(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。

5　設(shè)計程序

5.1　在調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上，明確移動實驗室的目標(biāo)要求。

5.2　確定移動實驗室產(chǎn)品種類和規(guī)格范圍。

5.3　進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，提出高層模塊總體要求。

5.4　進(jìn)行分系統(tǒng)設(shè)計，確定分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，提出低層模塊要求。

5.5　進(jìn)行模塊設(shè)計，確定模塊的結(jié)構(gòu)和功能，提出構(gòu)成模塊的元器件單元要求。

5.6　進(jìn)行元器件單元設(shè)計，并按標(biāo)準(zhǔn)化要求形成系列。

6　設(shè)計內(nèi)容

6.1　運載平臺模塊化設(shè)計

移動實驗室運載平臺的設(shè)計應(yīng)滿足GB/T 29475-2012中6.2的移動符合性要求，并且相互之間有系列化的通用接口，能夠進(jìn)行模塊化快速組合。

6.2　實驗艙模塊化設(shè)計

移動實驗室實驗艙設(shè)計應(yīng)滿足GB/T 29475-2012中6.3的實驗艙要求，能為實驗工作、人員以及設(shè)備提供有效的工作環(huán)境和空間，同時應(yīng)具備通用化的功能接口和功能擴展特性，可實現(xiàn)區(qū)域劃分和功能組建；艙體、附件應(yīng)成系列化，通用化，便于維修和更換。

6.3　儀器和設(shè)備模塊化設(shè)計

6.3.1　移動實驗室儀器和設(shè)備選擇和設(shè)計在滿足固定實驗室基本要求同時應(yīng)滿足移動要求，應(yīng)具備完整移動安裝模式和工作接口；

6.3.2　移動實驗室儀器和設(shè)備模塊應(yīng)具有獨立使用功能，能夠整體搬運和使用，附件連接可靠，其尺寸、重量及操作應(yīng)滿足人機工效學(xué)要求。

6.4　實驗家具和設(shè)施模塊化設(shè)計

移動實驗室家具和設(shè)施應(yīng)具備獨立的工作模式和安裝接口，能夠快速組裝和拆卸，還應(yīng)能為儀器和設(shè)備模塊提供通用安裝平臺和使用接口。

6.5　水、電、氣等能源供給模塊化設(shè)計

6.5.1　移動實驗室設(shè)計能源供給模塊化設(shè)計應(yīng)滿足GB/T29475-2012中的相關(guān)要求，對內(nèi)、外接口應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，并具備防誤操作功能。

6.5.2　能源供給模塊應(yīng)具有相互獨立性和快速組裝性能，應(yīng)有明確的原理和技術(shù)指標(biāo)標(biāo)識。

6.5.3　能源供給模塊設(shè)計、使用應(yīng)考慮維修、操作空間。

6.6　溫濕度系統(tǒng)控制模塊設(shè)計

移動實驗室溫濕度系統(tǒng)控制模塊設(shè)計應(yīng)能滿足實驗室在指定區(qū)域工作的使用，并提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。

6.7　智能系統(tǒng)模塊設(shè)計

移動實驗室智能系統(tǒng)模塊設(shè)計應(yīng)滿足GB/T 29475-2012中的智能化條款要求。各單元設(shè)備選擇應(yīng)具有兼容性，能夠在移動環(huán)境下工作。

6.8　實驗區(qū)域模塊的設(shè)計

移動實驗室內(nèi)部可根據(jù)實驗需求劃分為理化區(qū)模塊、生物區(qū)模塊、化學(xué)區(qū)模塊等，各區(qū)域可獨立存在并以一定方式接合存在。各區(qū)域設(shè)計要求能夠獨立完成相關(guān)工作，同時不對其它區(qū)域造成影響。

6.9　安全模塊設(shè)計

6.9.1　移動實驗室應(yīng)配備有效的電力保護功能，防止在意外情況下對人員和儀器設(shè)備造成傷害。

6.9.2　移動實驗室應(yīng)配備有效的危險品隔離、回收功能模塊，不應(yīng)對人員和環(huán)境造成傷害和污染。

6.9.3　移動實驗室應(yīng)配備醒目的警示標(biāo)識和操作說明，防止誤操作。

6.9.4　移動實驗室應(yīng)配備移動安全保護措施。

7　設(shè)計評審

7.1　評審要求

7.1.1　移動實驗室模塊化設(shè)計評審可獨立進(jìn)行也可隨產(chǎn)品的各階段評審?fù)瑫r進(jìn)行，各模塊也可單獨進(jìn)行評審，評審程序及判定參照SJ/T10466.7-93相關(guān)條款執(zhí)行。

7.1.2　評審由研制組織承擔(dān)實施，該組織的質(zhì)量管理部門以及上級用戶負(fù)責(zé)監(jiān)督。評審的參加者應(yīng)包括與所評審的模塊的設(shè)計有關(guān)的職能代表，非直接參與設(shè)計的同行專家。必要時，應(yīng)邀請顧客代表參加。

7.1.3　評審作為研制程序的重要組成部分，應(yīng)列入研制計劃，并在整個過程中予以保障。

7.1.4　評審應(yīng)有完整記錄，并形成文件、歸檔。

7.1.5　產(chǎn)品未按計劃進(jìn)行評審或評審未通過，不得轉(zhuǎn)入下階段工作。評審中確認(rèn)問題及改進(jìn)措施建議應(yīng)制定改進(jìn)計劃，并跟蹤管理，形成閉環(huán)記錄。

7.2　模塊化設(shè)計評審主要內(nèi)容

7.2.1　市場需求分析以及根據(jù)目標(biāo)要求而制定的各種方案以及優(yōu)選依據(jù)和結(jié)果；

7.2.2　產(chǎn)品模塊設(shè)計與移動實驗室產(chǎn)品功能、專業(yè)特性（如理化、生物）滿足程度；

7.2.3　各分系統(tǒng)、模塊以及設(shè)備、元器件之間的協(xié)調(diào)性，重點評審相互兼容性、接口標(biāo)準(zhǔn)化和通用性等內(nèi)容；

7.2.4　模塊的可靠性、安全性、維修性、保障性執(zhí)行情況；

7.2.5　模塊的設(shè)計、安裝、布局在實現(xiàn)移動實驗室功能大化、空間小化、成本低化的實現(xiàn)情況分析。

7.2.6　模塊的移動特性和可擴展性情況；

7.2.7　模塊化設(shè)計的科技能力和經(jīng)濟性分析；

7.2.8　前一次評審問題解決情況，質(zhì)量問題歸零情況。