產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞：模塊設(shè)計(jì)；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： THl2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2017）03-173-2

0 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是工業(yè)發(fā)展的重要組成部分，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，模塊化的設(shè)計(jì)方法是提升設(shè)計(jì)效率的重要方式。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，依然存在較多的缺陷，且隨著科技的不斷發(fā)展，模塊化設(shè)計(jì)方式必然會(huì)隨著科技的進(jìn)步而不斷創(chuàng)新。在此情況下，加強(qiáng)對(duì)模塊化設(shè)計(jì)方法的研究，并且探究其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有重要的意義。

1 模塊化設(shè)計(jì)方法

1.1 模塊劃分

在模塊化設(shè)計(jì)方法中，其決定設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量與效率，其需要在保證產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，最大程度的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，在劃分過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)原則：第一，在模塊化過(guò)程中，需要保證整體的性能；第二，在模塊化的設(shè)計(jì)中，需要保證結(jié)構(gòu)的獨(dú)立性；第三，需要保證功能的完整性；第四，需要保證連接部分的合理性；第五，需要最大程度地控制模塊的數(shù)量；第六，需要滿足精度、性能、成本以及結(jié)構(gòu)等多樣化的形式；第七，需要保證機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單特點(diǎn)。

在模塊化的設(shè)計(jì)中，為了保證系統(tǒng)的整體使用性能，需要根據(jù)實(shí)際情況，保證系統(tǒng)的功能模塊的組合性以及互換性[1]，例如在裝配產(chǎn)品的過(guò)程中，對(duì)于具有相同功能的單元，需要保證其具有相同的基面和尺寸，這樣才可以有效地將不同的零部件組合起來(lái)，形成相應(yīng)的模塊[2]?？傊谀K的劃分中，需要在保證整體功能的基礎(chǔ)上，最大程度地降低模塊的數(shù)量。另外，在組合的過(guò)程中，要保證組合的不同部件具有相同的功能，并且處于同一個(gè)基面中。這樣才可以最大程度地通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)來(lái)提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

1.2 設(shè)計(jì)方式與功能分析

1.2.1 設(shè)計(jì)方法

模塊的設(shè)計(jì)方法主要包括橫向、縱向和混合三種方式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，橫向的設(shè)計(jì)主要是指不改變參數(shù)的情況下，對(duì)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來(lái)提升設(shè)計(jì)質(zhì)量；縱向設(shè)計(jì)主要是指對(duì)不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)；混合設(shè)計(jì)是為了滿足客戶的需求，將兩種設(shè)計(jì)方式結(jié)合起來(lái)，以便最大程度地提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.2.2 功能分析

在模塊化的設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際情況，可以將模塊化系統(tǒng)分為混合和純模塊化系統(tǒng)兩個(gè)部分，根據(jù)模塊的組合可能，同樣可以將其劃分為閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)。其主要功能包括以下幾個(gè)部分：

基本功能是模塊中基礎(chǔ)的功能，不可或缺，在系統(tǒng)中無(wú)論設(shè)計(jì)多少模塊，必須要保障基本功能的完善性。

輔助功能主要主要是實(shí)現(xiàn)相應(yīng)設(shè)計(jì)模塊的功能，以此來(lái)提升機(jī)械設(shè)計(jì)的整體效率。

特殊功能主要是指某種產(chǎn)品的特殊功能，如對(duì)鏜孔功能進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)，可以發(fā)揮模塊化設(shè)計(jì)的特殊功能。

適應(yīng)功能主要是為了生產(chǎn)的需求，調(diào)換相應(yīng)的零部件或者模塊來(lái)適應(yīng)生產(chǎn)的需求，因此，其可以稱之為適應(yīng)模塊。

2 設(shè)計(jì)步驟

在模塊化設(shè)計(jì)中，主要分為兩個(gè)不同層次的步驟，第一個(gè)為系列模塊，第二個(gè)為單個(gè)產(chǎn)品模塊。在模塊化的設(shè)計(jì)步驟中，單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，對(duì)機(jī)器的每個(gè)產(chǎn)品均需要制定不同的模塊，其具體步驟如下：

2.1 系列模塊設(shè)計(jì)

在系列模塊設(shè)計(jì)中，其主要通過(guò)計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)查與分析，確定用戶的需求，以此來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能以及相應(yīng)的模塊設(shè)計(jì)，之后根據(jù)功能的需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)[3]。在參數(shù)確定成功后，可以對(duì)模塊進(jìn)行切分，并且對(duì)模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來(lái)形成相應(yīng)的資料庫(kù)。通過(guò)系列模塊的設(shè)計(jì)，可以構(gòu)成模塊化設(shè)計(jì)的整體功能，從而可以提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。

2.2 單個(gè)產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)

單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)是建立在系列模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上來(lái)完成的，在單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)用戶的需求來(lái)確定參數(shù)以及模塊的選擇，在確定完成后，需要對(duì)模塊進(jìn)行組裝和分析計(jì)算，以此來(lái)保證模塊的最佳使用性能。

3 模塊化與科技的融合

3.1 模塊化與成組技術(shù)

在模塊化設(shè)計(jì)方法中，其與成組技術(shù)存在較多的共同點(diǎn)，成組技術(shù)主要是應(yīng)用零件以及工藝的相似性，將其進(jìn)行劃分，之后對(duì)相似零件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理，以此來(lái)達(dá)到生產(chǎn)的目的[4]。而在模塊化技術(shù)的設(shè)計(jì)中，其與成組技術(shù)的應(yīng)用存在相似性，將相同類型的軟件功能集合起來(lái)，形成相應(yīng)的模塊?？梢?jiàn)，在模塊化設(shè)計(jì)方法中，運(yùn)用了成組技術(shù)的理念，較好地提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

3.2 柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)是通過(guò)靈活性和多變化的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的優(yōu)化，在模塊化的設(shè)計(jì)中，同樣運(yùn)用了柔性制造技術(shù)，其主要是在解決機(jī)床的共性之后，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床個(gè)性化問(wèn)題的解決，在此過(guò)程中，秉承的思想是通過(guò)運(yùn)用最少的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)功能的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)柔性制造技術(shù)的應(yīng)用，可以保證在機(jī)床的生產(chǎn)中，可以做到一機(jī)多用的目的。目前，模塊化技術(shù)以及柔性制造技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)的重要研究項(xiàng)目之一。3.3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

在模塊化設(shè)計(jì)方法中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)同樣是模塊化技術(shù)的重要組成部分，在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，CAD、CAPP以及CAM均為輔助技術(shù)手段，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和l理性的設(shè)計(jì)。另外，在模塊化設(shè)計(jì)方法中，可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的輔助功能，最大程度地提升機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。

第2篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

1.模塊化設(shè)計(jì)原理

模塊化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)效益的一種有效方法，它可以生產(chǎn)單一產(chǎn)品模塊，這些產(chǎn)品模塊是具有獨(dú)立功能和輸入、輸出的標(biāo)準(zhǔn)部件。這些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(jì)方法的原理是，在對(duì)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(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列子模塊，通過(guò)子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(chǎng)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(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化的有機(jī)結(jié)合及多品種、小批量與效率的有效統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方法。

2.模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品體系要比普通的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要繁瑣很多，因?yàn)槟K化設(shè)計(jì)要在考慮到整體功能的前提下對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)功能經(jīng)行模塊的劃分，這其中要充分考慮到模塊組合過(guò)程中功能的合并、分解，模塊之間是否匹配，使每一個(gè)小模塊發(fā)揮最大的功能。

3.模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

模塊化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，無(wú)論在產(chǎn)品功能與需求方面，還是在產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)方面都具有一定的優(yōu)越性。模塊化設(shè)計(jì)作為一種設(shè)計(jì)的新思維和新方法，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比較它的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在設(shè)計(jì)上解決了品種、規(guī)格多樣化和生產(chǎn)專業(yè)化之間的矛盾，在市場(chǎng)上滿足了人們產(chǎn)品多樣化的需求和適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在模塊化設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程中，設(shè)計(jì)師通過(guò)運(yùn)用新技術(shù)不斷設(shè)計(jì)出更高性能的模塊，用來(lái)代替原有的模塊，并且通過(guò)這些高性能模塊組合出一套新功能的模塊系統(tǒng)。通過(guò)CAD技術(shù)及成組技術(shù)，可以用計(jì)算機(jī)程序管理模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)建立的模塊化系統(tǒng)，可以將該模塊的尺寸、形狀及大小存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，用戶可以直接通過(guò)觀察電腦屏幕用鼠標(biāo)點(diǎn)擊組合設(shè)計(jì)，按照用戶需要求更改模塊化的組合方式，找到最佳的組合方案，直到讓用戶滿意為止。對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)不僅可以有效地降低生產(chǎn)成本，縮短設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的周期，而且還在無(wú)形中增強(qiáng)了在銷售市場(chǎng)的壓力下企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，為企業(yè)帶來(lái)較高的效益。

二、小戶型模塊化家具設(shè)計(jì)分析

詳細(xì)來(lái)講，家具的模塊化設(shè)計(jì)是從三個(gè)要點(diǎn)展開(kāi)的。第一個(gè)要點(diǎn)是家具模塊化的總體設(shè)計(jì)。本階段是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體規(guī)劃，設(shè)計(jì)模塊化的具體范圍。家具模塊化的總體設(shè)計(jì)，是整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。第二個(gè)要點(diǎn)是家具的模塊設(shè)計(jì)。這個(gè)要點(diǎn)在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著承上啟下的作用，是家具模塊化設(shè)計(jì)具體化的重要過(guò)程，此階段的直接影響最終設(shè)計(jì)效果。第三個(gè)要點(diǎn)：家具模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。選擇模塊、組合模塊、評(píng)價(jià)合理性是此環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容。從這三個(gè)要點(diǎn)你會(huì)發(fā)現(xiàn)，模塊家具的設(shè)計(jì)是由總體到局部，由上部到底層的順序結(jié)構(gòu)，而且每個(gè)要點(diǎn)緊密聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣。

三、總結(jié)

第3篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品；模塊化；設(shè)計(jì)

一、模塊的定義

模塊是可組合成系統(tǒng)的、具有某種確定功能和接口結(jié)構(gòu)的、典型的通用獨(dú)立單元。定義成模塊的零部件應(yīng)具有以下幾個(gè)典型特點(diǎn)：

（一）功能的獨(dú)立性：給定輸入和輸出，能夠獨(dú)立的完成一定的功能；

（二）結(jié)構(gòu)的獨(dú)立性：應(yīng)該具有獨(dú)立的物理組成和外觀結(jié)構(gòu)；

（三）接口的標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)的接口保證了模塊的互換性，以便與其他模塊進(jìn)行組合。

對(duì)于工程機(jī)械產(chǎn)品，模塊可以是機(jī)械結(jié)構(gòu)件、也可以是液壓或電氣單元、控制軟件，如混泥土泵車可以定義為臂架、轉(zhuǎn)塔、泵送系統(tǒng)等模塊。同時(shí)模塊亦可以根據(jù)其復(fù)雜程度及在實(shí)施過(guò)程中的制造、裝配、物流等實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步的下級(jí)模塊劃分，也就是模塊可以有層級(jí)概念，比如說(shuō)混泥土泵車的臂架定義為一級(jí)模塊，往下還可以細(xì)分為單節(jié)臂架模塊、臂架油缸模塊、連桿模塊等二級(jí)模塊。從而可通過(guò)不同長(zhǎng)度的單節(jié)臂架模塊組合成滿足不同客戶需求的不同臂架高度的泵車。

二、模塊設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

（一）模塊化設(shè)計(jì)內(nèi)涵

設(shè)計(jì)任務(wù)可以從多個(gè)層面共同進(jìn)行，并且這一特征是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中所不具備的。先對(duì)產(chǎn)品的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，在逐層開(kāi)展內(nèi)容完善，這樣機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)展形式擁有更多的選擇，并且不會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)形式混亂的情況。機(jī)械設(shè)計(jì)需要將參數(shù)完善記錄，方便對(duì)設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行審核，完全達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)才能夠投入到生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。通常情況下是同橫向與縱向兩方面來(lái)探討設(shè)計(jì)形式，將數(shù)據(jù)依次填寫到框架中，對(duì)比分析是否存在誤差。設(shè)計(jì)期間結(jié)合使用需求可以隨時(shí)對(duì)模塊進(jìn)行改變，確保工作任務(wù)能夠高效開(kāi)展。

（二）設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1、便于維修。模塊化設(shè)計(jì)理念與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比較，擁有很多新的特點(diǎn)。首先是使用階段發(fā)生故障更便于維修，修理任務(wù)也可以在局部進(jìn)行，節(jié)省時(shí)間的同時(shí)在維修效率上也有明顯提升。各模塊均可靈活拆卸，故障嚴(yán)重時(shí)，通過(guò)調(diào)試很難使之恢復(fù)正常，此時(shí)直接將木塊更換，快速完成維修任務(wù)。由此可見(jiàn)，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是使用，該種設(shè)計(jì)理念都有很多突破，解決了機(jī)械設(shè)備使用中遇到的問(wèn)題。

2、簡(jiǎn)化包裝設(shè)計(jì)。包裝是設(shè)計(jì)工作中的重要內(nèi)容，同時(shí)也十分復(fù)雜。要根據(jù)設(shè)備的外形對(duì)包裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，保護(hù)運(yùn)輸安全也要合理利用空間，這些標(biāo)準(zhǔn)很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)，但通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，包裝環(huán)節(jié)更簡(jiǎn)單便于實(shí)施。傳統(tǒng)包裝方法中，工作人員要根據(jù)不用零件的設(shè)計(jì)形式探討包裝方案，對(duì)基層工作人員相關(guān)專業(yè)知識(shí)要求嚴(yán)格，并且在包裝過(guò)程中會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間，并不利于機(jī)械生產(chǎn)加工高效進(jìn)行。應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)理念后，包裝工程中所面對(duì)的產(chǎn)品也都是劃分后的，并不需要基層工作人員了解機(jī)械設(shè)計(jì)原理，對(duì)控制成本支出及提升生產(chǎn)效率都有很大的幫助。加強(qiáng)模塊化設(shè)計(jì)理念應(yīng)用后，工作人員可以更高效的完成包裝任務(wù)，為機(jī)械設(shè)備使用階段提供便捷性。

3、模塊化包裝的成本低。應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法后，在機(jī)械生產(chǎn)包裝流程中有明顯的簡(jiǎn)化，同時(shí)成本支出也得到有效控制。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念中，存在很多不確定因素，因此預(yù)算的成本支出也很容易發(fā)生變化，在工作任務(wù)開(kāi)展過(guò)程中，包裝所用材料通過(guò)計(jì)算可以得到準(zhǔn)確結(jié)果。這樣管理人員更明確不必要的成本支出，嚴(yán)格控制資金使用，這也是模塊化設(shè)計(jì)理念中節(jié)約成本的依據(jù)。雖然資金支出得到了控制，但產(chǎn)品使用質(zhì)量并不會(huì)因此受到影響。

（三）模塊化劃分原則

模塊化的設(shè)計(jì)就是要以少數(shù)的模塊組成極可能多的產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)品具有高度的穩(wěn)定性、精度，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。所以在設(shè)計(jì)之初應(yīng)對(duì)模塊進(jìn)行詳細(xì)的劃分。當(dāng)前并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的模塊劃分原則，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同可進(jìn)行不同模塊的劃分。從模塊本身的概念來(lái)看，模塊就是可組成系統(tǒng)的、具有某種特定功能和結(jié)構(gòu)的、典型的通用獨(dú)立單元。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品功能的結(jié)構(gòu)，建立總功能、子功能、功能單元之間的聯(lián)系，為模塊的劃分建立基礎(chǔ)。單從這方面講，應(yīng)滿足下述原則：首先應(yīng)保持模塊功能和結(jié)構(gòu)具有一定的完整性和獨(dú)立性；其次應(yīng)確保模塊接口要素便于聯(lián)系和分離；第三應(yīng)保持模塊之間的相關(guān)盡可能少，同時(shí)模塊內(nèi)部間應(yīng)為強(qiáng)耦合；遵照典型性和通用性的原則。

（四）模塊化設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

當(dāng)前具有多種設(shè)計(jì)方法，首選從功能側(cè)重方面來(lái)說(shuō)，主要的流程是需求分析、功能分解、探索式集成和評(píng)估。首選對(duì)客戶的需求進(jìn)行分析，將顧客的需求配置到產(chǎn)品中，以滿足客戶需求為主。根據(jù)客戶需求分析確定產(chǎn)品要求，再次過(guò)程中應(yīng)準(zhǔn)備多種功能目標(biāo)，滿足客戶的首要需求。在確定產(chǎn)品各個(gè)不同層次的功能后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分解，分解成基本功能和物理元素，同時(shí)對(duì)功能及物理元素進(jìn)行集成。然后對(duì)綜合指標(biāo)及可行性進(jìn)行分析，最后實(shí)施設(shè)計(jì)。

另一種是基于結(jié)構(gòu)特征的設(shè)計(jì)。這一方法要求先對(duì)零部件的形狀特征進(jìn)行分析，并規(guī)劃減少零部件的種類，達(dá)到優(yōu)化成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。在次過(guò)程中需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化模塊參數(shù)進(jìn)行分析，減少可變參數(shù)的數(shù)量，以方便模塊建模。根據(jù)分析結(jié)構(gòu)首先建立零部件主模型，利用關(guān)鍵參數(shù)描述零部件外形和各尺寸之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)過(guò)程中在基本模塊模型中輸入數(shù)值，自動(dòng)形成變形模塊。其中零部件幾何模型和對(duì)應(yīng)的事物特性表是零部件的重要組成部分。通過(guò)變形模塊的加入，最終形成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)可描述為一個(gè)可配置、包括所有標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的模塊化產(chǎn)品系統(tǒng)的組成。

三、結(jié)語(yǔ)

在技術(shù)迭代步伐愈來(lái)愈快的背景下，模塊化設(shè)計(jì)顯然與市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)相契合。模塊化設(shè)計(jì)不僅滿足了用戶的個(gè)性化需求，同時(shí)還提升了產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量水平，為行業(yè)整體發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使工業(yè)設(shè)計(jì)水平邁向了更高的階層。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁偉勇.機(jī)械產(chǎn)品的可拓模塊化設(shè)計(jì)方法研究與應(yīng)用[D].南京航空航天大學(xué)，2014.

第4篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

【關(guān)鍵詞】模塊化;產(chǎn)品設(shè)計(jì);變形

一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)

（一）模塊化設(shè)計(jì)的概念及內(nèi)涵

模塊化設(shè)計(jì)通常是指把性能不同而具有一定相同功能或用途的同類部件的聯(lián)系尺寸（結(jié)合要素）標(biāo)準(zhǔn)化，使部件具有很強(qiáng)的互換性?！皦K”是指由若干個(gè)零件組成的一個(gè)部件。模塊化設(shè)計(jì)的特性是：一個(gè)“塊”可單獨(dú)實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能;“塊”與“塊”之間有明確的劃分界面，各自獨(dú)立。模塊化設(shè)計(jì)允許不改動(dòng)其體系結(jié)構(gòu)中其它“塊”，而只對(duì)體系結(jié)構(gòu)中某個(gè)模塊加以更改而改進(jìn)產(chǎn)品的功能。

（二）變形設(shè)計(jì)及模塊化設(shè)計(jì)

快速變形設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品成本影響大、使用頻率高的零部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，通過(guò)對(duì)各個(gè)部位的變形來(lái)滿足需求。模塊化是標(biāo)準(zhǔn)化原理的具體應(yīng)用。通過(guò)對(duì)模塊的選擇可組合成不同的產(chǎn)品，生產(chǎn)不同的模塊進(jìn)而生產(chǎn)出不同種類的產(chǎn)品來(lái)滿足不同客戶的要求。模塊化設(shè)計(jì)是一種充分利用了規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)的效應(yīng)變形設(shè)計(jì)的重要方法，不僅在很大程度上降低了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成本，還可以快速開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，走向市場(chǎng)。

二、模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性體現(xiàn)

（一）通用化

1.通用化的方法

通用化是以互換性為前提，只有同時(shí)具備功能互換性和結(jié)構(gòu)互換性的產(chǎn)品才可以通用。通用化的形式一般有：繼承型通用化、開(kāi)發(fā)型通用化。

a）繼承型通用化：是指在研制新系統(tǒng)時(shí)選用現(xiàn)有系統(tǒng)中可以繼承的單元的一種通用化形式。我們常說(shuō)的“借用”就是這種通用化形式。b）開(kāi)發(fā)型通用化：是指通過(guò)對(duì)未來(lái)發(fā)展需求的預(yù)測(cè)，有目標(biāo)、有選擇的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)某些通用化單元，然而在研制新系統(tǒng)中推廣使用這些單元的一種通用化型式。

2.通用化的對(duì)象

通用化的對(duì)象極為廣泛，可以是系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、組件、零部件、原材料及其品種、規(guī)格、乃至結(jié)構(gòu)、尺寸要素。通用化單元的通用性越強(qiáng)，應(yīng)用范圍越廣，則其效果越好。通用化單元的層次越高，通用化的意義也越大。

（二）系列化

1.系列化的方法

系列化的基礎(chǔ)是通用化，即系列產(chǎn)品中的每一個(gè)都要在一定范圍內(nèi)通用，而且還要形成產(chǎn)品系列，以適應(yīng)更廣泛的需求。系列化工作的主要內(nèi)容是制定產(chǎn)品基本參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)、編制產(chǎn)品系列型譜和開(kāi)展系列化設(shè)計(jì)。產(chǎn)品基本參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是編制產(chǎn)品系列型譜和開(kāi)展系列化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是系列化的首要環(huán)節(jié)。制定產(chǎn)品基本參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是按某類產(chǎn)品的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律確定其基本參數(shù)，按使用需求和一定數(shù)列（如優(yōu)先數(shù)列）將其基本參數(shù)劃分成若干級(jí)別和檔次。

產(chǎn)品的系列化設(shè)計(jì)，是按產(chǎn)品系列型譜設(shè)計(jì)的基型產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上作橫向或縱向擴(kuò)展，構(gòu)成一系列的產(chǎn)品或變型產(chǎn)品。

2.系列化的對(duì)象

和通用化一樣，系列化的對(duì)象也極其廣泛，主要有：分系統(tǒng)、設(shè)備、組件、零部件、元器件及其性能參數(shù)、尺寸參數(shù)和結(jié)構(gòu)型式。零部件、元器件系列化的例子：各種標(biāo)準(zhǔn)緊固件、電阻、電容等。產(chǎn)品系列化的例子：各種微電機(jī)的系列化等。

（三）組合化

1.組合化的方法具有一定數(shù)量模塊的模塊系統(tǒng)，這里的模塊，是指具有特定功能和典型結(jié)構(gòu)的通用、獨(dú)立單元.例如積木。模塊必須：a）具有獨(dú)立的功能和結(jié)構(gòu)，模塊都應(yīng)是具有獨(dú)立的、不受干擾的特定功能，可以進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)轉(zhuǎn)或測(cè)試、制造、儲(chǔ)備;b）可組合、可拆卸，模塊是分解的產(chǎn)品，應(yīng)能“回歸”到產(chǎn)品中去，所以模塊應(yīng)具有良好的聯(lián)接接口，有很強(qiáng)的組合能力，即組合性，可以與其它組成部分進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，構(gòu)成新產(chǎn)品;也易從產(chǎn)品中拆卸和更換;c）具有標(biāo)準(zhǔn)接口，在一定范圍內(nèi)通用，模塊應(yīng)是具有標(biāo)準(zhǔn)接口或聯(lián)接要素的標(biāo)準(zhǔn)單元或通用單元，應(yīng)具有典型性、通用性、互換性或兼容性。

2.組合化的對(duì)象，組合化是采用分解和組合的原理，將一類產(chǎn)品的功能進(jìn)行分解，形成通用的、具有相對(duì)獨(dú)立功能的模塊系統(tǒng)，以便能組織批量生產(chǎn)，隨后利用模塊系統(tǒng)中的模塊和其他專用部分組合成所需要的新產(chǎn)品。以達(dá)到縮短研制周期、降低成本、提高質(zhì)量與可靠性、簡(jiǎn)化維修和后勤保障的目的。因此這種方法的對(duì)象在武器裝備中主要是系統(tǒng)、分系統(tǒng)和設(shè)備。

三、模塊化設(shè)計(jì)的人性化應(yīng)用

實(shí)用新型嬰兒車的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于嬰兒車的多用途性，多功能性。用一輛嬰兒車，解決解決不同種情況下需要的多種形態(tài)。適用范圍廣，極大地?cái)U(kuò)展了嬰兒車的適用范圍及使用次數(shù)。創(chuàng)新點(diǎn)在于，將設(shè)計(jì)的兩種不同的理論角度考慮嬰兒車的設(shè)計(jì)，即人性化和人機(jī)設(shè)計(jì)。這樣不僅使嬰兒車的設(shè)計(jì)理論兼具理性和感性，而且為童車設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)思維理念。

第5篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

Abstract: Based on the remote control research in today's market, this paper concluds the problems existing in the use of remote control, and uses modular theory to integrate and redesign theremote control household appliances, and gives the final program.

關(guān)鍵詞:遙控器設(shè)計(jì);模塊化

Key words: remote control design;modular

中圖分類號(hào):TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)23-0097-03

1研究背景

隨著中國(guó)的改革開(kāi)放,中國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)。中國(guó)居民的生活水平不斷提高,突出表現(xiàn)在家電產(chǎn)業(yè)的興旺發(fā)展上。30年前,誰(shuí)家能有一臺(tái)電視機(jī),是很榮耀的事,電視機(jī)在當(dāng)時(shí)絕對(duì)可以算是一件生活奢侈品。而如今,大量的家電豐富著我們的生活,操作方式也從在機(jī)器上操控,轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂眠b控器操控。最早用來(lái)控制電視的遙控器是美國(guó)一家名為Zenith的電器公司,在19世紀(jì)50年展出來(lái)的。一開(kāi)始是有線的,1955年,該公司發(fā)展出一種被稱為“Flashmatic”的無(wú)線遙控裝置。但這種裝置沒(méi)辦法分辨光束是否是從遙控器而來(lái),而且也必需對(duì)準(zhǔn)才可以控制。1956年Robert Adler開(kāi)發(fā)出稱為“Zenith Space Command”的遙控器,這也是第一個(gè)現(xiàn)代的無(wú)線遙控裝置,他是利用超聲波來(lái)調(diào)頻道和音量,每個(gè)按鍵發(fā)出的頻率不一樣,但這種裝置也可能會(huì)被一般的超聲波所干擾,而且有些人及動(dòng)物聽(tīng)的到遙控器發(fā)出的聲音。80年代,發(fā)送和接收紅外線的半導(dǎo)體裝置開(kāi)發(fā)出來(lái)時(shí),就慢慢取代了超聲波控制裝置[1]。即使其他的無(wú)線傳輸方式(如藍(lán)牙)持續(xù)被開(kāi)發(fā)出來(lái),這種科技直到現(xiàn)在還持續(xù)廣泛被使用。遙控器現(xiàn)在已經(jīng)成為人們生活中必不可少的工具,在我們想操控電視、空調(diào)、音響、DVD等一系列家電產(chǎn)品的時(shí)候,首先想到的是使用遙控器。而客廳,這一家電產(chǎn)品相對(duì)集中的空間里,總能出現(xiàn)三到四個(gè)遙控器。現(xiàn)有遙控器在使用當(dāng)中總會(huì)造成許多不便,比如:①紅外線遙控器必須要對(duì)準(zhǔn)接受裝置才能正確傳送信號(hào),有遙控盲點(diǎn);②遙控器過(guò)多,不利于收放。過(guò)多的遙控器,外形顏色尺寸不一,往往是隨意擺放在客廳的茶幾上,既不美觀,也不方便;③現(xiàn)有遙控器按鍵繁雜,使用時(shí)會(huì)常常錯(cuò)按或者多按;設(shè)計(jì)不符合人機(jī)工程學(xué)要求。許多人看電視的時(shí)候總是手握遙控器不停地轉(zhuǎn)換臺(tái),尋找自己喜歡的節(jié)目,這需要長(zhǎng)時(shí)間握持遙控器,手指頻繁按鍵。遙控器設(shè)計(jì)不可理,長(zhǎng)期使用會(huì)引起手部肌肉疲勞,造成累計(jì)性肌肉損傷;所以,針對(duì)遙控的改良設(shè)計(jì)是亟待解決的重要問(wèn)題。

還有一個(gè)紅外遙控的致命缺點(diǎn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向傳送,紅外遙控器只能用遙控器控制電視,而無(wú)法讓電視信號(hào)返送到用戶手上的遙控器上。從而嚴(yán)重地影響了遙控器的功能擴(kuò)展。由此種種原因,電視機(jī)開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始把頻率高得多并已在電腦與IT產(chǎn)品中運(yùn)用的RF遙控技術(shù)用于電視機(jī)等相關(guān)產(chǎn)品。2007年春,夏普的液晶電視和電腦組合機(jī)“網(wǎng)絡(luò)AQUOS”使用觸摸盤代替鼠標(biāo),遙控信號(hào)采用了RF傳送,方便地用同一個(gè)遙控器操作電腦和電視。RF遙控器的最大優(yōu)點(diǎn)――在操作遙控器時(shí)無(wú)需考慮位置和遙控器的指向。

因此,RF遙控器將成為遙控器發(fā)展的趨勢(shì),正如索尼公司事業(yè)執(zhí)行董事、SVP電視業(yè)務(wù)部長(zhǎng)福田隆志所預(yù)測(cè)那樣,“RF代替紅外線遙控器的潮流不可阻擋”。

2模塊化理論

模塊化設(shè)計(jì),是在對(duì)一定使用范圍內(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(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊,通過(guò)模塊的選擇和組合來(lái)構(gòu)成不同的產(chǎn)品,以滿足市場(chǎng)的不同需求的設(shè)計(jì)方法。模塊化設(shè)計(jì)的主要目的就是以盡量少的種類和數(shù)量的模塊組成盡可能多種類、規(guī)格、性能、功能不同的產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)一是讓用戶可以通過(guò)不同模塊的搭配得到自己需要的產(chǎn)品,滿足個(gè)性化的需求;二是方便用戶在使用過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行局部維護(hù)或升級(jí)達(dá)到延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命減少材料資源消耗的目的。

模塊化設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中?，F(xiàn)在的家具很多都是可以拆分的組裝產(chǎn)品,產(chǎn)品分成不同模塊,分塊設(shè)計(jì), 同時(shí),有些模塊在不同家具間也可通用,這樣不僅設(shè)計(jì)的成本得以降低(系列化設(shè)計(jì)思路可以提高設(shè)計(jì)效率),而且也能降低產(chǎn)品的總成本(工藝性可單純化),包括運(yùn)輸成本也得到降低。

較為經(jīng)典的模塊化設(shè)計(jì)要數(shù)1909年德國(guó)設(shè)計(jì)師貝倫斯為德國(guó)通用電器公司設(shè)計(jì)的系列電水壺。該設(shè)計(jì)是在滿足構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)的條件下進(jìn)行的,貝倫斯選擇了三種基本壺身形態(tài),即圓柱體、半卵形和八邊形,每一種又有0.75L、1.25L、1.75L三種規(guī)格,用黃銅制作,也便于得到鍍鎳和鍍銅的材料外觀,并且,表面處理又有光滑的、捶打的和波紋三種工藝。而一些配件如電插頭、把手、壺蓋等都是按照標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。這套系列中,雖然只有30種進(jìn)入市場(chǎng)銷售,但實(shí)際上可以組合出81種形式和尺寸各異但又有相同功能特征的電水壺[5]。

模塊化設(shè)計(jì)方法不同于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,因?yàn)槟K化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品系統(tǒng)而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)某一專項(xiàng)任務(wù)。模塊化設(shè)計(jì)是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是專用性的特定設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)程序是由上而下而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)程序是由下而上的。模塊化設(shè)計(jì)是組合化設(shè)計(jì)而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是整體化化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)需要系統(tǒng)的新理論支撐而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)。

模塊化設(shè)計(jì)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有明顯的優(yōu)點(diǎn),主要包括提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率,縮短供貨周期;便于產(chǎn)品更新?lián)Q代,利于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā);提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性;良好的可維修性;便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化等。模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)利于建立產(chǎn)品平臺(tái),以共享的原則,發(fā)展延遲策略的制造或裝配,所以模塊化設(shè)計(jì)被視為一種關(guān)鍵性的技術(shù)與方法。

模塊化設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)方法之一,一方面可以縮短產(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(duì)市場(chǎng)變化;另一方面,可以減少或消除對(duì)環(huán)境的不利影響,方便重新使用、升級(jí)、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。模塊化設(shè)計(jì)方法以一種全新的方式來(lái)解讀產(chǎn)品設(shè)計(jì),通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)可以使產(chǎn)品設(shè)計(jì)充滿活力,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了更廣闊的發(fā)展空間。同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)既可以很好地解決產(chǎn)品品種規(guī)格、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾,又可為產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,方便維修為增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力提供必要條件。模塊化設(shè)計(jì)可以整合企業(yè)資源,為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本,提高自主創(chuàng)新能力[6]。

3遙控器模塊化的可行性分析

遙控器這一家電的附屬產(chǎn)品,其設(shè)計(jì)往往被人忽視,很多遙控器的外形都是模仿抄襲的作品,在調(diào)研的幾款遙控器當(dāng)中,有些外形非常相似,如圖3所示。因此,在滿足使用功能的情況下,盡可能將外觀設(shè)計(jì)成更加美觀、簡(jiǎn)潔,運(yùn)用模塊化的思想,進(jìn)行改良設(shè)計(jì),就是非常好的方向。

在社會(huì)與市場(chǎng)要求節(jié)約資源,倡導(dǎo)綠色設(shè)計(jì)的背景下,模塊化設(shè)計(jì)方法一方面是解決物質(zhì)短缺的具體手段,另一方面也為設(shè)計(jì)師打開(kāi)了一扇門:如何解決個(gè)性化的需求?技術(shù)、藝術(shù)將怎樣統(tǒng)一到一起來(lái)滿足人類“可持續(xù)發(fā)展”的觀念?模塊化設(shè)計(jì)方法給設(shè)計(jì)師帶來(lái)了現(xiàn)實(shí)的思考空間,創(chuàng)新活動(dòng)基于這樣符合社會(huì)發(fā)展需求的土壤,才會(huì)引領(lǐng)健康美好的新生活方式。手機(jī)、電腦是現(xiàn)代人的通用標(biāo)志,市場(chǎng)越大意味著競(jìng)爭(zhēng)的加大以及生產(chǎn)耗材的增多。同時(shí),越是“現(xiàn)代人”越對(duì)各類事物帶有很大的好奇的游戲心態(tài),他們熱衷于追求時(shí)尚以及追求新的體驗(yàn),基于這樣的社會(huì)需求(節(jié)約資源)和個(gè)人需求(個(gè)性化),我們正好可以通過(guò)模塊設(shè)化計(jì)方法這一途徑來(lái)解決人們的困惑[7]。

模塊化設(shè)計(jì)最終解決的是兩大問(wèn)題:一是資源,二是倡導(dǎo)DIY,滿足個(gè)性化需求;要實(shí)現(xiàn)這二者,最根本的還是得通過(guò)形態(tài)設(shè)計(jì)來(lái)完成。前面我們談到模塊劃分是通過(guò)功能、結(jié)構(gòu)來(lái)劃分的,它們既是技術(shù)成因,也屬產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

相同模塊組合成不同功能的產(chǎn)品也是模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)所在。形態(tài)設(shè)計(jì)在模塊化設(shè)計(jì)方法上顯得尤為重要,所以反過(guò)來(lái)看模塊化設(shè)計(jì)思路促進(jìn)了形象思維的開(kāi)發(fā)活動(dòng)。比如,設(shè)計(jì)師必須通過(guò)設(shè)計(jì)具體的形狀來(lái)體現(xiàn)每一模塊的功能或暗示其與其他模塊的結(jié)構(gòu)關(guān)系,并且聯(lián)接結(jié)構(gòu)也要設(shè)計(jì)得明確、操作簡(jiǎn)單,用通俗易懂的形態(tài)來(lái)解釋產(chǎn)品內(nèi)在的功能、結(jié)構(gòu)關(guān)系,而要實(shí)現(xiàn)同種模塊通過(guò)不同組合得到多種形態(tài)、功能、風(fēng)格各異的個(gè)性化需求,對(duì)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新能力也提出了更高的要求。

遙控器的面板常常是按照功能進(jìn)行分區(qū),常用遙控器可分為四個(gè)區(qū):簡(jiǎn)單功能區(qū),包括開(kāi)關(guān)按鍵,聲音大小,頻道進(jìn)退等;數(shù)字區(qū),包括0到9的數(shù)字和單雙位轉(zhuǎn)換;擴(kuò)展功能區(qū),包括畫中畫、立體聲、錄像等不常使用的擴(kuò)展功能;最后是電源區(qū),一般使用5號(hào)電池。在這些功能區(qū)當(dāng)中,有相當(dāng)多的按鍵,可以與DVD等播放設(shè)備,以及空調(diào)等設(shè)備的功能按鍵進(jìn)行整合。比如電視機(jī)的播放、錄像按鍵,可以同樣與DVD等視頻設(shè)備的播放、錄像按鍵結(jié)合,而聲音、頻道的加減,可以與空調(diào)的溫度按鍵增減結(jié)合。這樣,就使遙控器的按鍵數(shù)目大大減少,使遙控器整體外觀簡(jiǎn)潔。通過(guò)模塊化改良,更可使多個(gè)遙控器進(jìn)行整合,使各個(gè)電器的遙控器不再是單體,而是整合在一起的,具有統(tǒng)一風(fēng)格的整體。

4改良方向

4.1 RF遙控器使用技術(shù)淺析RF(Radio Frequency)射頻,表示輻射到空間的電磁頻率,頻率范圍從300KHz～30GHz之間。射頻就是射頻電流,它是一種高頻交流變化電磁波的簡(jiǎn)稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流,大于10000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流?，F(xiàn)在,遙控器的信號(hào)傳送接口正在從沿用了30年的紅外線向2.4GHz頻帶電波(RF)轉(zhuǎn)變。改變的并不是只是物理層介質(zhì)。以物理信號(hào)的變更為開(kāi)端,遙控器的形狀、按鈕種類、控制對(duì)象的種類等各個(gè)方面都可能發(fā)生改變。

4.2 RF遙控器優(yōu)勢(shì)

4.2.1 低能耗,有紅外遙控器二倍的電池壽命。普通電池只能使用一年以上,RF遙控器用的無(wú)線發(fā)送接收IC的特性已得到改善,低耗電的發(fā)送接收用IC越來(lái)越多,因而遙控器的耗電就下降。RF發(fā)送接收用IC的待機(jī)耗電只有幾微安,是原來(lái)的十分之一。而且RF接收發(fā)送可靠,不像紅外線遙控器那樣,為了確保信號(hào)送信要多次才能完成,實(shí)用時(shí)更為省電。而且反應(yīng)敏捷,遙控器鍵一壓下,控制電路和發(fā)信電路馬上就能工作。對(duì)細(xì)小的低耗電模塊裝備影響好。例如,索尼的RF遙控器比原來(lái)的紅外線遙控器使用壽命長(zhǎng)。故可將原來(lái)的5號(hào)電池變?yōu)?號(hào)電池。使遙控器整體變薄。

4.2.2 可以采用國(guó)際頻率法規(guī)允許的2.4GHz頻帶。由于該頻帶為國(guó)際頻率法規(guī)允許在民用產(chǎn)品上利用,因此此頻帶的IC芯片發(fā)展迅速、普及快,這也成為RF遙控器實(shí)現(xiàn)的又一動(dòng)力。

4.2.3 由于RF不像紅外線發(fā)射那樣有方向性且易被阻斷,因此,電視機(jī)上的接收單元安裝位置方便。同時(shí),用戶操作也不必正對(duì)著相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行,比較自在。

4.2.4 RF遙控器的準(zhǔn)備時(shí)間在100ms以內(nèi),啟動(dòng)快捷。

4.2.5 現(xiàn)在的紅外線遙控器是無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)指向性、雙方向遙控的,而RF遙控器就可以實(shí)現(xiàn)雙向遙控。

紅外線遙控器的操作方式非常單一,只是按鍵而用RF遙控器后操作方式即可多樣化。如像任天堂Wii遙控器(圖4)那樣的內(nèi)藏加速度傳感器,就可以用搖動(dòng)遙控器來(lái)進(jìn)行控制,不用按壓導(dǎo)航鍵。把遙控器往左晃晃,屏幕上的指針就能往左移過(guò)去。另外,用滾作、觸摸屏、壓感屏等智能手機(jī)的操控方式也都能進(jìn)入電視機(jī)遙控中。還有,RF遙控還可以實(shí)現(xiàn)雙向應(yīng)答式遙控。如,從電視機(jī)上發(fā)出遙控信號(hào),遙控器就能用聲光應(yīng)答,用戶也就不必滿屋子翻找遙控器了。用戶急于換臺(tái)或改變?cè)O(shè)置,又找不到遙控器的情況時(shí)有發(fā)生,有雙向應(yīng)答式功能的遙控器就不會(huì)再有這種尷尬[8]。雙向功能甚至可以把數(shù)字電視廣播中的內(nèi)容也能返送入遙控器,開(kāi)拓新的用途,前景不可估量。

4.3 方案擬定針對(duì)現(xiàn)有遙控器的種種不便,提出運(yùn)用模塊化的理論、最新的RF射頻技術(shù),改良現(xiàn)有的遙控器,使現(xiàn)有遙控器外形風(fēng)格更加統(tǒng)一,外觀更加簡(jiǎn)潔明快。借鑒現(xiàn)有產(chǎn)品,進(jìn)行草圖發(fā)散(圖5)。

在對(duì)50多個(gè)方案進(jìn)行篩選后,最后決定用中國(guó)古的造型作為單一模塊的外形,組合方式借鑒古代中國(guó)的文字記錄媒介,竹簡(jiǎn)。用插接的方式進(jìn)行連接,在每個(gè)遙控器模塊連接處上部,有金屬接口可以進(jìn)行信息交流。然后針對(duì)確定的方案進(jìn)行了大量的草圖繪制(圖6)。在這個(gè)方案中,模塊分為四個(gè)部分,數(shù)字模塊,燈光音箱DVD控制模塊,空調(diào)模塊和電視模塊。這四個(gè)模塊,因?yàn)槭褂肦F技術(shù),因此各自按鍵可自定因功能。舉例來(lái)說(shuō),電視模塊可通過(guò)設(shè)定為開(kāi)關(guān),靜音,頻道加減,聲音加減,菜單,設(shè)置共六個(gè)按鍵。這六個(gè)按鍵也是最常用的按鍵,可以滿足平時(shí)簡(jiǎn)單的功能需求。其他相應(yīng)按鍵,可依照各自需要設(shè)置,這樣可以提供給用戶最大程度的DIY,通過(guò)電腦以及RF技術(shù),這樣的控制方式可設(shè)置自己需要的功能,更符合以人為本的設(shè)計(jì)理念。

5結(jié)論

遙控器的出現(xiàn),方便了人們的生活。遙控器已經(jīng)發(fā)展了三十年,經(jīng)歷了有線、無(wú)線超聲波、無(wú)線紅外線等幾個(gè)階段。技術(shù)的不斷發(fā)展,使遙控器無(wú)論在功能上還是外形上都出現(xiàn)了很大的變化,信號(hào)傳輸方式也從最初的有線發(fā)展到了紅外線?，F(xiàn)在,遙控器的物理傳輸信號(hào)正在向射頻轉(zhuǎn)變,這是遙控器發(fā)展的趨勢(shì)。以這種傳輸信號(hào)載體的轉(zhuǎn)變,遙控器無(wú)論在外形上,功能上,以及遙控的對(duì)象上,都可能發(fā)生變化。本文從調(diào)研現(xiàn)有遙控器使用當(dāng)中的種種不便入手,討論了遙控器可能的發(fā)展方向,運(yùn)用模塊化理論,以系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想,改良現(xiàn)有遙控器。遙控器的外形更加輕薄,色彩更加統(tǒng)一,使用更加便捷,符合現(xiàn)代人們追求的審美觀點(diǎn)。

在本方案的創(chuàng)作過(guò)程中由于本人知識(shí)能力有限,難免出現(xiàn)設(shè)計(jì)當(dāng)中的疏忽。遙控器的發(fā)展,都是伴隨著科技的創(chuàng)新。現(xiàn)在的家電將向輕薄化、智能化、人性化等方向發(fā)展,遙控器是連接人與機(jī)器的紐帶,因此遙控器的設(shè)計(jì)極為重要。在現(xiàn)有情況下,如何能使遙控器更好的應(yīng)對(duì)人們的使用需求,更符合現(xiàn)代人追求舒適生活的心理,本文提供了一種解決方案。

參考文獻(xiàn):

[1]詹姆斯?西德?tīng)?A manual for building designers and managers[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2002:132-133.

[2]唐濤,劉志峰,劉光復(fù)等.綠色模塊化設(shè)計(jì)方法研究[J]機(jī)械工程學(xué)報(bào),2003,39(11):149-145.

[3]蘇秦,王刊良.敏捷制造環(huán)境下的產(chǎn)品模塊化[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工術(shù).2001,(4):l-4.

[4]賈延林.模塊化設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993:27-44.

[5]Nam P.Suh.Axiomatic design theory for systems[J].Research in Engineering Design.1998,10(4):189-209.

[6]李立新.面向大規(guī)模定制的產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)研究[D].蘭州:蘭州理工大學(xué).2008.

第6篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計(jì)；功能模塊；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

Abstract: This paper analyses the close relationship between the modular design and modern technology, and module dividing vertical CNC lathe to illustrate the application of the modular design method in the mechanical design.

Key words: modular design; function module; mechanical design; application

中圖分類號(hào)：TG518 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1、 模塊的劃分與模塊化設(shè)計(jì)方式

1.1模塊劃分、接口標(biāo)準(zhǔn)化與組合性和可互換性

模塊劃分的好壞直接影響到模塊系列設(shè)計(jì)的成功與否。既要照顧制造和管理方便，避免組合時(shí)產(chǎn)生混亂，具有較大的靈活性，又要考慮到模塊系列將來(lái)的擴(kuò)展和向?qū)Ｓ谩⒆冃彤a(chǎn)品的輻射。因此必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)的、系統(tǒng)的功能分析和結(jié)構(gòu)分析，模塊劃分時(shí)要注意：（1）模塊在整個(gè)系統(tǒng)中的作用及其更換的可能性和必要性；（2）保持模塊在功能及結(jié)構(gòu)方面有一定的獨(dú)立性和完整性；（3）模塊間的接合要素便于聯(lián)接與分離；（4）模塊的劃分不能影響系統(tǒng)的主要功能。

模塊劃分原則是：（1）力求以少數(shù)模塊組成盡可能多的產(chǎn)品；（2）在滿足要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉；（3）模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、規(guī)范，模塊間的聯(lián)系也應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。

模塊化設(shè)計(jì)所依賴的是模塊的組合，即結(jié)合面，又稱為接口。顯然，為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換，模塊應(yīng)具有可組合性和可互換性兩個(gè)特征。這兩個(gè)特征主要體現(xiàn)在接口上，必須提高模塊標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、規(guī)格化的程度。例如，對(duì)裝配而言，具有相同功能、不同性能的單元一定要具有相同的安裝基面和相同的安裝尺寸，才能保證模塊的有效組合；在計(jì)算機(jī)行業(yè)中，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的總線結(jié)構(gòu)，來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)廠家的模塊，不斷進(jìn)行精心改進(jìn)和研究，促使計(jì)算機(jī)技術(shù)達(dá)到空前的發(fā)展。

1.2模塊化設(shè)計(jì)方式和模塊化系統(tǒng)

1.2.1 模塊化設(shè)計(jì)的主要方式

（1）橫向系列模塊化設(shè)計(jì)。不改變產(chǎn)品主參數(shù)，利用模塊發(fā)展變形產(chǎn)品。這種方式易實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用廣。

（2）縱向系列模塊化設(shè)計(jì)。在同一類型中對(duì)不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）橫向系列和跨系列綜合模塊化設(shè)計(jì)。除發(fā)展橫系列產(chǎn)品之外，改變某些模塊還能得到其它系列產(chǎn)品者，便屬于橫向系列和跨系列模塊化設(shè)計(jì)了。

（4）全系列模塊化設(shè)計(jì)。全系列包括縱向系列和橫向系列。

（5）全系列和跨系列模塊化設(shè)計(jì)。在全系列基礎(chǔ)上用于結(jié)構(gòu)比較類似的跨產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)。

1.2.2模塊化系統(tǒng)的劃分與功能介紹

按產(chǎn)品中模塊使用多少，模塊化系統(tǒng)可分為純模塊化系統(tǒng)和混合系統(tǒng)———由模塊和非模塊組成的模塊化系統(tǒng)，機(jī)械模塊化系統(tǒng)多是這種類型。按模塊組合可能性多少，模塊化系統(tǒng)可分為：閉式系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮到所有可能的方案；開(kāi)式系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮模塊組合變化規(guī)則。模塊要實(shí)現(xiàn)一定功能，整個(gè)產(chǎn)品系列功能和相應(yīng)的模塊類型如圖1 所示。

基本功能是系統(tǒng)中基本的、經(jīng)常的、重復(fù)的、不可缺少的功能，在系統(tǒng)中基本不變的功能。相應(yīng)模塊稱為基本模塊。

輔助功能主要指實(shí)現(xiàn)安裝和聯(lián)接所需的功能。相應(yīng)模塊稱為輔助模塊。

特殊功能是表征系統(tǒng)中某種或某幾種產(chǎn)品特殊的、使之更完善或有所擴(kuò)展的功能。相應(yīng)模塊稱為特殊模塊。

圖1 模塊化產(chǎn)品系統(tǒng)中功能和模塊類型

適應(yīng)功能是為了和其它系統(tǒng)或邊界條件相適應(yīng)所需要的可臨時(shí)改變的功能。相應(yīng)模塊稱為適應(yīng)模塊。

用戶專用功能指某些不能預(yù)知的、由用戶特別指定的功能，該功能由于其不確定性和極少重復(fù)，由非模塊化單元實(shí)現(xiàn)。

2、模塊化設(shè)計(jì)的步驟

模塊化設(shè)計(jì)分為兩個(gè)不同層次，第一個(gè)層次為系列模塊化產(chǎn)品研制過(guò)程，如圖2所示。第二個(gè)層次為單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)，如圖3 所示?？偟恼f(shuō)來(lái)，模塊化設(shè)計(jì)遵循一般技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，但比后者更復(fù)雜，花費(fèi)更高，要每個(gè)零部件都能實(shí)現(xiàn)更多的部分功能。模塊化設(shè)計(jì)的主要步驟如下：

圖2模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程 圖3模塊化系列產(chǎn)品研制過(guò)程

（1）市場(chǎng)調(diào)查與分析，模塊化設(shè)計(jì)成功的前提；

（2）進(jìn)行產(chǎn)品功能分析，擬定產(chǎn)品系列型譜；

（3）確定參數(shù)范圍和主參數(shù)；

（4）確定模塊化設(shè)計(jì)類型，劃分模塊；

（5）模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成模塊庫(kù)；

（6）編寫技術(shù)文件。

3 模塊化與其它現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合

3.1 模塊化與成組技術(shù)在對(duì)事物的處理上的共同特點(diǎn)

模塊化與成組技術(shù)都是針對(duì)現(xiàn)代生產(chǎn)的多樣化提出的。成組技術(shù)主要以零件在形狀、工藝上具有的相似性為其理論依據(jù)，研究并利用有關(guān)事物的相似性，把相似的問(wèn)題歸類成組，通過(guò)對(duì)相似零件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化處理，以達(dá)到“使小批量的產(chǎn)品具有流水作業(yè)的生產(chǎn)方式”的目的。而模塊化技術(shù)也是追求“小批量的系統(tǒng)（產(chǎn)品），中批量的子系統(tǒng)（模塊），大批量的元素（零件）”的效果，也利用機(jī)床部件在功能上的相似性，把那些具有相似功能的部件經(jīng)過(guò)統(tǒng)一、歸并和簡(jiǎn)化而形成模塊。兩者在對(duì)事物的處理上有以下共同點(diǎn)：集中處理具有相似性和重復(fù)性的事務(wù)；把具有一定相似性和重復(fù)性的事物標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化；信息的重復(fù)使用。成組技術(shù)在結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的條件下，在工藝設(shè)計(jì)和制造中取得了很大的進(jìn)展。模塊化技術(shù)也將具有這個(gè)特點(diǎn)。

3.2 模塊化與柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)以生產(chǎn)多樣化、快節(jié)奏為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)反應(yīng)的靈活性和自身的多變性和可變性。模塊化正好為實(shí)現(xiàn)柔性技術(shù)這一要求提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)，模塊化技術(shù)在利用通用模塊解決機(jī)床共性之后，集中精力解決個(gè)性問(wèn)題，并用“以最少的模塊組合成最多的機(jī)床”這一指導(dǎo)思想來(lái)實(shí)現(xiàn)多樣化的要求，當(dāng)以機(jī)床為生產(chǎn)工具時(shí)，則利用其模塊的特性，一機(jī)多用，一模多用，通過(guò)機(jī)床模塊的重新組合，達(dá)到系統(tǒng)的柔性要求。應(yīng)用模塊化技術(shù)，從硬件上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的柔性是目前國(guó)內(nèi)外制造業(yè)的一個(gè)重要研究方向。

3.3模塊化與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD、CAPP、CAM）和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)引入模塊化技術(shù)，在一定程度上替代人類完成大量人工無(wú)法完成的復(fù)雜計(jì)算和重復(fù)性工作，且在穩(wěn)定性、一致性、條理性等到方面超過(guò)了人類。另一方面，通過(guò)模塊化方法，把復(fù)雜系統(tǒng)分解成相對(duì)簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)，對(duì)各子系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能。

4 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控立式車床的模塊劃分是指對(duì)機(jī)床進(jìn)行功能分析與結(jié)構(gòu)分析，合理劃分具有某一或某些功能的結(jié)構(gòu)單元。因此，模塊劃分合理與否是模塊化設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。

4.1 數(shù)控立式車床模塊劃分原則

根據(jù)現(xiàn)有立式車床的結(jié)構(gòu)形式和模塊化要求，模塊劃分原則可總結(jié)如下：以獨(dú)立的功能單元作為模塊，即對(duì)于已分解的功能單元在結(jié)構(gòu)上盡可能做到獨(dú)立化，這樣的模塊易于拼組和搭配，便于構(gòu)成多種變形產(chǎn)品；以部件作為模塊，這樣的模塊具有完整性，容易保證裝配質(zhì)量；以組件作為模塊，功能分解細(xì)化后，還可進(jìn)一步將部件中的某些組件模塊化，通過(guò)更換或取舍組件或一些零件，可以使部件具有不同用途和性能。這比更換整個(gè)部件要經(jīng)濟(jì)靈活。在模塊劃分過(guò)程中，還要重視機(jī)床大件（基礎(chǔ)件）的模塊化，大件的結(jié)合要素要規(guī)范，便于聯(lián)接與分離。同時(shí)，要考慮在模塊中留有一定的發(fā)展空間，以便引入新技術(shù)時(shí)不會(huì)阻礙模塊的結(jié)構(gòu)。

4.2 數(shù)控立式車床的功能分解

在進(jìn)行模塊劃分時(shí)，必須從數(shù)控立式車床的總功能出發(fā)，把總功能分解成相對(duì)獨(dú)立的分功能，分功能繼續(xù)分解至不宜再分時(shí)就構(gòu)成功能元，功能元是組成總功能或分功能的最基本單元，常與一定的功能模塊相對(duì)應(yīng)。在進(jìn)行總功能分解時(shí)，應(yīng)考慮用戶的要求和實(shí)現(xiàn)總功能所必需的分功能，由于用戶條件各不相同，所確定的機(jī)床規(guī)格及性能也會(huì)不同，其模塊的組成也會(huì)有很大的差異。對(duì)于單柱數(shù)控立式車床CK 系列來(lái)說(shuō)，其總功能為車削，可以車削內(nèi)外圓柱、內(nèi)外圓錐、溝槽、平面、螺紋以及各種旋轉(zhuǎn)曲面體。而對(duì)單柱數(shù)控車銑加工中心CX系列來(lái)說(shuō)，除了上述的車削外，還必須具備有銑鏜功能，這些功能可以按傳動(dòng)功能、執(zhí)行功能、支承功能、輔助功能和監(jiān)測(cè)等分功能進(jìn)一步分解。

4.3 數(shù)控立式車床的模塊劃分

通過(guò)對(duì)總功能進(jìn)行分解，可以看出某一或某些功能與實(shí)現(xiàn)某一或某些功能的模塊存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中有單一模塊實(shí)現(xiàn)某一功能，即一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；某一功能由多個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，即單對(duì)多的關(guān)系；某些多個(gè)功能由一個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，即多對(duì)單的關(guān)系。如圖4所示。

第7篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

[關(guān)鍵詞]船舶；外舾裝；模塊化；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U671.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0277-02

引言

世界金融危機(jī)爆發(fā)以來(lái)，不僅對(duì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)往來(lái)造成了巨大的影響，同時(shí)也在一定程度上引發(fā)了國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)的動(dòng)蕩，我國(guó)船舶工業(yè)一方面需要面臨外部環(huán)境的挑戰(zhàn)，還需要加快對(duì)船舶生產(chǎn)模式的內(nèi)部改革。模塊化造船模式符合以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向，按照區(qū)域組織進(jìn)行統(tǒng)一生產(chǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)船舶制造中每一模塊的分類，而且有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及管理的一體化，是現(xiàn)代船舶制造工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 國(guó)內(nèi)外造船業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

早在上世紀(jì)七十年代，國(guó)外造船業(yè)就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)模塊化造船模式進(jìn)行研究，現(xiàn)如今已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在這其中相比于船體結(jié)構(gòu)模塊化的發(fā)展而言，舾裝模塊的發(fā)展更為迅速，而舾裝模塊在機(jī)電設(shè)備、自動(dòng)化系統(tǒng)裝備以及為武器配備方面又有著較大的優(yōu)勢(shì)。與國(guó)外相比，我國(guó)船舶模塊化生產(chǎn)模式的起步較晚，直到上世紀(jì)80年代，我國(guó)造船業(yè)才逐步開(kāi)始采用殼、舾、涂一體化的生產(chǎn)模式，并在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行橫向以及縱向發(fā)展。模塊化生產(chǎn)模式改變了我國(guó)傳統(tǒng)的以系統(tǒng)為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)思想理念，能夠?qū)崿F(xiàn)船體的均衡、連續(xù)組裝，不僅大大提升了生產(chǎn)效率，而且實(shí)現(xiàn)了船舶制造業(yè)在技術(shù)上的重大突破。然而，我國(guó)模塊化技術(shù)的起步較晚，其應(yīng)用程度還比較低，主要局限在部分機(jī)電設(shè)備和模塊單元中，在船舶外舾裝中的應(yīng)用程度還不太高。下面就簡(jiǎn)要分析下船舶外舾裝模塊化設(shè)計(jì)的理念和應(yīng)用。

2 模塊化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論

2.1 模塊化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

所謂模塊，即組成系統(tǒng)的獨(dú)立單元，具有結(jié)構(gòu)獨(dú)立、功能獨(dú)立以及可互換兼容的特征，而模塊化就是指對(duì)模塊進(jìn)行組合、拆解的過(guò)程，是以模塊作為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)原理、使用功能以及應(yīng)用環(huán)境等因素實(shí)現(xiàn)模塊的多重組合和安裝，實(shí)現(xiàn)模塊向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，使新形成的系統(tǒng)能夠發(fā)揮出不同的功能和作用，在應(yīng)用性能方面也能得到充分的提升。模塊化的理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)步驟分別如圖1與圖2所示。

2.2 模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

在船舶生產(chǎn)的過(guò)程中，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)需要根據(jù)客戶的生產(chǎn)需求，結(jié)合自身企業(yè)的發(fā)展規(guī)模和形勢(shì)，總結(jié)出模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)：

（1） 以產(chǎn)品系統(tǒng)為基礎(chǔ)

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)用戶的具體實(shí)際需求，從改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能上出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而模塊化設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)對(duì)同一類型產(chǎn)品之間所有系統(tǒng)以及具有相似功能系統(tǒng)之間的聯(lián)系，通過(guò)不斷比較實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)功能。

（2） 以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)

模塊化設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)對(duì)象為具有一定普遍性的子系統(tǒng)，不僅僅局限于使用在一種產(chǎn)品或模塊中，而是能夠在需要實(shí)現(xiàn)類似功能的系統(tǒng)或單元中推廣開(kāi)來(lái)，這就需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行限定。

（3） 以組合化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)對(duì)最終產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)，其構(gòu)成模式是整體式的，對(duì)于其中的細(xì)節(jié)和子系統(tǒng)的掌握沒(méi)有足夠的重視性。對(duì)于模塊化設(shè)計(jì)而言，其構(gòu)成方式則是組合式的，可以根據(jù)不同的功能對(duì)其中的組建單元或子系統(tǒng)進(jìn)行靈活的組合，其作為組合的單元經(jīng)常作為商品的形式存在，不僅強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)最終的功能，而且對(duì)整個(gè)組裝過(guò)程中的協(xié)調(diào)性、組合性都有所要求。

（4） 以新理論為基礎(chǔ)

一切設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的基礎(chǔ)都離不開(kāi)基本理論，同樣對(duì)于模塊化設(shè)計(jì)而言，要想設(shè)計(jì)出技術(shù)過(guò)硬、水平較高的產(chǎn)品必須具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)功底和工作經(jīng)驗(yàn)，必須對(duì)模塊組裝過(guò)程中的每個(gè)單元“了如指掌”，對(duì)產(chǎn)品各個(gè)模塊的功能和設(shè)計(jì)理念熟記于心，對(duì)于不斷提升的用戶需求，運(yùn)用現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的理論進(jìn)行模塊的創(chuàng)新和提升，設(shè)計(jì)出一個(gè)具有“高生命力”的模塊化系統(tǒng)，供制造船舶使用。

3 船舶外舾裝模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

3.1 設(shè)計(jì)原理

目前國(guó)內(nèi)外在造船模塊方面應(yīng)用比較廣泛的方法為殼舾涂一體化模塊，大多是從船體模塊與舾裝模塊兩個(gè)方面開(kāi)展?？紤]到舾裝模塊和船體之間的關(guān)聯(lián)，筆者把舾裝模塊劃分為自持式與依附式兩類。前者又稱實(shí)物造船模型，具備特有的支架形式，可實(shí)現(xiàn)預(yù)制，當(dāng)完工以后再逐漸安裝到船體上。首先將預(yù)舾裝單元升級(jí)成模塊，使其可以用于其他類似船型。常見(jiàn)的自持式模塊包括凸輪軸滑油模塊、CO2滅火裝置模塊等。后者也稱為設(shè)計(jì)模塊，布置范圍通常很大。兩種類型模塊特點(diǎn)不同，決定了自持式模塊大多采用設(shè)備模塊化，而依附式模塊必須從功能與布置兩個(gè)角度開(kāi)展研究。

3.2 船舶外舾裝模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)

根據(jù)專業(yè)類別不同，可以把造船劃分為電氣舾裝、機(jī)艙舾裝與船裝三個(gè)環(huán)節(jié)。外舾裝作業(yè)包括起貨設(shè)備、系泊設(shè)備等的安裝。由于使用外舾裝功能模塊可以極大地提升相應(yīng)配套設(shè)備的功能模塊化程度，因此必須外舾裝功能模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)必須具備以下幾個(gè)重要特點(diǎn)：

首先，船長(zhǎng)與其他設(shè)備配套廠家必須共同協(xié)作，逐漸形成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，加強(qiáng)不同企業(yè)間的互動(dòng)。船廠方面應(yīng)當(dāng)將獲得的分解結(jié)果供給配套企業(yè)參考，幫助配套企業(yè)更好地參與到模塊化工作中。配套企業(yè)在設(shè)備模塊化過(guò)程中取得的成果也應(yīng)當(dāng)及時(shí)反饋給船廠，使整體舾裝模塊化水平得到改善。由于造船所采用的原材料均有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，原材料供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，這也使得廠家可以更加方便地選擇成本低、質(zhì)量上乘的材料。

其次，外舾裝功能模塊化的不確定性較強(qiáng)，這主要是客戶需求的差異性決定的。在實(shí)現(xiàn)外舾裝設(shè)備功能模塊化時(shí)，必須對(duì)市場(chǎng)動(dòng)向高度敏銳，確保模塊平臺(tái)與模塊庫(kù)的及時(shí)更新。

最后，由于外舾裝布置范圍大，在設(shè)計(jì)時(shí)極易出現(xiàn)疏漏。但是管路情況相對(duì)簡(jiǎn)單明了，很少出現(xiàn)彎管現(xiàn)象。由于外舾裝有良好對(duì)稱性，可以提高制作與安裝的效率。外舾裝模塊化設(shè)計(jì)的發(fā)展特點(diǎn)如圖3所示。

3.3 外舾裝功能模塊化分解方案

針對(duì)中間產(chǎn)品可以采用分層次的解決方案，首先把外舾裝功能模塊進(jìn)行分解，得到艙口蓋、系泊、舵等中間產(chǎn)品模塊，再繼續(xù)分解，得到設(shè)備、基座和管理等模塊?；诳蛻粜枨蟮姆纸夥桨缚梢愿訙?zhǔn)確地劃分模塊化范圍，采用模糊聚類法開(kāi)展不同模塊的相關(guān)性研究，最后把不同中間產(chǎn)品整合為一體，最大程度去貼合客戶需求。進(jìn)行中間產(chǎn)品模塊分解時(shí)，可考慮從設(shè)計(jì)或者制造等不同思路展開(kāi)。

3.4 搭建產(chǎn)品平臺(tái)

可以從產(chǎn)品矩陣的角度進(jìn)行平臺(tái)搭建，借助矩陣學(xué)理論，用系列化手段將設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的產(chǎn)品完全覆蓋，矩陣中任何一個(gè)元素均表示一種產(chǎn)品，根據(jù)橫、縱產(chǎn)品的不同對(duì)用戶需求進(jìn)行擴(kuò)展。橫系列模塊化不用修改基型產(chǎn)品參數(shù)，應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易。而進(jìn)行縱系列模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，由于副參數(shù)受主參數(shù)影響將發(fā)生變化，因此設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)對(duì)動(dòng)力系數(shù)進(jìn)行區(qū)段的劃分。

4 小結(jié)

舾裝模塊化未來(lái)的發(fā)展前景依然廣闊，逐漸成為我國(guó)縮短與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家造船技術(shù)的重要工具。本文首先介紹了模塊化原理，并討論兩種不同類型的舾裝模塊，從理論方面對(duì)外舾裝模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用展開(kāi)論述，有一定的理論意義與實(shí)踐價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬晶，梅林林，趙婷等.基于現(xiàn)代造船模式的船舶舾裝模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2014，（2）：232-232.

[2] 楊王峰，鄭子龍，楊斌等.現(xiàn)代船舶舾裝設(shè)計(jì)與制造效率提高方法研究[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2014，14（3）：4-6.

第8篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

關(guān)鍵詞：大規(guī)模定制；服務(wù)模塊化；平臺(tái)模型

中圖分類號(hào)：F273.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： With the realization of mass customization， the operation of business becomes more and more modular， especially in the service industry. The modular platform should be established based on modularization as the modular network， so that more closely connected with outside， to promote the realization of service mass customization. The design of services modular platform is crucial. This research built a platform model including the process module， service module， organization module， service packs， interface and market positioning to provide a new perspective and reference for the realization of the service module.

Key words： mass customization； service modularization； platform model

1 服務(wù)模塊化及平臺(tái)作用

服務(wù)模塊化的根本是流程標(biāo)準(zhǔn)化。服務(wù)業(yè)和制造業(yè)模塊化都可以使復(fù)雜系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，從而提高組織經(jīng)營(yíng)管理的效率。因此，對(duì)于服務(wù)業(yè)和制造業(yè)模塊化而言，只要是由不同功能模塊組成的模塊化系統(tǒng)，其能否高效運(yùn)行的關(guān)鍵都在于標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化模塊的優(yōu)點(diǎn)包括可重用性、更快的開(kāi)發(fā)周期。流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)可以形成基本的標(biāo)準(zhǔn)子流程和自定義子流程，以實(shí)現(xiàn)組合的最大靈活性，這使得流程能夠快速響應(yīng)顧客需求的變化。大規(guī)模定制從大規(guī)模生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У靥峁M足單個(gè)客戶的需求，其目的是應(yīng)用大批量的效能生產(chǎn)出滿足客戶個(gè)性化需求的產(chǎn)品。在服務(wù)方面，服務(wù)業(yè)模塊化需要更多地將顧客按需求進(jìn)行分類，并結(jié)合服務(wù)企業(yè)的特點(diǎn)，將服務(wù)系統(tǒng)分解成結(jié)構(gòu)和功能上獨(dú)立的服務(wù)生產(chǎn)程序，然后按照模塊化生產(chǎn)服務(wù)產(chǎn)品，協(xié)調(diào)客戶需求形成模塊組合，促使服務(wù)系統(tǒng)能夠更快速地響應(yīng)顧客多樣化產(chǎn)品需求。基于模塊化能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)流程的特點(diǎn)，服務(wù)企業(yè)可以通過(guò)模塊化系統(tǒng)中的通用模塊實(shí)現(xiàn)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，通過(guò)定制模塊滿足客戶特殊需要，從而能夠以更低成本實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制化生產(chǎn)。

服務(wù)模塊化平臺(tái)發(fā)展已經(jīng)成為趨勢(shì)，企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是如何在服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)體化的同時(shí)，處理復(fù)雜的服務(wù)組合以及有關(guān)的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。因此，大規(guī)模定制的實(shí)現(xiàn)必須將整個(gè)企業(yè)營(yíng)運(yùn)轉(zhuǎn)向模塊化，形成模塊化產(chǎn)品為核心的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、營(yíng)銷及管理體系，才能取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。平臺(tái)產(chǎn)品定制（PPC）要求平臺(tái)有一個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)，定制化可以通過(guò)調(diào)換標(biāo)準(zhǔn)模塊和/或?qū)Ｓ媚K組件形成許多符合市場(chǎng)細(xì)分和顧客需要的產(chǎn)品變體。平臺(tái)產(chǎn)品定制采用了大規(guī)模定制所倡導(dǎo)的方法，應(yīng)用這種方法，產(chǎn)品變體從一個(gè)規(guī)定的產(chǎn)品平臺(tái)而來(lái)，以滿足顧客需求。如果說(shuō)模塊化可能是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的利器，那么大規(guī)模定制則要求對(duì)企業(yè)進(jìn)行模塊化改造建立“模塊化企業(yè)”，這樣平臺(tái)不僅成為一個(gè)完整的實(shí)體，而且在模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠創(chuàng)建一系列子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)本身就是模塊或由模塊化部件構(gòu)成的有機(jī)體。

2 服務(wù)模塊化平臺(tái)模型構(gòu)建的理論基礎(chǔ)

2.1 服務(wù)模塊化平臺(tái)的基礎(chǔ)資源

戰(zhàn)略資源基礎(chǔ)觀點(diǎn)（RBV）認(rèn)為，企業(yè)獲得和保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，需要通過(guò)部署和分配寶貴的資源，以提高其效率和效果。然而，資源只能是競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的來(lái)源，業(yè)務(wù)流程和競(jìng)爭(zhēng)力的成功還取決于將組織的核心流程轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)略能力，并始終為客戶提供卓越的價(jià)值。也就是說(shuō)企業(yè)調(diào)配資源的能力，不是捆綁單一的、離散的技術(shù)和技能，而是可組合的流程和服務(wù)。資源重組形成服務(wù)模塊，而服務(wù)模塊組合構(gòu)成了滿足客戶需求的服務(wù)載體。

面對(duì)客戶需求的差異和變化，戰(zhàn)略管理是使企業(yè)的內(nèi)部基礎(chǔ)與外部環(huán)境所提供的機(jī)會(huì)和相適應(yīng)，以戰(zhàn)略實(shí)施作為企業(yè)內(nèi)部與外部環(huán)境相連接的中間環(huán)節(jié)，決定了戰(zhàn)略資源匹配成為戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵問(wèn)題。企業(yè)通過(guò)各組模塊組合來(lái)動(dòng)態(tài)引導(dǎo)和調(diào)整資源投入，如果模塊化服務(wù)流程之間相互依存關(guān)系沒(méi)有得到相應(yīng)的處理和協(xié)調(diào)，系統(tǒng)就會(huì)要求資源的重組來(lái)提高服務(wù)質(zhì)量以達(dá)到或超過(guò)顧客的要求和期望。

2.2 服務(wù)模塊化平臺(tái)的組織功能

組成企業(yè)環(huán)境的三個(gè)主要因素包括市場(chǎng)壓力、行業(yè)環(huán)境、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的復(fù)雜性，不斷變化的外界環(huán)境，促使企業(yè)不斷進(jìn)行戰(zhàn)略變革，而戰(zhàn)略變革需要組織變革的配合才能成功。模塊化強(qiáng)調(diào)服務(wù)靈活性，用靈活的定制形成高效的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)生產(chǎn)體系。比如物流服務(wù)，模塊可以被定義為整合流程，并減少其復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)更好的客戶響應(yīng)；在銀行業(yè)價(jià)值鏈分解成獨(dú)立的模塊功能單元，可以被看作是以模塊化的方式開(kāi)發(fā)服務(wù)和管理差異性需求。尤其在超競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，企業(yè)優(yōu)勢(shì)集中于設(shè)計(jì)、組織、優(yōu)化及管理內(nèi)部和組織相互之間的各種業(yè)務(wù)流程，尋求動(dòng)態(tài)檢測(cè)、改變、整合組織內(nèi)部和組織間流程的方法。完善而有效的組織不僅為資源或要素的運(yùn)行提供了適當(dāng)載體，也可以部分地彌補(bǔ)或緩解資源、要素方面的缺陷，當(dāng)戰(zhàn)略與組織結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳配合時(shí)，才能有效實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略既定目標(biāo)。

Benass提出模塊化組織，他認(rèn)為模塊化組織是一種新的組織形式，模塊化組織通過(guò)應(yīng)用更小的單元對(duì)大組織進(jìn)行分割，每個(gè)單元負(fù)責(zé)特定的領(lǐng)域，并半獨(dú)立地對(duì)各種業(yè)務(wù)問(wèn)題作出自己的決策。模塊化組織直接處理供應(yīng)商問(wèn)題，扁平化結(jié)構(gòu)是它的顯著特征。而且模塊化組織本質(zhì)上是一種組織創(chuàng)新而非僅僅是模塊化產(chǎn)品，以模塊化組織為結(jié)構(gòu)的公司能夠在高技術(shù)和成熟市場(chǎng)中發(fā)揮效率及充分利用資源的作用。Schillin這樣描述模塊化組織：“松耦合組織網(wǎng)絡(luò)取代緊密集成的層次結(jié)構(gòu)，允許靈活配置成各種復(fù)合組織”。

為此，企業(yè)為能夠適應(yīng)動(dòng)蕩市場(chǎng)的要求，需要“模塊化組織”或類似于組織的“修補(bǔ)”，這種修補(bǔ)是企業(yè)在動(dòng)蕩的市場(chǎng)中，經(jīng)常重新劃分和配置他們的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。重新調(diào)整企業(yè)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)并配置資源，這種調(diào)整結(jié)構(gòu)涉及到增加、分割、轉(zhuǎn)讓、合并或退出，以滿足不斷變化的業(yè)務(wù)或市場(chǎng)機(jī)會(huì)，重新配置資源并尋找新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，這也是企業(yè)重組組織和改變部門職責(zé)，發(fā)揮企業(yè)資源和資源再利用功能的表現(xiàn)。

2.3 服務(wù)模塊化平臺(tái)的動(dòng)態(tài)能力

動(dòng)態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境始終考驗(yàn)企業(yè)如何利用資源和能力建立和保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，組織的行動(dòng)需要穩(wěn)定可靠的組織目標(biāo)和能力，如果管理者不能辨別方向以及建立自己的獨(dú)特能力，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)難以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)。

企業(yè)為了適應(yīng)這樣一個(gè)多變的環(huán)境，識(shí)別市場(chǎng)變化，應(yīng)充分利用信息和通信技術(shù)，以配合外部組織的環(huán)境，使他們不斷地發(fā)展自己的組織內(nèi)部的動(dòng)態(tài)能力。而這恰恰體現(xiàn)Teece等提出的動(dòng)態(tài)能力的精髓，動(dòng)態(tài)能力強(qiáng)調(diào)管理能力的發(fā)展是以組織的、功能性的和科技能力的獨(dú)特聯(lián)合來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境變化和維持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，能促使企業(yè)在動(dòng)態(tài)、復(fù)雜多變的環(huán)境下保持動(dòng)態(tài)多變性和持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力，也被理解為公司增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力所需要的整合和配置資源的能力。動(dòng)態(tài)能力作為集成、重新構(gòu)造、獲得和釋放具體資源來(lái)匹配甚至產(chǎn)生市場(chǎng)變化的過(guò)程，可以提升持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力。為應(yīng)對(duì)快速變化的市場(chǎng)，公司需要整合、建立和重新配置內(nèi)部資源來(lái)達(dá)到增強(qiáng)外部競(jìng)爭(zhēng)力，從動(dòng)態(tài)能力的觀點(diǎn)來(lái)看，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不僅是擁有獨(dú)特的資源，也包括資源配置和管理。具體而言，企業(yè)需要通過(guò)耦合價(jià)值創(chuàng)造和實(shí)施跨業(yè)務(wù)的協(xié)同，將重組的資源投入到新的戰(zhàn)略，以更有效的方式應(yīng)用公司的資源和能力。此外，這些類型的耦合過(guò)程，已被描述為“創(chuàng)造性破壞”的過(guò)程，是企業(yè)價(jià)值創(chuàng)造和市場(chǎng)演變的重要組成部分。

動(dòng)態(tài)理論回答了企業(yè)如何在戰(zhàn)略變革（把主動(dòng)性戰(zhàn)略意圖轉(zhuǎn)化為被動(dòng)性戰(zhàn)略進(jìn)程）的過(guò)程中，選擇適合于自己的變革工具，讓員工有序地進(jìn)行合作，充分發(fā)揮各個(gè)成員的才智并匯聚成合力，確保新的戰(zhàn)略方向，幫助企業(yè)完成相適應(yīng)的組織變革。模塊化服務(wù)平臺(tái)的方式給管理者提供一個(gè)更好的工具，即在不增加資源需求的情況下，開(kāi)發(fā)和提供新的服務(wù)或解決方案。然而，模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)合使用，如果沒(méi)有對(duì)流程和組織方面的深入分析，大規(guī)模定制服務(wù)就不會(huì)成功。

3 服務(wù)模塊化平臺(tái)理論模型構(gòu)建

經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的加快、信息技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的日益復(fù)雜化，模塊化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與制造的應(yīng)用范圍日益拓展，導(dǎo)致企業(yè)各種能力要素和價(jià)值模塊化，使企業(yè)組織具備了模塊化傾向，由此產(chǎn)生了模塊化組織。企業(yè)提供商業(yè)服務(wù)，必須包括模塊化服務(wù)平臺(tái)與客戶互動(dòng)的營(yíng)銷渠道，以知識(shí)和技術(shù)能力成為服務(wù)供應(yīng)商的核心價(jià)值，讓提供的所有服務(wù)和細(xì)分市場(chǎng)相匹配，這需要良好的組織的協(xié)調(diào)方法，它增加企業(yè)的靈活性和響應(yīng)能力，并協(xié)助企業(yè)從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中獲得更多的市場(chǎng)份額。

為此，我們?cè)谫Y源為基礎(chǔ)觀念（RBV）、模塊化組織和動(dòng)態(tài)能力的觀念基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)服務(wù)模塊化平臺(tái)模型，模型共有六部分構(gòu)成，包括流程模塊、服務(wù)模塊、組織模塊、服務(wù)包、接口以及市場(chǎng)定位部分。在平臺(tái)中體現(xiàn)以下設(shè)計(jì)思路。（1）市場(chǎng)定位的改變會(huì)引起其他部分相應(yīng)改變，體現(xiàn)市場(chǎng)中客戶為中心的價(jià)值觀；（2）服務(wù)模塊的組合可根據(jù)服務(wù)包要求來(lái)變化和調(diào)整；（3）組織模塊是其中最活躍的部分，它是模塊化實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的關(guān)鍵；（4）流程模塊和服務(wù)模塊，取決于服務(wù)企業(yè)的資源，顯示資源在服務(wù)企業(yè)的重要性；（5）作為服務(wù)模塊的接口是信息溝通和服務(wù)“嵌入”供應(yīng)鏈及關(guān)系紐帶。

大規(guī)模定制模式下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)從客戶需求的識(shí)別開(kāi)始，通過(guò)市場(chǎng)分析和客戶關(guān)系管理，將外部的需求信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品族的決策信息，再在相關(guān)產(chǎn)品族的基礎(chǔ)上，共同構(gòu)建出產(chǎn)品平臺(tái)模型。以服務(wù)產(chǎn)品平臺(tái)為依托，根據(jù)客戶的要求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)和定制模塊的組裝，從而得到客戶需要的定制產(chǎn)品。最后，客戶的定制產(chǎn)品通過(guò)客戶關(guān)系管理的映射，客戶可以對(duì)自己關(guān)心的產(chǎn)品功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修改，從而把定制模塊按照客戶的需求進(jìn)行修改，使得客戶最終得到滿意的產(chǎn)品。

戰(zhàn)略定位與市場(chǎng)變化的情況都需要通過(guò)“接口”與組織相連。模塊化的平臺(tái)最困難的挑戰(zhàn)是協(xié)調(diào)模塊和它們之間的接口，因?yàn)榉?wù)提供商提供服務(wù)有關(guān)的客戶支持戰(zhàn)略是高度定制的，這需要深入了解客戶需求，并專注于客戶感知和關(guān)系建立。接口將市場(chǎng)探知、需求識(shí)別返回到?jīng)Q策系統(tǒng)，以完成服務(wù)定位分析（SPA）。模塊化結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)品裝配的靈活性和快速創(chuàng)新，但對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)更重要的是提高整體性能，為促使模塊化平臺(tái)系統(tǒng)提供更為激進(jìn)的而不是漸進(jìn)式創(chuàng)新，組件接口和標(biāo)準(zhǔn)必須定期進(jìn)行修改。

模塊化有助于提高系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品模塊可重構(gòu)模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，幫助企業(yè)面對(duì)突如其來(lái)的市場(chǎng)變化迅速調(diào)整內(nèi)部系統(tǒng)，所以模塊化平臺(tái)系統(tǒng)具有模塊可擴(kuò)展、可定制、可更換等特點(diǎn)，并增加了對(duì)不可預(yù)測(cè)事件的防范，如突然的市場(chǎng)變化或意外的生產(chǎn)故障等，而且該系統(tǒng)有助于快速推出新產(chǎn)品，并可根據(jù)客戶需求調(diào)整生產(chǎn)。為探索服務(wù)戰(zhàn)略和服務(wù)相關(guān)業(yè)務(wù)模式，企業(yè)需要在服務(wù)定位、業(yè)務(wù)模式、模塊化流程三個(gè)方面需要匹配。最近開(kāi)展的對(duì)物流領(lǐng)域的服務(wù)模塊化研究顯示，隨著供應(yīng)鏈分離和新服務(wù)運(yùn)營(yíng)模式的出現(xiàn)，服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和服務(wù)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的匹配是高效服務(wù)生產(chǎn)有用的工具，企業(yè)應(yīng)當(dāng)通過(guò)感知消費(fèi)動(dòng)態(tài)并對(duì)部門資源進(jìn)行再分配，促使創(chuàng)新的“push”作用與需求的“pull”作用緊密結(jié)合，為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

4 總 結(jié)

在服務(wù)細(xì)分市場(chǎng)，企業(yè)發(fā)現(xiàn)增長(zhǎng)機(jī)會(huì)和應(yīng)對(duì)客戶需求過(guò)程中，創(chuàng)建服務(wù)平臺(tái)生產(chǎn)戰(zhàn)略達(dá)到服務(wù)大規(guī)模定制目的，模塊化平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，模塊化意味著“混合與匹配”的整合過(guò)程，其中既有標(biāo)準(zhǔn)界面的規(guī)范限定，也有關(guān)系協(xié)作。模塊化能力較強(qiáng)的企業(yè)，往往在跨企業(yè)關(guān)系協(xié)作上的表現(xiàn)也較為強(qiáng)勢(shì)。以傳統(tǒng)的價(jià)值鏈系統(tǒng)經(jīng)過(guò)解構(gòu)、整合和重建形成具有差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的模塊化價(jià)值鏈體系，企業(yè)間價(jià)值模塊和模塊化價(jià)值鏈在共同的標(biāo)準(zhǔn)界面內(nèi)形成交叉、融合，最終形成了模塊化網(wǎng)絡(luò)，而模塊化網(wǎng)絡(luò)需要企業(yè)在模塊化基礎(chǔ)上構(gòu)建模塊化平臺(tái)，以便與市場(chǎng)、供應(yīng)鏈相連，促進(jìn)服務(wù)大規(guī)模定制的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Emmi R， Pauliina U， Saara P. Developing the value perception of the business customer through service modularity[J]. Journal of Business & Industrial Marketing， 2011，26（5）：357-367.

[2] Howard W L， Heiko G. Exploring the alignment between service strategy and service innovation[J]. Journal of Service Management， 2011，22（5）：664-683.

[3] Pedro S C， J？irg H. Creating customer loyalty through service customization[J]. European Journal of Marketing， 2012，46（3）：331

第9篇：產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法范文

【摘 要】 本文從價(jià)值工程與物料清單（bom）的概念入手，從滿足用戶產(chǎn)品功能需求的角度，將產(chǎn)品功能模塊化，根據(jù)價(jià)值工程原理對(duì)產(chǎn)品模塊的成本和功能進(jìn)行匹配；在模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的bom設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)零部件的質(zhì)量-成本的優(yōu)化選擇來(lái)確定模塊的bom設(shè)計(jì)，從而在產(chǎn)品形成的源頭上實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品成本的優(yōu)化控制。

【關(guān)鍵詞】 價(jià)值工程； bom設(shè)計(jì)； 質(zhì)量-成本優(yōu)化； 成本控制

通常使用者購(gòu)買商品，首先考慮的是該商品的特定功能，然后才考慮該商品的價(jià)格等問(wèn)題，而價(jià)格是受成本約束的，產(chǎn)品質(zhì)量也是服務(wù)于產(chǎn)品功能的，價(jià)值工程（value engineering，ve）正是這一思路的體現(xiàn)。從產(chǎn)品自身看，產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)和成本因素的考慮都取決于“物料清單”（bill of material，bom），產(chǎn)品成本也是通過(guò)bom來(lái)歸集的。在很大程度上，產(chǎn)品成本在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)決定了，在以后階段成本降低的空間相當(dāng)有限。

一、產(chǎn)品功能的模塊化設(shè)計(jì)

在買方市場(chǎng)的現(xiàn)代社會(huì)，產(chǎn)品需求決定產(chǎn)品供給。產(chǎn)品需求總是以服務(wù)于客戶的特定功能需求為前提的，對(duì)產(chǎn)品功能需求的分析是bom設(shè)計(jì)首先要考慮的問(wèn)題，也是產(chǎn)品成本控制的前提。Www.133229.Com

（一）產(chǎn)品功能需求分析

設(shè)計(jì)制造出能滿足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品是產(chǎn)品被市場(chǎng)接受的重要前提，前面提到，人們購(gòu)買產(chǎn)品，并不是要購(gòu)買產(chǎn)品本身，而是購(gòu)買產(chǎn)品所能實(shí)現(xiàn)的功能。因此，我們除了要關(guān)心市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求以外，更要注重用戶對(duì)產(chǎn)品功能需求的分析，稱之為“產(chǎn)品功能需求分析”。一般產(chǎn)品往往能提供系列功能，需要企業(yè)做認(rèn)真細(xì)致的市場(chǎng)調(diào)研。通常，人們比較重視產(chǎn)品的主要功能，次要功能容易被忽視，但細(xì)節(jié)上的問(wèn)題也對(duì)產(chǎn)品影響很大，這就要求企業(yè)充分重視人們對(duì)產(chǎn)品的功能需求并關(guān)注其變化。

1.調(diào)查市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能的需求

可以通過(guò)產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)掌握用戶對(duì)產(chǎn)品的功能需求，了解產(chǎn)品在使用過(guò)程中出現(xiàn)的功能滿足方面的問(wèn)題，作為今后產(chǎn)品改進(jìn)的方向。調(diào)查方法包括：對(duì)重點(diǎn)客戶的訪問(wèn)、問(wèn)卷調(diào)查以及德?tīng)柗品ǖ龋{(diào)查內(nèi)容包括功能具體內(nèi)容及功能重要性評(píng)價(jià)等，充分把握市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能的需求，保證產(chǎn)品所提供的功能是市場(chǎng)所需要的。

2.識(shí)別產(chǎn)品功能需求

分析人員要對(duì)調(diào)研資料進(jìn)行充分的分析、歸納和總結(jié)，整理和明確市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能的需求，確認(rèn)哪些功能是可以滿足的，哪些功能是產(chǎn)品無(wú)法滿足的，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品不同功能的需求程度進(jìn)行系統(tǒng)分類，排列出產(chǎn)品功能的優(yōu)先級(jí)，以便在設(shè)計(jì)制造等環(huán)節(jié)企業(yè)的重要資源向其傾斜。在識(shí)別產(chǎn)品功能需求中，還要注意分析用戶對(duì)產(chǎn)品潛在的功能需求，分析要有一定的超前意識(shí)，要跟上并引領(lǐng)產(chǎn)品發(fā)展的社會(huì)進(jìn)步潮流。

（二）確定產(chǎn)品功能模塊

1.產(chǎn)品功能模塊化

產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊化是客戶功能需求多樣化的必然結(jié)果。在產(chǎn)品功能的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)模塊化，這樣可以根據(jù)不同用戶的需求對(duì)功能模塊進(jìn)行組合，進(jìn)一步滿足不同用戶的個(gè)性化功能需求，更重要的是可以降低設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)的成本。為了能更好地生產(chǎn)出滿足用戶功能需求的產(chǎn)品，將用戶視角的產(chǎn)品功能需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)制造者視角的功能需求模塊是非常必要的。

2.產(chǎn)品功能模塊的劃分

通過(guò)功能整理，明確產(chǎn)品功能模塊。在功能模塊劃分中，要確保以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）基本功能模塊的通用性，以利于規(guī)模生產(chǎn)；（2）各功能產(chǎn)品模塊獨(dú)立制造，利于維修和單獨(dú)銷售；（3）模塊間接口簡(jiǎn)單，便于裝配和分離；（4）各模塊的內(nèi)外部關(guān)系要滿足高內(nèi)聚低耦合的要求，提高模塊獨(dú)立性；（5）模塊分解大小適中，為模塊的功能組合提供便利。

二、產(chǎn)品模塊成本與功能的匹配

為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能，對(duì)相應(yīng)功能模塊的成本保障就成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題。

（一）產(chǎn)品各功能模塊的成本與功能的匹配

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能服務(wù)的，所以產(chǎn)品成本的控制必須在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的前提下考慮。

首先，計(jì)算各模塊的功能評(píng)價(jià)系數(shù)。用層次分析法（ahp）對(duì)前述的產(chǎn)品功能需求及評(píng)價(jià)進(jìn)行量化處理，計(jì)算得到各功能模塊的功能評(píng)價(jià)系數(shù)。

然后，確定各模塊的成本參數(shù)。從價(jià)值工程的角度看，希望成本c很低而功能f很高。在實(shí)際應(yīng)用中，則強(qiáng)調(diào)成本c與功能f的匹配，用fi表示第i個(gè)功能模塊的功能評(píng)價(jià)系數(shù)，用ci表示第i個(gè)功能模塊的成本評(píng)價(jià)系數(shù)，則第i個(gè)功能模塊的價(jià)值vi=fi/ci。其中∑fi=1，∑ci=1。一般而言，vi越接近1越好；若vi大于1，說(shuō)明該模塊功能重要，但產(chǎn)品模塊成本可能不足；若vi小于1，說(shuō)明該模塊成本過(guò)高，是成本降低的重點(diǎn)；若vi接近于零，就應(yīng)考慮該功能有無(wú)存在的必要，其功能能否被替代?？傊?，運(yùn)用價(jià)值工程的方法對(duì)模塊功能/模塊成本進(jìn)行平衡，使功能模塊的成本評(píng)價(jià)系數(shù)等于功能模塊的功能評(píng)價(jià)系數(shù)，即fi=ci。

（二）產(chǎn)品目標(biāo)成本在各模塊間的分配

企業(yè)在制定目標(biāo)成本時(shí)，既要充分考慮本企業(yè)的內(nèi)部條件，又要考慮企業(yè)所處的外部環(huán)境，制定出一個(gè)低于現(xiàn)行成本經(jīng)努力可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)成本，進(jìn)而計(jì)算各模塊的目標(biāo)成本，即：

某模塊的目標(biāo)成本=該產(chǎn)品目標(biāo)成本×該模塊的成本評(píng)價(jià)系數(shù)

根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊與產(chǎn)品功能模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系，各功能模塊的目標(biāo)成本即為各產(chǎn)品模塊的目標(biāo)成本。

三、產(chǎn)品bom設(shè)計(jì)中質(zhì)量-成本的優(yōu)化

值得注意的是，從不同思路出發(fā)可能會(huì)出現(xiàn)同一功能可以由完全不同原理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)用戶需求和成本優(yōu)先的原則，確定產(chǎn)品bom結(jié)構(gòu)。

在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊的bom設(shè)計(jì)過(guò)程中，滿足要求的某零部件往往不止一個(gè)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該根據(jù)質(zhì)量-成本優(yōu)化的要求對(duì)其進(jìn)行選擇。為形象地描述選擇過(guò)程，筆者用方框表示與節(jié)點(diǎn)，圓圈表示或節(jié)點(diǎn)，得到一個(gè)產(chǎn)品模塊結(jié)構(gòu)的與或樹(shù)。

下面以一個(gè)案例來(lái)說(shuō)明bom設(shè)計(jì)中質(zhì)量-成本優(yōu)化控制的過(guò)程。

背景資料：某公司的齒輪減速箱產(chǎn)品的輸出軸系模塊pi由輸出軸p1、大齒輪p2、軸承p3和定距環(huán)p4組成，p1、p2、p3和p4為底層零件，p1有備選零件x11和x12，p2有備選零件x21、x22和x23，p3有備選零件x31和x32，p4有備選零件x41和x42，輸出軸系模塊pi的目標(biāo)成本為ci為240元，如圖1所示：

為表達(dá)方便起見(jiàn)，將備選零件的質(zhì)量參數(shù)和成本參數(shù)列成表1

0-1規(guī)劃法求得最優(yōu)解：x11=x22=x32=x42=1，質(zhì)量最優(yōu)值qi為1.92，設(shè)計(jì)成本234元<目標(biāo)成本240元，滿足解的要求。這樣確定了零件選項(xiàng)，確定了輸出軸系模塊的bom結(jié)構(gòu)，進(jìn)而確定各產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊及齒輪減速箱產(chǎn)品的bom結(jié)構(gòu)樹(shù)。

四、結(jié)論

從以上分析可以看出，運(yùn)用價(jià)值工程原理對(duì)產(chǎn)品成本進(jìn)行源頭控制有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這個(gè)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

第一，從滿足用戶產(chǎn)品功能需求的角度，將用戶對(duì)產(chǎn)品功能需求進(jìn)行模塊化處理，對(duì)功能模塊進(jìn)行組合，可以滿足不同用戶的個(gè)性化功能需求，從而降低產(chǎn)品整體的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)的成本。這樣不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品功能剩余或功能不足的問(wèn)題，同時(shí)也克服了單純追求降低產(chǎn)品成本而犧牲產(chǎn)品功能的弊端。

第二，從產(chǎn)品bom設(shè)計(jì)的角度，按照產(chǎn)品功能模塊設(shè)計(jì)相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊，依據(jù)價(jià)值工程原理將產(chǎn)品目標(biāo)成本在各產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊間進(jìn)行分配，使產(chǎn)品各功能有與之匹配的成本保證。在模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的bom設(shè)計(jì)中，通過(guò)零部件的質(zhì)量-成本優(yōu)化選擇和控制來(lái)最終確定產(chǎn)品的bom，保證了在目標(biāo)成本控制的條件下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量最優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本的源頭控制及優(yōu)化控制的目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 劉夫云，等.產(chǎn)品模塊化程度評(píng)價(jià)方法研究[j].中國(guó)機(jī)械工程，2008，（4）.