经典模块化的过程

　　提要

　　■ 模块化策划主要包括确定目的和目标、措施和途径，对系统进行总体设计和制定实施计划等。

　　■ 模块的组合是利用创建的模块组合成产品的过程，也就是模块化产品的设计过程。

　　经典模块化或传统模块化，即工业时代的模块化，其过程的重点是模块化策划、模块划分、模块创建与模块组合。

　　虽然模块的概念早已流行，但至今国内外尚未形成一个统一的定义。能够概括模块的基本特征，又比较简练的描述应该是：模块是构成系统的、具有特定功能，可兼容、互换的独立单元。模块是系统的构成要素，模块既可构成系统，又是系统分解的产物，用模块可以进行系统创新，这是模块与一般零部件的重要区别。模块具有特定的功能，可以以商品的形式单独生产和销售，可以依据一定规则单独设计、运转、测试，这是模块化设计和模块化产品优势的本源。模块的互换性和可兼容性是模块化操作或模块运筹组合的条件，它要求模块具有相互连接并传递信息和功能的接口及相应的结构，由此模块便具备了通用性和多种组合的可能性。需要注意的是，模块相当于机械产品的部件，但不具备上述特征的部件不能称其为模块。

　　模块化策划主要包括确定目的和目标、措施和途径，对系统进行总体设计和制定实施计划等。目的和目标越透彻越明确越好，必要时要做市场调查、趋势和需求预测；措施和途径一般包括产品对象、模块化的方式、模块的研发方式、相关规则标准的制定等；系统的总体设计要分析模块化覆盖产品范围和对市场的应变能力；制定实施计划的基本原则是科学分工、充分利用各种资源并按顺序分配资源，力求节省投资、早见成效。

　　合理划分模块，是模块化过程的又一个关键。产品模块划分是将通过市场调查和需求预测所掌握的对产品的总功能要求，分解为若干个功能单元，由此确定相应的功能模块的过程。如果划分的种类较少，模块的通用化程度高，加工批量便会增大，对制造较方便，生产成本也会较低。但从满足产品的各种功能和性能要求以及提高系统柔性和产品应变能力角度考虑，就要划分得细一些、种类多一些。在设计过程中，必须从系统整体出发，按照一定的原则，进行全面分析，才能使所确定的模块种类和数量较为合理。划分模块时应遵循功能单元分解化、功能单元独立化、部件模块化、组件模块化、基础件模块化等原则。总之，模块不能过大（划分过粗），太大了控制过于复杂，设计、实现、维护都不方便；模块也不能太小（划分过细），太小了功能意义消失，反而使模块之间关系增强，模块的独立性降低，从而影响模块的阶层机构。模块的大小（划分的程度）必须以模块的功能意义、复杂程度、便于理解、便于管理、经济适用为标准。

　　模块化设计包括模块创建和模块组合两大过程。模块创建的关键，是要设计出满足产品基本型设计和变型设计的模块系列，首要任务是建立基本型模块系列，因为由基本型模块系列可以组合成基本型系列产品，在此基础上可以发展出派生、变型系列模块，产生各种派生、变型产品，这是创建模块系列的目的。

　　模块的组合是利用创建的模块组合成产品的过程，也就是模块化产品的设计过程。模块组合是对模块的灵活运用，设计师可以充分发挥自己的聪明才智，设计出千变万化的产品以满足用户千变万化的需求。模块组合并不是模块实体的生产组装，它仍属于设计范畴，是根据市场或用户需求进行功能分析，然后选用现有模块或设计个别专用模块进行组合，如果组合成的产品的总功能充分满足了需求，则可以进行产品化；如果不能满足要求，则需重新选用模块，必要时须重新设计模块或改进某些模块后，再进行组合。

　　模块化产品设计通常是产品系列设计，模块组合的战略目标是产品系列型谱中的所有品种、规格，并且力求以较少的模块组合成尽量多的不同功能和性能的产品，随着市场形势的变化仍能具有应变能力。 《中国质量报》