●模块化产品开发的基本思路
▲ 把产品族分解为模块，建立模块体系。不同模块组合构成柔性的、可变的、多样化的产品。
▲实现“以不变（模块系列）应多变（用户需求）的产品开发模式。
●系统分解为模块的基本原则
▲以功能为核心、结合组装结构进行分解。
▲系统通用要素的提取和分离，相似要素的简化、归并、统一，经典型化处理，形成模块。
▲分解点的选择：高内聚，低耦合。
•模块化产品开发模式
●模块化设计的基本方法
▲模块组合法：
新产品＝不变部分（通用模块）＋准通用部分（改型模块）
＋专用部分（新功能模块）
▲基本型派生法：研制一种基本型，通过变型（某些零部件的附加、替换、再加工），构成派生型产品，以满足不同需求。
▲组合法＋基本型派生法
•标准化、模块化对企业的价值
●现代模块化设计方法——“设计规则”
▲“设计规则”包含模块的三要素。
——模块“结构规则”：又称“划分规则”。确定构成系统的模块的轮廓（界线），即系统是由哪些模块组成的，它们是怎样发挥作用的。这实际上就是，系统分解（为模块）的规则、或系统要素组合（为模块）的规则。
——模块间“接口规则”：规定模块如何相互作用，模块间的位置安排、联系，如何交换信息。通过“接口规则”，固化模块间接口特征。
——模块“评定规则”：即系统集成与检测的规则。它是模块接口的检验、测定“标准” ，以保证系统集成质量。
▲设计规则的价值：把“由上而下”的设计原则，具体化为确立设计规则。即系统设计之前需首先确定设计规则；突出了“接口”（界面）在模块体系建设中的作用。
•模块化产品开发模式
●模块化设计特点：与整体式设计方法有原则上的区别
▲面向产品族：一种模块能通用于多种产品。
——传统设计：面向某一具体产品；
——模块化设计：是面向整个产品族系统。
▲三个设计层次：
——模块化系统总体设计。
——模块系统设计。
——模块化产品设计。
▲由上而下设计：
——传统设计：由下而上着眼于功能设计、详细设计。
——模块化设计：首先着眼于产品族系统分解，由上而下建立通用模块体系，最后由模块组合构成的产品。
•模块化产品开发模式
●
●模块化思维的特点和规律：产品＝模块＋接口。
•当今企业技术环境面临的挑战（1）
●社会需求的多样化和个性化
▲生活水平和教育水准的提高，人们的爱好‘需求、审美观、价值观等逐渐向个性化发展，唤起了多样化的消费心态。
▲市场的激烈竞争，促使各企业不惜标新立异，开发出品种繁多的新产品，以适应市场需求的多变和提高市场的占有率。
●经济全球化、生产分散化和企业再造工程的兴起
▲随着经济全球化，世界市场变得越来越开放，协作成为经济结合的流行方式，跨国经济将成为21 世纪的主导。
•当今企业技术环境面临的挑战（2）
▲生产的分散化和专业化：企业的生存取决于它的技术能力和应变能力，小企业经营灵活，采用先进技术，随着技术更新的加快，大批中小企业兴起，形成生产的专业化和社会化。
▲企业 再造和企业重组：以增强企业竞争能力和抗风险能力。
●时间已成为竞争的主要因素
▲时间紧缩：技术开发时间、产品寿命周期和投资回报周期的间隔迅速缩短。
•当今企业技术环境面临的挑战(3)
▲产品的成本和质量虽然仍是竞争的重要因素，但随着先进生产技术和设备的普遍采用，企业间的产品质量日趋接近，新产品的投放速度和交货期已成为决定竞争胜负的最关键因素。
●技术集成
▲功能集成：当今随着技术的发展，电子技术、计算机技术已渗透到各个领域，市场上任
何一种产品都是一系列不同技术（功能）的集合体。
•当今企业技术环境面临的挑战(4)
▲系统集成：现代的各种技术系统都是多种技术设备的综合体，用户希望一个企业不仅是提供一种主产品，而能提供相关的成套设备和系统集成服务。
●面临挑战的对策
▲应对上述种种挑战的唯一途径就是模块化。由模块组成的柔性的产品或系统，能够适应多样化的需求和组织专业化生产，可快速组合成新产品，通过通用接口实现技术集成。
▲下述的大规模定制以及现代模块化和模块化时代的理论，都是应对上述挑战的对策和产物
•多样化的挑战（1）
•多样化的挑战（2）
●传统标准化面临多样化挑战
▲标准化的基本原则：约束多样化，治乱。
▲多样化(源于个性化需求和市场竞争)导致小批量、多品种生产。
●标准化向何处去？——模块化是一条“唯一”、“必由”之路。
▲多样化中含有规范化的因素，任何事物有它典型的构成模式，哪怕是“量体裁衣”，上衣和裤子是截然不同的。
▲集标准化多种要素于一体的“模块化”，能适应多品种、小批量生产的需要，它为多样化时代的标准化工作开辟了一条新路。
•多样化的挑战（3）
•多样化的挑战（4）
●现代标准化——以模块化为纲
▲我国的“现代标准化”理论的诞生和价值：
——为适应多样化需求，在90年代初，以李春田教授为代表的我国标准化工作者了以模块化为核心 “现代标准化”理论。
——指出标准化不会消亡，提出模块化可实现多样化与效益的有机统一，为信息时代的“多品种、小批量” 生产模式指明了方向和途径（是必由之路）。
——“现代标准化”是我国对标准化理论的创新，是标准化的革命。
•知识经济与“设计规则”的竞争(2)
▲知识经济理论形成于20世纪80年代初期。经济合作与发展组织(OECD) 在1996年首次提出“以知识为基础的经济”。预计，人类将在21世纪的下半叶全面进入知识经济时代。
▲知识经济必须以人的智力创造为核心，重视终身教育培训、重视建立创新机制。
● 知识产权经济：知识产权是财富的主要来源，知识产权成为科技进步的主要产出，并对经济增长和社会进步的贡献率越来越大。知识产权权利资本的形式已成为决定生产力发展的主
导要素
•大规模定制与模块化（1）
●大规模定制（MC）——21世纪企业竞争前沿
▲大规模定制（Mass Customization）（美国，1996年提出）
——目标：大规模定制是以大规模生产的速度和成本，满足用户的多样化、个性化需求。
——特点：在产品多样化和定制化的同时，不相应地增加成本。其基本原理如图所示：
•大规模定制与模块化（2）
目标：速度快.成本低 ＋ 满足多样化.个性化需求
↓ ↓
制造手段：大规模生产 ＋ 定制 ＝ 大规模定制
↓ ↓
产品组成：通用模块 ＋柔性组装 ＝ 个性化产品
▲制造业的又一次革命——以模块化为技术手段
▲产生以模块化为核心的现代标准化——标准化的一次革命。以适应大规模定制的需要。
•大规模定制与模块化（3）
●企业生存发展的三大支柱（竞争力要素）分析
•大规模定制与模块化（4）
•大规模定制与模块化（5）
▲企业赶超国际水平的模式：以产品的研发生产模式（模块化）为突破口。模块化是企业的内功，主动权完全在自己手中。
●模块化成为各大公司的追逐目标
•大规模定制与模块化（6）
●适应模块化设计的产品举例MC的设计技术
▲要求：建立合理的产品族结构，同时完成一组产品（而不是一个）的设计，通过扩大产品族中模块、标准件的比例来提高定制的速度，并降低成本。
▲设计的瓶颈：
——面向产品族，面向多用户的个性化需求。
——需在产品设计早期进行整体概念设计，建立模块化的、由生命力的产品体系模型。
——需电路、结构同时协调进行；模块划分与零部件结构协调
•大规模定制与模块化（7）
●现代标准化理论与大规模定制理论——殊途同归
▲我国对“多品种、小批量”生产模式的研究，形成了系统的以模块化为核心的现代标准化理论（1999）——主要从标准化和产品研发技术切入
▲美国在总结跨国公司经验后，提出以模块化为基础的大规模定制理论（1993）——主要从管理切入
• 现代模块化与模块化时代（1）
●模块化的回顾与发展——四个阶段
▲原始模块化：模块化思维是人的天性，虽然没有模块化理论指导，但许多事物呈现出模块化特征。是模块化意识的成功应用。
——人类三次信息革命的实质：
1）语言革命：语言是人有别于动物的关键环节，汉语语音（包括四声）共有415个，经组合能表达极其复杂的内容。
2）文字革命：每一个汉字都具有特殊的形态和特定意义，文字组合可形成表达不同思想的文件。汉字是公用的通用单元。
• 现代模块化与模块化时代（2）
3）印刷革命：活字印刷术加速了信息的传播，极大地推进了人类社会的进步。用字模排版印刷，拆版后通用的活字可复用。
——中医中药的模块化实质：具有特定性味（功能）的中药（通用模块）由医师（设计师）据病情（需求）组配成药方（产品）。
——上述所采取的方法是相同的，就是将具有独立功能的个体，按不同需要进行新的组合。
——其基本构成模式都是：产品＝模块＋接口。
• 现代模块化与模块化时代（3）
▲经典模块化——系统分解和组合理论指导下的模块化设计——设计革命：
——20世纪初，建筑业出现可以自由组合的建筑单元；
——1920年，德国等设计出模块化的铣床和车床；随后，机床设计普遍采用了模块化模式。
——1923年为解决成套电子设备结构的通用互换问题，美国制定了机箱面板和机架尺寸系列标准，后升级为IEC标准，沿用至今。
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