材料的标准化\模块化的启示
摘要：随着材料行业标准化的发展，装备模块化的广泛应用，材料的广泛的通用化也将来临。近年来，资源和环境的问题越来越引起人们的关注。资源短缺的有效解决，环境保护的深入发展，也将唤起材料在不同领域的广泛通用。材料通用化在解决资源、环境，满足社会个性化、多元化的需求方面，都将发挥重大作用。
关键词：通用化；标准化；资源；环境；个性化需求
中图分类号：t-0文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-09-0-02
在科技高速发展的今天，新材料不断涌现，极大地促进了经济的发展。同时，资源短缺和环境污染的问题也越发突出。资源的回收利用，垃圾的分类处理，都在一定成度上使问题得到了缓解。天津市垃圾处理方法多种多样，主要有：填埋、焚烧2种方法，另外还有热解、分选回收、综合处理方法[1]。但笔者认为，如果能够从根源上考虑，在根源上促进资源的循环利用、减少垃圾的产生，在一定程度上使问题得到缓解，材料的通用化无疑是个不错的考虑方向。
一、单位材料的标准化、通用化
同积木相似，把把各种材料，如金属、木料、塑料、瓷料等制成标准构件，将他们按照人们的需求进行组合拆分，实现期望的功能。一旦构件不尽合理，或是需求有变，人们就可以在比较简单的方式下进行修改，同时减少垃圾的产生，促进资源的循环利用，最大限度的满足人们的个性化需求。积木式组合家具，是指在组合家具的基础上，结合积木的创意和链接概念，建立一些列标准零件，借助相应的链接方式，使这些模件可以像积木一样组合成不同的家具，满足不同的空间。
绿设计要求关注产品的设计，生产，消费全程中的环境问题，全方位考虑资源利用和环境影响，是产品选料、加工包装、储运直到废物合理利用，家具材料常用的有木材、塑料、金属、玻璃等，应该本着原则、既减少浪费，物尽其用，回收利用，尽量使用再生材料。
（一）不同单位材料实现家具组装实例
桌、柜、凳、椅等日常用品，可以利用不同材料进行组合，实现材料的合理利用。如一个桌子，桌腿、桌面可以是木、金属、合金、塑料、瓷料等各种材料，其组成可以使用同一种材料，也可以是多种材料的混合。在桌腿和桌面上使用不同材料，利用不同材料的天然区别，或者颜、凸凹线等来刻画成不同图案，从而使桌子的形制与功能最大限度的满足个性化需
求。其最大优点是可以随时改进、方法简单，操作方便，同时无废料产生，实现资源的循环利用。中国古代用零件攒成的拔步床就是材料通用可以借鉴的一个实例。
在写办公家具模块化的文章中提出了下面的观点：
1、造型趋于简洁，整体结构模块化
2、彩不再单一，五彩纷呈
3、“人性化设计”逐渐加强
4、拆装组合的灵活性增强
总之，办公家具最为明显的趋势之一是模块化设计。办公室不再由条框和占板来统治．取而代之的是非常人性化的弹性办公室。机动、弹性、分享是现代办公家具的三大要素。办公环境进行了模块化设计，如土管区、职员工作区、会议区和接特区等的模块化结构，可拆分和扩展连结，按需要重复使用，不但降低了家具的重置成本．而且可满足并种办公需求。[2]
（二）在单位材料的现实应用方面，简易房是其典型代表。房板使用标准化生产，在进行房
子组装方便、快捷。简易房也叫临时建筑,是比较容易搭建,速度快,不受气候影响的设施。现在一般采用轻钢骨架复合彩钢板结构。其特点是搭建的工期很短,速度非常快,复合彩钢板具有保温隔热,外观干净整洁等特点。造价也较低,主要是材料选用不同而不同。简易房有以下优点：
模块化设计的产品举例1、拆装方便：活动房的墙体和屋面材料均为彩钢板覆面聚苯乙烯泼墨塑料夹芯复合板。门为彩钢夹芯板门，窗为彩涂层钢板窗。钢质房架进行镀锌处理。主要应用于小区、施工工地、工厂内门岗用房。
2、结构可靠：活动房的钢筐架结构体系，安全可靠，满足建筑结构设计规范要求。活动房拆装方便，房屋安装只需要简单的工具。房屋可多次拆装，重复使用率高。
活动房的房屋由屋面、地面和山墙筐架组成。两侧山墙可折叠，便于运输和保管。活动房可连栋，可组合成两屋。根据环境和具体使用需要，灵活设置房间布局。
在材料通用化的同时，应该考虑部品构间的通用化。部品标准化问题包括部品通用化、标准化接口、机具通用化、工艺标准化几个方面的内容。
部品通用化是指通过某些使用功能和尺寸相近的部品的标准化，使该部品在住宅的许多部位和纵、横系列产品间通用，实现跨系列产品问的模块的通用，从而减少部品种类和数目。模块接口部位的结构、尺寸和参数的标准化，容易实现模块间的互换，从而使模块满足更大数量的不同产品的需要。应使标准化的接口简便易用、容易区分并保证接口可靠。如何确定标准部品单元的划分基准是部品标准化的技术基础。同样是汽车生产企业，日本丰田汽车制造带来了“精益生产(leanproducton)”的理念。丰田筑屋(toyota home)[3]也是日本成功的工业化住宅生产企业之一。“丰田模式”的生产与管理模式也受到我国致力于工业化住宅生产的企业万科的推崇，提出“象造汽车一样盖房子”的口号。
（二）材料通用化在各个行业的已经有了发展的雏形，军事、基建、服务行业（如银行）都有显著的发展。远在秦朝就有“车同轨，书同文”的记载，秦始皇兵马俑出土的文物，也证明了军事上一些装备的通用化。
为更好地了解训练模拟装备的现状及发展趋势，在研究美军训练模拟装备发展指导思想和过程的基础上，探讨美军训练模拟装备发展的特点，包括训练模拟系统发展要面向系列化、通用化和标准化，注重开发多层次、多类型、多用途的训练模拟系统，重视虚拟现实技术的应用，大力发展分布式交互训练模拟系统。
美军训练模拟装备的发展特点[4]。应通过标准化原理，对其合理的简化、统一、通用，提高其通用化程度。在保证产品质量，满足工艺要求的前提下，对不同的产品中同类零件所用材料的品种和规格、检验项目、性能指标、验收规则等，其要求应尽可能统一，实现系列产品所用材料的通用化。[5]武器通用化可以降低成本，提高效益。轻武器通用化、模块化、系列化（简称三化）技术的实施也是以前期较少的投入取得产品全寿命周期高效益的方法。[6-7]
现在军事各种大型装备设计的模块化、通用化也深刻的表明了材料通用化的必然性。在电力、建筑、铁路等基建领域，设备零件的通用化也有了长足的发展。而银行出现的中国银联卡、国际的visa卡能够在各商场及消费场所进行电子付款，在一定程度上，表明了服务行业一些服务的通用化趋势。
（三）材料通用化对资源、环境的影响
随着生活水平的提高，垃圾污染也越来越严重。中国多数城市被垃圾包围，农村的垃圾污染也更加严重。农村生活垃圾(rhsw)已经成为农村面源污染的主要来源，日益突出的生活垃圾污染对农村生态环境、农民生活生产和身心健康造成了严重影响和潜在威胁。[8]而且农村生活垃圾处理与管理是一项耗资巨大的工程，资金是基础，各级政府须加强对农村生活垃圾处
理的资金投入。[9]
如何从源头上有效的控制污染，是困扰当今发展的重大问题。除了垃圾处理技术的提高，转变材料制作和应用模式不失为一个可以考虑的方向。材料的通用化可以减少大量的垃圾产生，并能使资源得到最大的应用。

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