产品模块化设计方法

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产品模块化设计方法范文第1篇

关键词：模块化设计 切割分排机 机械设计 机械压力机

中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0041-02

当前，随着社会经济的发展，用户群体由原先集中式变为个体户，在机械产品需求方面用户呈现出多样化和个性化特点，从而提出了低成本、高质量和个性化方面的更高要求，这就使机械制造商面临严峻挑战。模块化设计制造是在机械设计过程中引入模块化思想，同时柔性加工技术、成组技术、CAD技术等先进技术的运用，将同一功能的机械产品单元设计为性能各异、可以互换的模块，重点解决是机械设计制造周期、成本与款式、规制之间的关系。设计机械产品系列化模块化可带来精度高，性能稳定，结构简单，成本低廉的优势。模块化设计是实现机械产品大规模定制、使产品越加符合当前市场需求的有效方法之一，有利于提高企业在市场的核心竞争力。

1 模块化设计概述

1.1 模块化设计定义及目的

模块化设计的界定是从产品设计以及生产的不断发展中逐步形成的，它指的是在某一范围内为满足市场的不同需求，根据功能分析为基础，对功能相同或者相同功能而性能、规格各异的产品进行划分，并以功能模块形式进行系列设计，以期达到变通对模块的选择和组合，即可构成顾客定制的个性化产品。其内容包括创建和组合，其中模块是具有一定功能的零件、组件或部件，一般为批量生产。鉴于不同模块可组合成差异化产品，设计的重用率因而得以提升，使设计成本大大降低，实现了机械产品设计速度的提升及定制设计规模化。

模块化设计的宗旨为用设计上的少变去满足客户需求的多变；以设计时间的最少投入、加工速度的专业化来提高设计生产效率、缩短产品生产周期，应对市场中交货期的日益缩短；采用最有效的方式取得最快速的产品创新；设计方法从组合上求创新、并从功能角度出发，达到产品通用化和标准化，使其可靠性及质量得以提升，通过平台的建立、共享产品通用模块，满足产品大量定制下的经济效益规模化。模块化设计同时具有如下优点：产品内部繁复性减少，同时产品外部增加多样性，客户需求与企业目标之间的差距得以协调；模块化产品的配置设计通过规模化开发迅速提高，生产成本得到降低；设计人员得以减轻工作强度，可使其投入更多精力在技术上创新；在适应生产的定制规模化同时也可适应个性化产品的小批量生产；模块的高质量和可靠性有利于定制产品成功率一次达标；基于模块的封装性，拆卸和组装变得更为便捷，还可以模块为单元进行拆装维修，操作空间、测试设备限制不存在，维修工作极大简化，加快维修速度与效率。

1.2 模块化设计特点

模块化设计具有独立性、通用性、互换性和系列化等特点。每个模块都是相互独立的，只具有对外的接口，为提高其性能，可在不调整外部接口的前提下，开始独立设计和优化各个模块。模块化设计具有较大范围的通用化特征，每个模块的组成结构相对固定，参数、性能、对外接口形式和尺寸等也基本上固定不变，当模块属性能满足产品部分功能需求，不管是在产品横系列还是纵系列模块都能通用。模块本身所具备的属性使其在整体产品中占据相当重要的地位，无论是在其整体的设计过程中还是维修期间，都比常规设计更加方便，在必要情况下可以只更新模块，互换性很强。若一批模块外形相似且名称相同，但参数大小各异，那么模块系列就此形成，模块的系列化使其不但适用于产品系列，还能单独适用于个性化产品中，在相应范围内构成不同功能或功能相同性能各异的多种产品。

1.3 模块化设计方法

进行机械设计时，相较模块设计的系列化，合理划分模块变得极为重要，不仅需考虑管理与制造的方便、进行模块组合的时候是否能灵活地组合以及在系统中的可更换性，同时考虑模块系列的扩展及变型产品的辐射。划分原则为焊接件简化、外购件简化、借用子装配体简化的原则，促使更多产品的组成。在模块化设计过程中，还要注意模块中具有接口特征的可调换性与组合性两个通重要特征，进一步提高模块标准化、规格化及通用化程度。

模块化在设计方式上，主要包括全系列模块化设计、纵系列模块化设计、横系列模块化设计和跨系列模块化设计。模块化设计的横系列指产品主要参数不改变情况下，以基型产品为基础，通过模块发展变形产品，该设计方式极易实现，比如更换端面铣床的铣头可加装立铣头形成立式铣床，加装卧铣头形成卧式铣床，加装转塔铣头形成转塔铣床。纵系列模块化设计是在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计，即通过合理划分区段，使与动力参数相关的模块仅通用于同一区段内，而与尺寸或动力无关的模块通用于更广范围。模块化设计全系列包括横系列及纵系列两项设计，例如运用设计方式横系列，通过更换端面铣床的铣头形成立式铣床、卧式铣床、转塔铣床等横系列产品，还可改变工具铣床身和横梁的高度和长度，形成纵系列产品。跨系列产品设计就是改变某些模块得到其他系列产品的设计方式，此类设计方式主要是基于模块化设计全系列适用结构比较相似的模块化设计跨系列产品上，比如德国某厂生产的模块化镗铣床通过横系列模块化设计方式发展为数控及各型镗铣加工中心，在此基础上，对立柱、滑座、工作台进行更换，原有模块化镗铣床可变为跨系列的落地镗床。

在机械设计中，模块化产品的设计和制作过程是两个不同层次的过程，而事实上，技术系统与模块化设计遵循基本相似的设计流程，而较为复杂的模块化设计，成本费用更高，还需确保各个零部件功能的发挥不是单一的。模块化设计流程在机械设计中运用，见图1。

2 模块化设计方法在机械设计中的运用

机械设计是指满足经济指标及相应技术的条件下，求解功能需求并最终锁定最优综合方案的进程，该进程具有综合性、多解性、近似性和层次性的特点，成为创新机械产品的核心和基础，从根本上决定着机械产品的功能、性能、质量和成本。当前，随着社会经济的发展，用户群体由原先集中式变为个体户，对机械产品用户需求呈现个性化及多样化特点，在个性化、高质量及低成本方面显示出更高要求。设计制造模块化成为制造业面对上述挑战的主要方式，基于产品模块化的合理体系，个性化且满足客户需求的产品可快速组合成，同时还能通过批量生产与管理通用模块降低生产和管理成本。

2.1 模块化设计在机械压力机设计中的应用

模块化设计方法非常适用于结构复杂的机械产品的设计。机械压力机可以拆解为机身、滑块、传动、气动、、拉伸垫部件等，但分解出的模块较大，无法将这些模块组合成新产品，需进一步细化分解为具有较强通用性的模块。飞轮制动器是机械压力机的重要部件，由气缸、刹车片和底座组成。但由于底座受机床结构和安装位置的限制，不能全部通用，所以飞轮制动器不能作为1个模块来采用模块化设计，可将其分为3个模块来进行设计。不同的压力机气缸是可以相同的，在装配过程中只需适当调整气压气缸便能使用于多种规格的机械压力机上。刹车片可直接作为通用件。底座可根据安装位置结构来进行设计。根据具体需求选择不同气缸、底座和刹车片进行组合形成的飞轮制动器可在各种规格的压力机上使用。由于机械压力机的液压系统和系统的泵站为外购的，因而其本身就是一个独立的模块，但是分配系统具有向不同点输送的功能，这就需要根据企业需求对系统的装配部件进行设计，根据模块化设计原则，设计过程中可将液压系统、系统的分配元件及管路集中起来，形成集中控制模块，只需留出对外接口即可适用于多种机械产品。机械压力机的气动部件的控制气路可通过三联件、压力表、减压阀及其他气动元件的组合形成一个中央控制模块，在该模块中，只需留出对外接口即可适用于吨位相近的不同的压力机上。

通常来说，在大型的机械压力机上，都设置有相应的爬梯，爬梯的主要功能是供机械维修人员上下行走。常规设计中，一般将爬梯作为一个整体焊接件进行设计，或是设计为上下两部分以便于上梁和立柱的拆解。事实上，若能按照模块化设计的理念分解爬梯，其通用性会更强。机床大小于爬梯宽度无关，设计中大可按照人体宽度来设计爬梯跨度，而爬梯的高度则根据机床高度设计，为此，可在考虑爬梯总功能的基础上将爬梯设计为许多节，把每个节都看作是一个模块，那么在具体设计中设计人员只需要根据机床的高度来选择节的种类和数量，而不是重复设计。装配爬梯时，可利用螺钉将选择好的节牢固连接起来。

2.2 模块化设计在切割分排机设计中的应用

切割分排机是生产方便面的重要设备。在经过和面、熟化、复合压片、连续压片、切条成型、蒸面这些步骤之后，需要将蒸熟的面条送至切割分排机完成面条的定长切断和分派，在切割分排过程中，面条被折为两层，方便面基本成型，之后进行油炸、冷却、包装。

2.2.1 模块划分

模块化设计过程中，根据切割分排机的功能和结构，进行模块划分，大部分模块为必选模块，其中电机包括1.1 kW、1.5 kW两种。按照产品规格不同，分为3万包、5万包、12万包、15万包四类。二次拉伸网、分排架、滴油装置为可选模块，主要是按班产量或客户要求选择有或无。除此之外，一整的切割分排机，还应包括必不可少的标准件、连接件、紧固件等。对于3万包、5万包、12万包、15万包这4种类型，其主要区别在于4种系列产品的有效工作宽度不同，但它们所要实现的功能是相同的，因而模块划分亦相同。

在模块划分下进行切割分排机的模块化设计最终衍生出来的并不仅仅是3、5、12、15万包这4种产品，这只是按照产量不同来划分的，属于第一个层次的分类，而在此基础上，还能根据客户的不同需求、不同排架长短、有无二次拉伸网、由于滴油装置、不同分排装置衍生出更多种类的产品，通过计算，仅按照3万包的产量，就可衍生出16种产品。另外一方面，每个模块都有各自接口，且在接口约束框架内，每个模块都是不断发展着的，客户需求不同，切割分排机生产的方便面的种类也会有所增加，这对于丰富产品线具有重要现实意义。

2.2.2 模块化参数化设计及应用效果

模块划分完成后，需分析各个模块之间的关系，也就是进行各模块之间的接口分析，以明确两个模块之间是否直接相连，这样以来，在切割分排机设计过程中，可从源头上避免模块之间相互干涉现象的出现。必要情况下，进行接口分析的时候应进一步对每个模块的外形轮廓尺寸、接口尺寸等加以明确。比如蒸网主传动轴模块与二次拉伸网、电机、左箱体、右箱体、主传动轴模块存在接口，挑面辊组件模块与左箱体、右箱体、主传动轴模块存在接口，分排架模块与分排架支脚、后分排辊组件、滴油装置、淌板、左箱体、右箱体模块存在接口，左箱体、右箱体模块都与蒸网主传动轴、挑面辊组件、折叠机构、栅轮、二次拉伸网、切刀托辊组件、小胶辊组件、上压辊组件、前分排辊组件、分排架、机架、罩壳模块存在接口。

为便于数据管理，需制定针对方便面生产设备各机组的编码规则，见图2。按照图中的编码规则解读切割分排机的编码，比如FM12.07为12万包切割分排机的编码，FM12.06.10为12万包切割分排机某一部件的编码，FM05.08.03-2为为5万包油炸机某一零件的编码。相应地，按照编码规则对切割分排机各个模块进行编码。编码后，编制切割分排机的合同数据列表，当客户选择了某一具体规格的切割分排机，根据客户具体需求，选用相应的模块，进行模块配置。

以切割分排机中的切刀托辊组件的模块化设计为例，3、5、12、15万包这四种产品的相应模块中，除切刀、切刀棍、托辊件号不同以及标准件数量不同外，其他各个零件均相同，四者存在大量共用件。应用Pro/E建立切刀托辊组件模型，建模过程中，在族表中列出不同零部件，并选用不同件号，以生成不同模型组合。之后利用Pro/E所具有的强大的参数化设计能力实现各个部件和零件的参数化设计。

通过采用模块化+参数化的设计方法，在面机产品开发设计过程中，企业的设计效率明显提升，产品开发周期大大缩短，原来的一个产品从设计、计算到完成工程图纸的时间为3个月，现在的4个产品利用同一平台、每个机组再加上不同选项，其工程设计时间仅为4个月，且衍生出了64中不同组合的产品。另外，产品质量不断提升，零部件使用种类和使用量明显减少，大大降低了总生产成本。

3 结语

总之，模块化设计方法是实现机械产品大规模定制、使产品越加符合当前市场需求的有效方法之一，在提高效率、降低成本、保证质量等方面具有很大优势。但模块化设计也有带来不利影响的可能性，在机械设计中还需加强分析，对其进行合理应用。相信随着模块化设计标准化、规格化、通用化程度的进一步提升，模块的互换性也会随之强化，机械设计与制造水平将会步上一个新台阶。

参考文献

[1] 蔡业彬.模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J].机械设计与制造，2005（8）：154-156.

[2] 赵勃.机械设计中模块化设计方法的运用分析[J].科技经济市场，2015（6）：194.

[3] 谌炎辉.复杂机电产品模块化设计若干关键技术及应用研究[D].西安：西安电子科技大学，2013.

[4] 王春琦.基于模块化拖挂式A型房车设计方法与应用研究[D].成都：西南交通大学，2013.

产品模块化设计方法范文第2篇

对模块化的定义以及模块元件的定义进行阐述，并对模块元件的结合方式进行总结。同时论述模块化产品的设计原则、设计方法以及目前模块化的市场应用前景，以不同的企业应用为例进行对比总结，最后得出模块化产品的优点以及发展趋势。

关键词：模块化设计；产品设计；设计方法

中图分类号：

F27

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）10008301

1 模块化产品设计方法

在模块化产品设计的过程中，通过分析得出模块化设计原则，以作为设计的依据，方法如下：

（1）模块化设计的产品必须满足所有需求：依据文献、调查，及访谈获得使用者需求的重要资料，将其整理后，根据使用者需求项目进行模块化设计，以利用不同单元模块搭配组合，满足不同使用者的需求。

（2）依据功能需求进行分割，设置模块化单元：将可合并的功能加以整合成为独立的单元，进行单元模块设计，并考虑单元模块间的连接，制定标准化尺寸，一次为单元模块设计的依据。

（3）可排列组合的模块单元：设计的模块强调可灵活排列组合，能适用于各种空间环境，满足不同人群的需求，且考虑各模块设计风格的一致性，其各系统的单元均能互换使用。

2 模块化导入产品设计分析

产品开发程序分为十个阶段：（1）确认顾客需求。（2）建立目标规格。（3）概念产生。（4）概念选择。（5）概念测试。（6）设定最终规格。（7）专案计划。（8）经济分析。（9）建立竞争产品标杆。（10）模型与原型。

由以上活动可以看出在概念发展阶段主要是了解客户需求，并将客户需求转换为产品目标规格，并建立产品概略外形及概略的产品组装流程图，最后产生数个产品雏型，经过专案团队评估分析，以找出最佳的产品雏型。所以在产品概念阶段既导入模组化设计有以下的缺点：

（1）模组化设计会限制设计及创新的自由度，设计初期应集思广益，主动寻找好的产品创意，针对不同的市场与顾客需求，权衡考量设计可能会产生的各方面影响，如一开始既受限于模组化的框架，不利于产品创新的发展。

（2）产品设计初期，设计变更所影响的产品架构幅度较大，反复的设计变更导致于产品架构与功能模组之间也不断地跟着变动，如此变动造成在产品开发初期花费太多时间于模组化过程中，导致产品开发时间过长，延迟产品上市时间，不利于产品取得市场优势。

系统层级设计阶段主要是根据产品概念发展阶段所产出的产品雏型，定义产品的结构，产品子系统与构件之划分以及产品系统的最终组装方案等，在此阶段产品架构定义明确，不容易产生大变动的设计变更，所以在系统层级设计阶段根据产品架构定义产品模块，界定模块界面，避免花费太多时间于大幅度及重复地模块化变更，以缩短产品开发之时间。

3 模块化产品设计原则

产品的构成是由许多的零件在空间上进行装配而成，但一产品的组成少则十几个零件，多则上千上万个零件，如何将这些零件依产品之架构分成不同之模块，模块的范围如何界定，在模块化过程中应依据哪些准则，基于上述之问题本研究提出之模组化设计的原则如下。

（1）单一功能化：模块单一功能化应是产品模块化设计的第一步，一产品按照其功能可以区分为不同的系统，例如自行车依其功能性不同可分为五大系统包含车架系统、制动系统、车轮系统、传动系统及转向系统，而这五大系统既可分为五个模组。

（2）标准化：也可以称之为重复化，就是同样的零组件重复出现在不同的产品上。在产品开发过程中重复使用现有零组件，可以分摊开发的成本，降低新零件数量，缩短整体开发时程。标准化分为内部标准化及外部标准化。

（3）规格化：也可称之为参数化或数据化。模块化设计强调模块可搭配变换，所以模块与模块之间锁固方式的相关参数（例如螺栓大小、螺栓孔数量、螺栓孔距离等），及模块实体的相关参数，须建立系统化标准规格，唯有如此才可以确保模块在组装的时候，彼此之间能够正确稳固的结合、安装。

（4）可拆解化：产品元件之间的接合可分为永久接合及可拆式接合，模组化设计强调模组可搭配变换，所以模组与模组之间锁固方式不可使用永久接合方式，应以可拆式接合为主。

4 模块化产品设计流程

产品开发分为数个不同阶段，本研究依据产品开发流程，在系统层级阶段导入模组化设计，本研究所提出之产品模组化流程如下：

（1）建立产品结构：设计者在此阶段提出产品的架构与主要功能。个别的组成元件与其主要的功能需求予以决定，并传递到下一个步骤。

（2）选择元件：设计者选择符合上一步骤定义所需要的元件。

（3）取得组装关联：分析并定义出产品元件之间的设计关联性。

（4）验证组装关联：检查产品元件间的设计关联性，是否满足整个产品的主要功能需求，这些关联是否合理，是否有矛盾的现象。

（5）确认：确认所有选择的元件是否都有被使用到。如果必要的修改已经完成，则视为所有的元件都已满足所定义的需求。

（6）建立产品架构：当所有的元件都已经被选择，且彼此间的关联性已被完整定义，此产品的架构即定义完成。

参考文献

[1]童时中.模块化原理设计方法及应用[M].北京：中国标准出版社，2000.

产品模块化设计方法范文第3篇

引言

目前，对“模块化”设计的研究多出现在机械、电子、建筑等领域，而日用陶瓷设计领域中的相关研究甚少。笔者通过查阅相关资料，对“模块化”设计几个主要领域中的设计方法进行了总结，并结合日用陶瓷造型设计中的实际需求和设计实例，对每种设计方法和其中的设计启示进行分析、概括。本选题以现代化大生产中的日用陶瓷造型设计方法为落脚点。对比沿用多年的日用陶瓷造型设计方法在细节方面已显现出的弊端――例如，配件种类多而繁杂;手工组合效率低且损耗大;有着“牵一发而动全身”的特点。“模块化”设计方法则可以使日用陶瓷造型设计过程更简易，并为设计的多元化创造可能性，同时可以改良生产、简化流程、节约成本。

日用陶瓷造型设计中模块化设计的具体方法

在杨华的硕士毕业论文《可持续发展战略下模块化产品开发研究及应用》中，系统分析了模块化产品拓展的类型（图中名称仅供参考），如图一：

图一 模块化产品拓展的类型

图中以最直观的几何形态的组合构成说明了不同模块化产品拓展方式的方法，根据此种类型划分，加之前文中的相关内容，可以将模块分为基础模块和附属模块，从而对对模块化设计的方法做出进一步分析、归纳。

1.基础模块替换法

基础模块，也就是产品整体中的主体部分，与附属部分组合为一个有机整体，又可以相互独立。这一方法是由图一中的“共享构建模块化”总结而来，此方法的主导设计思想是“一体多用”，也就是将同一模块用于多种形态甚至多重功能的产品中，实现新产品造型与功能的同步拓展。它可以通过减少产品构件的数量来节约生产成本。在设计过程中需要注意，不同的基础模块上的接口必须都是统一的并且与附属模块的接口或接触面相吻合，简言之，是要将核心模块标准化。

如图二，笔者运用基础模块替换法设计了一套调料罐，其中包括三款体积不同底径相同的罐体，和一款三者通用的底座。在与底座组合前后，三款调味罐的形态都各自具有鲜明的特点;在组合之后，又成为了一系列产品，这便是笔者试图达到的基础模块替换法的功效。

图二 《精灵》调味罐系列

2.附属模块替换法

这一方法是由图一中的“互换构建模块化”总结而来。从提高生产效率、节约生产成本的角度看，附属模块替换法是一种比较合理的设计方法。它是在产品主体完全一致的情况下，通过配以不同的附属模块，来实现产品形态和功能的多样化。由于附属模块体积较小、生产便捷，又具备各不相同的形态和功能，所以，在二者组合之后，会丰富产品的种类，更大程度地满足不同客户群体的需求，是产品设计的一种简便、有效的方法。

3.基础模块变形法

与前两种方法相比，此种方法更显灵活，是在一种或多种附属模块不变的情况下，对基础模块的进行局部变化，从而实现产品在变化中始终保持完整性。这一方法是由图一中的“量体裁衣模块化”总结而来，它是标准化与个性化的结合，类似于“定制”的概念――根据特定客户的特定需求所制造的模块，结合可以共用的附属模块，组合出独一无二的产品，既可以在主体的形态、色彩、设计等方面充分满足不同客户的需求，又可以节省部分重新制造的成本，使消费者不再需要牺牲个性化需求而被动接受标准化的产品。

例如某品牌护肤品包装设计，其中就运用了基础模块变形法。在该款设计中，爽肤水和乳液包装的区别在于瓶身的高度不同，这是根据两款产品实际所需容量的不同而“定制”的，这一设计既可以使其在外观上容易区分，又具有一定的功能性。两款包装的瓶盖和底托是统一的模块，可以互换，这样的设计，一方面可以减少系列产品中的构件数量，降低生产成本;另一方面，在生活中，当同时打开两款产品时，无需区分盖子，方便使用。

4.模块组合法

组合化是模块化设计的特点之一，也是构成模块化产品系统的主要方法。这一方法为产品提供了最大程度的多样性和可定制性，可以通过变换产品的数量、构件类型、排列组合方式，产生多种整体效果各异的产品。需要注意的是，在设计产品时，需要使其具有标准的接口或接触面，以保证拼合的完整性。

如图三，在这组花插的设计中，设计师在造型上采用了简洁的长方体作为原型，运用了统一的接触面宽度，在水平和垂直空间上将四个基础模块进行了不同的组合，使每组花插在体量、色彩、可用程度等方面都各不相同，使原本简单的模块充分发挥了各自的功效。这种设计方法和设计理念可以应用于日用陶瓷造型设计中，以满足不同的市场需求。

图三 组合花插二

5.几何形造型法

从立体构成的角度看，基础的构成元素和构成方法对“模块化”设计的思想有着重要的指导作用。其中，几何形态和几何形造型方法在现代设计中被广泛应用。因此，在探索“模块化”在日用陶瓷造型设计中的应用时，有必要对几何形造型方法进行相关研究。

几何形态的产品之所以被广泛应用于产品设计领域并得到消费者的青睐，一方面是因为几何形态简洁，适合产品大工业批量生产的要求;另一方面是因为几何形态的产品既具有单纯、统一等美感要素，符合各层次消费群体的审美要求，又便于使用。但是，未经变化的几何形态往往显得过于死板、单调，而且不便于使用，因此，需要设计师在造型过程中，综合考虑多方面因素，通过对几何原体进行切割、组合、变异等手法，对其进行更加深入的细节设计，使最终的产品形态在单纯、统一的美感中又不失细节的精致和功能的实用。

在几何形造型方法中，切割、组合、变形和综合是几种主要方法，在产品设计的过程中，这些方法常常共存，服务于产品设计的完整性。围绕本文主题，笔者重点对切割和组合两种方法进行解读。

切割，即切除或分割，也就是在原有几何形态的基础上运用这两种方法使其产生新的形态和空间结构。切除，也就是设计中常用的“减法”，通常表现为体量上的减少;分割，则是改变几何形态表面或整个形体的造型。分割又可以分为几何式和自由式两种。

组合，即将两个或两个以上的单元体通过积聚的方式构成一个整体，达到丰富形态结构和功能结构的双重目的。它是与切除相对概念的“加法”，包括单元体上的增加和多个单元体的拼合构成两种形式。在组合方法的运用，尤其是多个单元体的运用过程中，需要通过连续、重复、渐变、放射等美学处理方法得以实现。

在设计的实践过程中，单独依靠一种变换方法往往难以达到理想的设计效果，这就需要多种方法有机结合，也就是综合的方法。在“模块化”设计中，通过对简单形体的切割、打散、组合，创造出三维空间中新颖的产品造型。

结论

产品模块化设计方法范文第4篇

关键词：市场经济；机械制造；快速设计

一、快速设计技术是市场经济发展的必然要求

快速设计技术是当前市场在对产品多样化、瞬变性等需求的形势下提出并发展起来的。快速设也称快速响应设计、敏捷设计。快速设计技术是当前市场在对产品多样化、瞬变性等需求的形势下提出并发展起来的。当前国际市场需求快速变化的特点和21世纪更加个性化的市场趋势，使产品投放市场的时间日益成为决定产品竞争力的重要因素，促进了快速设计技术的发展。产品快速设计与制造的主要目的是缩短产品的设计周期，提高产品设计质量，以及提高企业对市场的快速响应能力。

产品快速设计与制造并没有将其解决问题的范围扩大到企业的整个生产领域，而只是将重点放在缩短产品的设计开发周期上，尤其是总体结构和工艺设计方案阶段，以提高产品一次开发成功和快速响应市场的能力。产品快速设计是先进制造技术发展的产物，是计算机辅助设计与制造技术的发展和延伸，它涉及到并行工程技术、产品数据管理（PDM）技术、专家系统、集成建模、优化技术、网络技术以及价值工程和生产工程技术等。快速设计的理论和方法主要有数字化设计、网络化协同设计、模块化设计、智能化设计和绿色设计等。

二、机械产品快速设计的内涵在于针对市场和客户需求

现代机械产品市场的发展趋势集中体现在用户需求个性化加强、产品交货期和生命周期缩短、产品功能价格比提高等方面。“质量、时间、效益”成为现代产品设计的准则，三者之间既相互矛盾而又辨证统一。机械产品快速设计技术正是解决这一矛盾的有效手段。快速设计技术的目标在于高效率地完成高质量设计，缩短产品设计开发周期，提高企业对市场的快速响应能力。一切有助于加快产品开发速度的理论、方法和手段都可以成为快速设计技术与方法的组成部分。快速设计技术与方法以现代设计理论为基础，融合并行设计、模块化设计理 论、基于知识的智能化设计技术与方法，集成各种计算机辅助技术（CAX）、网络、计算机技术、仿真技术、产品数据建模及数据管理和分享技术，构建特定产 品的设计系统，加快产品设计进度，提高设计质量，快速响应市场需求。

因此，机械产品快速设计的内涵在于针对市场和客户需求，应该充分利用各种产品设计 工具及针对具体产品的设计知识及经验，快速制定满足设计需求的可用于制造的方案，并使方案快速付诸实施。针对这一目标，快速设计从内容上应包含以下几个方面：一是机械产品族结构规划。利用模块化设计方法对产品的结构变形及规格系列进 行规划，建立系列化的产品族结构，构造模块系统并利用参数化、变量化方法建 立产品库、模块库，利用知识化方法建立产品设计对象及其设计过程知识库；二是机械产品设计方案的快速生成。根据用户需求，利用知识化方法和变量化方法，匹配并定制特定产品所需模块，通过模块综合，生成满足用户需求的产品设计方案；三是机械产品设计方案的快速评价与仿真。 对产品设计方案进行装配、运动仿真和动、静态性能分析，评价方案的可行性及设计需求满足程度，对产品设计方案进行优 化并对影响产品性能的薄弱模块环节进行修改。

三、我国机械产品快速设计的实施策略

实施机械产品快速设计是一项系统化工程。其实施策略可概括为以下几个方面。

一是要建立产品需求信息的快速捕捉和决策机制。 充分利用网络技术，快速捕捉复杂多变的市场动态信息，为产品正确地预测 和决策提供保证，并使企业和用户之间的沟通更为直接、快速。市场分析是进行 模块化产品规划的基础，准确的产品定位是模块化发挥最大效益的前提。确定市 场需求量大、前景广阔的一类产品为模块化系统的设计对象，根据用户需求分析， 确定产品的功能、性能、参数范围。

二是要建立模块化产品数据库、知识库及其管理系统。通过产品规划、模块的识别以及产品设计所需的各种知识的提取和加工，建立产品模块及产品知识管理系统。利用基于知识的模块化的产品模型及产品知识 管理系统，能最大限度地重用已有产品模块及其设计知识，使快速设计建立在科 学、正确和合理的基础之上，因而成为能支持富有竞争力的快速产品设计策略的 最有力的工具。

三是要构造机械产品的快速设计集成平台和软件工具集。以重点行业和典型产品的创新设计为背景，提出适合快速设计的软件体系结构，以支撑软件的二次开发为主要手段，利用各种接口将 CAD/CAE/CAM 的应用程序、数据库、规范与标准库连接成一个集成化系统。通过开发各种构件和专 用工具集，建立一个支持复杂信息环境下工程设计应用开发、应用集成和系统运 行的软件平台。以该平台为基础，构建适用于企业和产品特点的快速设计软件

系 统，是实现产品的快速设计有效途径。

四、我国机械产品快速设计系统框架模型

实施机械产品快速设计应以现代设计理论和方法为指导，根据市场需求，综合运用产品创新、概念设计、详细设计所需各种设计技术和设计工具，进行科学化、系统化的设计。 基于述快速设计技术原理究，可建立机械产品快速设计框架体系。该体系分为方法层，工具层与应用层。方法层建立机械产品快速设计的技术、方法体系；工具层提供应用方法层论述的设计技术和方法的工具体系；应用层利用工具层提供的快速设计工具构建面向产品快速设计系统。

1、机械产品快速设计的技术构成

机械产品快速设计基本技术和方法包括模块化设计技术，智能化设计技术和各种计算机辅助技术（CAx）。模块化设计技术是实施快速设计，构建机械产品快速设计系统的核心和基础技术，包括模块化产品族规划、模块化产品数据建模和管理、模块化产品方案设计、方案评价技术等；智能化设计技术是提高产品设计速度和质量的重要手段，主要任务包括产品设计经验和知识的采集、整理、表达、建模以及基于知识的推理求解技术等；各种计算机辅助技术是快速设计的重要工具，包括各种 CAD、CAE、CAM 工具。 企业实现产品族系列规划和客户化产品设计要以产品结构的模块化为基础。 构建模块化的产品族系统将使多数新产品设计任务可以利用对现有的产品和模 块进行变型获得初始设计方案，而无需从零开始重新设计。在进行模块化设计的过程中，引入智能化设计的手段和 CAx 工具，可提高产品设计开发的质量和效率，保障产品设计、制造的成功率。将 CAx 技术和智能化技术引入机械产品快速设计系统的重点在于智能化设计与 CAx 技术的集成，构建 KBE（Knowledge Based Engineering）系统，通过对 产品设计知识和经验加以总结、提炼，提高设计进程的智能化和自动化程度；利用 CAx 平台，建立产品数字化三维实体模型、进行产品结构动、静态性能的分 析和产品装配、运动仿真、可制造性分析，实现数字化的产品设计。

2、快速设计软件工具系统的构成

实施机械产品快速设计需要构建特定的计算机辅助快速设计（CARD）系统， 利用计算机平台来完成产品数字化的设计开发过程。快速设计需要各种计算机辅助工具的支持，一方面要充分利用现有的、发展 成熟的方法和工具，同时还要设计开发面向具体应用、解决具体设计问题的计算 机软件系统。这些都称为快速设计软件工具，根据在快速设计系统中的应用可以 划分为如图 2－5 所示的三个层次：支撑快速设计的支撑平台；实现特定方法或 特定任务的快速设计使能工具；面向具体产品的专用快速设计系统。快速设计的使能工具则是针对快速设计技术中的具体技术方法开发的软件工具，如实施模块化设计的模块划分工具、模块综合工具以及应用智能化设计的 知识建模工具、知识推理工具等。使能工具通过在快速设计支撑平台的基础上进 行二次开发等手段使 CAD、CAE 工具软件能够有效地溶入快速设计系统。专用快速设计系统是针对特定类型产品的专用设计工具。通过将快速设计使能工具集在统一的平台下集成，并针对具体产品的特点建立相应的设计知识库、 模型库、图形库，可快速地构建特定产品快速设计系统。 快速设计软件工具系统的层次性使之能够满足对一定范围内不同种类的产品进行快速设计的需求。快速设计系统使能工具集由模块化设计工具集，智能化设计工具集和 CAx 应用工具集三类构成，从快速设计系统构建和应用的角度可分为快速设计系统构建工具集和产品方案快速设计工具集。

3、快速设计系统集成平台

快速设计集成平台的作用体现在两个方面：一是将快速设计使能工具集和各种支撑工具有机集成在统一的框架内，使之能够为具体的产品设计任务提供快速设计支持；二是提供对并行协同设计模式的支持，使各个设计环节之间能够进行有效的分工与合作。

机械产品快速设计系统数据建模是基于信息理论和计算机技术建立一定的数据模式定义和描述整个生命周期中产品的数据内容、活动过程及数据联系的信息模型。构建机械产品 快速设计系统首先要解决产品建模问题，支持快速设计系统的集成和快速方案设计过程。 机械产品快速设计是以模块化设计技术为基础，面向产品族的设计开发，产品结构以模块作为基本构成单元。产品的结构构成模式为产品----模块----子模块，具有层次化的特点。其中，产品、模块与子模块是一组具有相对关系的概念，如在加工中心机床中，刀库模块对整个机床来说是模块，但对组成刀库的 子模块来说，它本身可视为一个模块化产品，拥有自己独立的模块系统。因此， 可以对产品、模块和子模块建立统一的数据模型，即模块数据模型。集成化模块数据模型的信息构成，主要包括功能信息、性能信息、、结构信息、管理信息和知识信息。

作者单位：咸宁学院信息工程学院

参考文献：

[1]汪应洛．《新世纪的生产系统--精简、灵捷、柔性生产系统》．《中国机械工程》，1995,5．

产品模块化设计方法范文第5篇

[内容摘要]信息技术的发展和组织形态的演进导致了分工的发展和演变。模块化分工是在价值模块化、产品模块化和组织模块化的基础上形成的一种新型分工方式，是对传统分工方式的发展和创新。模块化技术的出现和发展、模块化设计规则的形成和应用是模块化分工形成的前提条件。模块化分工在分工经济性、组织形式、价值创造方式以及资源和能力、制度和技术、协调和整合等方面具有不同于传统分工方式的新特性，能够给组织带来新的竞争优势。

[关键词]模块化分工；模块化技术；分工经济性；竞争优势

20世纪90年代以来，随着知识经济的兴起、信息技术的发展和组织形态的演进，分工方式发生了新的变化，产业间完整的产品生产分工向产品内的部件生产分工、产品增值过程分工、产品生产环节分工和产品要素分工等复合分工方式发展，一种新型分工形式――模块化分工应运而生。本文将在简要回顾分工演进历程的基础上，提出并界定模块化分工方式，分析模块化分工不同于传统分工形式的特殊属性，以及组织基于模块化分工而获得的竞争优势。

一、分工的演进：纵向链状分工、横向平行分工与网络状模块化分工

分工可以按照不同属性进行分类：按照其发生的历史顺序可以分为自然分工和社会分工；按照分工的层次可以分为一般分工、特殊分工和个别分工；按照技术特征可以分为有机分工和混合分工；按照经济与技术的关系可以分为技术分工和经济分工；按照分工主体之间的联系可以分为横向分工、纵向分工和混合分工；按照分工与专业化的精细发展程度可以分为产业分工、产品分工、零部件分工、工艺分工和生产服务分工等。本文参考上述分类方法，根据分工与组织演进的关系将分工划分为纵向链状分工、横向平行分工和网络状模块化分工三种演进形式，并重点对模块化分工进行理论分析。

(一)纵向链状分工

纵向链状分工是指按照部件或工序先后顺序将生产过程分解为不同阶段的经济行为。纵向链状分工一般是围绕最终产品进行“后向”分工，在产业链层次上将生产纵向划分为n个阶段，每个阶段成为分工体系中的一个组分，从而衍生出一条越来越复杂的产品价值链(见图1)。在纵向链状分工中，经济系统之间的单向作用表现为下游企业对上游企业的单向制约作用，即下游生产环节规定着上游生产环节，也就是上游生产的部件或工序必须符合下游生产环节的需要。纵向链状分工是最基础的分工机制，是一种沿着产业链进行的垂直分工，按照纵向链状分工形成独立经济组织的过程可以看成是纵向一体化企业的解体，是纵向专业化过程。

纵向链状分工既可以发生在企业内部，也可以发生在企业之间。一般而言，企业内部采取的主要是纵向链状分工，形成紧密型的企业组织结构。企业之间的纵向链状分工方式与链条式的生产组织形式相对应，不同企业按照纵向链状分工参与产业链的形成，这种产业链在组织形式上往往表现为初级形态的企业集群，如江浙一带在改革开放初期发展起来的专业村、专业镇。这些专业村、专业镇主要是围绕某一种产品进行工序或部件的专业化分工，形成产业链条，中小企业(甚至包含一些家庭手工作坊)以产业链条为纽带相对集聚，形成“块状经济”。

(二)横向平行分工

横向平行分工是主要发生在不同的行业、部门和不同的区域之间的一种分工形式。与纵向链状分工不同的是，横向平行分工中经济系统组分之间的作用是相互的，组分之间通过大量的产品交换和相互采购发生联系并产生相互作用，组分与组分之间的关系相对松散。横向平行分工使各个组分相互作用构成更为复杂的经济系统，经济系统的子系统或者各个层次交叉重叠，相互关系也更加复杂(见图2)。横向平行分工的各组分之间交换的是产品，而不是(或不仅仅是)构成同一产品的部件或生产工序，因而横向平行分工是更加“宏观”层次的分工，专业化的细分程度相对粗放。

横向平行分工的各个组分之间既可能存在互补关系，也可能存在竞争关系。当各个组分相互组合才能构成最终产品(或满足最终消费)时，它们之间是互补关系；当几个组分在构成最终产品的过程中可以相互替代时，它们之间就是相互竞争关系。横向平行分工有时候也表现为区域分工的形式，各地区根据资源分布、生产传统和区位特点进行产品或产业层次的分工，然后通过市场交换互通有无。参与行业内的横向平行分工的企业与企业之间往往不存在组织上的联系，即使存在组织联系也是松散型的组织结构，参与分工的企业之间的替代性和互补性都相对较弱。

(三)网络状模块化分工

模块化分工是指将一个复杂的系统或过程按照一定的联系规则分解为可进行独立设计的半自律性子系统的经济行为。一个复杂系统可以按照模块化分工的形式分解为半自律的子系统，子系统本身还可以继续分解为更加细化的价值模块。子系统的分解方式既可以是纵向链状分工，也可以是横向平行分工，在模块系统内部构成网络状分工体系(见图3)。在模块化分工条件下，各个组分可以按照标准独立地发展，每个模块之间在设计过程和生产过程中可以互不干扰。在子系统(模块)构成更加复杂的系统时，每个组分所形成的产品(价值)模块之间是互补关系。模块化分工是一种更加细致的专业化分工，同时它也是按照成员企业的优势能力要素进行的分工，有利于突出差异化、创新及划分更细的价值取向，使参与分工的企业更好地发挥比较优势，实现网络组织内部的资源互补。模块化分工是模块化生产方式形成和发展的基础。

二、模块化技术、模块化设计与模块化分工

模块化技术的出现是模块化分工方式产生的前提条件。以电子技术为基础的信息技术的进步，特别是微电子、计算机与电信三个主要技术领域不同阶段的创新和传播，建立了新的信息技术范式――模块化技术，为模块化分工的形成和模块化生产方式的应用奠定了技术基础。模块化技术是一种“化繁为简、聚零为整”的技术，是信息技术向智能化、集成化、系统化方向发展的结果。现在，模块化技术已经成为产业发展过程中出现的、用于解决复杂系统问题的新思路、新方法、新手段。模块化技术在空间上分割了流水线技术，产品的设计开发、模块加工、产品装配、包装、销售不必集中在一个企业内完成，使得产品的模块化设计成为可能。模块化设计包括“模块分解化”和“模块集中化”两个阶段。模块化设计是模块化分工的前奏，如果将模块化设计落实到生产过程中，“模块分解化”就是模块化分工，“模块集中化”就是模块化分工后的模块整合。模块化分工后，各模块主体独立于其他模块处理个别信息和有限的系统信息，各模块发出的“看得见的”信息可能是存在差异的信息，于是就存在一个信息的优选问题。来自各个子系统的异化信息由所在于系统的“舵手”对它从“舵手”本身所处的系统环境角度加以解释后以简约形式反馈到整个系统。在由各个子系统的“舵手”联合对反馈过来的异化信息进行比较、解释、选择，通过信息

的处理、传达、交换，使单一的模块之间的联系规则不断被筛选，并得到进化发展。“舵手”通过事后对整体规则的整合，找出最合适的模块组合，形成生产系统，并在此过程中优选出相应的系统联系规则作为整个生产系统“看得见的”信息。由于模块系统区分了“看得见的设计规则”和“隐形的设计规则”，每个模块的设计和改进都可以独立于其他模块的设计和改进，每个模块的设计信息都被“浓缩化”了，保证了模块具有一定的自由度，只要符合设计规则，可采用任何方法或模块组合产品，使得最终产品成为模块的组合。

模块化设计规则的形成和应用，界面联系规则的标准化，技术变化的速度和竞争的强度，是模块化分工的主要催化力量。一个产业中的零部件越容易标准化，技术变化的速度越快，产业的竞争强度越大，就越容易导致模块化，形成产品模块。所谓产品模块，就是可组合成系统的、具有某种确定功能和接口结构的、典型的通用独立单元，包括功能模块、结构模块和单元模块三种类型。产品模块的形成为模块化设计提供了可能性。模块化设计就是有目的地、持续并严格地应用模块化技术对产品进行模块化分解和模块化集中的过程，它既是一种标准化设计，又是一种组合化设计。模块化设计分为两个不同层次，第一个层次是系列模块化产品研制过程，需要根据市场调研结果对整个系列进行模块化设计，本质上是在系列产品研制过程中寻找通用模块和专用模块；第二个层次是单个产品的模块化设计，需要根据用户的具体要求对模块进行选择和组合，并加以必要的设计计算和校核计算，本质上是选择及组合的过程。模块化设计不是面向某一个产品，而是面向整个产品系统；既需要形成特定功能的模块，也需要形成有使用功能的产品。模块化设计通过限制元件之间或任务之间交互作用的范围，可以减少设计或生产过程中发生循环的次数，缩小发生循环的范围，从而提高了复杂性的可控范围。模块化设计可以使复杂产品大型设计的不同部分同时进行，从而缩短完成特定生产过程或设计过程所需的时间，实现并行生产。

模块化分工产生于模块化技术和模块化设计的基础之上，其实模块化分工本身就是一种特殊的设计结构，其中分工的参数和任务结构在单元(模块)内是相互独立的，而在单元(模块)之间是相互联系的，体现了独立性与依赖性的辩证统一。技术变化速度越快，产品的升级换代就越快，产品的生命周期就越短，就越是需要加快产业演进的速度。建立在模块化设计基础上的模块化分工和生产能够加快产品创新步伐和产业演进速度，适应技术革新的需要。在高度竞争的环境中，企业将被迫克服组织惯性，采用与生产过程多样化和生产工序模块化相适应的分工方式和组织形式。模块化分工已经成为新经济时代分工演进的一种新趋势，是企业从“纵向一体化”走向“专注核心环节”的必然选择。随着信息技术的发展、市场需求的变化、合作生产的兴起，越来越多的企业开始实施“归核化战略”，首先将业务分解成一个个单一的能力要素，然后将能力要素进行细分，选择出核心能力要素，再将核心能力要素集中于优势生产，构建核心竞争能力，形成比较优势，并以比较优势参与网络组织的模块化分工，构成模块化网络组织，从而实现资源共享，增强组织竞争优势。

三、模块化分工的特性分析

模块化分工是专业化分工与一体化分工并存与耦合的一种新型分工形式。模块化分工过程既是复杂系统简单化的过程，也是形成网络系统与模块化结构的过程。作为“对愈加复杂的问题的解决方法”，模块化分工与传统分工之间存在着明显的区别，具有一些新的特性。

1　模块化分工具有超越传统分工方式的经济性。模块化分工是生产分工与职能分工、工序分工与知识分工、横向分工与纵向分工、劳动分工与能力分工的融合，是价值创造形式的变化与重新组合，是对传统分工方式的延伸与超越。模块化分工不是简单的劳动分工，而是一种基于企业能力要素和资源的分工。当企业按照自身的知识状况、能力特征、比较优势向专门化角度发展时，企业的核心资源就会得到充分利用，企业特殊的核心能力也将得到强化，其实企业就已经进入了能力分工过程。在自由市场经济中，某一企业之所以能够长时期地获取较高的投资回报率，是因为该企业与其他企业相比拥有无法仿制或复制的特殊核心能力。模块化分工对传统分工的超越还表现在，模块化分工能够打破空间限制，实现地理的分散性与组织接近性的统一。传统的分工往往受到空间的限制，只能局限于同一个企业内部或相对集中的同一地区内的不同企业之间。模块化分工不仅可以使产业链上的设计、生产、销售等环节实现空间分离，而且可以分解生产工序、在不同地区生产产品模块，再进行地理上的集中，完成最终产品的组装。

2　模块化分工能够创造选择价值，增加分工的净收益。传统分工是一种以专业化效率为导向、力图节约的经济行为，而模块化分工是以顾客价值为导向、允许浪费和重复建设现象存在的经济行为，尤其是在隐模块的设计和生产的竞争中，适度的浪费和重复能够创造选择价值，从而增加分工的净收益。传统分工的主要目的在于获得分工经济效应，它对于竞争程度的影响更多的是依赖于交易效率和人口规模两个因素：当法律制度所决定的、界定每个交易中的合约及有关产权的效率上升时，分工水平和人均收入会上升，而竞争程度会下降；在固定人口规模条件下，当分工水平上升时，每个专业的生产者人数会下降，竞争程度自然下降。模块化分工并不会降低竞争程度，在分工过程中和分工后，各模块研发主体只要遵循可见部分的设计规则，就可以试验完全不同的工程技术，各模块供应者具有较大的自由度，因而其信息处理和操作处理可以相互保密，从而使模块研发的多个主体同时展开研发成为可能，它们之间存在着竞争关系。这种竞争关系保证了模块化系统创新动力的充足性，激励研发主体开发出符合理想界面标准和绩效标准的模块产品；同时也增加了模块化系统的选择价值，独立的同种功能模块的研发能够预留几个选择的余地来应对未来的不确定性。

3　模块化分工是基于核心资源和能力要素而形成的分工方式。模块化分工与传统分工对企业资源和能力的要求不一样。传统分工是依据专业化效率原则进行的分工，各组分是先分工、后专业化，企业参与传统分工并不要求具有特殊的资源或能力，可以边参与分工边学习，逐渐适应专业化生产；分工演化机制关注的是，分工如何在市场自由竞争的环境中节约内生交易费用，推动分工走向深化的问题。模块化分工是依据功能原则进行的分工，是对专业化分工的整合，要求以核心能力为基础进行分工，再在分工的基础上强化核心能力。可以说模块化分工是传统分工的进一步延伸和深化。模块化分工关注的是，如何通过模块化分工充分发挥优势资源的互补效应，如何推进模块在信息封闭体制和界面标准的联动中获得创新和发展，进而增强整个组织的竞争实力问题。企业在自身核心资源和能力要素模块化的基础上参与模块化分工，可以将其生产经营活动聚焦于价值创造过程的某些环节，以使其已有的核心能力要素和经营活动中所形成的能力要素

能够得到最好的积累、培育和发挥。以核心能力要素参与模块化分工的企业或业务单位尽管其业务边界(有形边界)缩小了，但是其能力边界(无形边界)有望得到急剧的扩大，通过调用外部资源而取得快速成长和发展，实现“杠杆增长”。

4　模块化分工过程是对技术和制度进行有效整合的过程。模块化分工与传统分工对制度和技术的要求不一样。传统分工是将生产进行分解和细化的过程，在交易效率允许的前提条件下，分工越细致，专业化水平就越高，分工程度也就越高。模块化分工不仅仅是将复杂系统进行分解的问题，它还是一个有效整合的过程。模块化分工既是分工的过程，同时也是在分工的基础上进一步将各个组分按照功能原则重新聚合的过程。也就是说，模块化分工要比传统分工复杂得多、精细得多。在进行模块化分工之前，不仅要有先进的技术和高效率的制度作保障，也需要设计者对模块化的对象有充分的认识和把握，不仅要具备进行模块化分工的可能性，而且需要具备模块化分工的必要性，这样才能获得模块化分工的好处。因此，模块化分工对技术水平和制度效率的要求更高。技术水平主要指的是将复杂系统分解为具有半自律功能的子系统的模块化技术，制度效率主要是对模块化系统内部的设计规则和界面标准的要求。

5　模块化分工是集权和分权相结合的分工方式。传统分工和模块化分工所对应的组织结构的集权、分权特征和稳定性具有较大差异。由传统分工演化而来的是分层组织结构，主要包括集权和分权两种基本形式。集权式组织结构内部主要是科层等级制度，其演化动力来源于对上级或前一生产工序命令的执行，组织内存在着显著的等级差。分权式组织结构主要是指多部门化组织或M型组织，其演化动力是分工经济驱动的自发产物，其结果是形成两级(或多级)分权的组织结构。由模块化分工演化而来的是模块化组织结构，集权和分权在模块组织结构内部是完全协调一致的：看得见的设计规则是各个子模块必须遵守的共同信息，具有集权的特征；但各个子模块(隐模块)在设计上被赋予了很大的自力，具有较高的分权特征。模块化组织结构的设计规则在产生之初具有激烈的竞争性，但是，一旦成为系统的显性规则后，往往是长期保持稳定。设计规则的稳定性确保了模块化组织结构的稳定性和可预期性特征。

四、简要结论