第165章 模塊化優點
- 我是魔王別惹我
- 云陌JUN
- 2164字
- 2021-11-18 13:54:25
模塊化產品是實現以大批量的效益進行單件生產目標的一種有效方法。產品模塊化也是支持用戶自行設計產品的一種有效方法。產品模塊是具有獨立功能和輸入、輸出的標準部件。
這里的部件,一般包括分部件、組合件和零件等。模塊化產品設計方法的原理是,在對一定范圍內的不同功能或相同功能、不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上,劃分并設計出一系列功能模塊,通過模塊的選擇和組合構成不同的顧客定制的產品,以滿足市場的不同需求。
這是相似性原理在產品功能和結構上的應用,是一種實現標準化與多樣化的有機結合及多品種、小批量與效率的有效統一的標準化方法。
系列產品中的模塊是一種通用件,模塊化與系列化已成為現今裝備產品發展的一個趨勢。
模塊是模塊化設計和制造的功能單元,具有三大特征:相對獨立性,可以對模塊單獨進行設計、制造、調試、修改和存儲,這便于由不同的專業化企業分別進行生產;
互換性,模塊接口部位的結構、尺寸和參數標準化,容易實現模塊間的互換,從而使模塊滿足更大數量的不同產品的需要;
通用性,有利于實現橫系列、縱系列產品間的模塊的通用,實現跨系列產品間的模塊的通用。
模塊化設計技術是由產品系列化、組合化、通用化和標準化的需求而孕育的。系列化的目的在于用有限品種和規格的產品來最大限度、且較經濟合理地滿足需求方對產品的要求。
組合化是采用一些通用系列部件與較少數量的專用部件、零件組合而成的專用產品。通用化是借用原有產品的成熟零部件,不但能縮短設計周期,降低成本,而且還增加了產品的質量可靠性。
標準化零部件實際上是跨品種、跨廠家甚至跨行業的更大范圍零部件通用化。由于這種高度的通用化,使得這種零部件可以由工廠的單獨部門或專門的工廠去單獨進行專業化制造。
產品模塊要求通用程度高,相對于產品的非模塊部分生產批量大,對降低成本和減少各種投入較為有利。
但在另一方面又要求模塊適應產品的不同功能、性能、形態等多變的因素,因此對模塊的柔性化要求就大大提高了。
對于生產來說,盡可能減少模塊的種類,達到一物多用的目的。對于產品的使用來說,往往又希望擴大模塊的種類,以更多地增加品種。
針對這一矛盾,設計時必須從產品系統的整體出發,對產品功能、性能、成本諸方面的問題進行全面綜合分析,合理確定模塊的劃分。
產品模塊化設計按照自頂向下研究分類,包括系統級模塊、產品級模塊、部件級模塊、零件級模塊;再按照功能及加工和組合要求研究分類,包括基本模塊、通用模塊、專用模塊;然后按照接口組合要求研究分類,包括內部接口模塊、外部接口模塊。
以產品級模塊化為例,就是在需求調查的基礎上,對裝備產品的構成進行分析,考察其中的功能互換性與幾何互換性的關系,并劃分基本模塊、通用模塊或專用模塊,以模塊為基礎進行內部接口、外部接口設計,通過加、減、換、改相應模塊以構成新的產品,并滿足裝備產品的功能指標的要求。
模塊化產品設計的目的是以少變應多變,以盡可能少的投入生產盡可能多的產品,以最為經濟的方法滿足各種要求。
由于模塊具有不同的組合可以配置生成多樣化的滿足用戶需求的產品的特點,同時模塊又具有標準的幾何連接接口和一致的輸入輸出接口,如果模塊的劃分和接口定義符合企業批量化生產中采購、物流、生產和服務的實際情況,這就意味著按照模塊化模式配置出來的產品是符合批量化生產的實際情況的,從而使定制化生產和批量化生產這對矛盾得到解決。
雖然模塊化的進程中充滿荊棘,但它給企業帶來飛一樣的創新速度注定了模塊化是以后的發展趨勢。模塊化不僅加快了變革的速度,增大了競爭的壓力,它還改變了企業間的關系。
在殘酷的創新競爭中,如何在本行業中奪取更多的市場份額就顯得極為重要。一個企業作為某個需要不斷創新的行業中由百個企業組成的模塊制造商群體的一員,與作為由少數幾個企業占據壟斷優勢的穩定發展的行業中的成員有著很大的區別,沒有任何一種發展戰略是永遠奏效的。
模塊化市場的雙重結構要求企業經理在兩種主要的發展戰略中做出慎重選擇:企業作為總設計師為多個模塊構成的產品確立設計和生產原則;企業也可以作為模塊制造商為用戶提供高性價比的模塊產品,以性能和價格在市場上擊倒同類廠商。在制造行業中模塊化的應用已非常普遍,如汽車工業和飛機制造等。
一些公司正在把模塊化這個理論擴展到產品生產和服務的設計上來,有些看似和模塊化根本不著邊際的行業也在嘗試著移植模塊化理論,提高自身的創新速度。
由于模塊化推進了創新的速度,使得企業領導者對競爭者的舉動做出的反應時間大大縮短。
作為一條規則,管理者不得不更加適應產品設計上的各種發展,僅僅了解直接競爭廠商的競爭戰略是遠遠不夠的,這個產品的其他模塊的創新及行業內部易變的聯盟都有可能招致激烈的競爭。
模塊是產品知識的載體,模塊的重用就是設計知識的重用,大量利用已有的經過試驗、生產和市場驗證的模塊,可以降低設計風險,提高產品的可靠性和設計質量。
模塊功能的獨立性和接口的一致性,使模塊研究更加專業化和深入,可以不斷通過升級自身性能來提高產品的整體性能和可靠性,而不會影響到產品其他模塊。
模塊功能的獨立性和接口的一致性,使各個模塊可以相對獨立地設計和發展,可以進行并行設計、開發和并行試驗、驗證。
模塊的不同組合能滿足用戶的多樣性需求,易于產品的配置和變型設計,同時又能保證這種配置變型可以滿足企業批量化生產的需求。