模块化产品开发的基本思路Word下载.docx
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模块化产品开发的基本思路Word下载.docx
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——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:
由下而上着眼于功能设计、详细设计。
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(MassCustomization)(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:
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。
现代模块化与模块化时代(4)
——50年代,欧美提出模块化设计概念,扩展应用到军用装备、舰船等设计。
例如,1956年美国推出的机载模块化电子设备的ATR系列,后为世界各国所采用,并扩展应用与坦克等系统。
▲现代模块化——
——1964年IBM360模块型电脑系统的诞生,是一个有里程碑意义的事件。
它导致硅谷计算机产业群的兴起。
——使模块化设计理论得以升华和普及。
——现代模块化=传统模块化+设计规则。
•现代模块化与模块化时代(5)
▲模块化时代——模块化理论的深化和在更高层次上和更广泛范围内的运用。
由经济学家推动。
处理复杂系统问题的有效方法
——由模块化设计延伸到模块化企业。
——模块化原则和方法引入经济学、管理学领域。
——产业结构的配置、调整:
模块化培育“模块簇群”,推动产业升级,改变现存产业、企业的结构,具有十分强大的冲击力。
•现代模块化与模块化时代(6)
●模块化企业——企业竞争的利器:
是对企业内部组织进行再设计。
由企业家(企业管理者)推动。
——按模块化原则组织设计团队:
总体设计;
模块设计;
产品设计。
——按模块化原则构建企业技术平台。
——按模块化原则改造生产体系(生产线设置,模块“外包”)。
——面向模块化的组织改造(内部组织及流程的再设计)。
•现代模块化与模块化时代(7)
●模块化新高潮的兴起
▲1992~1997“大规模定制”理论问世。
——把模块化提到新的高度,指出没有模块化就没有大规模定制,模块化成为世界各大公司所追逐的目标。
——模块化企业是进入大规模定制模式的途径。
▲1997年哈佛商学院发表“模块时代的经营”,提出:
——模块化进入了大发展时期。
•系统需求分析
▲使用功能——可用性:
体现设备的易用性可可服务性。
提供了用户使用(察看、操作、维护)设备的人机界面。
实现设备的物质功能。
▲精神功能——美观性:
机械结构体现产品的形象和外观艺术效果,使之具有艺术性(精神功能)。
注:
前两项主要是面向产品的自身品质;
后两项主要是面向用户和市场。
▲需求分析:
搜集并综合用户的基本需求和各用户的多样化、个性化需求。
并进行分析和分配。
▲目标的可行性论证:
分析制约条件,如关键技术的成熟程度、自身
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- 模块化 产品 开发 基本思路