模块化设计系列培训资料-(三)传统模块化方法

(三)面向模块化的设计〔Ⅰ〕

——经典模块化方法3.1规范化设计3.2模块化概念及其价值3.3模块化产品开发方式3.4模块化的系统分解技法3.5模块系列设计3.6模块化产品设计3.7模块化设计案例分析

.规范化设计●规范：为了在一定的范围内获得最正确次序，经协商一致并由公认机构同意，共同运用的或反复运用的一种规范性文件。●企业规范化：为在企业消费、运营、管理范围内获得最正确次序，对实践的或潜在的问题制定共同的或反复运用的规那么的活动。●规范化目的：获得最正确次序〔治乱，使之有序化〕和效益。●规范化对象：公用性和复用性的事物和概念，包括物和“非物〞〔如程序〕。●规范化的功能：确保质量；提高任务效率。

.●规范化的根本方法▲简化：削减多余的、可替代的、低功能的对象。为到达事物的“精炼〞和“合理〞需把握两个界限：——简化的必要性界限：种类、规格超出了必要的范围。——简化的合理性界限：应到达“总体功能最正确〞的目的。即种类构成从全局看效果最正确。▲一致：对规范化对象的方式、功能或其他技术特性所确立的一致性，应与被取代的事物功能等效。规范化设计.▲协调：系统中各组成部分或各相关要素相互顺应，建立起合理的次序或相对平衡关系。▲优化：对系统的构成要素及其关系进展选择、设计或调整，使之到达最理想的效果。●规范化的方式▲规范化：使事物典型化、有序化。规范化可视为规范化的初级方式。▲典型化：使简化、一致后的对象具有概括和代表同类事物的根本特征的性质。

规范化设计.▲通用化：在相互独立的系统中，选择和确定具有功能互换性或尺寸互换性的子系统或功能单元。▲系列化：对同一类产品中的一组产品同时进展规范化。▲模块化：上述方法的综合运用。●规范化的正作用和负作用：规范化有助于确保质量、提高效率，但假设运用不当，也会产生负效果，导致技术和管理的僵化，限制技术提高和发明性思想的发扬。应实行动态规范化。规范化设计.●充分利用已有的规范化成果和资源▲规范具有先进性和适用性：规范是一种成熟的、公开的先进资源，可拿来就用，是一笔经济实惠的高水准的财富。▲是通行的共同技术言语是一笔可免费共享(有例外)的宏大财富。▲采用规范是企业上程度的捷径。●全面实施系列化、通用化设计▲产品层次构造的规范化和系列化：——分析、明确并规范产品的层次构造〔功能性能、构造方式及尺寸的层次〕。

规范化设计.——层次构造体系可为产品的系列化、通用化设计提供线索和思绪；防止产品开发的盲目性，减少产品种类规格；并有助于企业消费过程中各部门的思想一致，有助于消费组织管理。▲产品构成要素的通用化对产品的多种根本要素〔例如，元器件、零部件、原资料、性能参数、构造要素等〕进展通用化，不仅可减少产品构成要素种类规格，而且可减少相关要素的种类规格。规范化设计.●规范件的选用原那么▲根本原那么：最大限制限制其种类规格。如Inter公司某计算机仅用一种螺钉。简化了产品制造和管理，方便维修。▲紧固件选用原那么：——以大代小，以长代短。——采用同一种螺钉头构造，减少工具种类。——选用螺钉组合件，缩短装配时间。——需常装配的面板、盖板，采用松不落螺钉。

规范化设计.——如直接用手拆装，选用滚花头螺钉或蝶形螺母。——在适用的地方，尽能够采用自攻螺钉〔免攻丝和修配过孔〕。▲衔接器选用原那么：——尽量采用同一类衔接器，以多芯替代少芯，减少种类规格。——选用徒手快速解脱衔接器，提高装卸效率。——优先选用有导向、锁紧、护套和系留构造的衔接器。规范化设计.●模块化的目的和对象▲目的：满足多样化的需求和顺应猛烈市场竞争，在多种类、小批量的消费方式下，实现最正确效益和质量。▲义务和对象：——优化产品族〔系统〕的构成方式，以最少的要素组合，构成最多的产品种类。——对象：构成系统或产品族的典型的、成熟的、可通用〔重用、复用〕的要素。包括：子系统、组件、部件、器件、典型电路、逻辑组件、软件程序、计算方法、文件格式〔模板〕、接口等等。▲目的：建立模块系统和模块化的对象〔产品族〕系统。

模块化概念及其价值.●模块化的功能和价值▲功能：研讨一个系统中整体和个体的关系及它们的构成和实施过程。即研讨建立模块体系和由模块组合成〔产品〕系统过程中的特点、规律和方法。▲价值：——21世纪企业竞争的前沿。——现代“大规模定制〞消费方式的根底和前提。●模块化过程：是一个有目的、有组织的、动态的活动过程。包括消费技术过程〔设计和制造〕和消费技术的管理过程。其特点是：模块化概念及其价值.▲目的性：有一个明确、明晰的对象目的，有相应的方案和措施支持，否那么模块化进程就能够夭折。▲综合性：模块化系统是牵连面甚广的复杂系统，需有多学科专家的通力协作。▲动态性：坚持模块化系统的实时性和先进性。充分发扬模块化的优势。——构成和成熟的过程：起初允许同一功能模块的竞争，定型后，那么作为企业规范之一，强行实施。以获得批消费的效益。

模块化概念及其价值.——维护与开展过程：顺应市场需求，淘汰过时模块，补充改型模块和新功能模块。——更新换代过程。▲超前性：构建模块化系统，周期较长，投入较大，应高起点并预见到技术开展趋势，才能够有生命力。●模块化设计方法：下面两种方法本质是一样的。▲系统分解组合法：经过对产品族的分析，把其中一样或类似的功能单元或要素分别出来，经归并、集成，一致为一系列的规范单元〔模块〕；用不同模块的组合构成多样化的产品。模块化概念及其价值.▲根本型派生开展法：将产品系统分解成通用部分、准通用部分和公用部分，集中力量设计一种根本型，以其为根底，修正准通用部分，设计公用部分，派生出满足多种需求的产品。●模块化是规范化的高级方式：模块化是规范化原理在运用上的开展，由模块可以直接构成整机以致大的系统，从而在更高层次上实现了简化。它是下述五个方面的综合体。▲构造典型化：模块是一种具有典型性的单元。▲部件通用化：可通用于两种以上产品。▲部件系列化：在基型的根底上派生，顺应多样化需求。

模块化概念及其价值.▲接口规范化：接口参数规范化；有时包括规划规范化〔包括模数化〕。这是模块互换的根底。▲构造组合化：是模块化产品的装组特点。模块化＝通用化＋系列化＋组合化＋典型化＋接口规范化●狭义模块化与广义模块化▲狭义模块化：按严密的定义和方法开展的产品或系统的模块化任务。▲广义模块化：将模块化作为一种思想方法与任务方法，来分析和处理各种复杂系统的问题。此中，物质的和非物质的通用要素均可视作为模块。此时模块化概念的中心是明晰的，而其轮廓那么变得模糊。

模块化概念及其价值.●模块：是构成系统的具有某种特定功能和接口构造的典型的通用独立单元。其特征为：▲具有相对独立的、不受干扰的特定功能，可以单独考核〔运转、调试〕、预制、贮藏，某些模块还可作为商品流通于市场。▲模块是系统的组成部分，它是系统分解的产物。用模块可以组合成新系统，也易于从系统中装配和改换。▲模块是一个规范〔或通用〕单元，模块构造具有典型性、通用互换性或兼容性，并往往可构成系列。▲具有能传送功能、能组成系统的接口〔输入、输出〕构造。

模块化概念及其价值.●模块的类型：▲功能模块：具有相对独立的功能，其性能参数〔常指线性尺寸外的参数〕能满足通用互换或兼容的要求。▲〔机械〕构造模块：具有尺寸互换性的〔机械〕构造部件。▲单元模块：是指既具有功能互换性，又具有尺寸互换性，即具有完全互换性的独立功能部件。是二者的综合体。▲集成模块：是小模块的集合，集成可使系统构造简化。模块化概念及其价值.●模块化的价值▲模块化是一种富有哲理的新思想方法，用它来分析复杂系统，处理大型问题，可使问题简化，条理清楚，进而获得良好的次序、质量和效益。▲模块化是大规模定制的根底和前提，“是大规模定制产品开发中的关键〞，“为了进入大规模定制的方式，要求将产品模块化〞，将企业“转向模块化的企业〞。▲模块化是现代规范化的中心和前沿，是处理产品多种类、小批量与周期、质量、本钱之间矛盾的有效手段。

模块化概念及其价值.▲模块化“是对传统的开展思绪、设计思想、管理方式的一种冲击，更是一种改革〞〔总配备部语〕，是现代企业开展的必然趋势、必由之路，是“21世纪企业竞争的前沿〞。▲模块化是一种现代设计方法，可在“高程度承继的前提下，有重点地进展创新〞，“是国外武器配备开展的总趋势〞。▲模块化是企业产品研发、创新平台建立的中心。美国强调国防科学和技术战略集中的问题之一是“武器平台设计与建造的模块化〞。模块化概念及其价值.●模块化的效益▲面向速度——快：〔例如即插式人造卫星〕——基于模块平台：资源共享、承继性强，研发、制造周期短。——产品主要由通用模块组成，可快速上市。▲面向质量——可靠：〔例如军用配备新模块不得超越30％〕——模块经反复优化，多处运用，其设计可靠性得到多次验证。——模块批量消费，工艺稳定，制造质量有保证。

模块化概念及其价值.▲面向本钱——低：〔例如定制不收试制费〕——模块的大规模消费，获得批消费的效益。——可最大限制减少零部件种类规格，降低全流程本钱。——模块是相对稳定的通用部件，易于专业化消费和外包、协作。▲面向用户——称心：〔例如施乐复印机〕——可满足用户的个性化定制需求。——模块化产品，易于拆装和测试，便于产品的维修和晋级。模块化概念及其价值.▲面向市场——获得竞争优势——产品构成方式有良好的规划，可实现有序和继续开展。——产品构成具有柔性，对变化的市场和机遇，可作出快速反响。——易于采用新技术、实现创新成果的产业化(表达为新模块)。——可减少低层次的反复劳动，而将精神投向新技术、新产品。——有助于维护企业的技术。●模块化设计的思想特征▲模块化思想的根本特点：将复杂系统化整为零进展处置，把高度困难的义务变得相对容易。

模块化概念及其价值.▲模块化思想的根本方式：系统＝模块＋接口。▲模块化哲理：以不变或少变(模块体系)应万变(多样化需求)。▲模块化思想：通用化(模块)＋组合化(装配)。▲模块化的方法论根底：系统工程方法〔系统的分解和组合〕＋规范化方法〔规范化、通用化、系列化〕。▲模块化产品构成方式：由〔通用＋改型＋公用〕模块的组合，构成产品族。模块化概念及其价值.▲模块化效益原理：创新(市场占有率)＋承继性(消费率〕。▲模块化产品消费方式：大规模消费〔模块〕＋个性化定制组装〔产品〕。▲模块体系的阶梯式上升：——一个模块体系的建立，投入颇大，应坚持相对稳定，以获得批消费效益。——当原有模块系统不能顺应技术开展及市场需求时，那么需更新换代，腾跃式上升。

模块化概念及其价值.——当一个模块系统投入运用，新模块系统的预研就开场着手。——由于新旧模块体系具有根本一样的接口体系〔遵照同一“设计规那么〞〕，在新旧过渡时期，允许混用。▲产品体系的螺旋式上升：——新产品设计中，在坚持大多数模块稳定的情况下，更新部分模块，及时满足用户的个性化需求，实现产品的渐进式开展。——可有部分的小腾跃，但新模块普通以不超越30％为限。晋级换代属腾跃式上升。模块化概念及其价值.模块化产品开发方式●模块化设计特点：与普通产品设计方法有原那么上的区别▲面向产品族：一种模块能通用于多种产品。——传统设计：面向某一详细产品；——模块化设计：是面向整个产品族系统。▲由上而下设计：——传统设计：主要着眼于功能设计、详细设计，由下而上。——模块化设计：首先由上而下着眼于产品族系统分解和组合所得的通用模块体系和由模块组合成的产品系统的宏模型设计。

.▲是规范化设计：模块是部件级通用件，可通用于多种产品。▲两个设计对象：——传统设计的对象是产品；模块化设计有两个对象〔模块、产品〕。——构成两个专业化的设计、制造体系：1〕以设计制造产品为主〔整机厂〕。2〕以设计制造模块为主〔模块制造簇群〕。模块化产品开发方式.▲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。▲三个模块系列：构成模块化产品的三个相互独立、而又相互关联的模块系列。——〔电路〕硬件模块系列：能通用于产品族的功能单元〔如印制板组件〕。

模块化产品开发方式.——〔机械〕构造模块系列：具有尺寸互换性的通用构造单元〔如机柜、插箱、插件〕。——软件模块系列：能通用于产品族的功能程序段。▲设计难度大周期长：仅凭阅历是不够的，需以系统工程和模块化实际和方法为指点，才能够设计出有生命力的模块化系统。●模块化产品开发的根本方式▲不同模块组合可构成柔性的、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〕的产品开发方式。模块化产品开发方式.▲产品主要由通用模块组成，对部分模块进展变型设计和/或设计公用模块，即可推出新产品。新产品＝通用模块〔不变部分〕＋改型模块〔可变部分〕＋新功能模块〔公用部分〕▲模块与产品剥离：以通用部件方式独立存在〔最好独立编号〕。并构成模块体系，作为产品开发的共享平台。▲可实现销售点定制——销售点贮藏模块，按需组装产品。特别适用于比较稳定的产品和大型产品，是大规模定制的最正确方式。

模块化产品开发方式.●两大设计团队及其义务▲产品开发部〔产品研发设计〕：目的是针对明天市场，义务：——模块化系统宏模型〔总体、架构〕设计〔包括模块系统更新〕。——模块系列设计：构成企业产品开发的通用模块平台供产品〔快速〕设计选用。——新〔公用〕模块设计：满足用户特殊需求。——新产品设计：定型后转“产品工程部〞。模块化产品开发方式.▲产品工程部〔产品快速设计〕：目的是以最快的速度满足今天的订单需求。其义务是充分运用现有技术平台，选用模块，快速进展产品设计。——根本型产品设计：选用现有模块，进展接口和组装设计。——改型产品设计：以现有模块为主，部分模块改型。——新型〔新功能、性能〕产品设计：以现有和/或改型模块为根底，配加新功能模块，进展接口、组装设计构成新产品。新产品中，新模块比例不宜大于30％。模块化产品开发方式.●关于参数化设计▲参数化设计不属于模块化范畴，模块化强调不变要素〔涉及消费效率〕，模块可贮藏，可拿来就用。▲当然，参数化可提高变型设计的效率，可简化工艺预备任务，可降低变型本钱。▲参数化设计有助于模块的系列化设计，提高系列化产品中的共性要素。但参数规格宜严加控制，变型产物宜列入派生模块系列。模块化产品开发方式.●模块化设计的三维矩阵▲模块化设计三维矩阵图〔参照Hall方式，见以下图〕：传统方法对目的的分析是单一的，系统工程对目的的思索那么是跨学科的三维构造方式。▲三维矩阵图的运用——确定每一阶段的每一步骤，该由哪些专业人员组成学际小组，来进展模块化系统的规划、开发等任务。

模块化产品开发方式.——对于不同对象，有的阶段或步骤可省略；有的可把一个步骤分成几步来做，有的那么反之。矩阵中各项活动是相互影响严密配合的。需反复迭代、优化。——用三维矩阵去规划、设计、管理或控制模块化系统，将使模块化的进程有条不紊，有利于提高效率和质量。——把思想过程和任务阶段综合起来，可以用一个二维矩阵〔或活动矩阵〕表来表示，用以表达模块化过程的各个阶段是必需采用的步骤。其中模块化产品开发所需求的阶段是无法逃避的，但各个阶段的步骤可据实践情况选定。模块化产品开发方式.模块化任务的三维矩阵法模块化产品开发方式.模块化产品开发方式●模块化任务的二维活动矩阵把任务阶段和任务步骤综合起来可以用一个活动矩阵表示。表中可列入应参与该项活动的相关部门或专业人员。.模块化的系统分解技法●系统分解根本原那么：▲模块的内聚度大，耦合度小：是由模块的独立性所要求的。——模块的内聚度〔模块强度〕：内聚可以看作把把构成模块的要素结合在一同的粘合剂。或者说应把相互依赖关系亲密的要素聚合成模块，使其实现一定的功能。——模块的耦合度〔模块结合度〕：是指模块间的依赖程度。模块间的依赖程度弱、接口简单，有助于系统中模块的组合或分别，使一个模块的修正〔接口不变〕不致影响其他模块。

.——内聚与耦合是衡量模块独立性和设计“优劣〞的度量方法，模块化设计的目的是力求添加模块的内聚，尽量减小模块间的耦合，但内聚比耦合更为重要。▲把模块视作黑箱：系统分解是功能的分解，只思索模块的功能和接口，而根本不涉及其内部的详细构造。将系统分解为较少数的几个子系统，其内部构造复杂、但外在表现〔输入、输出〕简单。模块化的系统分解技法.▲以功能为中心进展分解——系统是具有特定功能的、相互间具有有机联络的许多要素所构成的一个整体，系统要素间的功能联络有三种方式：平面联络，立体联络，网状联络。——模块是具有某种特定功能的独立单元，功能是构成模块的根据，也是进展系统分解的根底。——模块以系统各层次主要功能〔主体模块〕为中心而构成、扩展或集成。

模块化的系统分解技法.▲系统分解为模块的根本途径——以物理功能〔例如，电气、机械、光学、声学、其它物理量、信息等〕。——按整机〔系统〕的组装构造或维修构造为单元而构成。产品实体大多表达为机械构造方式，产品分解的最普通方法是以组装构造为主，其它功能模块往往以机械构造模块为载体，参与整机或系统的组装。模块化的系统分解技法.●模块功能分组方法：模块化设计首先是将产品划分为功能单元，构成一个个模块。下述分组方法常根据详细情况结合运用。▲逻辑流分组法：把全系统的单元按照它们与整个系统的功能关系进展分组，分组原那么为：——按功能流程图所确定的的单元功能关系，来定位和组装各单元。——选择适当的方法划分组件，使模块间只留下极少的输入、输出接口。

模块化的系统分解技法.▲回路分组法：按特定功能对回路进展分组。回路可以是电回路、液压回路、动力回路等。分组原那么：——把一个给定回路的一切零件或逻辑上有关的一组零件，全部安装在一个壳体中。——把一组回路中的每一个回路设计成一个独立的模块。▲元件分组法：将具有类似功能或共同特性的元器件划分为一组。分组原那么：——将执行类似功能的产品放在一同，如放大电路放在一同；——尽量将电子元器件集中放置；模块化的系统分解技法.——把低价钱的元器件集中安装成一个模块，以便发生缺点后废弃。——将那些控制或监控某一功能的仪表和仪器安装在一个仪表板上，以便于操作人员监控。▲组装构造分组法：根据产品的组装构造对机械构造进展分组。分组原那么：——需权衡和兼顾多种要素，如热损失、元件尺寸、废品尺寸、质量大小以及外观要求等。——机械构造模块的组装接口应便于装拆。

模块化的系统分解技法.▲维修频率分组法：根据维修的需求分组。分组原那么：——从维修着眼，模块是能从整机上整个地拆下来的设计部件，维修是以模块为单位进展的。——把那些维修频率相近的零部件、元器件划分成组。这种方法特别适用于产品缺点方式为耗损型、疲劳型的产品。——把易损件组合成为一个模块，损坏后整体废弃。模块化的系统分解技法.●电子产品机械构造分解要点▲分解的根本出发点：按电气功能分解；按组装构造分解。▲以组装构造分解为根底：电气功能模块以组装构造为载体构成整机。机箱、机柜没有本人独立的产品功能，而仅有载体功能。●系统通用要素的提取和分别▲将系统层层分解为要素：系统分解为子系统；产品分解为单元；单元分解为构成要素。▲提取一样或类似要素并与产品分别，成为一种独立功能要素。模块化的系统分解技法.●类似要素的简化、归并、一致▲将一样或类似要素〔规范化实际中的“反复事物〞〕简化、归并成典型的功能单元，典型化在不同层次上进展，构成各级模块的雏形。由功能比较稳定的要素归并、一致，构成通用〔基型〕模块。▲把电气功能和各种需求分组、并典型化，分配到构造模块。

模块化的系统分解技法.●分解点的选择▲应使模块的内聚度大〔功能稳定〕、耦合度小〔接口简易〕，使系统既容易组合，又容易拆散。▲分解点选在系统的比较薄弱的结合部〔接口数少〕。维修性好。●模块的规模和层次▲模块规模大：易于组成系统，但模块构成复杂，技术处置比较困难；模块通用性小，组合灵敏性差；模块改型任务量大；模块寿命短。

模块化的系统分解技法.▲模块规模小：易于处置〔设计、修正〕，但模块数量多，组合困难。▲就构造模块而言，基型模块的规模越大越好，以便构成量产。例如，机柜的基型模块包含的通用要素越多，通用性就越大，改型就越少。▲有效的处理方法是，将系统分成层次，每个层次由数量及规模适中的模块组成。由此，可使系统构成简化，条理清楚，各个层次在技术上也易于处置。模块化的系统分解技法.●非典型要素的规范化处置非典型要素包括：特殊功能要素；外购的商品化部件；较小的、分立的构成要素等。处置方法如下：▲转化：作为公用模块或归纳成新模块。▲改造：进展附加设计，使之顺应本模块化系统。▲添加接口：在相应模块上设计公用接口或设计接口模块，使之与本系统协调。

模块化的系统分解技法.▲集成：将非典型要素附加或集成于主要要素〔模块〕。▲集装：将非典型要素适当归并，集装于规范的机械构造模块中。●接口的处置▲模块的输入、输出端数：在树状分级构造中，上级模块的输出是下级模块的输入。——就模块本身功能而言，希望输入端数多，可减少模块数量。但难于配套运用。——就模块兼容性而言，希望接口数越多越好，可扩展通用范围。模块化的系统分解技法.▲接口的协调与匹配：实现接口协调的主要问题是接口的规范化。——把接口构造作为模块的组成部分，经过衔接件组装成系统。——设立接口模块，作为模块化系统的组成部分之一。▲维修性的思索：是系统分解时需思索的原那么之一。从维修出发，模块是指能从装配关系上整个拆下来的设计部件。缩短缺点诊断时间和改换时间的有效方法是以较大单元〔模块〕来改换。●系统分解效果的评价：模块的外在形状对模块化程度的影响。模块化的系统分解技法.模块化的系统分解技法模块化的主要因素影响方向模块化的主要因素影响方向构成系统的模块数＋（大）接口的简易性－（简）模块的大小－（小）模块的完全性(黑箱)＋（强）模块内的结合强度＋（强）模块的通用性＋（大）模块间的结合强度－（弱）产品中专用模块数－（少）模块间的结合枝数－（少）●系统分解效果的评价：就宏模型而言，可根据模块的外在构成形状对模块化程度的影响〔指好的倾向〕来进展评价。.●模块系列设计的重要性和内容▲模块系列设计是模块化设计中承上启下的环节：既需严厉遵照宏模型所界定的原那么和参数，又需顾及组合成各种产品的能够性、有效性和方便性。——前提：有一个架构合理、接口明晰、通用面宽、思索周到的模块化系统宏模型。。——义务：设计一个构思巧妙、便于分解和组合、宜于扩展的模块系列。它是将宏模型中的模块由“黑箱〞转换为〔白箱〕的详细设计过程过程。——模块化系统的合理性取决于宏模型，而生命力〔竞争力〕那么主要取决于微模型。模块系列设计.▲模块系列设计的内容：——模块系列总体设计：比宏模型更为详细的系列模块的模型。——各类模块的详细设计：按总体设计给出的模型，画出成套制造图纸。其方法同普通产品设计。●模块构成要素的典型化〔可减少种类规格〕▲功能典型化：是产品功能类型的一致。——在对类似功能单元分析的根底上简化、一致成一种或几种典型构造〔模块〕。——典型化包括层次〔复杂性〕不同模块的典型化及一些构成要素的典型化，如对在多个模块中运用的变压器实施典型化。

模块系列设计.模块系列设计——在电子设备设计中，功能典型化的主要内容就是各类功能电路的典型化。▲构造方式典型化：是产品构造方式的一致。——一致模块组装成产品的方式。——使模块具有一致的构造方式和接口参数、协调的外观外型风格，为模块系列的详细设计规定出详细的构成方案。▲接口典型化：机械、电气、机电、信号、信息等接口的典型化，是扩展模块通用性的重要手段——内部接口和外部接口均需规范化，使之具有尽能够大的互换性和兼容性。——比较复杂或差别较大的接口，设计接口模块.▲以优化为主导：——模块系列设计不是现有产品或部件的简单综合。——应从模块系列的寿命周期出发，擅长运用发明性思想，开发出的模块，应功能先进，构造合理、易于扩展，不仅模块个体最正确，而且组装出的产品系列最正确，并实行多方案优选。●模块构成的集成化：小模块集成为大模块，可简化产品系统的设计、组装、调试。——功能集成：多种功能集成为一体，构成为一个新模块。

模块系列设计.——模块集成：小模块集成为大模块，或进而集成为子系统。——散件集装：各种离散的构成要素，装入一个规范构造载体。——小模块归附：将小模块或通用要素附加到大模块。——配套集成：把相关功能模块集成于一体。●模块构成的系列化▲将模块的主要参数〔包括尺寸〕、构造方式和规划作出合理的安排与规划，满足产品族组装的需求。模块系列设计.▲基型模块系列：产品中最根本、最典型、规格适中、通用性较大、性能和构造较佳的模块。▲基型模块派生系列：在坚持基型模块构造方式不变的根底上，为满足多种产品的不同需求，例如，由功能参数(如功率)、构造尺寸(高、宽、深)、(内、外)接口的不同，而派生的模块系列。●模块的基型与变型▲三种类型的模块：以具有某种构造和规划方式的模块化机柜为例：——基型机柜模块：它由不变要素构成。是某种类型机柜中，用量最大的一种机柜。可适用于异地囤货、组装。

模块系列设计.——派生型机柜模块：在坚持基型机柜的根本构造和规划方式不变的情况下，经过改动〔交换〕基型机柜的某些构件而构成的机柜。它的大多数零件与基型机柜一样。——产品用机柜〔公用〕模块：指用于产品的机柜，它是在基型或派生型机柜的根底上，附加构件而成。●基型机柜的构成和特点▲基型机柜的构成：是不随产品类型而变的构件的集合，原那么上是直接选用。▲以众多产品中的主流型产品为根据，增大基型的直接运用量。模块系列设计.▲提高基型机柜兼容性的途径：——最大限制地兼容众多类型产品和模块的接口，提高通用性。——分析和思索不同产品的特殊需求、不同模块能够出现的接口，包容在基型机柜上的能够性。——把最根本的、最通用的防护构造作为基型机柜的组成部分的能够性。例如，有关的防尘构造，散热构造〔进出风口〕、EMC构造等。——在有关构件上添加冗余构造要素，以扩展兼容性。例如，开系列孔；在多个位置设置同一类型接口；在构件上添加一个弯边，用以安装特殊用途的构件〔在多数的情况下，这个弯边能够是多余的，但并不碍事〕。模块系列设计.●派生型〔变型〕机柜设计原那么▲变型适用于:基型机柜不能满足需求、但其构造方式可以借用。▲基型机柜变型要素：应该对涉及变型要素的各个构件的处置原那么作出规定。例如：——机柜在高度、宽度、深度方向的延伸所构成派生型机柜。——机柜与内部模块的接口要素改动而构成派生型机柜。▲变型手段：——构件附加：例如附加某些构件，变成EMC型机柜。

模块系列设计.——构件交换：修正、并交换基型机柜上的相关构件。例如交换前门部件，构成具有新外观的机柜。▲基型机柜的变型需加以控制：——变型的必要性：可否不变？用已有机柜能否满足功能要求？——变型构造能否有一定通用性？——这一变型需求，可否纳入基型机柜的兼容性范畴处置？即经过对基型机柜某构件的处置，既不影响原有功能，又能满足新功能。模块系列设计.●模块化产品设计的根本方法▲模块组合法——Ⅰ型：产品＝通用模块之和。——Ⅱ型：产品＝通用模块＋改型模块。——Ⅲ型：产品＝通用模块＋改型模块＋新功能模块。▲根本型派生法：——研制一种根本型，经过变型〔某些零部件的附加、交换、再加工〕，构成派生型产品，以满足不同需求。——是大型配备模块化的主要方式。例如飞机、舰船、坦克等。

模块化产品设计.模块化产品设计▲模块化产品族系列层次产品族基型产品A基型产品B基型产品C派生型B1派生型B2派生型B3派生型B4.▲基型模块改型需留意模块的通用互换要素及接口的兼容性不能变。改型模块就是派生型模块。▲新〔公用〕模块设计需遵照设计规那么，采用通用接口，其各参数确实定应思索通用化、系列化要素，易于实现由公用模块到通用模块的平滑过渡。▲模块化产品的装联设计：与普通产品根本一样，但因是现有模块的组合，需特别留意，整机的总体效果不等于是模块之和。——抑制和减少模块间的干扰，例如，散热、EMC、噪声。

模块化产品设计.——思索构造的整体性，不应留下拼凑和割裂的痕迹。——妥善处置维修和线缆管理问题