產(chǎn)品模塊化設計的前世今生
模塊設計最早源自軟件設計的基本概念,在早期的軟件設計中提出了針對產(chǎn)品功能的模塊化設計。
在設計好軟件的體系結構后,就已經(jīng)在宏觀上明確了各個模塊應具有什么功能,應放在體系結構的哪個位置。我們習慣地從功能上劃分模塊,保持“功能獨立”是模塊化設計的基本原則。因為,“功能獨立”的模塊可以降低開發(fā)、測試、維護等階段的代價。但是“功能獨立”并不意味著模塊之間保持絕對的孤立。
一個系統(tǒng)要完成某項任務,需要各個模塊相互配合才能實現(xiàn),此時模塊之間就要進行信息交流。
模塊通常是“由元件或零部件組合而成的、具有獨立功能的、可成系列單獨制造標準化單元,通過不同形式的接口與其他單元組成產(chǎn)品,且可分、可合、可互換”。這個定義描述了模塊的如下特征:
(1)模塊不同于一般產(chǎn)品的部件,它是一種具有獨立功能,可單獨制造、銷售的產(chǎn)品。
(2)模塊通常由各種元器件組合而成,高層模塊還可包含低層模塊(即由模塊組成模塊)。
(3)它是構成產(chǎn)品系統(tǒng)的完整單元一(要素),它與產(chǎn)品系統(tǒng)的其他要素可分、可合。
(4)模塊通過各種形式的接門(剛性、柔性)和連接方式(單向、雙向、多向)實現(xiàn)模塊間的連接與組合。
(5)模塊通常是標準化產(chǎn)品,可成系列設計和制造。
模塊的種類
按照模塊的用途和特征可以劃分許多種類,其中常見的有:
功能模塊:按照價值工程的功能分析方法,可將產(chǎn)品系統(tǒng)分為具有不同功能的單元,執(zhí)行這些功能的模塊稱功能模塊。功能模塊又可分為基本功能模塊、輔助功能模塊、特殊功能模塊等,而它們又可根據(jù)產(chǎn)品的特點進一步細分為功能更具體的模塊。
結構模塊:依據(jù)模塊在產(chǎn)品系統(tǒng)中所處的地位和模塊之間的關系,可將模塊劃分為不同等級,叫做分級模塊,在這個分級體系中通常包括高層模塊、分模塊(或子模塊),或一級模塊、二級模塊、三級模塊等。
高層模塊通常是由相應分級系統(tǒng)中低一級的模塊組成;最低等級的模塊則由元件或分元件組成,元件或分元件的構成要素叫做負分元件,它是分級體系中最基本的模塊元件。
此外還可以依據(jù)模塊的通用程度分為通用模塊、專用模塊、特別模塊等。
--通用模塊是指該類模塊的通用化程度高,它不僅用于某一種產(chǎn)品中,而且能在該類產(chǎn)品系列中通用,甚至能做到跨系列、跨大類產(chǎn)品通用,這種模塊通常是成系列開發(fā)、成批制造,不斷產(chǎn)生派生、變型產(chǎn)品,其應用面廣、生命周期長經(jīng)濟效益好。
--專用模塊是為某種產(chǎn)品或某項用途而專門設計制造的,一般需單獨研制。
--特別模塊是根據(jù)系統(tǒng)的特殊要求而特殊設計的。
模塊化: 把程序劃分成若干個模塊, 每個模塊完成一個子功能, 把這些模塊集總起來組成一個整體,可以完成指定的功能,滿足問題的功能。
模塊: 一個擁有明確定義的輸入、輸出和特性的程序實體。
模塊化設計
模塊化是好的軟件設計的一個基本準則,可減小設計所需要的總工作:
功能劃分模塊的原則
1. 分解
2. 模塊獨立性
模塊化產(chǎn)品設計
(一)模塊化設計的目的
模塊化產(chǎn)品設計的目的是以少變應多變,以盡可能少的投入生產(chǎn)盡可能多的產(chǎn)品,以最為經(jīng)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(chǎn)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(yè)批量化生產(chǎn)中采購、物流、生產(chǎn)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(chǎn)品是符合批量化生產(chǎn)的實際情況的,從而使定制化生產(chǎn)和批量化生產(chǎn)這對矛盾得到解決。
模塊化設計有兩種情形:
一種是為生產(chǎn)某種復雜產(chǎn)品或為完成某項工程,采用模塊組合的方法,根據(jù)該產(chǎn)品或工程系統(tǒng)的功能要求,選擇、設計相應的模塊,確立它們的組合方式;
另一種是在對各種不同類型、不同用途、不同規(guī)格產(chǎn)品進行功能分析的基礎上,從中提煉出共性較強的功能,據(jù)此設計功能模塊,目的不僅僅是滿足某種產(chǎn)品的需要,而是要它在更廣的范圍內通用。
模塊化設計的主要方式有:
1)橫系列模塊化設計。不改變產(chǎn)品主參數(shù),利用模塊發(fā)展變形產(chǎn)品。這種方式是易實現(xiàn),應用最廣。常是在基型品種上更換或添加模塊,形成新的變形品種。例如,更換端面銑床的銑頭,可以加裝立銑頭、臥銑頭、轉塔銑頭等,形成立式銑床臥式銑床或轉塔銑床等。
2)縱系列模塊化設計。在同一類型中對不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進行設計。主參數(shù)不同,動力參數(shù)也往往不同,導致結構形式和尺寸不同,因此較橫系列模塊化設計復雜。若把與動力參數(shù)有關的零部件設計成相同的通用模塊,勢必造成強度或剛度的欠缺或冗余,欠缺影響功能發(fā)揮,冗余則造成結構龐大、材料浪費。因而,在與動力參數(shù)有關的模塊設計時,往往合理劃分區(qū)段,只在同一區(qū)段內模塊通用;而對于與動力或尺寸無關的模塊,則可在更大范圍內通用。
3)橫系列和跨系列模塊化設計。除發(fā)展橫系列產(chǎn)品之外,改變某些模塊還能得到其它系列產(chǎn)品者,便屬于橫系列和跨系列模塊化設計了。德國沙曼機床廠生產(chǎn)的模塊化鏜銑床,除可發(fā)展橫系列的數(shù)控及各型鏜銑加工中心外,更換立柱、滑座及工作臺,即可將鏜銑床變?yōu)榭缦盗械穆涞冂M床。
4)全系列模塊化設計。全系列包括縱系列和橫系列。例如,德國某廠生產(chǎn)的工具銑,除可改變?yōu)榱婎^、臥銑頭、轉塔銑頭等形成橫系列產(chǎn)品外,還可改變床身、橫梁的高度和長度,得到三種縱系列的產(chǎn)品。
5)全系列和跨系列模塊化設計。主要是在全系列基礎上用于結構比較類似的跨產(chǎn)品的模塊化設計上。例如,全系列的龍門銑床結構與龍門刨、龍門刨床和龍門導軌磨床相似,可以發(fā)展跨系列模塊化設計。
界面層的模塊化設計
案例:電商活動UI設計模塊化
電商平臺,活動作為較為日常的運營模式,呈現(xiàn)出頁面基數(shù)大、上線時間短、更新速度快3大特征?;顒訒瞿K化,是將活動會場拆解成一個一個可拼裝組件,之后將多個組件聚類歸納和整理,形成一套「模版庫」,并在多次活動中不斷擴充迭代便于使用,提升活動搭建效率及設計品質。
「會場模塊化」詳細設計
拆分的過于瑣碎,每個模塊至少都是「有含義」的。以京東618主會場為例,通過對「會場、品牌、關鍵詞」等元素進行組合拼裝,結合業(yè)務場景,快速產(chǎn)出了3套會場樓層組合。