模块化的概念

出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《标准化专业工程师手册》第76页(1405字)

随着科学技术的发展和社会要求的提高,产品结构日益复杂化,产品种类趋向多样化,为了适应这种趋势出现了模块化。

最初,是将大量的标准化、通用化的零部件加上个别少量的专用零部件组合成某种简单产品或工艺装备,这是一种最简单的称作组合化方法。原苏联早在40年代就不同程度地将这种方法应用于航空工业生产;我国也早在1956年开始应用。例如,现在广泛应用在我国工业生产中的组合夹具就是这种机械组合化的典型代表。

由于这种简单机械零件的组合具有很大的局限性,尔后进一步的发展是将具有独立功能、独立结构的通用组合单元,称之谓“模块”,加上少量的专用组件,组合成所需的产品。这种模块具有典型的结构、独立的参数和质量标准,并具有连接尺寸的互换性。它能以独立制品的形式用于不同的机电设备和仪器、仪表上。

模块化,是这样一种标准化方法:在对一定范围内使用的产品进行功能分解的基础上,划分并设计、生产出一系列模块;然后,通过模块的选择和组合,构成不同的产品,以满足市场的不同需要。

目前,世界上技术发达国家在研制新产品及变型产品时,都广泛应用模块化方法。如美、原苏联等国在航天技术方面,组合已有的成品,创造新的航天产品,在基本型产品的基础上发展卫星技术,采用公共舱,实行卫星与飞船或航天飞机的多元组合,以达到一次设计、多次使用的目的;电子系统的模块化即是由通用的、具有独立功能的模块加上少量的专用模块,组合成特定的设备或系统,形成具有一系列功能的电子设备。模块化是先进系统科学技术,渗透到标准化领域所形成的标准化方法。

模块化的概念可以用图3.5-1表示。

图3.5-1 模块化的概念

在本节谈到组合化或模块化的概念和术语的时候,有必要说明一个目前普遍存在的使用“模块化”还是“组合化”术语的争论问题。

统一术语不是本手册的任务,但搞清它们的内涵和关系,以便正确交流和使用则是非常必要的。可以肯定,不论是叫作组合化、还是模块化,它们都包含着“分解”和“组合”两个过程,“模块化”一词侧重于描述从产品到模块(组合单元)的功能和结构的分解,而“组合化”一词则侧重于组合单元(模块)综合、组合成所需的产品。一个侧重于分解,一个侧重于综合或组合。而实际上,这种分解和组合都是这种标准化方法不可缺少的、前后紧密联系的过程,缺一不可。

不过,随着科技发展和产品日益复杂,为了组织生产和维修方便,人们在进行“分解”时更注重功能的独立性,这种分解也就显得更加复杂,分解的优劣更加影响生产和使用效果。所以就将注意力集中到“分解”上来,因而“模块化”这一术语也就盛行起来,甚至在我国已习惯使用的组合化机床也逐渐改称为模块化机床。考虑到这种趋势,并且考虑模块的划分、设计和生产,属于标准化范畴,更贴近标准化概念,更需要标准化的理论指导。所以,在本手册中统一称作为“模块化”。

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