模塊化產品設計
A. 簡述模塊、模塊化及模塊化設計的概念。
模塊在程序中是數據說明、可執行語句等程序對象的集合，或者是單獨命名和編址的元素，如高級語言中的過程、函數和子程序等。在軟體的體系結構中，模塊是可組合、可分解和更換的單元。模塊化是指解決一個復雜問題時自頂向下逐層把軟體系統劃分成若干模塊的過程。
B. 從生產角度看，模塊化開發具有哪些特點
模塊化設計作為一種新的設計理論和方法，自20世紀70年代在世界發達國家興起以來，已滲透到設計的方方面面。在國外，模塊與模塊化兩詞已作為現代軍事裝備的特徵標志予以強調，並形成了理論分析、設計生產、試驗標准及規范等一套完整體系，取得了顯著的經濟效益、軍事效益和社會效益，它為新形勢下多品種、小批量、需不斷改型列裝的軍事裝備的研製生產提供了一條嶄新的道路。
1 模塊化設計
模塊化設計與傳統的設計方法截然不同，它是統籌考慮產品系統，把其中含有相同或相似的功能單元分離出來，用標准化原理進行統一、歸並、簡化，以通用單元的形式獨立存在的一種機電一體化設計方法。這種方法應用於雷達系統的研製中，是一種新的嘗試。
1.1 模塊和模塊化的基本概念
模塊(Mole)可定義為：組成系統(產品)的具有確定和獨立的功能、標准介面和互換性的通用的硬體和單元。單元在狹義上可指組件或大部件，在廣義上可指大系統中的小系統。模塊是可以分解組合的，其大小是一個相對的，可因狀態條件、具體環境而定。模塊具有抽象性、獨立性、互換性和靈活性的特點，模塊一般製成現場可更換單元。
模塊化(Molarization)是一種設計方法，是一種新的標准化方法。模塊化屬於標准化范疇，模塊化設計是標准化原理在設計方而的具體應用。模塊化設計是以模塊的分解組合為基礎的，強調整個模塊的通用性和互換性的一種設計方法。在廣泛採用CAX技術的今天，它力求以最少的模塊組成盡可能多的產品，最大限度地滿足客戶需求。
1.2 模塊化設計思想
模塊化設計在指導思想上與傳統的產品設計不同，模塊化設計是按照標准化原理和系統工程原理及方法採用頂層分析與底層需求相結合的設計方法，是一個白上而下的過程，合理劃分模塊、建立模塊體系是其設計的關鍵。在對設備的技術體制、性能指標、介面形式、用途及工作環境中有充分了解和對現有沒備及將要研製的新設備等進行分析、研究和綜合的基礎上，一方面改變傳統的設計方法，採用系統的觀念從系統頂層向底層將設備分解成不同等級的許多單元;另一方面從系統底層向頂層進行模塊需求分析，並按標准化原理對同類和相近設備進行對比、歸類，合理劃分模塊。然後，通過對同類和相近設備間的模塊進行橫向協調和綜合分析，找出其內在聯系，按模塊層次結構建立相應的模塊體系。按照模塊化設計方法，有這樣一個關系：新型模塊化設備=通用模塊(大量)+專用模塊(少量)+模塊連接器。這樣，模塊化設備的研製主要成為通用模塊的選用和少量專用模塊及模塊連接器的設計，設計人員只需了解通用模塊的介面關系，而不必從頭開始。這種設計模式大大簡化了設計程序，縮短了研製周期，從而為雷達系統的迅速研製、改型和列裝創造了極有利的條件。由於通用模塊是經過大量試驗、使用後製成的，其質量可靠，這樣，主要精力就可集中放在專用模塊的設計上，因而，設備的質量容易保證，研製風險大大減小。由於設備是由模塊組裝而成，各模塊均設計有測試介面，便於檢測、維修，可實現設備的基層級維修。同內外大量事實證明，採用模塊化設計方法能顯著縮短研製周期，降低研製成本，提高設備的可靠性和可維修性。
模塊化的電子設備是由電路功能模塊和機械結構模塊結合而成的。由於電路決定雷達功能上的差異，是新產品中最活躍的因素，這使電路功能模塊的形成受到制約，但作為電路功能模塊載體的結構模塊隨產品功能變化的因素較少，使其具備廣泛的通用性及獨立分解、重新組合的性能，從而實現工藝、工裝通用化的目的，進而大大提高電子設備的工作可靠性、降低研製成本、縮短研製周期，為發展走基本型道路創造有利的條件。某型號雷達結構總體即以結構模塊獨立先行，以結構模塊制約並推動電路模塊發展為總體設汁指導思想，系統全面地開展跟蹤制導雷達的研製工作。
模塊化設計的產品是可以申請專利的，但需要軟體與硬體的結合。純軟體不能申請專利，只能申請版權。
D. 軟體模塊化設計的優點是什麼
如果是一抄個人或者是很小的軟體，他們沒有任何的優越性，反而顯得更加復雜。但是如果是許多人協同作業，或者軟體工程非常大是，它就會有非常明顯的優越性，因為其他人不需要知道你這個工作組究竟是怎樣寫的，只是需要知道你這部分所實現的功能，知道他所擁有的介面就可以了，這樣程序設計就會更加簡便，而且你還可以把某個部分外包，可以集中人力、物力先完成其中一部分的模塊，等等
E. 模塊化設計的概念
為開發具有多種功能的不同產品，不必對每種產品施以單獨設計，而是精心設計出多種模塊，將其經過不同方式的組合來構成不同產品，以解決產品品種、規格與設計製造周期、成本之間的矛盾，這就是模塊化設計的含義。模塊化設計與產品標准化設計、系列化設計密切相關，即所謂的「三化」。「三化」互相影響、互相制約，通常合在一起作為評定產品質量優劣的重要指標，是現代化原理開始用於機床設計，到本世紀50年代，歐美一些國家正式提出「模塊化設計」概念，把模塊化設計提到理論高度來研究。模塊化設計的思想已滲透到許多領域，例如機床、減速器、家電、計算機等等。在每個領域，模塊及模塊化設計都有其特定的含義。
模塊：一組具有同一功能和接合要素（指聯接部位的形狀、尺寸、聯接件間的配合或嚙合等），但性能、規格或結構不同卻能互換的單元。 床卡具、聯軸器可稱為模塊，有些零部件如插頭、插座，廣而言之也可稱為模塊，但不如稱為標准件為好。在模塊化設計中，也用到大量的標准件，但模塊多指標准件之外、仍需被設計而又可以用於不同的組合、從而形成具有不同功能的設備的單元、
模塊化設計：在對產品進行市場預測、功能分析的基礎上，劃分並設計出一系列通用的功能模塊；根據用戶的要求，對這些模塊進行選擇和組合，就可以構成不同功能、或功能相同但性能不同、規格不同的產品。這種設計方法稱為模塊化設計。 1）橫系列模塊化設計。不改變產品主參數，利用模塊發展變形產品。這種方式易實現，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、卧銑頭、轉塔銑頭等，形成立式銑床、卧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格的基型產品進行設計。主參數不同，動力參數也往往不同，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餘，欠缺影響功能發揮，冗餘則造成結構龐大、材料浪費。因而，在與動力參數有關的模塊設計時，往往合理劃分區段，只在同一區段內模塊通用；而對於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。除發展橫系列產品之外，改變某些模塊還能得到其它系列產品者，便屬於橫系列和跨系列模塊化設計了。德國沙曼機床廠生產的模塊化鏜銑床，除可發展橫系列的數控及各型鏜銑加工中心外，更換立柱、滑座及工作台，即可將鏜銑床變為跨系列的落地鏜床。
4）全系列模塊化設計。全系列包括縱系列和橫系列。例如，德國某廠生產的工具銑，除可改變為立銑頭、卧銑頭、轉塔銑頭等形成橫系列產品外，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於結構比較類似的跨產品的模塊化設計上。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，可以發展跨系列模塊化設計。
模塊化設計這一新的設計概念和設計方法迅速在各個領域得到廣泛應用，它的競爭優勢主要體現在兩個方面：一方面解決品種、規格的多樣化與生產的專業化的矛盾；另一方面也為先進的製造技術、提高設備的利用率創造必要的條件，實現以不同批量提供顧客滿意度的產品，進而使企業實現產品多樣化和效益統一。
模塊化的宗旨是效益。它的意圖和最終目的就是為了滿足人們對多樣化的需求和適應激烈的市場競爭，在多品種、小批量的生產方式下，實現最佳的效益和質量。模塊化的對象是產品或系統的構成，模塊化不是研究和解決某一個孤立的產品或系統的設計或構成的問題，而是解決某類產品或系統的最佳構成形式問題，即系統由標准化的模塊組合而成。由於模塊化的對象是系統，因而運用系統工程的原理和方法，是開展模塊化的基本原則。模塊化的主要方法是系統的分解和組合，模塊化的產品或系統是由標準的模塊組成的。模塊如何產生，能否有效地組合成產品或系統，產品或系統的分解和組合的技巧和運用水平，是模塊化的核心問題。模塊化的目標是建立模塊系統和對象系統。模塊化活動的目標或產物有兩個，即形成模塊系統和模塊化的產品系統。建立模塊系統是實施模塊化設計的前提，形成模塊化產品或系統則是模塊化的最終歸宿。
F. 模塊化結構的設計思想是什麼
模塊化結構體現了車族化、標准化的設計思想。按照研製合同，基型車為裝甲輸送車，變型車有五種：裝甲指揮車（德、英、荷）、裝甲修理車（也稱戰傷排除車，荷蘭）、物資輸送車（荷蘭）、裝甲救護車（英、荷）。今後，還可以進一步變型為步兵戰車、裝甲通信車、炮兵指揮車、炮兵觀察車、雷達觀察車、迫擊炮車、工兵輸送車、清障車等。
「拳擊手」裝甲輸送車最多可容納11名人員。設計中「以人為本」，強調乘坐舒適性，按人機工程學原理來設計，使乘員能在艱苦的作戰環境下長時間堅持作戰。
全密封的裝甲結構，既為乘載人員提供了包括三防在內的全面防護，也便於安裝大功率空調系統，適於在炎熱地區長期作戰。每個乘員座椅都配有安全帶。優化設計的懸掛裝置和減震系統，大大降低了車內雜訊，實現「寂靜」行駛。
液壓控制的跳板式後部車門，使乘員能迅速上下車。車內的有效容積達14立方米，提供了寬敞、舒適的車內生活和戰斗環境。
皮質座墊和靠背柔軟舒適，座墊可折起，進一步增大載員室通道的空間。乘員的飲食和飲水裝置也很考究。乘員的身高標准為1．56～2米，而不是像蘇聯／俄羅斯的軍隊那樣，對乘載人員的身高有嚴格限制。
「拳擊手」裝甲車的動力裝置為德國MTU公司的8缸增壓柴油機，最大功率530千瓦，比T-54／55坦克的發動機功率還要高出44％。
發動機橫向布置，通過一對錐齒輪與縱向布置的阿利遜公司製造的自動變速箱相連接。8個車輪採用獨立懸掛裝置，有輪胎氣壓中央調節系統，前四個車輪為轉向輪，可通過復式轉向制動器來減少轉向半徑。整個輪系結構如圖所示。
由於發動機功率大，整個輪系設計合理，使得公路最大速度達到103千米／小時，最大行程達到1050千米。這使得它在戰役部署階段可實施長距離機動。「拳擊手」最大爬坡度為31°，最大側傾坡度為17°。
「拳擊手」的武器站可靈活布置，裝有特種設備和各種武器的任務艙（任務模塊）可以在一個小時內更換完畢，非常方便。美國陸軍「斯崔克」輪式裝甲車
「斯崔克」輪式裝甲車是美國陸軍快速戰斗旅的核心戰斗平台。該車由加拿大通用汽車防務公司和美國通用動力公司聯合為美國陸軍製造，在機動性、兼容性、快速部署、生存能力和殺傷力方面都有出色表現，被稱為2002年度「最新型的陸戰武器」。
G. 模塊化設計的產品優點
（一）對企業產品研發的貢獻
由於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介面的一致性，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介面的一致性，使各個模塊可以相對獨立地設計和發展，可以進行並行設計、開發和並行試驗、驗證。模塊的不同組合能滿足用戶的多樣性需求，易於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。
（二）對企業工作效率和成本控制的貢獻
設計和零部件的重用可以大大縮短設計周期；並行的產品開發和測試可以大大縮短設計周期；利用已有成熟模塊可大大縮短采購周期、物流周期和生產製造周期，從而加快產品上市時間；如果劃分模塊時考慮到企業售後服務的特定需求，同樣可以縮短服務周期和耗費資源時間。模塊和知識的重用可以大大降低設計成本；採用成熟的經過驗證的模塊，可以提高采購批量，降低采購和物流成本；採用成熟的經過生產驗證的模塊，可以大大減少由於新產品的投產對生產系統調整的頻率，使新產品更容易生產製造，可以降低生產製造成本；產品平台中及平台之間存在大量的互換模塊，可以降低售後服務成本。
（三）對企業組織的貢獻
模塊化有利於企業研發團隊分工，規范不同團隊間的信息介面，進行更為深入的專業化研究和不同模塊系統的並行開發；抽象平台和模塊的建立，可以實現企業組織結構與產品模塊結構之間的交互，使並行工程擁有實施的根基，工藝、財務、采購和售後服務可以在產品研發早期就介入產品研發項目；標准規范的模塊介面有利於形成產品的供應商規范，有利於產業分工的細化。
H. 什麼是模塊化設計和結構化程序設計
模塊化設計，簡單地說就是程序的編寫不是開始就逐條錄入計算機語句和指令，而是首先用主程序、子程序、子過程等框架把軟體的主要結構和流程描述出來，並定義和調試好各個框架之間的輸入、輸出鏈接關系。逐步求精的結果是得到一系列以功能塊為單位的演算法描述。以功能塊為單位進行程序設計，實現其求解演算法的方法稱為模塊化。模塊化的目的是為了降低程序復雜度，使程序設計、調試和維護等操作簡單化。
結構化程序設計（structured programming）是進行以模塊功能和處理過程設計為主的詳細設計的基本原則。
I. 什麼是模塊化設計，模塊化設計的優點是什麼
什麼是模塊化設計？
模塊化設計就是把所有元素都整合在規整的網格中。每一塊設計元素都要在網格中設計的恰到好處。
模塊化設計的優點：
1、非常便於內容的組織和管理；
2、適用於響應式框架；
3、融合卡片和極簡風格；
4、基於網格，能在任何項目平台上使用；
J. 產品模塊化設計屬於類別
屬於技術一類，研究開發屬於新產品一類，主要做新產品用