模块化产品设计
A. 简述模块、模块化及模块化设计的概念。
模块在程序中是数据说明、可执行语句等程序对象的集合，或者是单独命名和编址的元素，如高级语言中的过程、函数和子程序等。在软件的体系结构中，模块是可组合、可分解和更换的单元。模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程。
B. 从生产角度看，模块化开发具有哪些特点
模块化设计作为一种新的设计理论和方法，自20世纪70年代在世界发达国家兴起以来，已渗透到设计的方方面面。在国外，模块与模块化两词已作为现代军事装备的特征标志予以强调，并形成了理论分析、设计生产、试验标准及规范等一套完整体系，取得了显著的经济效益、军事效益和社会效益，它为新形势下多品种、小批量、需不断改型列装的军事装备的研制生产提供了一条崭新的道路。
1 模块化设计
模块化设计与传统的设计方法截然不同，它是统筹考虑产品系统，把其中含有相同或相似的功能单元分离出来，用标准化原理进行统一、归并、简化，以通用单元的形式独立存在的一种机电一体化设计方法。这种方法应用于雷达系统的研制中，是一种新的尝试。
1.1 模块和模块化的基本概念
模块(Mole)可定义为：组成系统(产品)的具有确定和独立的功能、标准接口和互换性的通用的硬件和单元。单元在狭义上可指组件或大部件，在广义上可指大系统中的小系统。模块是可以分解组合的，其大小是一个相对的，可因状态条件、具体环境而定。模块具有抽象性、独立性、互换性和灵活性的特点，模块一般制成现场可更换单元。
模块化(Molarization)是一种设计方法，是一种新的标准化方法。模块化属于标准化范畴，模块化设计是标准化原理在设计方而的具体应用。模块化设计是以模块的分解组合为基础的，强调整个模块的通用性和互换性的一种设计方法。在广泛采用CAX技术的今天，它力求以最少的模块组成尽可能多的产品，最大限度地满足客户需求。
1.2 模块化设计思想
模块化设计在指导思想上与传统的产品设计不同，模块化设计是按照标准化原理和系统工程原理及方法采用顶层分析与底层需求相结合的设计方法，是一个白上而下的过程，合理划分模块、建立模块体系是其设计的关键。在对设备的技术体制、性能指标、接口形式、用途及工作环境中有充分了解和对现有没备及将要研制的新设备等进行分析、研究和综合的基础上，一方面改变传统的设计方法，采用系统的观念从系统顶层向底层将设备分解成不同等级的许多单元;另一方面从系统底层向顶层进行模块需求分析，并按标准化原理对同类和相近设备进行对比、归类，合理划分模块。然后，通过对同类和相近设备间的模块进行横向协调和综合分析，找出其内在联系，按模块层次结构建立相应的模块体系。按照模块化设计方法，有这样一个关系：新型模块化设备=通用模块(大量)+专用模块(少量)+模块连接器。这样，模块化设备的研制主要成为通用模块的选用和少量专用模块及模块连接器的设计，设计人员只需了解通用模块的接口关系，而不必从头开始。这种设计模式大大简化了设计程序，缩短了研制周期，从而为雷达系统的迅速研制、改型和列装创造了极有利的条件。由于通用模块是经过大量试验、使用后制成的，其质量可靠，这样，主要精力就可集中放在专用模块的设计上，因而，设备的质量容易保证，研制风险大大减小。由于设备是由模块组装而成，各模块均设计有测试接口，便于检测、维修，可实现设备的基层级维修。同内外大量事实证明，采用模块化设计方法能显著缩短研制周期，降低研制成本，提高设备的可靠性和可维修性。
模块化的电子设备是由电路功能模块和机械结构模块结合而成的。由于电路决定雷达功能上的差异，是新产品中最活跃的因素，这使电路功能模块的形成受到制约，但作为电路功能模块载体的结构模块随产品功能变化的因素较少，使其具备广泛的通用性及独立分解、重新组合的性能，从而实现工艺、工装通用化的目的，进而大大提高电子设备的工作可靠性、降低研制成本、缩短研制周期，为发展走基本型道路创造有利的条件。某型号雷达结构总体即以结构模块独立先行，以结构模块制约并推动电路模块发展为总体设汁指导思想，系统全面地开展跟踪制导雷达的研制工作。
模块化设计的产品是可以申请专利的，但需要软件与硬件的结合。纯软件不能申请专利，只能申请版权。
D. 软件模块化设计的优点是什么
如果是一抄个人或者是很小的软件，他们没有任何的优越性，反而显得更加复杂。但是如果是许多人协同作业，或者软件工程非常大是，它就会有非常明显的优越性，因为其他人不需要知道你这个工作组究竟是怎样写的，只是需要知道你这部分所实现的功能，知道他所拥有的接口就可以了，这样程序设计就会更加简便，而且你还可以把某个部分外包，可以集中人力、物力先完成其中一部分的模块，等等
E. 模块化设计的概念
为开发具有多种功能的不同产品，不必对每种产品施以单独设计，而是精心设计出多种模块，将其经过不同方式的组合来构成不同产品，以解决产品品种、规格与设计制造周期、成本之间的矛盾，这就是模块化设计的含义。模块化设计与产品标准化设计、系列化设计密切相关，即所谓的“三化”。“三化”互相影响、互相制约，通常合在一起作为评定产品质量优劣的重要指标，是现代化原理开始用于机床设计，到本世纪50年代，欧美一些国家正式提出“模块化设计”概念，把模块化设计提到理论高度来研究。模块化设计的思想已渗透到许多领域，例如机床、减速器、家电、计算机等等。在每个领域，模块及模块化设计都有其特定的含义。
模块：一组具有同一功能和接合要素（指联接部位的形状、尺寸、联接件间的配合或啮合等），但性能、规格或结构不同却能互换的单元。 床卡具、联轴器可称为模块，有些零部件如插头、插座，广而言之也可称为模块，但不如称为标准件为好。在模块化设计中，也用到大量的标准件，但模块多指标准件之外、仍需被设计而又可以用于不同的组合、从而形成具有不同功能的设备的单元、
模块化设计：在对产品进行市场预测、功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块；根据用户的要求，对这些模块进行选择和组合，就可以构成不同功能、或功能相同但性能不同、规格不同的产品。这种设计方法称为模块化设计。 1）横系列模块化设计。不改变产品主参数，利用模块发展变形产品。这种方式易实现，应用最广。常是在基型品种上更换或添加模块，形成新的变形品种。例如，更换端面铣床的铣头，可以加装立铣头、卧铣头、转塔铣头等，形成立式铣床、卧式铣床或转塔铣床等。
2）纵系列模块化设计。在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。主参数不同，动力参数也往往不同，导致结构形式和尺寸不同，因此较横系列模块化设计复杂。若把与动力参数有关的零部件设计成相同的通用模块，势必造成强度或刚度的欠缺或冗余，欠缺影响功能发挥，冗余则造成结构庞大、材料浪费。因而，在与动力参数有关的模块设计时，往往合理划分区段，只在同一区段内模块通用；而对于与动力或尺寸无关的模块，则可在更大范围内通用。
3）横系列和跨系列模块化设计。除发展横系列产品之外，改变某些模块还能得到其它系列产品者，便属于横系列和跨系列模块化设计了。德国沙曼机床厂生产的模块化镗铣床，除可发展横系列的数控及各型镗铣加工中心外，更换立柱、滑座及工作台，即可将镗铣床变为跨系列的落地镗床。
4）全系列模块化设计。全系列包括纵系列和横系列。例如，德国某厂生产的工具铣，除可改变为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形成横系列产品外，还可改变床身、横梁的高度和长度，得到三种纵系列的产品。
5）全系列和跨系列模块化设计。主要是在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计上。例如，全系列的龙门铣床结构与龙门刨、龙门刨床和龙门导轨磨床相似，可以发展跨系列模块化设计。
模块化设计这一新的设计概念和设计方法迅速在各个领域得到广泛应用，它的竞争优势主要体现在两个方面：一方面解决品种、规格的多样化与生产的专业化的矛盾；另一方面也为先进的制造技术、提高设备的利用率创造必要的条件，实现以不同批量提供顾客满意度的产品，进而使企业实现产品多样化和效益统一。
模块化的宗旨是效益。它的意图和最终目的就是为了满足人们对多样化的需求和适应激烈的市场竞争，在多品种、小批量的生产方式下，实现最佳的效益和质量。模块化的对象是产品或系统的构成，模块化不是研究和解决某一个孤立的产品或系统的设计或构成的问题，而是解决某类产品或系统的最佳构成形式问题，即系统由标准化的模块组合而成。由于模块化的对象是系统，因而运用系统工程的原理和方法，是开展模块化的基本原则。模块化的主要方法是系统的分解和组合，模块化的产品或系统是由标准的模块组成的。模块如何产生，能否有效地组合成产品或系统，产品或系统的分解和组合的技巧和运用水平，是模块化的核心问题。模块化的目标是建立模块系统和对象系统。模块化活动的目标或产物有两个，即形成模块系统和模块化的产品系统。建立模块系统是实施模块化设计的前提，形成模块化产品或系统则是模块化的最终归宿。
F. 模块化结构的设计思想是什么
模块化结构体现了车族化、标准化的设计思想。按照研制合同，基型车为装甲输送车，变型车有五种：装甲指挥车（德、英、荷）、装甲修理车（也称战伤排除车，荷兰）、物资输送车（荷兰）、装甲救护车（英、荷）。今后，还可以进一步变型为步兵战车、装甲通信车、炮兵指挥车、炮兵观察车、雷达观察车、迫击炮车、工兵输送车、清障车等。
“拳击手”装甲输送车最多可容纳11名人员。设计中“以人为本”，强调乘坐舒适性，按人机工程学原理来设计，使乘员能在艰苦的作战环境下长时间坚持作战。
全密封的装甲结构，既为乘载人员提供了包括三防在内的全面防护，也便于安装大功率空调系统，适于在炎热地区长期作战。每个乘员座椅都配有安全带。优化设计的悬挂装置和减震系统，大大降低了车内噪声，实现“寂静”行驶。
液压控制的跳板式后部车门，使乘员能迅速上下车。车内的有效容积达14立方米，提供了宽敞、舒适的车内生活和战斗环境。
皮质座垫和靠背柔软舒适，座垫可折起，进一步增大载员室通道的空间。乘员的饮食和饮水装置也很考究。乘员的身高标准为1．56～2米，而不是像苏联／俄罗斯的军队那样，对乘载人员的身高有严格限制。
“拳击手”装甲车的动力装置为德国MTU公司的8缸增压柴油机，最大功率530千瓦，比T-54／55坦克的发动机功率还要高出44％。
发动机横向布置，通过一对锥齿轮与纵向布置的阿利逊公司制造的自动变速箱相连接。8个车轮采用独立悬挂装置，有轮胎气压中央调节系统，前四个车轮为转向轮，可通过复式转向制动器来减少转向半径。整个轮系结构如图所示。
由于发动机功率大，整个轮系设计合理，使得公路最大速度达到103千米／小时，最大行程达到1050千米。这使得它在战役部署阶段可实施长距离机动。“拳击手”最大爬坡度为31°，最大侧倾坡度为17°。
“拳击手”的武器站可灵活布置，装有特种设备和各种武器的任务舱（任务模块）可以在一个小时内更换完毕，非常方便。美国陆军“斯崔克”轮式装甲车
“斯崔克”轮式装甲车是美国陆军快速战斗旅的核心战斗平台。该车由加拿大通用汽车防务公司和美国通用动力公司联合为美国陆军制造，在机动性、兼容性、快速部署、生存能力和杀伤力方面都有出色表现，被称为2002年度“最新型的陆战武器”。
G. 模块化设计的产品优点
（一）对企业产品研发的贡献
由于模块化推进了创新的速度，使得企业领导者对竞争者的举动做出的反应时间大大缩短。作为一条规则，管理者不得不更加适应产品设计上的各种发展，仅仅了解直接竞争厂商的竞争战略是远远不够的，这个产品的其他模块的创新及行业内部易变的联盟都有可能招致激烈的竞争。模块是产品知识的载体，模块的重用就是设计知识的重用，大量利用已有的经过试验、生产和市场验证的模块，可以降低设计风险，提高产品的可靠性和设计质量。模块功能的独立性和接口的一致性，使模块研究更加专业化和深入，可以不断通过升级自身性能来提高产品的整体性能和可靠性，而不会影响到产品其他模块。模块功能的独立性和接口的一致性，使各个模块可以相对独立地设计和发展，可以进行并行设计、开发和并行试验、验证。模块的不同组合能满足用户的多样性需求，易于产品的配置和变型设计，同时又能保证这种配置变型可以满足企业批量化生产的需求。
（二）对企业工作效率和成本控制的贡献
设计和零部件的重用可以大大缩短设计周期；并行的产品开发和测试可以大大缩短设计周期；利用已有成熟模块可大大缩短采购周期、物流周期和生产制造周期，从而加快产品上市时间；如果划分模块时考虑到企业售后服务的特定需求，同样可以缩短服务周期和耗费资源时间。模块和知识的重用可以大大降低设计成本；采用成熟的经过验证的模块，可以提高采购批量，降低采购和物流成本；采用成熟的经过生产验证的模块，可以大大减少由于新产品的投产对生产系统调整的频率，使新产品更容易生产制造，可以降低生产制造成本；产品平台中及平台之间存在大量的互换模块，可以降低售后服务成本。
（三）对企业组织的贡献
模块化有利于企业研发团队分工，规范不同团队间的信息接口，进行更为深入的专业化研究和不同模块系统的并行开发；抽象平台和模块的建立，可以实现企业组织结构与产品模块结构之间的交互，使并行工程拥有实施的根基，工艺、财务、采购和售后服务可以在产品研发早期就介入产品研发项目；标准规范的模块接口有利于形成产品的供应商规范，有利于产业分工的细化。
H. 什么是模块化设计和结构化程序设计
模块化设计，简单地说就是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。逐步求精的结果是得到一系列以功能块为单位的算法描述。以功能块为单位进行程序设计，实现其求解算法的方法称为模块化。模块化的目的是为了降低程序复杂度，使程序设计、调试和维护等操作简单化。
结构化程序设计（structured programming）是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。
I. 什么是模块化设计，模块化设计的优点是什么
什么是模块化设计？
模块化设计就是把所有元素都整合在规整的网格中。每一块设计元素都要在网格中设计的恰到好处。
模块化设计的优点：
1、非常便于内容的组织和管理；
2、适用于响应式框架；
3、融合卡片和极简风格；
4、基于网格，能在任何项目平台上使用；
J. 产品模块化设计属于类别
属于技术一类，研究开发属于新产品一类，主要做新产品用