現(xiàn)代設(shè)計方法之模塊化設(shè)計

現(xiàn)代設(shè)計方法之模塊化設(shè)計主講人：陳少軒模塊化設(shè)計Modulardesign

01.模塊化定義Modulardefinition什么是模塊化模塊：一組具有同一功能和接合要素（指聯(lián)接部位的形狀、尺寸、聯(lián)接件間的配合或嚙合等），但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不同卻能互換的單元。01.模塊化定義Modulardefinition模塊化定義模塊化設(shè)計：在對產(chǎn)品進行市場預(yù)測、功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列通用的功能模塊；根據(jù)用戶的要求，對這些模塊進行選擇和組合，就可以構(gòu)成不同功能、或功能相同但性能不同、規(guī)格不同的產(chǎn)品。這種設(shè)計方法稱為模塊人化設(shè)計。02.模塊化設(shè)計方式Modulardesignapproach模塊化設(shè)計方式02.模塊化設(shè)計方式Modulardesignapproach模塊化設(shè)計方式02.模塊化設(shè)計方式Modulardesignapproach02.模塊化設(shè)計方式Modulardesignapproach02.模塊化設(shè)計方式Modulardesignapproach03.模塊化三大特征Modularthreebigcharacteristics相對獨立性03.模塊化三大特征Modularthreebigcharacteristics模塊接口部位的結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)標準化，容易實現(xiàn)模塊間的互換，從而使模塊滿足更大數(shù)量的不同產(chǎn)品的需要通用性03.模塊化三大特征Modularthreebigcharacteristics互換性04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原始模塊化▲經(jīng)典模塊化▲現(xiàn)代模塊化▲模塊化時代04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原始模塊化04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原始模塊化04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原始模塊化04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原始模塊化04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原始模塊化上述所采取的方法是相同的，就是將具有獨立功能的個體，按不同需要進行新的組合。其基本構(gòu)成模式都是產(chǎn)品＝模塊＋接口04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲20世紀初▲1920年▲1923年▲50年代▲經(jīng)典模塊化建筑業(yè)出現(xiàn)可以自由組合的建筑單元德國等設(shè)計出塊化銑床和車床；隨后，機床設(shè)計普遍采用了模塊化模式為解決成套電子設(shè)備結(jié)構(gòu)的通用互換問題，美國制定了機箱面板和機架尺寸系列標準，后升級為IEC標準，沿用至今歐美提出模塊化設(shè)計概念，擴展應(yīng)用到軍用裝備、艦船等設(shè)計。例如，1956年美國推出的機載模塊化電子設(shè)備的ATR系列，后為世界各國所采用，并擴展應(yīng)用與坦克等系統(tǒng)02.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲現(xiàn)代模塊化——1964年IBM360模塊型電腦系統(tǒng)的誕生，是一個有里程碑意義的事件。它導(dǎo)致硅谷計算機產(chǎn)業(yè)群的興起。——使模塊化設(shè)計理論得以升華和普及?，F(xiàn)代模塊化＝傳統(tǒng)模塊化＋設(shè)計規(guī)則04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲模塊化時代模塊化理論的深化和在更高層次上和更廣泛范圍內(nèi)的運用。由經(jīng)濟學家推動。處理復(fù)雜系統(tǒng)問題的有效方法

——由模塊化設(shè)計延伸到模塊化企業(yè)。

——模塊化原則和方法引入經(jīng)濟學、管理學領(lǐng)域。

——產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的配置、調(diào)整：模塊化培育“模塊簇群”，推動產(chǎn)業(yè)升級，改變現(xiàn)存產(chǎn)業(yè)、企業(yè)的結(jié)構(gòu)，具有十分強大的沖擊力。04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原因04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原因04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原因04.模塊化回顧與發(fā)展Modularreviewanddevelopment▲原因05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase工作臺不升降銑床的模塊化架構(gòu)05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase拼合式結(jié)構(gòu)05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase機柜分解為模塊Intel計算機的模塊化組成05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase標準元件組成不同艙室05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase●模塊化房屋：1－板塊安裝接頭；2－門口；3－樓梯(間)；4－內(nèi)隔墻板塊；5－窗口；6－混凝土地板塊；7－外墻板塊。05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase●模塊化手機▲模塊化手機，是一類允許用戶自行更換配件的智能手機，就像PC時代的DIY，用戶自己選購手機處理器、攝像頭、內(nèi)存、通信模塊、無線模塊等配件，組成一臺從外觀到性能上能符合自己要求的智能手機?！窆雀鑀rojectAra：▲谷歌首批模塊化智能手機將最低約50美元就可以買到，即三種尺寸中體積最小，實現(xiàn)功能最少的那個。只有屏幕、處理器和Wi-Fi模塊的手機，保證最基本的使用。要想插卡打電話或拍照的話，還需要額外購買通信、攝像頭模塊。05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase▲發(fā)售的產(chǎn)品將包含3種樣式，下圖展示了這3種樣式的模塊排列組合，最小的那個背部為6個模塊，前方還有2個模塊（顯示屏和接收器模組），共計8個模塊。05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase▲未加入模塊的樣子▲加入模塊的樣子05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase▲在機身正面，我們可以看到顯示屏和接收器模組，而它的背部空間容納了8個模組，包括攝像頭、電池和microUSB適配器等等。▲在目前的版本當中，這些模塊最開始不過是簡單地從側(cè)面插入機身框架當中，不過現(xiàn)在是使用電永磁機制對它們進行固定。05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase▲ProjectAra在硬件上的優(yōu)勢是消費者具備自主選擇權(quán)，消費者很難碰到一款完全中意的手機，經(jīng)常會忍受一些小缺陷，而在ProjectAra里面，你覺得哪里不爽就可以更換掉?！芏嗳擞惺謾C跌落碎屏的經(jīng)歷，如果是使用模塊化手機，只需要取下破碎的屏幕，更換新的就行，這樣即節(jié)約成本還避免浪費。(手機屏幕也可以模塊化，但是邊框的存在限制了它的發(fā)展。隨著現(xiàn)在電子屏幕邊框的越來越窄，假以時日就能實現(xiàn)屏幕的模塊化，就是局部碎屏替換。)05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase▲不過現(xiàn)在這個項目還面臨兩個問題，一個是軟件上，ProjectAra雖然支持Android系統(tǒng)，但Android并沒有支持模塊化運行的驅(qū)動程序。不過這似乎也不是什么問題，因為這都是Google自家的事。▲真正的問題在于現(xiàn)在的手機外觀略尷尬，體積很大且重，電池的效率也不高。他們明白這都將成為用戶放棄使用的理由，所以還需要繼續(xù)下功夫整合硬件，解決這個問題。05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase●優(yōu)點▲超低價格：ProjectAra的入門級型號僅為50美元，而且將允許用戶在日后對特定的部件進行升級。這同樣也適用于維修費用：從技術(shù)上講，如果一個部件出了問題，你可以將其替換掉，而不必重新購買一部新手機。▲更長壽命：如今，大多數(shù)智能手機在問世幾個月之后便已經(jīng)開始顯得過時了。Ara這些模塊化手機背后的整體理念是為用戶提供一個長時間的基礎(chǔ)平臺，以供不斷的升級?！叩亩ㄖ瞥潭龋篈ra希望帶來完全的可定制性，如果你是硬件狂人，你可以在每一次最新最強的處理器問世時進行購買?；蛘呤前咽謾C配置保持在中端水平，把攝像頭換成最好的。谷歌同時還打算提供3D打印設(shè)計，讓用戶擁有更多的機身顏色選擇。05.模塊化設(shè)計案例Modulardesigncase▲輕松替換的部件：Ara更為獨特的地方在于每一個模塊是依靠電磁鐵。用戶在升級時無需任何專業(yè)知識或特殊工具。還可以在開機狀態(tài)下對模組進行替換，用滿電的電池替換掉電量即將耗盡的，Ara目前在無電池的狀態(tài)下可保持運行約2分鐘的時間來替換電池。（電容）▲易于購買：谷歌目前的計劃是向消費者直接出售骨架和模塊。如果Ara項目成功，你將可以訪問在線商店來選擇大中小3種尺寸的手機骨架，以及自己想要的模塊。此外，在升級之后被替換下來的部件還可以進行轉(zhuǎn)售，這無疑可以幫用戶節(jié)約一部分開支。05.模塊化設(shè)計案例Mo