模塊化設計
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模塊化設計范文第1篇
上汽通用五菱汽車股份有限公司一直遵循著的精益生產理念，模塊化、標準化作業就是其中最重要的思想，本文介紹的控制系統模塊設計也是借鑒了這一思想。
這里的模塊化設計是指，根據控制系統要求的功能，工藝等幾個“輸入”，把控制系統分成幾個大的功能模塊，接著再分成的模塊進一步分成更小的功能模塊，直至無法再分為止。整個系統就是由好多個標準的模塊堆積而成的“積木”，與我們的汽車生產類似，每個模塊單獨設計開發，每個模塊之間都有固定接口，最后統一集成，實現DCS（分散集中控制）化設計。
這里我以包邊機控制系統開發為例說明，包邊機的控制系統采用AB PLC+PROFACE觸摸屏，利用現場總線實現遠程控制。
通過分析包邊機生產工藝和控制要求，我們制定了控制方案，再按照模塊化設計方法把該控制系統設計分成電氣原理圖設計，PLC程序設計，監控、觸摸屏設計幾個獨立的部分來設計，接著確定好每個部分之間的固定“接口”。例如確定PLC程序與電氣原理圖之間的基本I/O規劃，確定PLC與觸摸屏之間通訊數據規劃。
一、電氣原理圖設計的標準化，模塊化設計。
根據上面的規劃方案，我們再把把圖紙設計分成幾個圖紙塊來組成。設計時分別每個模塊都采用固定標準單獨設計。 如下表，
就線路圖來說，其又分成以下幾個模塊，
主電路部分，主要是用于電機，變壓器等動力線路的標準設計
控制電源分配，主要是PLC 電源，其他I/O電源等分配和設計
安全回路，主要有主安全系統和拼臺安全系統。主安全系統其主要是由急停，門開關組成。硬件系統和軟件系統雙回路。硬件回路雙回路，安全級別最高，其保護時，動力電源切斷，PLC輸出電源切斷。保證本系統所有動作都停止。拼臺安全系統，其同主安全系統類似，只是其作用范圍只在所在拼臺上。
控制輸出部分，主要有接觸器，電磁閥等控制元器件的控制
I/O線路，主要是由按鈕，安全，保護信號，輸出信號等組成
二、PLC程序的標準化，模塊化設計。
設計時我們首先是進行中間變量分配，規劃，根據程序模塊或者功能的不同，分別分配給程序模塊或者功能模塊固定變量地址。確定哪些變量和地址分配給報警信息，哪些分配給具體動作，哪些分配各安全程序，給觸摸屏程序等；接下來再把報警信息地址變量細分到哪個拼臺等等，接著根據標準的程序結構或動作例程結構結合分配的地址完成該模塊程序的設計。
參照包邊機控制系統來說，我們把PLC程序分成幾個部分，控制器診斷子程序，功能單元模塊子程序（包含安全、模式等），拼臺動作子程序，HMI子程序，再把每個子程序再分為幾個例程，以下就是一個拼臺動作子程序的例程。其中A 為主程序，B為現場實際I/O和觸摸屏變量與程序標簽映射，實現PLC程序與電氣原理圖、觸摸屏程序的鏈接。M為模式，S 為動作，V為輸送，zZ 為用于觸摸屏程序通訊連接等標準的程序
每個類型的例程中都會有固定結構。例如以S開頭的例程，每個例程的結構都是相同，都會是第一段是動作完成Comp，第二段就是動作實現的基本條件Clear等等，這樣可以使程序有很強的可復制性。
如果我們設計一拼臺夾具動作例程，首先我們建立一個結構體，這個結構體包含動作完成Comp，動作實現的基本條件Clear，動作自動條件Auto，安全能量輸出outpower, 動作命令cmd，動作輸出out, 動作流程Pro，動作報警flt，動作按鈕PB 等例程中所涉及到的所有變量。
每個動作都可以按照這一結構建立標簽，這樣我們設計動作具體程序時，我這要編制一個基本例序，把它作為標準程序，通過復制和替換的方法完成與這一標準程序相類似的所有程序的設計，接下來根據時序，工藝等做看、類似修改設備參數的修更改動作的具體基本條件即可完成程序設計，這樣設計的程序結構相同，動作可靠性高。
以上是針對AB 5000 PLC說明的，其他PLC也可以作類似的規劃，如在OMRON的PLC中我們也可以給每個動作分一個16位的字，把字中每一位分別定義為動作完成觸摸屏程序，動作實現的基本條件，動作自動條件，安全能量輸出, 動作命令，動作輸出, 動作流程，動作報警，動作按鈕，設計時也可實現以上標準程序的模塊化設計。
三、監控程序的標準化，模塊化設計。
觸摸屏設計的方法與PLC 程序設計基本類似，我們預先設計了觸摸屏標準屏，其主要有一下幾個基本屏組成，系統安全屏，拼臺動作列表屏，報警屏，拼臺狀態概況屏，網絡概況屏組成。我們在設計每個屏的時候，設置每個屏變量的固定變量范圍，設計時根據實際需要來增減屏數量和每屏顯示內容，但其結構部分保持不變，
關于模塊化設計的主要思想就是就是利用功能標準模塊來堆積完成一個完整的控制系統，達到降低控制系統復雜度，使控制系統設計、調試和維護等操作簡單化的目的。
參考資料
模塊化設計范文第2篇
【關鍵詞】油田地面工程；輸油泵；模塊化設計
一、引言
針對油田地面工程快速發展的現狀，結合計算機行業、汽車制造業、船舶制造業等行業的模塊化應用情況，油田專家提出將油田地面工程模塊化建設，以節省工程投資和設備運行費用。輸油泵是油田地面工程的重要設施，其設計制造可依據國內相關標準規范的技術要求，通過多年的行業發展，輸油泵的設計、建造和運行積累了豐富經驗，各類型的輸油泵實現標準化、系列化制造。這些都為輸油泵模塊化設計奠定了基礎。
二、模塊化設計
模塊化設計是在傳統設計基礎上發展起來的一種新的設計思想，它是指在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品，以滿足市場的不同需求的設計方法。[1]模塊化設計作為一種新技術被廣泛應用于汽車制造、電子產品、航天、航空等設計領域。
油田地面工程建設模塊化設計是針對油田地面工程中具有獨立功能、可組合、可替換的站場、區域等物理單元進行模塊化設計、建造，以便在重復、類似的工程項目中組合、復用、預制，以達到節約投資、縮短工期、提高工程質量的目的。
三、輸油泵模塊化設計
油田地面工程輸油泵主要包括油、氣、水混輸，含水原油的輸送和凈化原油的輸送。[2] 輸油泵作為一個工藝單元，由輸油泵、進出口管路及管道附件、流量計，配套的自控設備和電力設備組成。
（一）模塊劃分
輸油泵模塊化設計的前提是對輸油泵的應用進行歸納，針對不同的環境條件、輸送介質和工藝流程，按照輸油泵設計的相關標準規范對輸油泵進行系列劃分。輸油泵具有輸量變化大、介質粘度范圍廣、含有雜質多、運行時間長等特點。油田地面工程常用的輸油泵為離心泵和容積泵，離心泵分為單級離心泵和多級離心泵，容積泵分為螺桿泵和往復泵。
輸油泵的基本功能是為工作介質提供輸送動力，克服管道摩阻，將介質輸送到下游站場或工藝設施。為了便于對輸油泵的模塊進行分類，我們以輸送介質的原油物性為依據。在集輸系統中，輸油泵的類型分為一般原油輸送泵、稠油輸送泵和輕油輸送泵。一般原油輸送泵的介質具有粘度低、凝固點低的特點，常選用離心泵。稠油輸送泵的介質具有粘度高、凝固點高，含雜質顆粒，輸送溫度一般在50～80℃，常選用容積泵。輕油輸送泵的介質除了具有密度低、粘度低的特點，還時常含有天然氣凝液。
（二）模塊工藝設計
1.模塊類型
輸油泵的模塊劃分為模塊化設計提供依據，我們以某油田稠油輸送泵為例，分析如何進行一類輸油泵模塊的設計工作。該油田集輸系統稠油物性見表3.2-1，原油粘溫數據見表3.2-2，開發區塊產能預測指標見表3.2-3。
根據模塊設計的基礎數據，按輸油泵模塊劃分方式，確定輸油泵的類型。第一個劃分依據是原油類型，為稠油輸送。第二個劃分依據是站場類型，為接轉站。第三個劃分依據是工藝流程，為增壓泵。這樣就確定輸油泵的模塊為稠油接轉站增壓泵。
2.模塊參數
根據模塊類型，進行具體的輸油泵工藝設計。稠油輸送泵選型應考慮原油粘度、含水及含砂的影響，一般宜選用容積泵。[1]為此確定模塊的泵型為容積泵。輸油泵主要設計參數是泵的排量、揚程（使用容積泵時，為排出壓力）和電機功率。根據油田地面集輸方式，模塊的排量和揚程由原油粘度、接轉站設計規模和輸油管道水力熱力條件確定。根據設計基礎數據，接轉站設計規模為20×104t/a，原油含水率為80%，輸油泵模塊流量為118m3/h，排出壓力為2.0MPa。按容積泵軸功率計算公式3-1，計算輸油泵有效功率為64.3kW。由于輸送稠油的粘度大，并含有少量伴生氣和雜質顆粒，選用單螺桿泵作為模塊的核心設備。
（3-1）[3]
式中 Ne―泵的有效功率，kW；
P―泵的排出壓力，MPa；
Q―泵的流量，m3/h。
由于泵制造廠商繁多，每個廠商的制造工藝不同，造成泵的效率、外形尺寸和重量不一致，影響模塊復用。泵的選型必須按照模塊化設計的要求確定，規定泵主要參數，包括流量、揚程、效率、電機功率、外形尺寸、重量和管口規格等參數。稠油接轉站增壓泵模塊的主要工藝參數見表3.2-4。
3.工藝設計
在選定模塊輸油泵的類型后，需進行稠油接轉站增壓泵模塊的典型流程設計。容積泵必須設計旁路回流閥調節流量。泵體上不帶安全閥的容積泵，在靠近泵出口管段上必須安裝安全閥。[2]模塊工藝流程包括進出口管線上的截斷閥、過濾器、溫度壓力儀表、安全閥和止回閥等閥門儀表，及旁路回流流程。模塊化設計需確定模塊內管道、管件和閥門的制造標準，可執行GB國家標準、HG化工標準或SH石化標準。
根據模塊的工藝流程，可以確定模塊的典型管道安裝形式。將輸油泵及其管道附件安裝在橇座上，對模塊進行工廠加工、橇裝化制造，并在類似站場進行復用。為便于模塊的組合復用，模塊化設計需要考慮模塊的制造、運輸和安裝，模塊尺寸不應超過規定尺寸。根據公路運輸的相關規定，要求運輸車貨尺寸（長×寬×高）不能超過18.1×2.5×4.0m。[4]稠油接轉站增壓泵模塊尺寸為11.5×1.7×1.5m。對于單螺桿泵模塊化設計，還應考慮模塊的日常維護，在泵出口留有拆卸短接，保證螺桿的更換空間。
（三）模塊配套設計
為保證模塊的完整性，模塊化設計不僅包含工藝設計，還包括輸油泵的結構、電力、自控等配套設計。
結構設計將輸油泵、進出口管道及附件通過螺栓和管道支架固定在橇座上。根據模塊運輸和吊裝時的受力情況，確定橇座的結構形式。稠油接轉站增壓泵模塊橇座采用碳素鋼焊接而成，在支架固定處設置墊板，并在橇座四周設置吊鉤板，便于模塊吊裝。
電力設計在模塊上設置輸油泵電機的動力電纜接線和防爆操作柱，對輸油泵進行現場啟停控制。為降低能耗，輸油泵采用變頻控制，電機運行狀態反饋至控制系統，并在控制室實現遠程自動啟、停泵。
自控設計根據原油物性和模塊操作壓力、溫度，對輸油泵模塊內的壓力表、溫度計進行選型。溫度檢測儀表采用變送器直接安裝在傳感器上的一體化溫度變送器。壓力變送器選用帶就地表頭指示的智能壓力變送器。針對單螺桿泵的運行特性，輸油泵設置泵體干運行保護，對輸油泵的轉速、溫度、壓力進行檢測，實現高溫、高壓報警停泵。
四、輸油泵模塊應用
近些年，國內各大油田都對輸油泵的模塊化設計進行了探索，根據油田自身生產建設需求，確定輸油泵的標準化、系列化，為輸油泵的模塊化設計奠定基礎。大慶油田針對低滲透油田地面建設特點，對轉油站、注水站、聯合站中的工藝模塊采用個性化設計和共性化設計相結合的方式，建立各類輸油泵的模塊化圖集，根據實際需要調用相關模塊完成站場設計，提高設計效率。[5]長慶油田為適應大規模開發需要，對增壓站的模塊形式、設備選型、配管安裝和建設標準進行了全面優化和統一，確定不同規模和工藝的8種增壓泵模塊。[6]勝利油田針對東部油田、西部油田和海上油田不同的集輸現狀，確定多個系列增壓泵模塊，編制相關技術規格書、設計模塊和設備材料清單。各油田在輸油泵模塊化設計方面均取得了初步成效，隨著油田建設的發展和工程設計技術水平的提高，模塊化設計將達到一定規模，更好的服務于油田建設。
五、結論及建議
工程設計人員經過近些年的探索，已初步摸索出模塊化設計的思路，優化輸油泵模塊工藝流程、設備選型、配管安裝和結構、自控、電力等設計。分析輸油泵的設計建造過程，滿足模塊組合、復用、預制的要求，提高輸油泵模塊化技術水平。通過采用輸油泵模塊化設計，有效提高設計進度，利于輸油泵模塊化采購，節約投資。同時，縮短整個工程的建設周期，保證工程質量，提高油田開發的經濟效益。
輸油泵模塊化設計剛剛起步，由于各油田生產情況和泵制造廠商不同，輸油泵模塊只能在油田內部相似區塊間使用。工程設計人員應加強交流，整合模塊系列，完善模塊設計，提高其通用性，使其具有更強的復用性。
參考文獻：
[1]（美）卡麗斯?鮑德溫，設計規劃（模塊化的力量第1卷），中信出版社，2006.03。
[2]中華人民共和國國家標準，油氣集輸設計規范 GB50350-2005，原油泵輸，中國計劃出版社，2005.08。
[3]《油田油氣集輸設計技術手冊》編寫組，油田油氣集輸設計技術手冊上冊，石油工業出版社，1994.12，第六章第一節，457-458。
[4]中華人民共和國國家標準，道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值 GB1589-2004，車輛外廓尺寸要求，中國標準出版社，2004.04。
模塊化設計范文第3篇
近年來會展設計的發展有目共睹，商品經濟理論讓人不斷追求實現價值與利潤最大化。然而長期以來在會展與商業空間的裝飾裝修方面一直存在諸多問題，大量廢舊材料無法得到二次利用，施工材料不夠環保，甚至許多設計案例僅僅停留在為裝飾而設計的層面，會展設計儼然變成了材料的堆砌與組合。會展設計材料大多應用金屬、塑料、木材、亞克力等，而這些材料在會展結束后會以垃圾形式處理，目前我國的垃圾處理形式主要以堆放、焚燒、填埋為主，真正能夠進行回收利用的仍舊在少數，而這些處理方式直接污染了空氣，地下水和土壤結構等，危害居民生活。從調查數據分析中顯示，上海市2005年全年垃圾產量為600萬噸，其中主要旅游區和會展商業區的垃圾產量占年垃圾產量的19.3%，2010年世博會的舉辦更是帶動了會展旅游垃圾產量的進一步增加[1]。會展設計不合理不僅僅會造成環境的污染，同樣會造成人力成本上升，人力資源大量浪費。
二、會展產業的標準化趨勢
在會展產業不斷發展的過程中,我國會展業的標準化目前尚處于探索階段，缺乏科學完整的標準體系和相關標準，這造成了會展產業發展混亂，會展活動對環境資源產生過大壓力。面對這一局面，亟待解決的問題是會展產業標準化，而模塊化設計，正是解決標準化問題的重要途徑。模塊化的發展有利于設計過程中制定統一的模塊標準，有利于會展產業發展過程中的穩定性與秩序性[2]。標準化是實現模塊化的一個重要前提，模塊化是實現行業標準化的重要途徑。在標準化條件下,各模塊有著自由發揮的巨大空間，一個企業負責的是整個產品的某一部分，我們稱之為一個模塊，這樣的分工形式更利于企業的創新與針對性研究，而在模塊競爭中勝出的企業成為該模塊行業標準的制定者。一旦這個標準為市場所接受,就會成為一系列產品的規范,從而為設立標準的企業帶來源源不斷的利潤。時至今日,各主要發達國家的企業和政府都將標準的競爭看作是事關產業成敗興衰的關鍵問題。伴隨著標準化進程的推進，會展產業在這個過程中會得到更多刺激，企業競爭會推動會展產業在創新性與經濟性上不斷發展。
三、模塊化設計理論
模塊化生產最早產生于工業經濟時代，西蒙（Simon,1962）提出了模塊的“可分解性”，闡明了模塊化對于管理復雜系統的重要性。由若干具有特定的功能或接口的通用獨立單元構成一個完整的系統，這些獨立單元被稱之為模塊，模塊的結構、接口尺寸實行參數標準化，模塊與模塊之間可以相互通用，這種設計形式被稱之為模塊化設計。將通用性的模塊與其他產品要素進行多種組合，可以構成新的系統，產生多種不同功能或相同功能不同性能的系列產品。模塊化設計可以縮短產品研發與制造周期，增加產品系列，提高產品質量，快速應對市場變化，同時可以減少對環境的不利影響，方便重用、升級、維修和產品廢棄后的拆卸、回收和處理。
四、模塊化與傳統分工的區別
模塊化與傳統產業均以分工為基礎，但從實踐形式上是不同的。傳統分工是縱向一體化的生產方式,各項業務在一個大企業內進行,業務之間用產權關系連接，產品需要統一設計、生產，各個環節不能自主修改設計，生產出的產品是一個完整體系，一旦局部損壞，會導致整個系統癱瘓，難以修復。模塊化采用橫向一體化的生產方式,企業將大部分業務外包,業務之間用市場關系連接,各個廠家按照產品分解出來的模塊單獨生產,最后進行組裝，當產品的部分模塊損壞，可及時更換新模塊。在遵循接口或結構參數標準化的基礎上，各個模塊可以自由的被研發，更利于產品性能的提升，當部分模塊無法達到用戶對產品性能的需求時，可以自由更換其它模塊，避免了整個產品的更換。
五、模塊化設計理念應用于會展設計中的必要性
模塊化設計范文第4篇
關鍵詞：保障性設計；模塊化設計；陳列展覽設計；設計趨勢；
Abstract: In the excellent museum display and exhibitiondesign, more and more advanced technology and equipment makes the display and exhibition more attractive to the audience, but in the use and maintenance, but ithighlights a number of issues did not exist in the traditionalexhibition, including morehigh usage costs. Starting fromthe point of view to strengthen the design effects and conservation of whole life costs, affordable design and modular design can be as much as possible to solve these problems, this will also be the technology trends of the future museum design.Keywords: security design; modular design; display and exhibition design; design trends;
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
我們在目前的博物館陳列展覽設計中，特別是常規展覽，運用到了越來越多的先進技術和展陳設備，力求使我們的陳列展覽更為吸引觀眾。然而，我們也面臨了越來越多過去所不曾遇到的問題。最為顯著的一點，就是我們的展覽全壽命經費無法控制。從設計伊始，由于種種原因，設計被反復修改，經費也一再調整，大量的高新技術和設備甚至是實驗性地添加在設計中，更不用說展覽完成后的使用成本根本未加計劃。
博物館的陳列展覽毋庸置疑是一項藝術創造，但它也是一項系統工程，國家的規范和標準逐步地完善，這種設計本身的要求將越來越高。從加強設計效果及節約全壽命費用的角度出發，我們目前所面臨的問題亟待解決，這是設計藝術所無法解決的，這需要更為系統和科學的工程技術，保障性設計和模塊化設計可以盡可能地解決這些問題，這也將是未來博物館設計的技術趨勢。
二、保障性設計的由來與理念
保障性設計的理念，是基于項目或產品在設計之初就綜合考慮各種維護保障問題，將有關維護的標準及要求從資源和費用的角度反映在設計方案中，以使得項目或者產品能獲得更好的使用性能以及更低的使用成本。
這個世界上幾乎沒有不需要維護的設備或產品，更有甚者，美國那號稱世界最先進的戰斗機F-22采用無數全球領先科技，其實戰性能尚未可知，但其使用成本卻令人瞠目，每飛行小時的維護工時是30小時，飛機良好率僅為55%、故障前平均飛行小時僅為1.7，而每飛行小時的使用費用是4.4萬美元。這是真正買得起用不起的設備，連美國這種大富豪都不得不對這個項目一再壓縮。在我們的生產生活中，類似的例子數不勝數，現今的打印機價格非常低廉，可更換一次墨盒就足以購買幾臺打印機了。做為商家的促銷手段且不做評論，但就現實意義來說，現在越來越多的產品確實讓我們需要越來越多的考慮除初置成本之外的使用成本。
在博物館的陳列展覽中同樣會遇到這類問題，展柜展架等展具，燈具計算機以及投影儀等展覽設備，除開維護更換，即使是在日常的使用中，仍然會產生很大的費用支出。在我國目前大多數的博物館設計中，實際上對于此類使用過程中的維護和經費并沒有嚴格的標準和設計指標。因此，在博物館陳列展覽的設計中，筆者認為，可以引入國際上比較流行的保障性設計，來提高博物館陳列展覽的設計水平，控制展覽制作成本，以利于展覽使用成本指標的計劃和執行，節約在使用過程中的人力及經費的投入。
三、模塊化設計的由來與理念
模塊化設計（Block-based design），是相似性原理在產品功能和結構上的應用，簡單地說就是通過一定范圍內的不同功能或相似功能、不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構成不同的用戶定制產品，以滿足不同需求。是一種實現標準化與多樣化的有機結合及多品種、小批量與效率的有效統一的標準化方法。
模塊化設計已經應用到我們工作和生活中的方方面面。最直觀的，個人計算機。人人都接觸得到計算機，最初的計算機笨重昂貴，直到IBM提出個人計算機（PC）概念并將其模塊化。如今的計算機各種零配件雖然是由全球眾多廠商生產，但除蘋果之外，幾乎所有相同功能的配件都能適用并互換，這為用戶將來升級或更換零配件帶來了好處。我們不用為了提升工作效率而更換整臺計算機，有時候僅僅更換一兩個配件就可以，這不僅大幅提高了個人計算機的使用效率，也節約了大量的資源和使用成本。同時，模塊化還帶來了一個顯而易見的好處，我們更換設備更為方便，甚至不需要專業技能，只需要部分常識就能自己動手更換。來自瑞典的家具經銷商宜家同樣也采用這種理念，這對宜家帶來了制作簡便、運輸更有效率的優勢，實際上，大多數購買宜家家具的用戶本身并不是專業的木器制作者。
在博物館的基本陳列中，雖然我們的設計中采用了眾多類似于雕塑、油畫以及平面設計的藝術品，但實際上仍然有大量的展板展架以及展柜采用常規的制作方法設計。這就使得每一個普通的展覽用具都是專門定制的，這既增加了制作周期，也讓制作成本難以控制。如果基本框架采用模塊化設計制作，然后添加各類藝術設計和多媒體設計，而不是每次展覽設計都像對展柜和展板進行一次專門的系統設計，相信展覽成本會下降頗多，制作周期也會大幅縮短。
四、保障性設計與模塊化設計在展覽中的運用
模塊化設計范文第5篇
關鍵詞：模塊化；低成本；易用性
中圖分類號：J05 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2014）08-0050-01
一、模塊化設計
模塊是一個系統中具有相對獨立性的、完成某一功能的一個部分。模塊化設計就是為了設計出具有多種功能的不同系統。即設計出多種模塊，將其經過不同方式的組合來構成不同系統，以解決系統種類、設計制造周期和成本之間的矛盾。它是一種標準化方法，是標準化原理在設計方面的應用。
二、當今時代背景下的模塊化設計
當今，資源枯竭和環境惡化問題，正在對人類社會的生存發展造成巨大的威脅。因此，在提倡綠色設計與可持續設計的同時，探究有效的設計方法成為現今的一項研究熱點。而由于模塊化設計具有縮短產品設計周期、利于產品的更新換代、便于產品的改裝，拓展及維護和有效降低成本等優越性，可以看出模塊化設計是實施綠色設計與可持續發展的有效手段之一。
目前，模塊化設計的思想已經滲透到許多領域，例如機床、減速器、家電等等。在每個領域，模塊以及模塊化設計都有其特定的含義。傳統模塊化設計強調模塊的通用化、標準化和系列化，一般適用于系列分級特性比較明顯的產業及其產品族的開發。
如今模塊化設計在很多方面已經有了一套標準，以家具為例，這些標準主要有產品設計標準化、原材料標準化、設備的標準化、工藝標準化等。
三、低成本模塊化設計如何達到易用性要求
（一）材料的選擇
產品要使用戶達到高受益，首先要滿足用戶的需求。而用戶的需求通常由用戶對材料的視覺、觸覺甚至是嗅覺等感官支配決定的。因此，產品的材料和工藝直接影響人們和產品的互動。
當今的低成本模塊化設計，在材料的選擇方面已經有了標準，但是由于科技的發展，有些標準也許已過時，我們在考慮標準的同時，應該思考有沒有比標準更好的選擇。設計師在設計過程中應該盡量使用易再生且對環境沒有危害的綠色材料。同時，應盡量選擇來源充足，成本低廉卻能達到產品所需要的功能要求的材料。即用最少的材料實現最佳的效果。
此外，為了降低成本，可以通過標準化減少原材料的種類，如控制表面裝飾、油漆品種等。但是太少的種類容易造成產品多樣性的缺失。因此，要根據產品的生產數量規模來確定原材料的品種。
（二）產品模塊的指示與識別設計
模塊從作用上劃分，可以分為功能模塊和裝飾模塊。
功能模塊是決定該產品主要功能的模塊。如柜類家具的旁板、背板等板式結構的功能模塊組成了柜子框架這一形體模塊。
為了達到產品的易用性要求，功能模塊應該具有一個良好的指示與識別設計。產品的指示與識別設計是將其功能及特性準確合理地闡述的一種設計方式。為了使用戶快速而準確的使用產品，首先需要通過把握人機工程學的要求以及用戶的使用心理與習慣，來確立產品的自身形態、使用方式與操作方法。并且模塊的連接處的設計應該盡量簡單易操作。使用戶在使用產品時獲得一種方便愉悅、舒適安全的感覺。例如當今有很多模塊化的簡易書柜，它們由各種大小不一的模塊組成，簡單的框架造型與拼接方式讓用戶能夠很快的明白產品的使用方法，而且可以使用戶隨自己意愿對其進行組合，體現了模塊化設計多樣性的一大特點。
（三）產品模塊的語義認識
模塊化產品的設計語義是通過產品的裝飾模塊來表述的。裝飾模塊主要包括裝飾線條、線腳等裝飾件，色彩模塊、文字、標志等平面模塊。它是構建產品的功能環境和人文環境的主要模塊。裝飾模塊也是產品形態的一部分，它的形態風格因素是來源于人類長期以來的經驗的積淀，使人們產生豐富的聯想和想象，讓人們不需要說明書就能悟得產品的使用方式。
（四）模塊中情感因素的融入
現代產品設計是一種深入人心的造物活動，產品設計不單單是一種物的表象，而應被看作是物與人交流的媒介。因此模塊化設計中，在滿足以上提到的一些原則之后，也同樣應該融入情感因素，使用戶在使用時獲得一種情感共鳴和心理滿足。例如現在市面上有設計成屋形的文件柜，造型可愛有趣，使用方便的同時還能使用戶獲得一種愉悅。
四、結束語
當今模塊化設計的原理在各個領域被廣泛使用。本文闡述了當今模塊化設計的發展，提出了低成本標準模塊化設計在設計時應從模塊的材料，模塊的指示與識別，語義認識，情感因素的融入幾個方面深入。從而實現產品的易用性，并使產品物美價廉，使用戶獲得高受益。
參考文獻：
