模塊化設計在產品設計中的應用

■汪 杉 Wang Shan

(長江師范學院，重慶涪陵 408100）

所謂模塊化設計就是將產品的某些要素按照其功能以及形態來劃分產品的一些組合部件，通過一些特殊的結構連接組合在一起，構成一個新的產品系統。通過這種組合形式使產品具備各種不同的或相同的功能以及多種表達形態的可能性。這種模塊化設計使得消費者在選擇產品的時候能夠根據自己的需要和喜好進行個性化的組合，以滿足產品多樣性的要求。模塊化設計思想近年來在產品設計中的應用越來越廣泛。越來越多的設計師在進行產品設計的過程中都會或多或少的運用模塊化設計思想。

嚴格意義上說，模塊化設計的思想是綠色設計思想的一種表達方式。一者模塊化設計思想利用到產品設計中去能夠縮短產品的研發周期、制造周期。快速增加系列化產品的推出，能夠快速響應市場應對市場的不斷變化；再者，模塊化設計思想運用到產品設計中能夠有效延長產品的生命周期。從而有效減少產品廢棄帶來的資源浪費和環境的破壞。方便產品的重新再利用、維修以及回收再處理。

1 模塊形態類型

1.1 功能性變換設計的模塊形態

所謂的功能性變換設計的模塊形態就是將產品通過系統集群的方式將產品的功能部件單獨作為一個功能模塊，在使用的過程中通過適當的增加和減少功能模塊來達到消費者的使用要求。

這種通過功能部件組合的方式在產品設計中運用非常廣泛，圖1為現代家具設計中的衣柜設計以及其部分功能部件。這種形式可以根據不同消費者的消費需要選擇不同的功能部件就能夠滿足不同消費群體的一些特殊要求。比如，可以根據年齡增長對衣柜的不同要求，合理增加或減少功能部件的方式滿足各個時期的需要。兒童時期，放置折疊衣服比較多，可以通過購買多種層板來實現，隨著年齡的增加，對衣服的放置方式要求越來越多，這時候就可以購買各種功能部件。如：掛褲架、格子抽、掛衣桿等功能部件來滿足。不需要再重新購買新的家具。同時也增加了家具市場消費者的可選擇性[1-3]。

圖2為多功能模塊化設計的插線板。通過不同的模塊組合形式，能夠滿足各種場合，各種功能需要。消費者在選擇插線板的時候也可以根據自己需要進行自行選擇。當插線孔位不夠或者給其他電器使用時，只需要增加一個與之對應的插線接口模塊就可以滿足使用要求。不需要像以往那樣拉上很多線才能滿足使用要求。使得產品在使用過程中能夠既滿足功能需要又美觀大方。

1.2 組合型變換設計的模塊形態

所謂組合型變換設計的模塊化形態就是將產品的各個零部件作為該產品的一個模塊，通過特定的結構進行組合，這種組合形式能夠使產品具備多種最終狀態，從而使消費者在產品使用過程中始終保持對產品的新奇感[4]。

圖3為Daniel Lago設計的一款經典七巧板書架設計，該家具最大的特點就是其運用的模塊化組合設計。通過各個模塊之間的自由組合，該產品能夠表達出各種不同的狀態。使得不同的消費群體在家具選擇過程中能夠根據自己的喜好進行家具的重新布置。既滿足了產品的功能需要，又滿足了產品的多樣性、個性化需要[5]。

■圖1 衣柜及其部分功能配件■圖2 模塊化插線板■圖3 Daniel Lago設計的七巧板書架的模塊化組合方案■圖4 利用模塊化設計思想延長產品生命周期

當然，就目前模塊化產品設計而言，除了上文提到的兩種設計形態之外，可能更多的應該是這兩種設計形態的組合，在此不做過多的贅述。但是，不管是哪種設計形態的表達，本質上講，模塊化設計思想在產品設計中的運用依然是延長產品的生命周期的一種有效設計手段[6]，在產品設計中同樣具有非常明顯的優勢和特點。

2 模塊化設計特點

2.1 滿足個性化需求

模塊化設計本身就是一種通過模塊變換來增加產品多樣性的設計[7]。可以通過增加不同的功能模塊或者通過不同的組合形式，來使產品功能多樣性、形態多樣性。可以同時兼顧產品形態及功能要求。對不同的消費群體。不同的審美需求都能在最大限度上滿足。所設計出來的產品也是個性化十足。

2.2 利于產品的更新換代

產品的更新換代是每一個企業在市場競爭中必備的手段。是企業保持市場活力的重要保障[8]。往往具有前瞻性產品的企業都能夠帶來較大的利潤。最有代表性的就是我們熟知的家電行業市場，為了適應市場獲取最大的利潤并迅速搶占市場，使得當代家電行業產品更新換代速度非常快。如何適應這樣的高速發展，產品更新換代的速度就是最直接的影響因素。目前，搶占時間最強有力的保障就是運用模塊化設計的思想。通過更換產品設計中的某一個或者某幾個模塊就能夠實現產品的升級改造。在產品設計過程中只需要重點攻關幾個更新模塊的設計就能夠完成[9]。不需要進行產品的整體改造設計。從而能夠更好地完成產品的更新換代。

2.3 降低成本

模塊化設計是一種工業化的規模化設計，滿足工業生產的一般規律。能夠實現產品各模塊的標準化批量生產[10]。最終的產品形態只是各模塊組合的結果。所以，在產品設計階段，只需要設計非標準模塊或某一個功能模塊就能滿足產品的市場需要，從而降低了生產成本。在產品制造階段同樣如此，標準模塊或者不需要改變的基本功能模塊可以實現大批量標準化的生產模式，從而降低了因產品的改變而不斷變化的生產成本增加的可能性。在產品的組裝階段也是如此，對于小型的模塊，因為采用的是模塊化設計思想，所以其安裝比較簡單，消費者自己就可以安裝。從而有效降低安裝成本，對于大型產品而言，利用模塊化設計思想能減少大型機器的參與，比如航母的制造，就是利用一個一個的模塊組合完成的安裝形式。從而大大降低其安裝成本。對消費者而言，在產品選擇中也不需要選擇自己不需要的模塊。從而降低了消費者的使用成本。

2.4 縮短產品的設計周期

產品的設計周期越長，對企業而言，所產生的成本和市場風險就越大。如何在有效范圍內縮短產品的設計周期是每一個企業都積極探索的事[11]。模塊化設計正是在這樣的條件下產生的一種比較好的新產品開發模式。在產品的設計初始階段，就研究制訂好設計方案。把產品設置為多個模塊，其中有一部分是產品的標準模塊，其他少量的為非標準模塊。通過這種標準模塊和非標準模塊的結合形式來完成一件或一個系列的新產品設計。只需要通過對非標準模塊的重新設計，再與標準模塊組合。通過這種形式能夠在短時間內完成一件或多件產品的再設計。從而更加有效的完成產品的設計，大大縮短產品的設計周期。

2.5 延長產品的生命周期

任何一件產品都要經歷導入期、成長期、成熟期和衰亡期。被稱之為產品的生命周期。如何讓產品發揮最大的使用價值，最大限度的減少浪費是我們現階段積極探索的一件事[12]。就產品設計而言，就是如何延長產品的使用期，讓產品最晚進入衰亡期。目前，我們熟知的延長產品生命周期的有效方法大概有兩種：一種是將因損壞部件而被動淘汰的產品修繕再利用，將因不喜歡而被動淘汰的產品直接回收并進行簡單的清潔處理后再利用。我們熟知的二手市場就是這樣的一種模式。另一種就是將淘汰的產品通過改變其功能件使其成為一種全新的產品形式，通過這種創造手段達到延長產品的生命周期的目的。而產品模塊化設計的思想正好可以運用其自由組合以及自由更換其功能模塊的特點，可以將產品使用周期最大限度的延長（圖4）。

3 結語

隨著產品設計中模塊化設計思想的運用不斷增多。模塊化設計的優勢和競爭力逐漸顯現。但是，如何正確合理的在產品設計中運用模塊化設計，如何讓模塊化設計思想和其他設計思想更好的融合仍然是我們需要思考的問題。

（責任編輯：肖 佳）

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