時間：2023-06-05 10:15:21
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇模塊化設計技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：U662 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）18-0056-01
隨著科學技術的快速發展，船舶制造業在市場競爭愈演愈烈。而傳播制造業在市場上競爭的焦點體現在船舶建造的周期，船舶質量、建造成本以及性能上，因此，只有不斷地更新造船的技術和模式才能在激烈的市場競爭中求得一席之地。而因為船舶制造的過程較為復雜，建造的規模大，難以實現船舶制造的批量化生產。并且制造船舶的成本高，建造時間長風險大，船舶的設計也需要滿足客戶多樣化的需求。但傳統的船舶小批量的生產方式阻礙了標準化的生產方式，主要的原因在于設計量大，制造周期長。而模塊化技術為船舶制造業標準化的生產提供了途徑，船舶的制造過程可以利用已有的標準化和系列化的模塊，快速地組成整船。在船舶制造業中采用模塊化技術能有效地降低船舶開發的成本，縮短船舶建造的周期，也能符合客戶個性化的要求。除此之外，采用模塊化技術能方便對船舶的設計以及系統的管理，便于日后船舶功能的維修，有效地提高了船舶的生命周期。目前，在玻璃鋼游艇設計中已經廣泛地采用了模塊化技術。
一、模塊化造船概述
模塊即是可組合成系統以及具有某種功能的通用獨立單元，是模塊化產品中最基本的組成要素。模塊化技術在產品設計的過程中，可以將不同的模塊進行組合，從而組合出大量的產品。因此，模塊化技術在產品設計中的應用，可以使企業通過各種模塊之間的組合，從而快速地，并低成本地生產出適應市場要求的產品。
船舶制造業是一個較為復雜的大型工程，因此其模塊也相對要復雜得多。船舶的模塊包括結構以及功能模塊兩大類，兩種模塊都有特定的界面、尺寸和連接的形式，具良好的通用性。而船舶制造業中的結構模塊具有尺寸互換性，結構模塊在安裝連接的過程中，對其幾何參數必須要符合某種規定，如此才能保證結構模塊互相通用和兼容。船舶制造業中的結構模塊包括艙壁模塊以及甲板模塊等，此種類型的模塊不僅能實現在同一艘船的船艙區域使用，也能在不同船舶相同區域且載重量相當的條件下進行互換。而船舶制造業中的功能模塊是相對獨立的模塊，能實現功能的互換性，功能模塊的性能以及質量參數必須要能滿足通用或兼容的要求。在船舶制造業中的功能模塊包括了機艙設備、艙室以及梯道模塊等，這些功能模塊均能在不同的船型上使用。船舶制造業通過這些標準的模塊進行重新的組合，能顯著地降低船舶設計的工作量，提供多樣化和個性化的船型以適應市場上用戶的需求。
在船舶制造業中采用模塊化技術能有效地改變過去單件生產單件設計的方式，通過模塊化的技術，在船舶設計中采用模塊的組合，可以設計出多樣化的產品，滿意用戶個性化的需求。模塊化技術不僅沒有失去批量生產的優勢，也實現了標準化生產，是未來船舶制造業的發展方向。
二、玻璃鋼游艇實施模塊化技術的應用
我國在上個世紀90年代初，就已經開始計劃并研究船舶制造的模塊。在船舶制造業中燃油供油以及滅火裝置模塊等已經廣泛地使用，其中有些模塊已經實現了商品化，設備配套廠已經實現了成套提供，由此獲得了較為可觀的經濟效益。由于玻璃鋼游艇相對其其他類型的船舶來說尺度較小，因此玻璃鋼游艇的與其他類型的船舶加工工藝也存在很大的差別，但對玻璃鋼游艇采用模塊化技術可以借鑒大型船舶模塊化的研究成果。
玻璃鋼游艇與傳統大型游艇的工藝都很復雜，其管件的數量大，管件的品種也多。比傳統大型游艇更困難的是那件管件都分布在狹小的區域，工藝相依來說也較為復雜。且均是在將模塊進行組合后，在結構去鋪管和布線，這種方式大量地增加了船舶作業的難度。在玻璃鋼游艇設計中采用模塊化設計，需要在設計中大量地采用標準的接口、使管以及電裝，可以大大地簡化工作。除此之外，在對玻璃鋼游艇的結構進行設計的過程中，要綜合地考慮到管和線的走向，使管路開口可以跟玻璃鋼游艇穿行一次成型。這樣在施工的過程中，便不用去考慮構建帶來不良影響，只用考慮到玻璃鋼游艇模塊的安裝。
玻璃鋼游艇的設計中采用模塊化技術，要綜合地考慮到玻璃鋼游艇的作業量與生產達到均衡。而在玻璃鋼游艇上應用模塊化技術能實現平行作業。傳統的船舶制造工藝，是將家具在車間做好，并吊裝匕船，校核尺寸后再運回車間進行進一步地修改和噴漆，最后再上船安裝。傳統的船舶制造工序較為繁瑣，裝飾空間狹小，延長了船舶上家具的安裝時間。但在玻璃鋼游艇中采用模塊化設計時，可以把游艇上的部分家具定義為結構模塊，然后給出具體的尺寸，這些家具在車間制造完成后，便可以直接在游艇上進行安裝。這種模塊化技術能有效地改善玻璃鋼游艇的作業環境，提高生效率。
結論
綜上所述，在玻璃鋼游艇的設計中采用模塊化設計能大大地簡化總體設計的工作量，有效地減輕了玻璃鋼游艇設計人員的勞動力，并顯著地縮短了玻璃鋼游艇的設計周期，有利于新產品的開發。并加快船舶的更新換代，設計出更多多樣化和個性化的產品，滿足用戶對產品的需求。玻璃鋼游艇采用模塊化技術，可以讓玻璃鋼游艇的設計人員對模塊進行拆分，簡化復雜和重復的生產工藝。以便更好地實現游艇生產的自動化和標準化，有效地提高企業的生產效率，縮短產品研發和設計的周期，顯著地降低制造成本。并且節約了工人的勞動力，降低了作業的難度，并提高了玻璃鋼游艇產品的性能。在玻璃鋼游艇設計中采用模塊化設計，能有效地提高游艇企業在市場上的核心競爭力。
參考文獻
[1] 柏志輝，葉家瑋，李躍先等.模塊化技術在玻璃鋼游艇設計建造中的應用[J].船舶工程，2010，32（1）：65-68.
[2] 劉雪松，周玉龍.夾層結構玻璃鋼游艇整船結構強度有限元分析[J].中國艦船研究，2010，5（2）：145-148.
關鍵詞：模塊設計；機械設計；應用
中圖分類號： THl2 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）03-173-2
0 引言
機械設計是工業發展的重要組成部分，在機械設計中，模塊化的設計方法是提升設計效率的重要方式。但是在實際設計與應用中，依然存在較多的缺陷，且隨著科技的不斷發展，模塊化設計方式必然會隨著科技的進步而不斷創新。在此情況下，加強對模塊化設計方法的研究，并且探究其在機械設計中的應用具有重要的意義。
1 模塊化設計方法
1.1 模塊劃分
在模塊化設計方法中，其決定設計產品的質量與效率，其需要在保證產品性能的基礎上，最大程度的實現設計的優化，在劃分過程中，需要注意以下幾點原則：第一，在模塊化過程中，需要保證整體的性能；第二，在模塊化的設計中，需要保證結構的獨立性；第三，需要保證功能的完整性；第四，需要保證連接部分的合理性；第五，需要最大程度地控制模塊的數量；第六，需要滿足精度、性能、成本以及結構等多樣化的形式；第七，需要保證機構的簡單特點。
在模塊化的設計中，為了保證系統的整體使用性能，需要根據實際情況，保證系統的功能模塊的組合性以及互換性[1]，例如在裝配產品的過程中，對于具有相同功能的單元，需要保證其具有相同的基面和尺寸，這樣才可以有效地將不同的零部件組合起來，形成相應的模塊[2]。總之，在模塊的劃分中，需要在保證整體功能的基礎上，最大程度地降低模塊的數量。另外，在組合的過程中，要保證組合的不同部件具有相同的功能，并且處于同一個基面中。這樣才可以最大程度地通過模塊化設計來提升機械設計質量和效率。
1.2 設計方式與功能分析
1.2.1 設計方法
模塊的設計方法主要包括橫向、縱向和混合三種方式，在設計過程中，橫向的設計主要是指不改變參數的情況下，對模塊進行設計，以此來提升設計質量；縱向設計主要是指對不同規格的產品進行設計；混合設計是為了滿足客戶的需求，將兩種設計方式結合起來，以便最大程度地提升機械設計質量。
1.2.2 功能分析
在模塊化的設計中，根據實際情況，可以將模塊化系統分為混合和純模塊化系統兩個部分，根據模塊的組合可能，同樣可以將其劃分為閉式系統和開式系統。其主要功能包括以下幾個部分：
基本功能是模塊中基礎的功能，不可或缺，在系統中無論設計多少模塊，必須要保障基本功能的完善性。
輔助功能主要主要是實現相應設計模塊的功能，以此來提升機械設計的整體效率。
特殊功能主要是指某種產品的特殊功能，如對鏜孔功能進行模塊設計，可以發揮模塊化設計的特殊功能。
適應功能主要是為了生產的需求，調換相應的零部件或者模塊來適應生產的需求，因此，其可以稱之為適應模塊。
2 設計步驟
在模塊化設計中，主要分為兩個不同層次的步驟，第一個為系列模塊，第二個為單個產品模塊。在模塊化的設計步驟中，單個產品的模塊化設計較為復雜，對機器的每個產品均需要制定不同的模塊，其具體步驟如下：
2.1 系列模塊設計
在系列模塊設計中，其主要通過計算實現對市場的調查與分析，確定用戶的需求，以此來設計產品的功能以及相應的模塊設計，之后根據功能的需求，設計相應的參數[3]。在參數確定成功后，可以對模塊進行切分，并且對模塊的結構進行設計，以此來形成相應的資料庫。通過系列模塊的設計，可以構成模塊化設計的整體功能，從而可以提升機械設計質量及效率。
2.2 單個產品模塊化設計
單個產品的模塊化設計是建立在系列模塊設計的基礎上來完成的，在單個產品的模塊化設計中，需要根據用戶的需求來確定參數以及模塊的選擇，在確定完成后，需要對模塊進行組裝和分析計算，以此來保證模塊的最佳使用性能。
3 模塊化與科技的融合
3.1 模塊化與成組技術
在模塊化設計方法中，其與成組技術存在較多的共同點，成組技術主要是應用零件以及工藝的相似性，將其進行劃分，之后對相似零件進行標準化的處理，以此來達到生產的目的[4]。而在模塊化技術的設計中，其與成組技術的應用存在相似性，將相同類型的軟件功能集合起來，形成相應的模塊?？梢?，在模塊化設計方法中，運用了成組技術的理念，較好地提升了機械設計的質量和效率。
3.2 柔性制造技術
柔性制造技術是通過靈活性和多變化的特點來實現對生產的優化，在模塊化的設計中，同樣運用了柔性制造技術，其主要是在解決機床的共性之后，實現對機床個性化問題的解決，在此過程中，秉承的思想是通過運用最少的模塊來實現對功能的設計。通過對柔性制造技術的應用，可以保證在機床的生產中，可以做到一機多用的目的。目前，模塊化技術以及柔性制造技術已經成為機械設計的重要研究項目之一。3.3 計算機輔助技術
在模塊化設計方法中，計算機輔助技術同樣是模塊化技術的重要組成部分，在計算機技術中，CAD、CAPP以及CAM均為輔助技術手段，在設計過程中，通過相應的計算，可以實現穩定性和l理性的設計。另外，在模塊化設計方法中，可以充分發揮計算機的輔助功能，最大程度地提升機械設計的效率。
關鍵詞：模塊化；分工；設計規則；背對背競爭
1模塊化與分工的區別
盡管模塊化與分工之間存在天然聯系，但是在經濟系統中它們還是有諸多不同的，具體表現在：
首先，模塊化是分工的必要條件而非充分條件。也就是說有模塊化一定就有分工，但有分工不一定有模塊化。分工追求的是生產效率，在交易效率允許的情況下，分工越細越好，越細越能提高專業化程度，越能提高其在特定技能上的熟練程度和知識積累，從而越能提高勞動效率。模塊化比分工更為精細和復雜，要求模塊執行者對模塊化對象要有足夠的認識，而不僅僅要求有分工得以進行的技術創新和制度保證。不是任何進行了分工的產品、技術、市場或組織都有模塊化的可能和必要，因為模塊化對產品、技術、市場、組織有其特征性要求，并且模塊化的進行也要進行成本收益分析，模塊化之后生產和功能效率必須得以提升。
其次，由模塊化與分工產生的競爭模式有很大差異。模塊化是一種允許“允許浪費”的的價值創造過程，在每一個環節上都有至少有若干個備選的模塊商被選擇，即在組裝總系統時，每個子模塊都有很多模塊供應商提供模塊化產品，所以總模塊商可以選擇每個子模塊化中的一個供應商，這就有可能使有的模塊供應商未被選擇，結果其模塊無人問津，使其投入得以浪費。由此可見這種“背對背”競爭是異常殘酷的，每個模塊供應商在標準設計規則下隱藏自己的獨特信息設計模塊，如果設計的模塊未被選中，那么就面臨被淘汰的風險。而分工是在分工經濟效應的指導下進行的，其競爭程度受交易效率和人口的影響，如果交易效率高，人口規模越大，那么就會加速分工的進行，從而加速競爭。
最后，模塊化與分工對信息的要求不一致。模塊化要求的信息分為兩部分，即“看得見的設計規則”和“隱性的設計規則”，也可分別稱為系統信息和個別信息。系統信息是大家都要遵守的信息，即各子模塊商必須在熟悉、運用和嚴格依據該信息的前提下加入子模塊的設計，若違背則整個子模塊系統將失去效用，然后在各自模塊設計上則有自己獨有的信息并在該信息下設計自己的模塊產品。由此可以看出，系統信息是大的環境，順應大環境是個體存在的前提，而且由于個體信息的不同才出現了多樣化的模塊。分工對信息的要求是這樣進行的，隨著分工的演進，信息逐漸向市場的各個方面滲透，由于信息的分散和不對稱，然后產生專業經濟的組織和結構，但是市場由在價格競爭的過程中維持公平，抑制了信息不對稱導致的機會主義傾向，從而讓每個經濟參與主體能享受專業化經濟帶來的經濟生產力的提高，即使他們不知道其他方面的信息，而由經濟生產能力的提高導致市場的擴大進一步加深了分工。由此可知，即使分工產生了信息不對稱，但是由于價格信號的作用，信息不對稱帶來的不利基本可以避免，并且通過信息的分解和滲透進一步導向了分工的深化。
2模塊化對分工的積極影響
目前通過對產品、技術、組織的模塊化，經濟效率得以極大地提高，之所以會出現這一現象，一個最基礎的原因是模塊化對分工產生了積極地促進作用，主要表現在如下幾個方面：
首先，模塊化促進了專用只是向通用知識的轉化，通用知識的豐富促進了分工的深化。
隨著模塊化的進行，越來越多的普通工人和技術力量加入到模塊產品的設計和制造中來，通過實踐和交流，他們一方面獲得了更加專業化的知識，并且在交流的過程中，這些專業知識會向通用知識轉化；另外通過產學研的緊密結合，這些專業化的知識很可能通過教育、培訓轉化為通用知識出現在教科書和一般的文字資料上，然后通過學習更多的人得以掌握并且運用于更為廣泛的領域，從而這些領域的分工在新知識的作用下得以深化。模塊化通過這種方式間接加深分工是很一般的現象，這也是一般科技得以發展的機制，即某一領域的專業化實踐促進了專業化知識的形成，然后通過教育和培訓，這些知識被通用到其他領域，形成新的科技，然后通過工作人員的實踐和發現，又形成了新一輪的知識，如此循環往復。
其次，是模塊化可以降低分工的協調成本，從而提升分工的效率。
在一般的分工合作中，協調成本在所難免，因為產品的完成時依賴于各個工人和部門的分工協作完成的，各個部門之間一般有緊密的聯系，一件產品的完成有待于各部門之間的協調，所以協調成本的高低會嚴重影響一件產品生產的效率。一般而言，越是復雜的產品越是需要多個部門的協調，相應的協調成本也就越高。各個子模塊被分解之后，其在“隱性設計信息”下根據自身資源、比較優勢和核心競爭力獨自設計自己的由競爭力的模塊，盡管各個模塊在功能和質量上會有差異，但由于遵循的是同一套“看得見的設計規則”，所以各個子模塊間具有很強的兼容性。盡管分工合作中不管是顯性知識還是隱性知識都會隨著系統的更新而變得日益復雜，從而使學習越來越困難，從而導致協調成本的逐漸增大，但是由于模塊式在信息治理上的優越性，協調成本將會大大降低，從而減少分工協作中的信息不對稱和敲竹杠問題，進而分工效率能夠提升。
第三，模塊化可以提高人力資本，人力資本是分工演化的人的而非物的因素。
現代經濟是分工經濟，我們的時代已經走入模塊化時代，模塊化時代要求專業人才做支撐。但是模塊化本身也可促進專業化人才的形成。隨著系統模塊的分割，各個子系統進行自主設計，在設計上基本上不要和其他模塊進行交流，所以其中的團隊成員在其領域學習范圍越來越窄，技術越來越精細。術業專攻的結果是專才的出現，從而每個模塊內部將會積累越來越豐富的人力資本，這些人力資本在子模塊化產品完成后無論是繼續選擇待在原企業還是走向其他企業，都會將其所學技術帶走并運用于其他模塊的研發，分工是在人的勞動中完成的，人力資本的提高毫無疑問將會促進分工的廣化和深化。
關鍵詞：包裝機械 模塊化設計 應用 前景
中圖分類號：TB846 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0076-03
隨著社會經濟的發展，用戶對產品的個性化提出了更高的要求。包裝機械的設計也受到了市場經濟的沖擊，需要從縮減成本、加快開發和個性化設計等多個方面考慮自身的改變。傳統的包裝機械生產的批量較大、成本較高、品種較少，這已經適應不了市場的需求，必須加快自身改革的腳步。模塊化設計是一種用功能決定包裝機械設計的手段，它可以最大化滿足客戶的需求，應對市場的變化。因此，將模塊化設計加在包裝機械設計中是時展的趨勢，也是包裝機械緩解當前困境的措施。
1 包裝機械模塊化設計的內涵與特點
1.1 模塊化設計的內涵
模塊化設計是建立在分析產品功能基礎上的，在選擇前需要商家根據自身的需求選擇模塊。因此，模塊需要根據種類作出劃分，以方便客戶的選擇。通過這種設計，用戶可以選擇模塊的組合來決定產品的性能，以此來應對市場的快速變化。同時，這種設計也減緩了包裝機械更新換代的速度，用類似半智能化的設計手段來促進包裝機械的發展。
模塊化包裝機械的模塊有多種分類，根據功能和性能的分類大致有以下4種基本類型。
（1）橫向類型。橫向類型的模塊化設計是指不改變產品的主參數，利用模塊來實現產品的變形，以此來滿足用戶的需求。這種類型較為穩定，模塊設計也較為簡單，是較為常見的一種模塊類型。
（2）縱向類型?？v向類型的模塊化設計是指在同一類型的前提下，對不同規格的產品做定向修改。這種類型的模塊可以使產品更加多樣化，生產更多種類的產品，相比橫向類型較為復雜。
（3）跨系列類型。跨類型的模塊設計是指在一定范圍內改變模塊的某些性能，從而得到其他類型的產品。這種類型的模塊設計可以滿足多種用戶需求，但是投入和復雜程度都較高。
（4）全系列類型。全系列類型的模塊設計是一種綜合體，它既包括了橫向類型的模塊化設計，也包括了縱向類型的模塊化設計，是實現產品功能最大化的一種模塊設計類型。
1.2 模塊化設計的特點
模塊設計是建立在機械系統基礎上，同時它也結合了計算機系統和智能化系統，它的特點主要有以下幾種。
（1）簡化設計。包裝機械的設計是一個復雜的過程，需要從多個需求入手，然后分別設計相應的功能，最后綜合機械設計的原則和指標，完成包裝機械的整個設計。但是模塊化的設計卻可以極大程度地簡化包裝機械的設計過程，原本的模塊是固定的，只要根據功能需求選擇相應的模塊，然后綜合在一起，就可以基本完成整個設計。
（2）產品柔性程度高。模塊設計和機械設計不同，它可以獨立地存在，隨時將最新的技術應用在自身。因此，模塊化設計的更新換代是極快的。在此基礎上，生產商可以通過模塊設計來替代原本的產品功能，可以符合多種需求，有很強的設計柔性。
（3）便于維修。機械產品存在問題之一就是維修和保養困難，有時機械設備的維修和保養花銷遠遠超過了設備本身的價值。包裝機械也是如此，面對著維修困難的局面。模塊化設計很好地解決了這個問題，使不同模塊可以獨立地存在，在維修時只需要選擇相應的模塊就可以，方便了維修的過程。
（4）成本較低。模塊化的包裝機械在設計和制造的過程中都可以通過選用相應的模塊來完成，再加上設計的柔性較高，可以實現小批量的生產，降低了包裝機械的設計制造成本。
2 模塊的劃分和接口
2.1 模塊的劃分
模塊化設計是應用在機械設計中的，它不僅要符合自身模塊的設計指標，還要考慮到機械設計中的要求和指標。所以，在一定程度上，模塊的劃分要滿足機械設計的互換性原則，即模塊配合補位的尺寸是有固定的標準，可以實現相同模塊的互換。作為系統的一部分，模塊的劃分在一定程度上決定著機械系統能否正常運作。因此，模塊的劃分要有很強的靈活性，照顧到管理的方便。同時，還要考慮到產品的發展和變形，為實現其柔性奠定基礎。在具體的模塊劃分中，要注意以下幾點。
（1）滿足模塊多變性的需求。模塊在劃分的時候要從功能入手，力求用最少的模塊可以組成功能最多的產品。
（2）滿足模塊獨立性的需求。模塊在加入系統之后雖然是整體的一部分，但是要能夠獨立存在，使其功能和結構在獨立的情況下完整。
（3）結合部位的靈活。模塊是要加入系統中的，并且可以隨時拆卸。所以，模塊的結合部位要便于結合與分離。
2.2 模塊的接口
模塊設計的基礎是能夠獨立的存在且應用于整個包裝機械的系統，所以模塊的結合是模塊最重要的部分，結合的補位也稱為接口。模塊的接口在一定程度上決定著不同模塊之間的互換性和可組合性。據有關數據表明，模塊的性能60%以上決定于其接口。因此，接口的重要性可見一斑。
對于包裝機械來說，雖然其生產時的工藝力較小，不需要較多的依靠接口處的阻尼力。但是接口的標準化和通用化也決定著整個系統的性能，這關乎到模塊能否在包裝機械的系統中發揮相應的作用。因此，接口的設計一定要按照統一的標準，保證模塊組合的有效性。
3 模塊化設計在包裝機械中的應用――以貼標機為例
3.1 貼標機現狀
貼標機是包裝機械中最常用的一種，它用于對包裝成品做最后的加工，給產品貼上標簽。經濟在發展，時代在進步，人們在選擇商品的時候希望從商標中得到更多的信息，以此給自身的選擇提供參考數據。而且市場的需求的是多樣的，所以產品也必須具備多樣性的特點，這就給貼標機提出了更高的要求。
傳統的貼標機是一對一形式的，一種標簽對應一種機械。這種貼標機不僅提高了產品的成本，降低了商家的競爭力，還阻礙了產品的多樣化發展。所以，模塊化設計創新應用在了貼標機中。將模塊化設計應用在貼標機后，有以下幾點優勢。
（1）降低生產的成本。貼標機在應用模塊化設計后，可以實現多種標簽的標記，在需要的時候更換相應的貼標模塊即可。這就極大降低了生產的成本，提高了商家的市場競爭力。
（2）促進商品的多樣化。市場的需求變化是很快的，產品想要滿足市場的需求，必須加快自身的變化速度。產品的變化，相應的標簽也將變化。因此，模塊的設計可以讓商家忽略產品變化對貼標機的壓力，從而加快產品多樣化的發展。
根據上述的分析，可以很明顯地看出模塊化設計在包裝機械中應用的優勢，也正因為如此，當前的包裝機械大多采用模塊化設計的方式。例如，德國的krones集團是全球領先的包裝機械設計廠家，它們重視模塊化設計和包裝機械設計的結合，優化了包裝機械的性能，使自己的產品在市場上更具競爭力。
3.2 模塊設計在貼標機中的應用
模塊化設計可以改進包裝機械的性能，這是由于模塊的多樣性對包裝機械功能的提升。首先，模塊設計有自身的種類劃分，根據上文的分析，模塊的劃分在一定程度上決定著機械系統能否正常運作，因此需要滿足模塊多變性的需求、模塊獨立性的需求和結合部位的靈活等設計要求。在貼標機中也是如此，它可以分為冷膠貼標模塊、自粘貼標模塊、標簽滾壓模塊、基本模塊和傳送模塊等。
不同的模塊決定不同的性能，產品在制造的時候就可以根據需求選擇相應的模塊，然后組裝完成貼標機。而且，這種選擇的方案是不受限制的，客戶可以最大化地實現產品的個性化，同時貼標簽的位置也可以隨意指定，將貼標機的功能再次提升。
在2005年的德國慕尼黑食品技術博覽會上，krones公司展示了最新的高速貼標機，這種貼標機將商標的長度定在了240～600 mm之間，并且有一套通用的商標模塊，可以實現多種商標的互換。而且這種貼標機更換模塊的速度也較快，能靈活地滿足商家的各種需求。因此，krones公司的貼標機迅速占領了市場，將模塊化設計在包裝機械中的應用完美詮釋給了世人。
3.3 模塊化設計在包裝機械中應用的問題和前景
模塊化設計雖然有著不可替代的優勢，提升包裝機械的性能，但是也有自身的限制因素存在，具體表現在以下幾點上。
（1）開發的周期較長。模塊化設計滿足的功能較多，所以其在設計的過程中需要考慮多種問題，這就增加了模塊化設計的難度，延長了模塊化設計的周期。而且，模塊化的設計還要考慮各部分之間的配合問題，這就導致了一個修改導致整體機構設計的修改。因此，模塊化設計的前期設計工作任務量較大，需要從模塊的自身問題入手，分別探討不同的功過環境、不同的應用設備對整個模塊的影響?；谶@些原因，模塊化設計的開發周期比較長，消耗的時間往往是傳統設計方式的幾倍之多。
（2）開發過程復雜。模塊化設計需要兼顧多種模塊的協同運作，還要考慮模塊在整個系統中運作。所以，開發的過程比較復雜。而且，模塊化設計還需要考慮電子技術和計算機技術在其中的應用，在整個開發過程中要協調多種技術之間的配合關系。特別是為了實現模塊化設計的智能化，各種傳感器和PLC等軟件和程序都需要加在其中，使整個開發過程較為復雜，增加了模塊化設計的難度。
雖然模塊化設計有自身的限制因素存在，它的應用還是不可阻擋的。當前的機械已經向著自動化和智能化的方向發展，需要滿足多種需求。所以，必須從機械系統的整體劃分開始，利用模塊化設計來優化整個包裝機械的性能。再者，經濟的高速發展需要包裝機械生產的產品有一定的市場競爭力。因此，模塊化的設計應用在包裝機械設計中的腳步不可阻擋。就以目前的情況而言，我國的包裝機械應用模塊化設計的程度還不夠高，跟發達國家還有差距。但是市場經濟的壓力和國家對技術的重視都給模塊化設計在包裝機械中的應用提供了動力，它的前途必然是一片光明。
4 包裝機械設計中的其他優化方案
模塊化設計是包裝機械設計優化的一種方式，除此之外包裝機械設計優化的方法還有虛擬設計這種方式。虛擬設計是隨著計算機技術的發展而興起的，例如計算機的輔助繪圖軟件CAD和Solidworks等，它們可以實現在電腦上的三維繪圖，然后生成相應的技術指標和性能參數。這種方式不僅可以用來檢驗設計的故障與瑕疵，還可以簡化整個設計的過程。最重要的是，這種設計方式很方便修改，可以根據客戶的需求做出各種調整，直到客戶滿意為止。虛擬設計是在計算機基礎上發展起來的，所以它對計算機依賴的程度較高。但是這種依賴卻有利于包裝機械設計行業的發展，它不僅可以提高設計的速度，還可以將設計的成果進行模擬，檢驗其在特定環境下的工作狀況。虛擬設計是用現代的科技手段進行傳統的包裝機械設計。這是時展的趨勢，也給包裝機械設計行業提供了新的發展方向。
除虛擬設計之外，包裝機械設計方案的優化還有以市場需求為主的方式。需求決定市場，市場的需求方向即設計的優化方向。以目前的情況而言，包裝機械行業的市場需求主要有包裝機械的設計對環境的影響要小和設備購買的成本盡可能少。當前發展的是可持續的經濟，要求機械設備產生的污染物較少，產生的噪聲也要小，這就對包裝機械內含的科技提出了更高的要求。但是當前我國的包裝機械在這方面做得還不夠好，設計和生產的包裝機械還是以追求利益和生產為主，忽視了機械設備附屬的價值。包裝機械設備的競爭力在某種程度體現在價格上，客戶想用最低的價格購買性價比最高的產品。這種性價比更多體現在包裝機械設備的科技內涵上，包含的科技越高端，其本身的附屬價值就越高，同等資源消耗，可以用更快的速度和更高的質量產出更好的商品。
5 結語
時代的發展給包裝機械提出了更高的要求，需要從自身設計的柔性和符合市場需求等多方面做出調整，以滿足發展的需求。改革是動力，要實現包裝機械的發展，必須深化模塊化設計的應用。以目前的情況而言，我國的包裝機械行業和德國、美國和英國等國家相比存在一定的差距，模塊化設計的應用也趕不上發達國家的腳步。但是，這也為我們提供了更多發展的思路和方向，可以借鑒他人成功的經驗，最終實現模塊化設計在包裝機械設計中完美的應用。
參考文獻
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關鍵詞：虛擬企業 模塊化 經濟分析 構建策略
按照新制度經濟學企業理論創始人科斯教授的觀點，研究企業組織形態的本質不能回避兩個問題：一是這種企業組織形態為什么會存在，還有一個問題是這種企業組織形態的邊界在哪（曾楚宏等，2009）?；诂F代核心競爭力的資源觀理論和能力觀理論，企業實施模塊化的出發點很可能是不唯一的，有可能是出于社會物流資源的優化整合利用，也可能是出于社會物流服務能力的整合，當然也許還有其他未來會對企業競爭優勢起作用的因素。
企業借助現代信息網絡構建虛擬物流企業，其重要目的之一就是實現技術、能力與知識的快速集成，在技術、能力與知識多源組合的同時，實現虛擬企業的營銷終端整合、知識融合、技術提升、標準統一、并行研發、節奏優化、規模整合、產品線充實、情感磨合、品牌建設，也可以實現眾企業優勢要素稟賦的強化組合（郭曙光等，2011）。目前模塊化是虛擬企業構建的基本方法之一。那么各企業在構建虛擬企業時只考慮資源和能力的優化就可以跨越實現模塊化的門檻嗎？筆者認為，從企業模塊化現狀出發，各企業的要素稟賦具有歷史性、企業文化、文化傳統、品牌聲譽、管理思想、員工素質、地域傳統等多種、多元異質、多層次差異性，這些差異會在模塊化過程中在模塊化的邊界突出表現。因此模塊化的邊界就是模塊化運作的管理重點和研究重點，需要進行良好的研究和邊界設計。
模塊化理論演進及其動因分析
（一）企業模塊化的邊界形成分析
模塊化的經濟是一個綜合的概念，他包括規?；洕?、范圍化經濟、專業化經濟、集群化經濟、學習化經濟、網絡化經濟等（江積海等，2009）。上述經濟的要求往往會隨著需求市場和業界競爭的變化而變化，而部分原有中小企業自身的規模相對固化，這就為模塊化的分解與整合形成動因。目前模塊化產業集群是中小企業模塊化的重要實現形式，資源和能力的整合是其重要特征。而某些大中型企業實施模塊化的路徑是按功能分解資源及其能力，能力的分解是重要特征。筆者認為，模塊化對于中小企業來說，核心競爭力邊界的確定更為重要，這是企業參與企業集群的基本條件和獲利前提。
一般來說，企業在向最小的企業邊界收縮時一般要考慮兩個方面的協同，一是資源向核心業務領域變動，二是企業保留在業界具有相對競爭優勢的那部分業務能力。這是企業在規模和業務形式上的變動，形成具有效率優化的企業規模邊界。而優化后的企業通過與其他企業的聯盟或構建供應鏈實現整體服務能力的提升，共同構建優勢供應鏈，分享競爭優勢帶來的好處，這就構成了虛擬企業無形的能力邊界。為模塊化分解和模塊化整合提供了路徑依據。
（二）企業模塊化的運作問題分析
模塊化的實現與運作是眾多企業參與的動態的過程，由于企業差異性與參與度的信息不對稱，短期不能確定是模塊化經濟還是不經濟。這不僅取決于企業或模塊的外部生存環境，也要看企業模塊化的協同，特別是模塊化邊界間交流與交易的效率。特別是在模塊化的初期，企業之間還沒有實現重復博弈，模塊內外部的信任關系還沒有很好的建立，其策略的構建與實施更顯重要（郭曙光等，2010）。
一般來說中小企業實現模塊化的基礎除了自身資源局限性，也不同程度存在管理、文化、員工素質、反應能力、技術能力、供銷渠道、終端服務質量、客戶資源、研發、資金等多方面局限性。這些多方面的局限在進行資源與能力的企業邊界優化時，并沒有一并得到解決。也就是企業的模塊化分解與模塊化整合只是解決核心競爭力的保留與建立的戰略問題，并沒有深入涉及戰術層面的管理問題。
模塊化運作的戰術層面的矛盾一般集中體現在模塊化的邊界。模塊化的邊界既是信息交流的邊界，也是交易的業務邊界。產品與服務的交接與認可、企業的協同、知識的傳遞、技術標準的統一等也都是通過模塊的邊界進行的。因此，對模塊化的邊界進行多維的研究和設計，就具有極其重要的現實意義。
虛擬物流企業模塊化構建
（一） 虛擬物流企業及其形成機制分析
虛擬物流企業是由資源和核心能力都自主獨立的多個實體組織在相互學習并相互適應構成的物流行業的動態聯盟。企業交易虛擬化，具有松散性、多態性、動態性、暫時性、互補性、共生性的特點（郭曙光等，2010）。但現階段我國虛擬企業的缺點是動態聯盟間企業交易信任的缺失、激勵機制的不完備、交流的短促性、信息溝通的不對稱性、技術服務標準的不匹配、契約構建的脆弱性、產權的獨立性等。各獨立實體或模塊之間也需要由簡單博弈向重復博弈過渡，并在過渡中實現模塊的自我更新與改造。委托—問題的研究方法有助于這種缺點的部分解決，并且向模塊化方向發展也成為可能。陳安、劉魯（2002）通過對偶線性規劃思想來說明供應鏈上、下游企業關系，指出對上、下游雙方存在一種都可以接受的最佳方案，即“雙贏”的方案。
經歷多次合作、接受多次“雙贏”的方案的模塊化的獨立實體企業，在自身優化方面自我更新改造，也接受了虛擬企業的訓練，形成了虛擬企業構建與運行的共同的規則，相應的知識庫建立并不斷形成學習機制。學習機制和學習效應為虛擬企業的快速構建和優化形成健康的路徑。
（二） 虛擬企業模塊化應用的組織模式
虛擬物流企業模塊化的研究可以分別從外生動因和內生動因來闡述。外生的動因是因為企業原有結構對產品、技術、生產等外部條件變化的不適應，而進行模塊化以形成對外部市場與技術條件相適用的虛擬企業。而內生動因則較多的從效率和分工經濟的角度發展模塊化，以追求更高的企業利潤。也就是外生動因是為解決外部變化條件下企業的生存問題，內生動因是為解決企業的發展問題。
筆者認為基于內生動因應做好企業資源的模塊化分解工作，將企業資源集中到核心領域，注重企業資源利用效率的改善與提升，體現分工經濟；而基于外生動因主要是做好企業能力的模塊化整合，力圖形成企業能力最佳的無形邊界，更直接的注重企業的范圍經濟，更體現模塊化整合后的整體效應。以企業能力的模塊化整合為導向，以企業資源的模塊化整合為基礎。這在企業的現實管理上就需要確定企業模塊化的組織模式（雷如橋等，2004）。
物流企業模塊化為構建良好的虛擬企業提供了基礎。虛擬物流企業的模塊化的組織模式一般有以下兩種形式：第一，契約機制協調下的組織模式。第二，無契約機制的自由平散化組合的網絡組織模式。
虛擬物流企業模塊化構建的邊界管理分析
（一）模塊化的三個基本層次的邊界分析
模塊系統按照與工序的特點分為物理模塊、處理模塊、價值模塊（張治棟等，2006）。這是模塊化的一個基本層次劃分。虛擬物流企業模塊化的這三個層次應用和及其相應的邊界設計的要求也各不相同。
物理模塊強調虛擬物流企業的產品流程組合與生產規模的整體控制，是在資源層面上的整合和調控，體現產能上的規模經濟和集體議價優勢，模塊化企業間的邊界較為簡單，體現在生產技術和產品標準化上。較多的涉及企業資源的模塊化。
處理模塊更加體現虛擬物流企業的流程的優化，直接形成服務能力。當提升邊界管理效率，能體現較好的交易費用經濟，并能在應對市場變化時體現一定的速度經濟，契約的廣泛使用可同時降低資產專用性產生的風險。處理模塊的整合可以直接提示虛擬物流企業的競爭力。但差異化的模塊化單體企業的管理、文化、員工素質、反應能力、技術、供銷渠道、客戶資源、研發、資金等多方面局限性，造成虛擬企業日常運行的效率缺失和能力缺失，也是處理模塊日常邊界管理的重點和難點。
價值模塊的導向更強調虛擬企業的價值貢獻與分配，更能夠體現模塊的整體概念。價值模塊的邊界較多的涉及價值分配與企業戰略，具有長期性的特點。特別是企業無形資產與品牌商譽的管理與應用，知識創新與知識流動等。
筆者認為無契約模塊集群平散化的網絡組織模式可以適用物理模塊；而處理模塊和價值模塊只能是契約機制下的虛擬企業組織才能有效應用。以上三個模塊化層次所對應的邊界管理，可以相應的成為模塊化邊界設計的三個維度，即物理維度、處理維度、價值維度。
（二）新產業結構下模塊化應用的邊界設計分析
物理維度的邊界設計分析。物理維度的邊界設計基于產品模塊化、技術模塊化的管理現狀，以產品系列組合化、技術標準化、生產連續化為基礎，突出生產的可行性與經濟性。模塊化的物理維度的邊界設計，主要考慮生產技術的管理要點。這是虛擬企業構建的基礎性工作，較多的從原有單個企業的資源出發，優化協作，降低模塊間的交易費用和信息傳遞失真。突出技術標準的統一、服務標準的統一、信息平臺的統一、生產管理節奏的統一。
處理維度的邊界設計分析。當今供應鏈之間的競爭力提升較多的是流程優化，特別是供應鏈的工作流的流程優化。處理維度的邊界設計主要是從工作流的流程優化來考慮。對于需要虛擬企業共同應對的市場需求分析與產品定位、失誤處理與風險預警、庫存設置、糾紛處理等管理事項，在模塊化的邊界進行預先設計，以提高工作流的響應水平和反應能力。
價值維度的邊界設計分析。新經濟、新產業等價值來源多樣化，不僅包括實物型生產，還包括非實物型生產。知識技術、品牌商譽、企業關系等無形資產越來越成為眾多企業競爭的要素和企業價值的體現。模塊化企業在運作中不僅要考慮企業的利潤獲取，往往還要考慮企業價值的增值。
在構建虛擬企業的模塊化過程中，企業無形資產經常會成為企業間合作的重要考慮因素。商譽、專有技術、專利、商標、版權、研發能力、有效的管理規則等許多知識都是企業價值的重要體現。但這些資產的形成往往需要較長的時間和較大的經濟投入，雖然是無形資產，但作為資產的一種，仍然存在資產專用性問題。由于企業的模塊化分解和最小邊界理論的應用，企業可以將企業資源集中到自己所擅長的領域，從而有條件更好的實現資產的專用化，實現資產專用的較高的生產效率，實現資產專用性的經濟（雷如橋等，2004）。
專用性資產特別是無形資產的專用既需要保護也需要良好的應用，也就存在多種專用性資產的組合優化應用，其界面的設計較多的從知識產權的保護、共享、發展等方面考慮。
價值維度的模塊化邊界設計主要從原有模塊的企業價值出發，合理分配虛擬企業的價值增長點。目前供應鏈和虛擬企業的終端企業通常較多的獨享大家共同奮斗多年而獲得商譽等無形資產，上游企業在下游企業獲得較大的品牌擴張的同時沒有同比例獲得品牌和商譽的收益。這樣，為了公平就要避免虛擬企業或者供應鏈的終端獲分的過高的商譽和品牌價值；保護在上游模塊投入較大的企業和模塊，特別是在虛擬企業和供應鏈中具有特殊核心競爭力的上游企業和模塊在虛擬企業的價值分配上應給予較大的傾斜與保護。價值維度的邊界設計就是要合理分配模塊化虛擬企業的價值增值，從而在較高層面對各模塊化企業進行較好的激勵。
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關鍵詞：服務模塊化；研究現狀；發展趨勢
中圖分類號：F062.9 文獻標識碼：A 文章編號：1000―2154(2012)03―0036―07
一、引言
產業組織的演進形態遵循著從分工到模塊化的一般路徑。模塊化是近年在產業組織領域興起的一個重要課題?，F代產業組織研究的領域和對象已經從制造業轉向服務業。由此，對制造業模塊化的研究也轉向了對服務業模塊化的研究。
服務模塊化概念最早出現在服務業領域，之后逐漸擴展到生產性或服務性組織的服務系統之中，并在企業組織中也出現了服務模塊化傾向。現實中，服務模塊化也逐漸應用和推廣到服務型跨國公司和金融、保險等服務產業。服務模塊化思想和方法，必將在更多的產業領域和更廣的范圍內對企業生產、服務及組織層面產生深遠的影響。
在服務經濟大勢興起的條件下，通過服務模塊化分工和集成，重構價值創造體系，以此嵌入全球價值鏈的高端環節，對于促進區域產業升級具有重要的戰略意義。因此，在服務模塊化理論研究還不夠成熟的時期，梳理和詮釋服務模塊化的研究成果，必將帶來較大的理論價值，也能對實踐產生重要的指導作用。
二、服務模塊化的研究現狀
(一)服務模塊化的形成
1 形成動因
學者們多以服務產業為例，重點從對外生變量的分析著手來理解服務模塊化的形成動因。服務產業模塊化就是將服務業產業鏈中的每個價值創造環節按照“模塊”的方式進行調整和分割…。服務產業模塊化以服務功能標準化為本質特征，可以使復雜服務系統簡單化，促進組織創新，提高組織經營管理效率。
根據Schilling和Steensma(2001)的觀點，服務產業模塊化的動力因素源于推動力(公司能力的差異性、技術選擇的多樣性、投入品的多樣性)、拉動力(需求的多樣性)和催化力(技術標準獲得性、技術變化的速度、競爭強度)。夏輝(2008)對服務業模塊化的驅動力進行了分析，也指出，服務業模塊化的最重要的拉動力是服務需求，服務業模塊化是拉動力、推動力和催化力三力合一的產物。
服務產業模塊化是服務模塊化組織演進的高級形態。在許多企業同時進行服務生產模塊化和服務組織模塊化過程中，單個企業的某些模塊化服務產品或模塊化服務組織便耦合、嵌入到其他企業的服務產品或服務組織中，促使該服務產業價值鏈不斷變厚，從而引發原來相關的服務企業進行跨行業的兼并、重組，最終帶來產業結構在全球價值鏈的視野范圍內調整、轉移和升級，并使服務產業集群得以形成和衍生。
2 演進過程
學界普遍認為：服務模塊化遵循服務技術模塊化、企業服務產品模塊化、產業服務功能模塊化和模塊化服務網絡這一依序漸進的演進脈絡。例如，薜求知和夏輝(2010)在論述推動服務型跨國公司模塊化不斷向高級演化的創新動力的基礎上，探究了服務型跨國公司從服務流程模塊化到服務組織模塊化的演化路徑，認為模塊化理論沿著服務設計模塊化、服務生產模塊化、服務組織模塊化和服務產業模塊化的脈絡演進。
(1)服務產品模塊化。服務產品模塊化是服務模塊化組織形成的前提。學者們對服務產品模塊化設計分析較多，卻鮮有對于服務產品模塊化如何同其它利益主體的價值增值結合起來的研究成果。畢竟，服務研究的新焦點不是產品和服務的差異，而是如何描繪為客戶或其他利益相關者創造價值的過程。
顧新建(2010)分析了面向服務的產品成組模塊化設計方法，指出，產品服務系統是一種在產品制造企業負責產品全生命周期服務模式下，所形成的產品與服務高度集成、整體優化的新型產品和制造系統，產品服務系統不僅能帶來產品設計方法、企業管理模式等的深刻變化，還將促進產品和服務本身的變化。韋琦(2010)認為在探討服務產品模塊化設計的基礎上，提出了服務產品模塊化設計的基礎架構，并指出，應重點考慮客戶關系管理、服務的模塊化和服務行為、組織的柔性設計等核心內容。高云峰和吳秀芬(2010)以服務模塊化為切入點，敘述了機器人視覺系統發展過程中的常用系統形式和相應的特點，并指出，服務模塊化視覺平臺必將成為機器人的一個“即插即用”的功能構件和具有一定標準輸入輸出的模塊化服務產品。
(2)服務模塊化組織的生成。模塊化的服務產品設計需要企業組織的模塊化，組織模塊化伴隨著產品模塊化同步進行。服務模塊化組織作為新型的網絡組織，意指具有某一獨立服務功能的模塊化組織，它是一種組織創新模式。管理有組織職能，對于組織中的服務活動和服務人員，可通過模塊化的方式將其歸類，分成具有某一服務功能和服務特性的組織；而流程的模塊化必然導致組織結構的模塊化，同時，也能夠改變企業邊界和組織形式，使服務型企業的組織決策機制由集中轉向分散，并使垂直一體化的組織結構轉變為模塊化網絡組織，于是，便催生了服務模塊化組織，其功能主要是提供模塊化形態的服務作業和服務活動。
(二)服務模塊化的分工
關于服務模塊化的分工，學者們對分工方式、可行性、產生的效益等問題進行了探究，歸納起來，主要從兩個維度進行研究：一是服務系統，二是服務流程。
從服務系統維度看，一個系統能否模塊化取決于該系統的可分解性。服務包括單純的服務行為、服務企業的服務業務和售后服務等種類，基于不同的功能、屬性或過程可以將服務劃分為不同的模塊。對于提供給顧客的單純服務行為，可以服務的投入資源為切入點，把服務體系拆解為設備設施、人員、技術、知識、信息等模塊，通過特定的聯系規則在這些模塊之間進行聯結與協作。這種服務模塊化的分解始于服務過程，經過服務傳遞，把某一離散的服務事件細分成幾個服務作業的流程，這些服務作業流程由服務人員、實體資源與設備、服務技術、服務知識和服務信息等要素模塊所組成。服務系統模塊化的關鍵著眼點是先將顧客需求分類成組；然后，根據不同的顧客需求類別和特性，把企業(或產業)服務系統分解成一些結構和功能獨立的服務生產工序或單元；緊接著，通過服務模塊化組合，構造出一種精益的服務生產環節，使服務系統能夠快速地響應顧客個性化和動態化的需求，同時又能發揮服務生產的規模經濟和范圍經濟效應。
從服務流程維度看，學者們則從服務產業、服務供應和服務資源投入的角度進行剖析。服務產業以營銷流程作為基礎進行分解和繼承便形成了模塊化的組織。李秉翰(2010)通過對服務供應系統和投入資源的討論，導人模塊化的觀念，將服務流程區隔出可控和難以控制的區塊，并將難以控制的作業予
以打包，利用資源的專用和替代，解決服務提供時高定制和標準化的問題。
綜上，服務模塊化分工意指按照服務的功能、要素、流程和顧客感知等因子將服務系統進行模塊化解構和設計，使各個單獨的服務模塊相互耦合、彼此聯結，集成為一個大的服務模塊系統，通過這些服務模塊的協作進行功能性整合以使總體系統更有效率地運轉。
(三)服務模塊化組織及其治理
1 服務模塊化組織的特性
服務模塊化組織是一種松散的網絡企業組織形式，是產業分工系統中出現的一種中間組織形態。服務模塊化組織主要包括兩個層次：一種是在企業內部圍繞服務流程模塊化來進行的組織模塊化；另一種是在企業外部通過服務外包等方式來進行的組織模塊化。服務模塊化組織既能構建按一定規則相互聯系的復雜系統，還能使每一個服務模塊成為一個“活的”組織；同時，企業不僅可以快速地進行自身資源的整合，更重要的是可以快速地進行跨企業的資源整合，形成以模塊化組織和模塊化簇群為核心的價值體系或價值網絡。
個別學者以服務業為對象探討了服務模塊化組織的特性。例如，林娟娟(2009)基于服務業模塊化組織與傳統的制造業模塊化組織的不同，把其特性歸納為：服務業的各個基本模塊之間是緊密結合的，而且要遵循嚴格的先后順序排列；模塊與模塊之間的相互依賴程度較高，模塊與模塊之間的溝通性和協調性較強；各模塊功能的實現可以通過自營或共享的方式實現。
2 服務模塊化的組合模式
大多數學者從服務產業模塊化出發來研究服務模塊化的組合模式。按照徐宏玲(2007)對產業模塊化分類層次的主張，服務產業模塊化也可分為三個層次：服務產品體系或服務產品設計的模塊化；服務型制造和服務生產的模塊化；服務組織形式或服務功能的模塊化。鄧爽(2008)分析了金融服務業中模塊組合的多種模式，對金融服務產品模塊進行了界定和分類，將金融服務產品模塊分為基礎模塊、結構模塊和功能模塊三類。然后從三種模塊共享程度的三個維度，提出基于模塊化架構的金融服務創新中，模塊兩兩共享的三種情景，總結出三種創新模式：組合式、總線式和共享式。何駿(2010)[263認為將服務業的模塊化分為生產業模塊化、現代服務業積聚模塊化和外資拉動模塊化三種，指出我國應借鑒國外服務業聚集的做法，建立各具特色的服務業模塊化組織，以此提升我國服務業的服務等級和品位。李靖華(2008)把服務模塊化分成內容模塊化和過程模塊化，認為不同模塊間的接口(界面)較制造業模塊化接口較弱。關增產(2009)在探索服務模塊劃分與配置的基礎上，基于服務藍圖，提出了面向大規模定制的功能流服務模塊劃分方法。
3 服務模塊化組織的治理
從組織的角度分析，服務模塊化組織治理是服務模塊化主體之間的利益關系組織和協調過程，它包括外部治理(包括產權機制和產業政策等)和內部治理(包括契約治理和規章制度治理)兩個層面。鑒于服務模塊化組織邊界的模糊性，內部治理和外部治理在某種程度上并不需要嚴格的區分?，F有的相關研究主要聚焦在服務模塊化之間的關系協調等層面，從企業內部資源微觀層面出發來研究服務模塊化本身的管理卻為數不多。畢竟，治理與管理存在著根本的區別，而有效的管理是實現模塊化的保證。
服務模塊化組織治理重點是構建有效的激勵一約束機制，站在管理學立場，應建立模塊化組織內部及之間的學習機制，有效運用激勵、控制和創新等手段來強化對服務模塊化組織的管理。崔金秀(2010)分析了服務業模塊化組織中的組織間學習過程，認為組織間學習對服務業模塊化組織具有創新的作用，并在實證分析的基礎上，提出了促進服務業模塊化組織中組織間學習的措施。劉海明(2011)研究了服務業模塊化組織的協調機制，指出存在三種適合于服務業模塊化組織的協調機制：界面管理機制、信任機制和知識共享機制，并系統分析了服務業模塊化組織三種協調機制的實現路徑。
(四)服務模塊化組織的價值創新
服務經濟興起的時代，企業要想構建超越對手的競爭優勢，必須要以顧客為中心來整合組織內部資源和能力，實現服務價值創新。服務模塊化的價值主要體現在其有節省成本、提供個性化的服務、創新服務方式和較好的操控性，從而能夠獲取服務專業化的提升、服務質量的一致與系統協作的效益，服務模塊化組織的價值創新需要進行系統的剖析，學者們的相關研究主要集中在以下兩個方面：
1 基于價值鏈的服務價值創新
吳照云和余長春(2011)以價值鏈這一產業組織形式為立足點，找出了服務與價值鏈耦合的模塊：人力資源服務模塊、服務關系模塊、服務質量模塊、服務創新模塊、服務外包模塊、服務信息共享模塊、知識服務和服務績效模塊；根據模塊的相互關聯性，構建出服務與價值鏈耦合的八維體系模型，并對各模塊的內涵、功能及升級等問題進行了深入剖析，這對基于價值鏈進行系統的服務價值創新提供了基本的思路和方法，但是，依托價值鏈，從實證研究和案例分析入手的研究還有待于進一步深入。
2 基于服務產業的服務價值創新
劉志陽等(2007)基于模塊化的銀行卡產業價值創新，從價值鏈到價值群，對模塊化理論在銀行業的應用進行了探討，認為我國銀行卡產業模塊化應該從三個方面著手：一是在產品模塊化創新層面，著重銀行卡產品設計規則的參與、產品創新和服務標準化；二是在企業模塊化再造層面，著重銀行卡業務組件模塊化和組織管理模塊化；三是在生產網絡模塊化層面，著重外包策略和網絡聯盟在實現模塊價值創新中的重要作用。趙愚和王迎軍(2008)以組織邊界和顧客接觸出發分析了服務業的模塊化運營。崔金秀(2010)則認為服務業模塊化組織中模塊大小的劃分即是按照營銷價值鏈依次進行分解為選擇顧客價值、創造顧客價值、傳遞顧客價值模塊，在每個價值模塊中包含著各個服務流程模塊。
三、服務模塊化研究的現實缺陷及趨勢展望
(一)現實研究缺陷
縱觀文獻，現有的研究主要從服務流程、服務功能、服務價值傳遞和創造等維度來分析服務產品、服務企業和服務產業的服務活動、服務業務及服務系統，較為詳盡地闡釋了服務模塊化的動因、分工與集成、價值分解與創造、演進過程、功能及模式等問題。這些研究既豐富了模塊化組織理論，也為服務模塊化實踐提供了現實指導。
然而，大多數研究還僅僅停留在概念的表層，深層次的和應用層面的研究成果欠缺，還未能形成服務模塊化組織運行與治理的完整分析框架，更未能就服務價值創新與增值這一服務模塊化運作的關鍵問題進行詳盡分析。就研究方法而論，主要以文獻型、描述型和規范型等定性的研究方法為主，很少采用博弈分析、案例分析及實證分析來量化解釋服務模塊化的相關問題，導致研究結論的實踐性及可行性不強，所產生的實踐價值也不明顯。
概述之，現有研究還難以解釋以下四大問題：(1)從企業的服務模塊化組織設計、運作及變革的角度看，服務模塊化對企業組織的系統整合與創新到底起到什么樣的作用?對服務產品設計、服務流程設計與企業整個供應鏈設計產生什么影響?服務模塊化的形成機理和系統運作機制是什么，服務模塊化組織怎樣
進行變革?(2)從企業的服務模塊化運作角度看，模塊化能運用于那些處于復雜系統中或者需要解決復雜問題的服務行業；也適合于引入信息和通信技術、經過數字化改造的傳統服務業。這些類別的企業(包括服務型制造業和服務業)如何引入服務模塊化思想，根據自身的資源、技術及核心競爭力分為服務模塊集成商與服務模塊供應商?如何運用服務模塊集成商與服務模塊供應商之間的合作創新來尋找轉型與升級之路?(3)從服務模塊化的實際運作角度看，服務模塊化集群作為產業結構范疇，政府層面如何基于服務模塊化來建立和運作產業集群，以此促進區域產業升級，借以提升區域產業競爭力?(4)從價值創造的角度看，模塊化生產網絡是價值鏈的模塊化，如何基于價值鏈來研究服務模塊化分工、協調和管理，以此向價值鏈的價值創造高端攀升?服務模塊化的價值創造機理是什么?(5)從全球價值鏈的角度看，服務模塊化網絡是如何形成的，怎樣構建、運作及創新服務模塊化網絡組織，在全球服務模塊化價值網絡面臨風險的情形下，如何有效地規避?
(二)未來發展趨勢
經濟全球化態勢下，企業競爭模式和產業組織結構經歷著持續變革和創新。服務模塊化作為一種新型的組織形態，其研究還可以著重從以下三方面進一步深化和拓展：(1)服務模塊化與制造模塊化之間的區別與聯系。模塊化組織方面的研究最早是立足于制造業，模塊化制造方面的研究已經較為成熟，而服務模塊化方面的研究還處于前期不夠成熟階段，因此，通過把制造模塊化同服務模塊化之間的異同進行對比，能夠使服務模塊化的研究結果更為鮮明，從而能夠更加深刻地掌握服務模塊化的特性及運行機理。(2)從服務模塊化分包商和集成商的角度進行分析。服務模塊化對服務分包商、集成商及服務產業集群有重要的影響，從服務分包商和集成商的利益博弈和平衡的角度出發，研究他們之間激勵與約束機制的構建以及政府作為宏觀調控方面所發揮的能動作用，以此促進服務產業集群的形成與運行，屬于服務模塊化現實運作層面的重要課題。(3)服務模塊化之間的知識共享機制。服務模塊化組織作為一種以知識為聯結紐帶的知識型網絡組織，凸顯著企業間及企業內部各服務模塊化組織間的知識共享作用，而服務模塊化之間的知識共享網絡的某些屬性導致了知識共享網絡的多重治理困境，由此造成“組織失靈”。因此，建立服務模塊化組織治理構架，探索防止“組織失靈”的知識共享機制，值得深入剖析。
總之，服務模塊化問題既可以站在自然科學(如工科)的視角進行分析，又可站在社會科學(如經濟學、管理學)的視角進行分析，其學科的交叉性決定其研究方法的多樣性和研究內容的廣泛性。所以，通過案例分析求解服務模塊化運作的客觀現實并檢驗現有研究結論的科學性，依托價值鏈、服務利潤鏈和供應鏈，從產業結構的宏觀層面和企業組織的微觀層面出發，加強實證分析，站在工科的視角分析服務系統的模塊化拆解原理，站在組織管理的視角尋求服務模塊化的分工、協調、激勵與創新機制，站在區域產業經濟發展的視角探求以服務模塊化方式促進產業集聚集群的路徑與策略，通過實證研究探討服務模塊化的運行機理和實現路徑，通過博弈分析剖析服務模塊化獨立及耦合單元的價值分配與價值交換原理，最終深刻揭示服務模塊化網絡組織的形成機理和運行規律，理應成為未來研究的重要取向。
參考文獻：
關鍵詞:高速鐵路工程;建設;模塊化技術;內涵;應用
鐵路工程是一個復雜的工程項目，其中涉及到多種技術的運用，多項管理工作的開展。為了提高高鐵工程建設的經濟效益、加快工程規范化建設、減少工程建設成本和縮短建設工期，就必須形成一套先進的模塊化技術。高鐵工程建設模塊化管理需要先進理念的支持，模塊化技術得以應用于高鐵工程建設中，實現了高鐵工程建設管理的創新，達到了預期的目標。
一、“模塊化”理論的內涵
模塊化理論最初來自于IBM企業，作為一種思想理念與指導性理論，它指導著企業將復雜的事物簡單化，將復雜的系統、流程進行簡化劃分，逐步實現對整個系統、整項工作的操作與運營，逐個模塊操作、逐步推動整個系統的建設與發展。在實際的企業生產與經營管理中，主要包括產品模塊化、企業組織模塊化、生產運營模塊化等，模塊化管理為企業創造了預期的管理效益、經濟效益。作為一種先進的管理理論，模塊化最初用于一些電子設備生產加工中，例如:手表生產加工，汽車部件制造等行業。鐵路工程建設本身是一項復雜的工程項目，內部涉及橋梁、隧道、路基等多種主體工程項目，各項目又分有多種不同的工藝和工序，因此非常有必要引入模塊化理念。
二、“模塊化”技術的優勢與劣勢分析
模塊化生產方式的應用將整個工程建設劃分為若干個環節，細化、深化了施工過程中的管理，實現了集成生產、專職專責的目標，從而確保工程質量，有利于實現標準化作業。同時，模塊化的生產能夠為后期的裝配創造條件，從整體上整個工程項目建設的效率，實現了工程建設的“四化”需求。與此同時，模塊化技術在實際應用中也存在一定的劣勢與不足，對于鐵路工程項目來說，由于項目涉及的參建單位較多，而且客觀需求也在豐富化、多元化，各個模塊的分支系統中存在既獨立又關聯的特點，系統不可再分，這樣就為模塊化技術的應用帶來了困難。
三、高速鐵路工程建設模塊化的發展與應用
1、工程建設模塊化的基礎條件
(1)模塊理論的發展鐵路工程建設模塊化發展最根本是要有成熟的理論系統，模塊化理論經過了一系列的發展和改革，尤其是關于工程施工工藝的模塊化處理得到了相對深入的發展，正在逐漸走向成熟與完善，這無疑為鐵路工程模塊化建設提供了堅實的理論基礎，從當前來看，工程模塊化建設正在逐步普及與完善。現階段，模塊化施工屬于相對科學、合理、先進的施工理念，一方面確保了鐵路工程施工質量，推動工程施工有規范、有秩序地展開，模塊化的施工生產能夠提高施工生產效率，確保施工質量，有效地控制施工工期。(2)先進設備的產生鐵路工程建設的模塊化管理也依賴于先進的設備條件等的支持，現階段，大型吊裝、運輸設備逐漸被引進，無疑為模塊化技術應用創造條件，當前模塊化已經全面地應用到鐵路施工的各個環節。(3)不斷增長的客觀需求鐵路工程建設需要一套高效、科學的管理理念來指導，客觀上對工程建設的模塊化管理提出了訴求，從而使得模塊化技術的應用有著良好條件。
2、模塊化的實際應用
鐵路工程建設模塊化技術應用應該在特定的理念指導下，本著“施工建設工廠化”的思路，也就是集中生產、集中管理與集中運輸，以此來確保工程材料質量，為高質量、高水平的安全高鐵施工打好基礎。例如:預制梁施工可以啟動工廠化集中生產策略，經過真實的實踐得出，同樣的32m簡支箱梁，模塊化預制施工要比現場澆筑節省2倍的時間，由此可見模塊化施工能夠極大地確保施工效率。同時，鐵路工程施工中，模塊化技術的應用可以提高施工的標準化水平，有效控制了施工成本，提高施工效率，確保了工程施工質量，達到了模塊部件的標準化加工，從根本上保證了工程施工質量。具體的模塊化應用體現在以下方面:拌合站統一負責調配與提供工程施工所需的混凝土，工程所用的箱梁以及軌道等分別由專門的預制梁場、軌道板廠等提供，其他所涉及的構件，例如:遮板、蓋板、欄桿等同樣由專業化工業企業提供，通訊設備、裝置等在模擬系統內部來專業化組裝與調試。
3、高鐵建設模塊化集成與分解
鐵路工程建設是一個復雜的系統，模塊化集成與分解更能理清工程建設思路，理順各個工序之間的關系，通過科學的集成與分解能夠確保工程建設效率，具體的模塊化集成與分解過程體現為:高鐵建設單位通過招標形式來選拔有資質的設計單位，并制定設計的規范、標準與規則，形成一個高鐵建設工程系統，再在這一系統內對設計規則逐步分解，把復雜的高鐵工程系統逐步切分、劃分成基礎、簡單的子系統，子系統的實踐主體為廣大施工單位，子系統內部還要進行更為細致、深入的劃分，形成若干個子模塊，每個模塊系統都由專業、專門的部門負責，例如:施工子模塊中被劃分為工藝管理模塊、材料管理模塊、工序與工期管理模塊等，最終逐漸打造出一個完善的高鐵工程系統，讓高鐵模塊集成與分解貫穿于整個工程建設中，提高了工程施工建設成本，達到了預期施工效益。經過實踐的應用與總結，高鐵工程模塊化建設一方面提高了工程建設質量和水平，另一方面也有效提升了工程建設的經濟效益與社會效益。
總結
高速鐵路工程建設模塊化應用為高鐵建設提供了高端、先進的理念，有效確保了工程施工質量，模塊化理念的驅動下，高鐵工程建設管理實現了細致化分工，形成了針對于某一模塊的專業化、精細化管理，妥善維護了各個工序施工秩序，提高了工程施工的經濟效益。
參考文獻
關鍵詞： 模塊化；分工；設計規則；背對背競爭
1 引言
一個模塊是一個半自律性的子系統，按照一定的通用規則可以將其與其他同樣的子系統相互聯系而構成更加復雜的系統。模塊化的過程完整的說包含兩方面的含義：一是模塊的分解，即按照一定的規則將一個復雜的系統分解成可以獨立設計的半自律性的子系統的行為；二是模塊的集中，即將已設計好的這些半自律性的子系統進行組合成各種復雜系統的過程。
模塊化對產業結構、經濟系統的影響是從分工開始的，模塊化與分工有著天然的聯系。例如，一臺筆記本電腦包括驅動系統、液晶顯示器、CPU、硬盤、操作系統等。從分工的角度，可以將一臺筆記本電腦的生產分解為Intel公司生產CPU、微軟公司生產操作系統、其他制造商生產其他部件，并且可以繼續分解，Intel公司繼續將CPU的生產分解為若干個過程，可以越分越細，就像生產大頭針那樣；而從模塊的角度，是將一臺筆記本電腦分解成驅動系統、液晶顯示器、CPU、硬盤、操作系統等模塊，在分解的過程中必須遵守一定的規則，使各個模塊保持一定的獨立性，并且這些獨立的模塊按照一定的系統規則最后要能組合成一臺筆記本電腦，無論各個模塊在全球那個國家、區域、地方生產，這些模塊要保持相對獨立性，然后通過全球配置資源，能將這些模塊在某個地方集中組合起來構成一臺筆記本電腦，所以這些模塊遵循一定的系統規則是很重要的，否則將無法組合或即使組合起來了這臺筆記本電腦也無法正常運轉。
2 模塊化與分工的區別
盡管模塊化與分工之間存在天然聯系，但是在經濟系統中它們還是有諸多不同的，具體表現在：
首先，模塊化是分工的必要條件而非充分條件。也就是說有模塊化一定就有分工，但有分工不一定有模塊化。分工追求的是生產效率，在交易效率允許的情況下，分工越細越好，越細越能提高專業化程度，越能提高其在特定技能上的熟練程度和知識積累，從而越能提高勞動效率。模塊化比分工更為精細和復雜，要求模塊執行者對模塊化對象要有足夠的認識，而不僅僅要求有分工得以進行的技術創新和制度保證。不是任何進行了分工的產品、技術、市場或組織都有模塊化的可能和必要，因為模塊化對產品、技術、市場、組織有其特征性要求，并且模塊化的進行也要進行成本收益分析，模塊化之后生產和功能效率必須得以提升。
其次，由模塊化與分工產生的競爭模式有很大差異。模塊化是一種允許“允許浪費”的的價值創造過程，在每一個環節上都有至少有若干個備選的模塊商被選擇，即在組裝總系統時，每個子模塊都有很多模塊供應商提供模塊化產品，所以總模塊商可以選擇每個子模塊化中的一個供應商，這就有可能使有的模塊供應商未被選擇，結果其模塊無人問津，使其投入得以浪費。由此可見這種“背對背”競爭是異常殘酷的，每個模塊供應商在標準設計規則下隱藏自己的獨特信息設計模塊，如果設計的模塊未被選中，那么就面臨被淘汰的風險。而分工是在分工經濟效應的指導下進行的，其競爭程度受交易效率和人口的影響，如果交易效率高，人口規模越大，那么就會加速分工的進行，從而加速競爭。
最后，模塊化與分工對信息的要求不一致。模塊化要求的信息分為兩部分，即“看得見的設計規則”和“隱性的設計規則”，也可分別稱為系統信息和個別信息。系統信息是大家都要遵守的信息，即各子模塊商必須在熟悉、運用和嚴格依據該信息的前提下加入子模塊的設計，若違背則整個子模塊系統將失去效用，然后在各自模塊設計上則有自己獨有的信息并在該信息下設計自己的模塊產品。由此可以看出，系統信息是大的環境，順應大環境是個體存在的前提，而且由于個體信息的不同才出現了多樣化的模塊。分工對信息的要求是這樣進行的，隨著分工的演進，信息逐漸向市場的各個方面滲透，由于信息的分散和不對稱，然后產生專業經濟的組織和結構，但是市場由在價格競爭的過程中維持公平，抑制了信息不對稱導致的機會主義傾向，從而讓每個經濟參與主體能享受專業化經濟帶來的經濟生產力的提高，即使他們不知道其他方面的信息，而由經濟生產能力的提高導致市場的擴大進一步加深了分工。由此可知，即使分工產生了信息不對稱，但是由于價格信號的作用，信息不對稱帶來的不利基本可以避免，并且通過信息的分解和滲透進一步導向了分工的深化。
3 模塊化對分工的積極影響
目前通過對產品、技術、組織的模塊化，經濟效率得以極大地提高，之所以會出現這一現象，一個最基礎的原因是模塊化對分工產生了積極地促進作用，主要表現在如下幾個方面：
首先，模塊化促進了專用只是向通用知識的轉化，通用知識的豐富促進了分工的深化。
隨著模塊化的進行，越來越多的普通工人和技術力量加入到模塊產品的設計和制造中來，通過實踐和交流，他們一方面獲得了更加專業化的知識，并且在交流的過程中，這些專業知識會向通用知識轉化；另外通過產學研的緊密結合，這些專業化的知識很可能通過教育、培訓轉化為通用知識出現在教科書和一般的文字資料上，然后通過學習更多的人得以掌握并且運用于更為廣泛的領域，從而這些領域的分工在新知識的作用下得以深化。模塊化通過這種方式間接加深分工是很一般的現象，這也是一般科技得以發展的機制，即某一領域的專業化實踐促進了專業化知識的形成，然后通過教育和培訓，這些知識被通用到其他領域，形成新的科技，然后通過工作人員的實踐和發現，又形成了新一輪的知識，如此循環往復。
其次，是模塊化可以降低分工的協調成本，從而提升分工的效率。
在一般的分工合作中，協調成本在所難免，因為產品的完成時依賴于各個工人和部門的分工協作完成的，各個部門之間一般有緊密的聯系，一件產品的完成有待于各部門之間的協調，所以協調成本的高低會嚴重影響一件產品生產的效率。一般而言，越是復雜的產品越是需要多個部門的協調，相應的協調成本也就越高。各個子模塊被分解之后，其在“隱性設計信息”下根據自身資源、比較優勢和核心競爭力獨自設計自己的由競爭力的模塊，盡管各個模塊在功能和質量上會有差異，但由于遵循的是同一套“看得見的設計規則”，所以各個子模塊間具有很強的兼容性。盡管分工合作中不管是顯性知識還是隱性知識都會隨著系統的更新而變得日益復雜，從而使學習越來越困難，從而導致協調成本的逐漸增大，但是由于模塊式在信息治理上的優越性，協調成本將會大大降低，從而減少分工協作中的信息不對稱和敲竹杠問題，進而分工效率能夠提升。
第三，模塊化可以提高人力資本，人力資本是分工演化的人的而非物的因素。
現代經濟是分工經濟，我們的時代已經走入模塊化時代，模塊化時代要求專業人才做支撐。但是模塊化本身也可促進專業化人才的形成。隨著系統模塊的分割，各個子系統進行自主設計，在設計上基本上不要和其他模塊進行交流，所以其中的團隊成員在其領域學習范圍越來越窄，技術越來越精細。術業專攻的結果是專才的出現，從而每個模塊內部將會積累越來越豐富的人力資本，這些人力資本在子模塊化產品完成后無論是繼續選擇待在原企業還是走向其他企業，都會將其所學技術帶走并運用于其他模塊的研發，分工是在人的勞動中完成的，人力資本的提高毫無疑問將會促進分工的廣化和深化。
4 結論與啟示
在美國加州出現了一批高科技創新企業，對美國經濟產生了持續的推動作用。許多學者在總結硅谷經驗時，認為兩點值得學習，即風險投資和模塊化。模塊化能極大地促進經濟效率的提高。目前，中國正在大力提倡發展戰略性新興產業，即新一代信息技術、節能環保、新能源、生物、高端裝備制造、新材料、新能源汽車等產業。結合模塊化的運用條件，對這些產業或其中的部分產業進行模塊化處理，或許能帶來生產率的提高，從而更好地推動我國經濟的發展。亞當．斯密曾分析了分工對經濟發展的好處，而從本文可以看出，模塊化是能推動分工的廣化與深化的，從而模塊化的適時得當的運用將無疑會帶來經濟的騰飛。
參考文獻
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關鍵詞：工程建設；模塊化結構；管理標準
中圖分類號：TL372+.3文獻標識碼： A 文章編號：
模塊化理論
模塊化技術經過半個多世紀的發展，已被廣泛應用于我們的生產與生活當中，如產品設計與制造，計算機軟件設計、現代營銷、建筑產品及單位管理機構等許多方面，幾乎是無處不在。模塊化由于其具有系統性、標準化、通用性的特點，極大的提高了產品的生產適應性和機構的管理效率。比如我們日常用的電腦，由于采用模塊化設計，我們不會擔心不同廠家生產的產品需要用不同的軟件支持。我們只要買到相同技術指標的產品，就能完成我們同一個工作。如果我們將模塊化的概念引入工程的管理中，就可以根據工程建設的各項標準，使工程管理達到規范化管理的要求。
模塊化的概念
模塊化是指解決一個復雜問題時自上向下逐層把系統劃分成若干模塊的過程。每個模塊完成一個特定的子功能，所有的模塊按某種方法組裝起來，成為一個整體，完成整個系統所要求的功能。
根據《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》（SL176-----2007），水利工程項目按級劃分為單位工程、分部工程、單元（工序）工程等三級。水電站一般包括大壩、溢流、引水、尾水、廠房、船閘、魚道等單位工程，每個單位工程包含幾個至幾十個分部工程，每個分部工程包含幾個至上百個單元工程，每個單元工程包括多道工序。因此一個電站由成百上千個單元工程或成千上萬道工序組成。這些單元（工序）工程大至可分為，開挖與支護、混凝土、灌漿、砌體及裝修、金屬結構安裝、壩體結構、廊道及排水……等等幾大類（以下簡稱“類”）。模塊化結構的思路是把這些“類”細化后，做成一個施工與管理的標準模塊，當一個項目劃分完成以后，將這些模塊按所屬的“類”嵌入到單元（工序）工程中，以實現對工程現場的管理，“類”模塊化以后，對工程的管理實質上是對模塊的管理，有利于工程現場管理的標準化、規范化。
模塊化結構
模塊的定義
模塊是建立于“類”的基礎上，是“類”的一個獨立且完整的實施、管理與驗收的最小單元，模塊的主要內容就是明確為實現該單元而所需的管理單位與方法、管理程序、技術要求、施工程序等四個方面，并對這四個方面的要求進行規定。
管理單位與方法：模塊實施的管理單位與管理方法；
管理程序：模塊實施的檢查、驗收程序；
技術要求：模塊實施過程中的技術控制要點；
施工程序：模塊實施過程中的施工程序。
以常態混凝土澆筑“類”管理模塊（記為H模塊）為例，見表1
表1 常態混凝土澆筑管理（H）模塊
名稱 主要內容 備注
管理單位與方法 業主（隱蔽工程與重要部位）、監理與施工單位三方參與。施工單位“三檢”，業主與監理
根據表1“常態混凝土澆筑管理（H）模塊”的規定，對于各種類型的常態混凝土，施工過程控制所遵循的管理要求全包含在模塊內容中。參建各方已明確為實現H模塊，由誰參與實施與管理、管理的方式、實施與管理的標準、管理程序與施工作業程序，從而從管理與技術上，通過模壩化結構實現對工程的標準化管理。
模塊化結構
模塊化結構就是指對一個項目的管理，通過對“類”模塊化以后，再由這些模塊構建單元工程、分部工程、單位工程，將項目管理變成模塊化結構的管理，基石就是模塊（見圖一 模塊化結構圖）。
圖一 模塊化結構圖
模塊化結構的應用
根據模塊與模塊化結構的定義，下面舉例說明模塊化結構在項目管理中的應用。由于篇幅的關系，這里只簡單討論如粘土心墻壩的主要部分的模塊化結構。簡單地說，粘土心墻壩包括壩體與基礎處理，壩體施工包括開挖與處理、壩體結構、排水與觀測設施等；基礎處理包括防滲墻與帷幕灌漿等，其對應的類（詳見表2，粘土心墻主要“類”表）。
根據模塊的定義，將表2中的第二欄“類名”的每一項做成一個模塊，所有模塊的集合作為一個模塊庫。將第一欄中的項目名稱欄里的項目作為一個分部工程，將每個分部工程分解為若干個單元工程，從模塊庫中找到對應的模塊，形成一個單位工程、分部工程、單元工程的模塊化結構。根據對每一個單元的施工管理，可以找到對應的模塊內容，根據模塊所含的要求，對工程進行管理。
關鍵詞：高空作業車 機器人 控制系統 模塊化 功能塊
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0021-01
1 模塊化的思想及技術
模塊化是一種思想方法，它廣泛應用于機械、電子和計算機等行業。目前對模塊化還沒有一個統一的定義，一般可以理解為：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，用標準化原理進行統一、歸并、簡化，以通用單元的形式獨立存在，這就是模塊；然后用不同的模塊組合成新產品，這就是模塊化。模塊化技術主要包含兩個方面的內容，一是模塊的合理分解；二是模塊的有效組合。
對于模塊化機器人系統的設計而言，同樣包含模塊劃分和模塊組合兩方面的內容，模塊劃分即是以現有機器人系統的體系結構分析為基礎，劃分出功能相似的單元結構，并規范化其結構形式和接口方式，形成標準化的模塊單元；模塊組合則是以標準化功能模塊為基礎，按照具體要求對模塊進行選擇和組合，并加以必要的修正，形成特定的機器人系統。因此，模塊劃分是模塊化機器人設計的基礎，必須根據各單元的具體功能劃分出合理的功能模塊，才能進行高效的模塊化機器人系統設計。
2 高空作業車控制系統的模塊化
高空作業車是用來運送工作人員和工作裝備到指定高度進行作業的特種車輛，是將高空作業裝置安裝在汽車底盤上組成的。高空作業車一般設有變幅機構、回轉機構、平衡機構和行走機構，這些工作機構是為實現高空作業車不同的運動要求而設置的。而高空作業車控制系統則是用來解決各機構怎樣運動的問題。
由于高空作業車控制系統必須以高空作業車機構為依托，其各機構單元中所含的控制器模塊應具有相對的獨立性，能實現機構模塊所設定的控制功能，因此在每個機構模塊中都應該有一個具有一定控制能力的控制器，這樣，以高空作業車機構的模塊化劃分為依據，高空作業車控制系統就被順理成章地劃分成了實現不同功能的大模塊，即控制子系統。這些子系統包括：支腿控制、轉臺控制、臂架控制、工作斗控制等。而在每個控制子系統功能模塊內部，又可以根據各單元的功能情況進一步劃分為多個功能子模塊。高空作業車控制系統包含的子模塊主要有：支腿燈控、支腿自動調平、上下車互鎖、轉臺控制、臂架自動展開收回、工作斗自動調平稱重、幅度限制、傳感器子模塊等。這些子模塊通過CAN總線進行信息交互，實現系統的控制功能。
3 Codesys軟件簡介
本文提到的Codesys軟件是一種功能強大的PLC軟件編程工具，該軟件包括有IL、ST、FBD、LD、SFC等PLC編程語言，用戶可在同一項目中根據需要選擇不同的語言編寫子程序、功能模塊等。其中，功能模塊圖程序設計語言（FBD）是一種模塊化編程語言。其方法是根據控制要求把PLC編程需要完成的控制任務劃分為幾個較小功能塊，然后對每個功能塊分別進行編程。這完全符合高空作業車控制系統的模塊化思想。因此，我們可以采用FBD語言編寫功能塊來實現高空作業車的控制系統模塊化設計。
4 采用Codesys軟件對高空作業車控制系統進行模塊化設計的實例
功能塊的開發是高空作業車控制系統模塊化設計的重要基礎。下面我們通過高空作業車工作斗稱重調平控制功能塊的開發實例簡要介紹一下基于Codesys軟件的高空作業車控制系統的功能塊編程實現過程。
工作斗稱重調平控制集成了平臺自動調平與稱重功能于一體。自動調平系統自動檢測工作平臺偏離水平面的角度驅動開關電磁閥或輸出PWM信號驅動比例閥在相應的方向動作，調整平臺水平，保持工作平臺始終處于水平狀態。對于稱重功能來說，當平臺載重超過總載重量的90%時，則產生超載報警信號，當平臺載重達到總載重量的100%時限制所有動作。
圖1是工作斗稱重調平控制功能塊的輸入輸出形式，該功能塊可以完成工作斗平臺的稱重與調平控制功能。
功能塊左邊為雙通道稱重、角度傳感器的信號輸入，右邊的輸出為平臺的傾角以及載重量。當平臺載重量超過總載重量的90%時，則產生超載報警信號。
5 結語
功能模塊圖程序設計語言（FBD）是Codesys軟件的模塊化編程語言。其方法是根據控制要求把PLC編程需要完成的控制任務劃分為幾個較小功能塊，然后對每個功能塊分別進行編程。這完全符合高空作業車控制系統的模塊化思想。因此，我們可以采用FBD語言編寫功能塊來實現高空作業車的控制系統模塊化設計。本文通過實例介紹了基于Codesys軟件的高空作業車控制系統的模塊化編程實現。模塊化編程方法使我們進行現場在線調試時，通過對每個模塊的監視，可以及時發現存在的問題，能夠方便地進行修改，大大縮短投運的時間。當控制要求增加時，在程序中加入新增模塊即可，這有利于整個控制系統的調試和開發。所以高空作業車控制系統的模塊化編程設計具有深遠的現實意義。
參考文獻
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模塊化理念早在20實際50年代就由一些歐美國家正式提出，并逐步廣泛應用于計算機、電氣產品、機械制造、建筑施工等多個領域。近年來，歐美國家又將這一理念引入到機電工程中，并通過很多成功的實踐事例，給機電工程的技術前景帶來新的思路。本文將對模塊化理念在化工機械設備工程中進行推廣的優勢、基本方法、可行性等進行簡單的闡述。
關鍵詞：機電工程、化工機械設備、模塊化施工
中圖分類號：TU85文獻標識碼： A
一、模塊化施工理念簡介
模塊化施工理念，就是將大型產品從設計時，就拆分為較小結構單元，或將復雜的產品，拆分為相對簡單的單元，這些拆分出來的單元就是模塊，通過模塊化的設計和生產，來優化產品工藝，提高效率。模塊通常在工廠制造出來，通過運輸、拼裝、就位等一系列操作，最終在預定位置完成整體產品的再現，實現其設計的使用功能。
二、模塊化施工應用詳解
1、設計階段
設計階段的策劃是模塊化實施的重點，是由傳統工程模式向模塊化施工模式轉變能否成功的前提。
設計階段需要對整個產品進行初步設計的同時，進行模塊化可行性分析，主要是整體化工機械產品能否被合理的拆分。模塊拆分的原則一般要根據產品的結構特點和技術特性，通常的模塊都具備較獨立的結構和較獨立的功能，其要點包括：1）拆分界線宜選擇在非關鍵連接部件處，便于裝配且不會影響到設備的精度；2）每個獨立的模塊應有較規則的外形，便于制造和運輸、儲存；3）每個模塊應有足夠的剛度和穩定性，以便在吊裝等工序中具備可操作性，剛度、穩定性不夠時，可增設框架或補強結構；4）模塊的規格及重量應能滿足運輸要求和現場拼裝條件；5）每個模塊盡可能形成完善的獨立功能結構，如機械裝置的附屬油、氣、電管路及線路應同時配備、并形成標準連接接口；6）對產品結構相同或相似的部位，可拆分為相同模塊，為制造階段的批量化生產提供便利，也便于現場安裝。
完成化工機械設備的模塊拆分后，后續詳細設計中與常規產品設計的區別是：對模塊間接口設計合理的拼裝方法，給出拼裝要求和公差范圍。
在剛剛開始進行模塊化設計時，往往會加大設計者的工作量，使設計難度增大，但是隨著經驗和資料的積累，相應標準產品圖冊、產品圖集的形成，反而會使設計過程更加便捷。
2、實施階段
通過系統化的模塊設計，在實施階段，工作就變得相對簡化了。制造廠在生產時，只需按照設計給出的基準點（或線）進行模塊的生產，并使關鍵部件的精度符合設計給出的階段性公差，模塊通過檢驗驗收，交付現場施工。
現場施工時，首先依據設計要求在安裝現場建立測量網，作為安裝的定位依據。每一個模塊入場后，即可按照制造時的基準點（或線），將模塊按照設計坐標進行就位安裝、調整，使模塊的偏差滿足預定的階段性公差。模塊的現場拼裝過程類似于壘積木，其效率遠遠大于傳統的現場安裝施工，其區別在于：主要的部件連接工作已經在制造階段完成，使現場組焊工作最小化；單個模塊擁有預設的自身精度控制體系，不必待所有部件都到場再進行裝配；便捷的接口連接工作，簡化工作流程，有時可以先就位多個模塊，再進行連接作業，令施工更為集中，提高生產率，節約機械臺班消耗。
三、模塊化應用于機電工程中的優勢
化工機械設備作為較特別的產品，往往具備外形龐大、重量高、結構復雜等自身特點，通常又具備工期緊、施工量大、交叉作業多等外部特點，在工程實施中往往又分為制造、運輸、現場安裝等多個階段，所以在應用模塊化優化施工工藝時，側重點與方式也不盡相同：
1、通過模塊化改進制造工藝
應用模塊化可以提高制造階段的生產效率。通過定型模塊的設計，對大批量的產品更容易形成固定的流水作業，每個作業組負責部分工作，更易于快速掌握成熟經驗；將整體制作拆解為多點制作，縮短制造周期；生產任務過飽和時，對技術不復雜的非關鍵模塊，可以外委給具備資格和能力的合作單位制作，減輕生產壓力。模塊化制造與傳統的按零部件劃分制造單元的方式相比，更具集成性，既方便管理，簡化了最終整體組裝的復雜流程，使制造工藝的選擇多樣化。
2、通過模塊化解決運輸的限制
由于化工設備往往外形較大，所以受運輸能力限制，制造施工往往具有地域性。將大型的設備系統以模塊進行制作和運輸安裝，將打破傳統的市場格局，對持續發展有利。
3、現場裝配的優勢
散件運輸雖然也能解決機電產品的運輸問題，但是在現場裝配時，模塊化的產品在保證質量、進度等方面都有很大的優勢。
機電安裝的過程的質量控制，就是對制造精度的現場再現，由于受現場人員技能水平、熟練度的影響，施工專業化機械的影響，材料的質量水平，施工環境的影響等，精度往往很難達到制造的標準。以模塊化的理念，將技術密集或精度高的組合件，在制造廠內完成，最小化現場的裝配工作的同時，以標準的接口，簡化施工工藝，進而提高質量，也縮短了安裝周期。對大型設備進行模塊化分解，有利于現場安排多點平行作業，在工期緊張的情況下，更容易安排趕工。
四、模塊化施工方式的注意要點
1、安裝工序的設計
設計單位在進行模塊設計時，應同時策劃好安裝次序，避免因工序失當而導致返工。
2、避免累積公差的影響
合理規劃好制作、安裝各階段的公差要求，明確出最終公差范圍，避免因公差累積造成精度無法滿足要求，特別是有配合精度要求的接口部位，更應嚴格控制。對在施工階段無法避免較大偏差的部位，應設置補償件。
3、試運行的注意事項
對模塊包含的動設備，在具備單機試運行的條件下，應在模塊安裝前完成試運行工作；包含管路的模塊，宜在安裝前按標準完成試壓或泄露性試驗；電器裝置、線路應完成相應的調試及試驗工作。
【關鍵詞】大規模定制設計；模塊化；離心分離機
隨著計算機技術的快速發展，CAD技術同模塊化設計在離心機械得到了充分應用，使得機械設備制造市場競爭越來越激烈，多樣化、個性化的客戶需求為離心分離機實施大規模定制奠定了市場基礎。
1 國內離心機械發展現狀
我國的離心機分離行業發展同國外相比還處于落后狀態，近年來，隨著社會生產力的快速發展，通過對引進國外技術的消化和吸收，我國的離心分離機技術也得到了發展，主要表現：一是已經形成一個集科研、制造和設計于一體的體系；二是學術界對該領域有了專項學術組織；三是理論與應用有了較好的結合；四是已具備初步的設備生產制造能力，如，三足、上懸、活塞、螺旋、離心卸料；振動、進動卸料、刮刀及虹吸刮刀等離心機；五是自動控制技術同計算機技術有了較好結合；六是制定了相關的技術標準。
2 大規模定制設計的定義
大規模定制（MC）是新的市場環境中出現的生產模式，是一種集企業、用戶、供應商、員工和環境于一體，在系統思想指導下，運用全局優化的觀點，根據用戶需求，充分利用企業自身的各種資源、技術、方法和優勢，為用戶大批量生產低成本、高質量的定制產品和服務的生產方式。大規模定制設計（DFMC）主要目的在于如何能夠將有市場需求的單個產品設計提升到產品族設計。其中，在產品族設計中，模塊化技術尤為關鍵。
2.1 模塊化產品族設計
模塊化產品族體系和不同作用域之間的映射關系相類似，通過客戶域，能準確找到客戶需求和客戶種類；通過功能域，能將產品功能特征化以滿足客戶特定需求；通過物理域，可驗證產品的設計參數是否合格過關；通過過程域，過程變量能較好地計算出產品成本。所以，產品族模塊化技術作為一項系統化工程，將貫穿于產品整個生命周期，為企業能大量生產出滿足特定用戶個性化需求的產品給予保障。
2.2 模塊化產品族體系組成
模塊化設計中所用模塊須具備互相結合且派生出復雜產品的特征，模塊組合中的每個單元都必須具備有一項或者更多項功能，模塊之間組合成新產品時應具備更強的功能。所以，模塊化產品族體系中充分地顯示出了產品的分析功能，以及子模塊所具備的分解職能。產品族通常都是來自于同一平臺中系列產品族中的每個產品變量。其中，每個產品變量都具備滿足客戶需求的特性和功能，由于這些產品變量都在共享某些共同的客戶需求價值、結構和技術，所以，它們構成了產品族平臺。通常情況下，構建模塊化產品族體系有三個主要條件：公共基、差異使能和配置機制。
2.3 模塊化的不同層次
模塊化產品族體系主要分為三個層次，，自頂向下存在著三種不同的層次。它們分別是：系統層、模塊層和組件層。系統層是由多個不同模塊組合而成的裝配系統，通常情況下，系統層的接口越多，其模塊化程度就越低。模塊層是由組件層中的多個種類不同組件構建而成的，如：電氣、機械、液壓和以及化學類。組件層模塊化程度級別最低的層級，它通常都是由一些標準化零配件組合而成。
3 大規模定制設計在離心機設計中的應用實例
3.1 離心分離機械概述
離心機所采用的分離技術同其它類型，如：機械、化學、熱分離、電分離等技術相比較而言，有著設備體積??；停留時間短；不需要助濾劑；密閉性高；放大簡單；過程連續；處理能力強；分離過程容易控制、調節等特點。由于離心機的以上特點，離心分離技術受到了工業制造業普遍關注。當前，在資源保護開發、環保工程、生物技術工程、國防工業、石油化工、醫藥、食品、紡織、汽車以及造船等諸多工業領域內得到了廣泛應用。不同行業間的多樣化、個性化、規?；目蛻粜枨鬄殡x心機械大規模定制奠定了良好的市場需求。隨著工業制造業新技術、新工藝的快速發展，尤其是在醫藥生物工程技術的推動下，離心機分離技術的高參數、全自動、多功能、自動化系統和新材料等呈現出新的發展勢頭。
綜上所述，離心分離機械主要分為三大類型，主要有：過濾型離心機、沉降（分離）型離心機和組合型離心機。其中，過濾型離心機可分為：三足式、平板式、上懸式、刮刀卸料式、活塞推料式、錐籃式、翻袋卸料式、旁濾式等；沉降（分離）型離心機可分為：螺旋卸料式、三足沉降式、平板沉降式、管式分離機式、碟式分離機式；組合型離心機可分為：螺旋卸料沉降過濾組合式離心機、柱錐復合式活塞推料式離心機、碟片螺旋式分離機。
國外對大規模定制設計在離心分離機械中應用研究、開發時間較早，如：德國KRAUSS— MAFFEI公司的豎籃離心機、推料式離心機等產品，相比之下，我國內的大規模定制模塊化設計工作起步較晚，在某些領域研究尚處于空白。
3.2 實例介紹
以刮刀下部卸料離心機為例，對大規模定制在離心機設計應用中進行闡述。
刮刀下部卸料離心機的主要類型有四種：SG三足式手動刮刀下部卸料離心機、SGZ三足式全自動刮刀下部卸料離心機，PG平板式手動刮刀下部卸料離心機和PGZ平板式全自動刮刀下部卸料離心機。刮刀下部卸料離心機產品的結構（圖1），刮刀下部卸料離心機模塊化的結構層次（圖2）。
4 結束語
綜上所述，大規模定制設計技術的出現推動了機械制造商的產品設計逐步趨向多樣化、個性化的設計策略。大規模定制設計在提供多種產品滿足客戶需求的同時又大幅度的降低制造企業的生產成本。所以，離心分離機械為客戶提供更高程度的個性化產品定制服務和設備時，應當繼續保持大規模定制設計應用所具備的產品低成本競爭優勢，保持低成本所追求的規模經濟。
參考文獻：
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