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1、企业的模块化战略 企业的技术平台战略21 世纪企业竞争的 前沿和制高点童时中2009 Tel：02583111191 E-mail：个人简介 童时中，教授级高级工程师，毕业于南京航 空航天大学，1981年前就职于长虹彩电，后 任职于国家电网公司电力科学研究院。从事 教学、机械设计、产品工艺、电子设备结构 设计及工艺、标准化和技术管理等工作。 2000年2007年，任深圳“华为技术有限公司 ”整机工程部顾问，协助建立企业的产品模块 化体系和技术平台工作。2009年起，任上海 三一科技有限公司和国网电力科学研究院的 标准化、模块化顾问。模块化理论的形成和发展模块化产品开发模式标准化、模块化对企业的
2、价值技术平台对企业的价值模块化实施要点目录模块化理论的形成和发展当今企业技术环境面临的挑战需求的多样化和个性化经济全球化和生产分散化激烈的市场竞争：质量、成本、速度技术集成 应对挑战的基本策略挑战的主要矛盾：市场多变；时间紧缩。应对的基本思路：以不变（或少变）应多变。实施以模块化为基础的大规模定制。基本措施：将各技术要素标准化，构成共享技术平 台，抑制各技术要素的无序膨胀，减少低水平（或低 层次）的重复劳动。模块化理论的形成和发展现代标准化前沿模块化大规模生产20世纪企业竞争前沿是制造业的一次革命。（相对于原作坊式的生产 ）造就了一大批“工业发达国家”。大规模生产创建了“标准化”学科，以适应大
3、规模 生产。大规模定制（MC）21世纪企业竞争前沿制造业的又一次革命（以模块化为技术手段）产生以模块化为核心的现代标准化（标准化的一 次革命）。以适应大规模定制的需要。现代标准化传统标准化模块化标准战争基于模块化的大规模定制（Mass Customization ）（美国，1996年提出）目标：以大规模生产的速度和成本，满足用 户的多样化、个性化需求。特点：在产品多样化和定制化的同时，不相 应地增加成本。其基本原理如图所示： 目标： 速度快、成本低 满足多样化、个性化需求 制造手段： 大规模生产 定制 大规模定制 产品组成： 通用模块 柔性组装 个性化产 品模块化理论的形成和发展知识经济与设计
4、规则的竞争 知识经济时代，标准（规则）的竞争：贸易壁垒(贸易规则)知识产权 技术标准 知识霸权 标准战争(国际标准) 知识产权经济:知识产权是财富的主要来源， 知识产权成为科技进步的主要产出，并对经济 增长和社会进步的贡献率越来越大。知识产权 权利资本的形式已成为决定生产力发展的主导 要素。 知识模块化理论的形成和发展融入形成导致模块化理论的形成和发展现代设计技术企业竞争要素 设计技术质量 可靠性设计 速度 CAD成本 可制造性设计 市场：个性化需求 模块化设计维修性（售后服务） 维修性设计使用性 人机工程设计艺术性 工业（造型）设 计模块化理论的形成和发展 模块化发展四个阶段原始模块化：模块
5、化思维是人的天性，并往往对人 类进步产生革命性的影响。例如：汉语汉字：有独立含意的语音或字（模块），用 语法（接口）组合成语言或文件（产品）活字印刷：活字（模块），排版（接口）出印刷 品（产品）。乐曲：音阶和音符（模块），按乐理（接口）谱 成乐曲（产品）。中医中药：中药（模块），按药理、病理、生理 （接口），按病情（个性化）开处方(产品)。模块化思维的特点和规律：产品模块接口。传统模块化：系统分解和组合理论指导下的模块化 设计，是设计革命。模块化理论的形成和发展现代模块化“设计规则”指导下的模块化。1964年IBM360模块型电脑系统的诞生，是一个有里程碑意 义的事件。它导致硅谷计算机产业群的
6、兴起。现代模块化传统模块化设计规则。模块时代模块化理论的深化和在更高层次上和更广泛范 围内的运用。用作处理复杂系统问题的有效方法。90年代末，哈佛商学院院长发表“模块时代的经营”，指出 模块化进入了大发展时期。由模块化设计延伸到模块化企业。模块化原则和方法引入经济学、管理学领域。模块化有可能彻底改变现存产业、企业的结构。“政府、学术界、企业家都清醒地意识到模块化的重大意义 ，并且开始进行政策考量。” 模块化产品开发模式模块化产品开发的基本思路 把产品族分解为模块，建立模块体系。不同 模块组合构成柔性的、可变的、多样化的产品 。实现“以不变（模块系列）应多变（用户需求 ）的产品开发模式。 系统分
7、解为模块的基本原则以功能为核心、结合组装结构进行分解。系统通用要素的提取和分离，相似要素的简 化、归并、统一，经典型化处理，形成模块。分解点的选择：高内聚，低耦合。模块化产品开发模式模块化设计的基本方法模块组合法：新产品不变部分（通用模块）准通用部分（ 改型模块）专用部分（新功能模块） 基本型派生法：研制一种基本型，通过变型 （某些零部件的附加、替换、再加工），构成 派生型产品，以满足不同需求。组合法基本型派生法现代模块化设计方法“设计规则”“设计规则”包含模块的三要素。模块“结构规则”：又称“划分规则”。确定构成系 统的模块的轮廓（界线），即系统是由哪些模块组成 的，它们是怎样发挥作用的。这
8、实际上就是，系统分 解（为模块）的规则、或系统要素组合（为模块）的 规则。模块间“接口规则”：规定模块如何相互作用，模 块间的位置安排、联系，如何交换信息。通过“接口规 则”，固化模块间接口特征。模块“评定规则”：即系统集成与检测的规则。它 是模块接口的检验、测定“标准” ，以保证系统集成质 量。设计规则的价值：把“由上而下”的设计原则，具体 化为确立设计规则。即系统设计之前需首先确定设计 规则；突出了“接口”（界面）在模块体系建设中的作 用。标准化、模块化对企业的价值模块化产品开发模式模块化设计特点：与整体式设计方法有原则上的区别面向产品族：一种模块能通用于多种产品。传统设计：面向某一具体产
9、品；模块化设计：是面向整个产品族系统。三个设计层次：模块化系统总体设计。模块系统设计。模块化产品设计。由上而下设计：传统设计：由下而上着眼于功能设计、详细设计 。模块化设计：首先着眼于产品族系统分解，由上 而下建立通用模块体系，最后由模块组合构成的产品 。两大设计团队及其任务产品开发部（产品研发设计）：目标是针对 明天市场，任务：模块化系统宏模型（总体、架构）设计（ 包括模块系统更新）。模块系列设计：形成企业产品开发的通用 模块平台供产品（快速）设计选用。新（专用）模块设计：满足用户特殊需求 。新产品设计：定型后转“产品工程部”。模块化产品开发模式产品工程部（产品快速设计）：目标是以最 快的速
10、度满足今天的订单需要。其任务是充分 运用现有技术平台，选用模块，快速进行产品 设计。 基本型产品设计：选用现有模块，进行接 口和组装设计。改型产品设计：以现有模块为主，部分模 块改型。新型（新功能、性能）产品设计：以现有 和/或改型模块为基础，配加新功能模块，进行 接口、组装设计构成新产品。新产品中，新模 块比例不宜大于30。模块化产品开发模式模块化产品开发模式模块化产品族系列层次产品族基型产品A基型产品B基型产品C派生型B1派生型B2派生型B3派生型B4标准化、模块化对企业的价值企业赶超国际水平的模式企业生存发展的三大支柱（竞争力要素）分 析技术创新：有重点地研发、突破。管理创新：对先进的管
11、理方法，消化、吸 收。研发模式创新：“将产品模块化”，将企 业“转向模块化的企业。”目标（世界先进水平，取得竞争优势） 新的功能、性能速度、成本、质量技术创新管理创新研发模式创新 大规模定制(模块化)标准化、模块化对企业的价值以产品的研发生产模式（模块化）为突破口 ：模块化是企业的内功，主动权完全在自己手 中。 我们与世界先进企业处于相近的起跑线上 。因而，在这个前沿突破，可取得速度、成本 、质量上的优势。取得竞争优势和良好经济效 益。技术创新研发模式创新(模块化)管理创新国际先进水平模块化 “设计规则” 的创新机制模块创新：在符合“接口规则”的前提下，模块可有 最大的创新自由度，在竞争机制推
12、动下，各类模块快 速升级。产品创新：在“接口规则”指导下，产品设计者可以充分运用“选择权”，自由地、随心所欲地选用所需模块、创造新产品。 图71设计规则的创新机制标准化、模块化对企业的价值产品设计规则模块模块化的效益面向速度快：（例如即插式人造卫星）基于模块平台：资源共享、继承性强，研发、制 造周期短。产品主要由通用模块组成，可快速上市。面向质量可靠：模块经反复优化，多处应用，其设计可靠性得到 多次验证。 模块批量生产，工艺稳定，制造质量有保证。面向成本低：（例如定制不收试制费）模块的大规模生产，取得批生产的效益。最大限度减少零部件品种规格，降低全流程成本 。标准化、模块化对企业的价值模块是通
13、用部件，适于专业化生产和外包、协作 。面向用户满意：（例如施乐复印机）可满足用户的个性化定制需求。产品易于拆装和测试，便于产品的维修和升级。面向市场取得竞争优势产品构成模式有良好的规划，可实现有序和持续 发展。产品构成具有柔性，对变化的市场和机遇，可作 出快速反应。易于采用新技术、实现创新成果的产业化(体现 为新模块)。可减少低层次的重复劳动，而将精力投向新技术 、新产品。有助于保护企业的技术秘密。标准化、模块化对企业的价值模块化成为各大公司的追逐目标 IBM的产品策略是，提供一系列非常通用的“模块” ，市场部用这些“模块”配置用户的个性化产品。 HP公司的即插式测量仪器，可据用户需求，用各功
14、 能测量模块组合出几十种仪器。新一代模块与原模块 可兼容。施乐公司在开发出新型模块化复印机后，不再设计 全新的复印机，只开发新模块，以便于用户局部更新 。美国空军研制“即插即用”式快速组装卫星，六天即 可组装一颗。日本模块化的轻型航空母舰，一年半即可组装一艘 。日本松下的定制式自行车。标准化、模块化对企业的价值西门子的气轮机研发，面对200种产品 统一设计，零件数为3万个；而原来5万 个零件仅20 种产品。通用电气公司(GE)重新设计其断路开 关箱，用1275个共享构件代替28000个独 立零件，形成40000种不同的配置。丰田公司把各个品牌汽车放到一个项 目组设计，形成统一的模块化结构。欧 洲汽车公司正在联合起来，进行模块化 和统一工作(从统一底盘着手)。并提出了 一个包括28个模块的生产概念。标准化、模块化对企业的价值企业平台的组成、功能、价值组成：由技术平台、管理平台、信息平台三大部分组成。 功能：企业平台是企业生存发展的基础。是企业在市场竞争 中取得质量、成本、速度优势的根本保证。价值：使企业的各
