模块化设计

模块化设计是一种设计理论和实践，它将系统细分为称为模块的较小部分，可以在不同系统之间独立创建、修改、替换或交换它们。

可以在汽车或其他车辆中看到模块化设计的各个方面，以至于在不改变汽车其余部分的情况下，可以增加或移除汽车的某些部件。

汽车模块化设计的一个简单例子是，尽管许多汽车是基本模型，但支付额外费用将允许“抢购”升级，例如更强大的发动机或季节性轮胎。这些不需要改变汽车的其他部件，例如底盘、转向、电动机或电池系统。

在某些建筑物中可以看到模块化设计。模块化建筑物（以及模块化房屋）通常由通用零件（或模块）组成，这些通用零件（或模块）在工厂制造，然后运送到建筑工地，在那里将它们组装成各种布置。

可以通过添加或删除某些组件来增加或减小模块化建筑物的大小。无需更改建筑物的较大部分即可完成此操作。模块化建筑物还可以使用添加或删除组件的相同过程来进行功能更改。

例如，可以使用诸如墙壁、框架、门、天花板和窗户的模块化部件来建造办公楼。然后可以用更多的墙壁分隔（或分隔）内部，并配备书桌，计算机以及可正常运行的工作空间所需的其他任何东西。如果需要扩展或重新布置办公室以容纳员工，则可以添加或重新定位模块化组件（例如墙板）以进行必要的更改，而无需更改整个建筑物。后来，可以分解并重新布置同一办公室，以形成零售空间，会议厅或其他类型的建筑物，使用与最初形成办公楼相同的模块化组件。然后可以对新建筑物进行装修，以执行其所需功能所需的任何物品。

像Allied Modular这样的公司提供的其他类型的模块化建筑包括警卫室、机器机柜、新闻发布室、会议室、两层建筑、无尘室以及更多应用。

人们对模块化建筑抱有许多误解。实际上，对于快速周转和快速成长的公司而言，模块化施工是一种可行的施工方法。从中受益的行业包括医疗保健、商业、零售、军事以及多户/学生住房。

摩托罗拉在1963年推出了xxx款矩形彩色显像管，并在1967年推出了模块化Quasar品牌。1964年，在摩西盆地（Moses Basin）的管理下，该公司在美国境外开设了xxx家研发部门。1974年，摩托罗拉将其电视业务出售给了总部位于日本的松下的母公司松下。

计算机硬件中的模块化设计与其他事物（例如汽车、冰箱和家具）相同。这个想法是用易于使用的标准化标准接口更换零件的计算机。此技术使用户可以轻松升级计算机的某些方面，而不必完全购买另一台计算机。这个想法也在Project Ara中得到了实施，该项目为制造商提供了一个平台，可以为智能手机创建模块，然后可以由最终用户对其进行定制。

计算机是模块化设计的最佳示例之一。典型的模块包括电源设备、处理器、主板、图形卡、硬盘驱动器和光盘驱动器。只要用户使用支持相同标准接口的部件，所有这些部件都应易于互换。与计算机的模块化相似，还开发了其他工具以利用模块化设计，例如littleBits Electronics，该工具与可互操作的模块结合在一起以创建电路。

一些作者观察到，模块化设计在汽车工业中产生了重量随时间不断增加的趋势。Trancossi提出了一个假设，即模块化设计可以与构造法则推导的一些优化标准相结合。实际上，构造定律就其性质而言是模块化的，可以在工程简单系统中得到有趣的结果。它适用于典型的自下而上的优化方案：

• 使用树模型可以将系统分为子系统（基本部分）；
• 任何复杂的系统都可以以模块化的方式表示，并且有可能描述不同的物理量如何流过系统；
• 分析不同的流路，可以确定影响系统性能的关键组件；
• 通过优化这些组件并用性能更高的组件替代它们，可以改善系统的性能。

在MAAT EU FP7项目期间，已经产生了更好的配方。提出了一种新的设计方法，该方法将上述自下而上的优化与系统级的自上而下的初步设计相结合。考虑到结构设计和模块化设计并未涉及设计过程中要达到的任何目标，因此激发了两步设计过程。最近的一篇论文提供了一种理论表述，并将其成功地应用于小型飞机的设计中；创新型通勤飞机的概念​​设计；新的熵墙的设计，以及旨在提高能效的创新型越野车。