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模块化技术兴起于
20
世纪
60
年代,
在这几十年中,
随科学
技术水平
的不断发展,
模块化技术和思想与其应用领都获得了极
大的拓展,
模
块化作为产品设计方式。创造出不胜枚举的优秀产
品,如
IBM360
,
个人电脑等。<
/p>
模块化的产品设计生产方式,
进一步影响到产业的模块
化进程,
从而一场浩大的模块化管理随之而起。
环
顾我们的生产生活,
到处都有模块化的影子,从生产模块化到企业内部组织结构模块化,
产业组织模块化,
模块化不但帮助对产品和组织结构的设计,<
/p>
还应用
于创新方式之中。
本文从模块及模
块化的概念内涵谈起,
简要回顾模
块化对管理产生的一系列影响
。
Start(1965)
指出,为
满足用户对于产品种类最大化的需求,企业要发
展模块化生产的能力和与之相匹配的管理
能力。
此后,
模块的定义几
经变化,内
容逐步充实扩大,涵盖范围也越来越广。
< br>我们可以发现随着时闻的推移,
模块应用范围的逐渐扩大,
从构成产
品的各个组成部分的组件,渐渐脱离产品实体,向系统方向发展,越
来越具有通用性质。
隐藏于模块化生产及管理背后的逻辑
;Simon
他认
为复杂系统可被分解为多个子系统,
各子系统之间保持一定的层级关
系。
子
系统还可以再继续分解为更小的子系统。
那么这些子系统就是
构
成整个系统的模块。
1
.
2
模块构成属性
模块通
常可以被理解为组合系统的、
具有某种确定功能的、
典型的通<
/p>
用独立单元。
它可以通过标准的界面结构与其他功能的半自律性的
通
用独立单元,按照一定的规则相互联系而构成更加复杂的系统
(
胡晓
鹏,
2004)
。从模块的定义和内涵,我们可以大致得出模块的一些特
征属性。
黑箱是模块的基本特征
,
系统是由模块构成
,系统设计师不
必要、
也不可能详细了解每个模块的内部结构,
两只需知道
模块的功
能和输入、输出端的接口要求,即可用来构成系统
(
童时中,
1995)
。
模块是可组合成系统的独立单元,其
基本特征
< br>为:
具有确定的功能
;
是一种标
准单元
;
具有
能组合成系统
的接口
,
因此组合是它们的共同
< br>特征。这是模块实际运行中的特点,
是从实体的物理角度的分析。从
逻辑结构上来说,每个模块都有三个
基本要素
:架构
(structure)
、模
块
(module)
和元
(element)<
/p>
。
从模块设计角度来说,
Baldwin
和
Clark(1997)
认为
设计规则
包含三个部分内容:
①结构
。
确定哪些模块是系统的构
成要素,
它们是怎样
发挥作用
的。
②界面
。
详细规定模块如何
相互作
p>
用
,
模块相互之间的位置如何安排、
联系,
如何交换信息等。
③标准
。
检验模块是否
符合设计规则
,
测定模块相对于其他模块的性能口。
由
此,每个设计出来的模块都包含这三个部分的信息,并在模块化过
程中得以体现。
1
< br>.
3
模块的分类
由于分类标准的不同,研究的视角各异,模块及模块系
统种类被划分为多样形式。
从部件单
位来源划分,
Karim(2006)
将其分为
内部发展的
(internally
developed unit)
,和
外部获得的
(acquired unit)
。外部获得的模块
是指
进入企业前,
已经拥有自己产品和商业系统的单位。
从物理结构上划
分,
模块分为三种类型:
p>
功能模块、
结构模块、
单元模块
。
功能模块,
指具有
相对
独立功能
、
并具有
功能互换性
的功能部件。结构模块,特
指具有
尺寸互换性<
/p>
的结构部件。
在很多情况下,
结构模块是
不直接具
备使用功能的纯粹的结构部件,
而只是某种功能模块的
载体
;
单元
模
块,
即
兼
具
功能互换性和尺寸互换性的部件。
它是由功能模块和结构
p>
模块相结合形成的单元标准化部件,
是
二者
的综合体
(
胡晓鹏,
2004)
。
按照工序之间的关系划分,张治栋、韩康
(2006)
将其分为
物理模块、
p>
处理模块和价值模块
。
物理模块体现工序专
业化与企业内部联系,
以
效率为导向,
其意义在于
协调生产内部关系
;
处理模
块体现
工序集中
化与生产柔性
,将工序
本身“分解”为可快速切换的“工序束”
,并
进行企业内“集中
”管理。其联系以技术为媒介,以技术标准化为基
础,
具有削弱
物理性而增强抽象性、
缩小互补性而增大独立性以及降
低依赖性
而提高独立性等特点;
价值模块体现
工序自由重组与抽象独
p>
立联系,
为适应价值链分析要求,
形成超越
工序本身及相关工序的独
立价值模块。
2
.
1
模块化定义
< br>
模块是构成系统的组件,
区分不同的模块及其性质对于
研究系统有关
键作用,
但
更重要的是模
块化过程
。
对于模块化
(Modula
rity)
的理解和
应用,学者们的讨论则更为热烈。
模块化可分为狭义模块化与广义模块化,
狭义
模块化
指由模块组合成
的模块化产品。例如,
< br>模块化的电子设备,模块化的机床
等。
广义的
模块化
是一切
由典型的通用单元组合成的事物
p>
。
例如,
企业的组织结
构、流水线的构成等
(
童时中,
1
998)
。随着模块模块化应用的发展,
更多的学者将
模块化理论
作为一种
新的方法论
,
从的内容中可以看出,
模块化从最初作为一种产品设
计方法,
逐步向系统研究方法论角度转
变,
模块化提供了一种思想,
借助这种思想,我们可以将其应用于许
多领域的研究。
在本文后半部分,
将回顾模块化作为方法的
应用成果。
模块化足设计、
制造模块,
使他们能够以最多的方式组合
。
模块化
是
指由一些经专家确认的
具有独立功能
的
通用单元
组合成事或物的
过
程
,属于
标准化范畴
,
是
标准化发展的一种崭新的形式
。
p>
模块化是利
用
更小的子系统
来建造
一个复杂的产品或程序
,
并作
为整体发挥功能
。
而
子系统
可以各自
分开设计
。
模块化是一种
思维的工具
,
它通过对
模块化对象
的
特征、
规律
的
科学分析,采用
归纳和演绎
、
分析和
综合
、
抽象和具体
等
< br>逻辑方法
以
及
系统思维方法
p>
,来
优化模块化对象体系
的结构。并运用标
准化方
法.使各对象的构成要素
规范化
、
有序化
。
达到提岗系统综合运行效<
/p>
率的目的。
模块化是个一般系统概念。
它
是描述系统组成部分可以分
离和重新组合程度的连续统一体。
它
涉及组成部分间耦合的紧密程度,
以及规范系统组成部分之间能否混合与匹配的系统架构
规则的程度。
模块化是管理复杂性的一套一般规则,
通过把复杂系统分解成离散的
各个部分,彼此之间在标准的结构中,通过
标准接口进行相互联系。
模块化是一套体系结构、
界面和标准的
组合。
模块化是具有某种独立
功能的、具有接结构的、专用或通
用的单元的体系化过程。
2
.
2
模块化过程及要素
虽然大家对模块及模块化的定义各不相同,
但都包含一些
共同
的特征
。
模块化是将系统分解成模块和将模块组合成系统的过程
,
整个过程中
有需要共同遵守的规则和标准。
< br>模块分解过程即模块分解化,
是指将
一个复杂的系统或过
程按照一定的联系规则分解为可进行独立设计
的半自律性的子系统的行为。
模块组合过程即模块集中化,
是指按照
某种联系规则
将可进行独立设计的子系统
(
模块
)<
/p>
统一起来,构成更加
复杂的系统或过程的行为。
< br>而此过程中
遵循的规则
,
Bal
dwin
和
Clark(1997)
认
为分为两类:
显形的设计规则
(visible inform
ation)
和隐
形
的设计规则
(hidden informa-tion)
。
显形
设计规则都包含结构、界面和
标准三种信息。
显形规则是在
设计过程中
就
决定
的,
对于每个人都是
公开的<
/p>
,
决定了系统内
模块之间的关系
和彼此的
联系规则
。
隐
形
设计
规则的影响则
不超出模块范围<
/p>
,对模块设计团队外部是
封闭的引子
。<
/p>
模块作为半自律的子系统,
自己身也可以再进行分解和组合。
p>
因此可
以将系统看作一个大模块,
或者将模
块看作小的系统。
系统的隐形设
计规则对于模块设计团队来说则
变成显形规则。
设计规则是显形还是
隐形,是个相对概念,
p>
模块内部的显形规则,在模块外部则可能变成
隐形规则。
模块间的
分解与组合
规则描述了系统内
模块彼此之间的关
系
,
也
就是整个
系统的结构
。
因此在模块分解
与组合这两个类似互逆
的过程中,始终有
几个要素的存在和相互
作用
:模块自身,分解和组
合的规则,分解与组合的界面
(
接口
)
。
3
模块化技术管理应用
模块化的
优点
在于模块
分解
的
绝对独立性
、模块
< br>组合
的
系统性
和模
块
接口顺畅无缝
。因此模块化技术和思想得以在产品
及其生产过程、
企业内部组织、产业组织以及创新过程中都得到广泛应用。
3
.
1
< br>产品及生产模块化
产品是最初体现模块化特征的,
p>
也是模块化思想的来源。
模块化产品
有两个
基本特征
:
一是
稳定的模块化构架
;
二是与
产品构架
可以
相分
离的功能性模块
(Henderson
,
Clark
,
]990)H J
。
模块化
产品源于产品的
设计理念,
模块化产品中模块之间的
结合是松散的
,
模块的结合依靠
< br>标准化的界面
。
因此,
模块化技
术的应用首先是在制造业
,其
基本原
理
就是按照模块化原则将
制造系统分解
成一些结构和功能
独立的标
准单元模块
,然后按照
特定模块化
产品的
制造需求
进行
模块的组合
,
构造一种
精益制造环境
,
使制造系统能够很
容易地快速适应
新产品的
p>
制造需要
(
徐宏玲,李双海,
2005)
。
模块化
产品生产使其对应的
业务运营
也按
照模
块化方式
发生变
化。
模块化生产
不需要
把所有生产工序
集中
< br>在
一个企业内部
,
可以把
生产工序进行模块化
分解
,
< br>外包
给其他经营单位,
或者从市场上
采购
模块部件
。
企业可以通过外包
非核心模块,
以专注于成本控制和内部