邵盛楠

【摘要】隨著自然資源的消耗與環(huán)境壓力的日益增大，綠色設(shè)計成為產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展必然趨勢，而模塊化設(shè)計是綠色設(shè)計中不可忽視的一個分支。隨著模塊化設(shè)計從理念走向成熟，模塊化設(shè)計的巨大優(yōu)勢已逐漸顯現(xiàn)出來：將模塊化設(shè)計與綠色設(shè)計相結(jié)合，通過對通用模塊的不同方式組合，節(jié)省了極大部分的重復資源與成本；模塊的可替換性能延長了產(chǎn)品系統(tǒng)的壽命，既降低了資源浪費，也減少了消費者的經(jīng)濟成本。

【關(guān)鍵詞】組合；獨立性；綠色設(shè)計；效益

一、模塊化設(shè)計的基本概念與特征

1、基本概念

模塊化設(shè)計是對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的顧客定制的產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求。

所謂模塊化設(shè)計，即以組合某些要素的形式，使子模塊化設(shè)計系統(tǒng)具有特定功能，這個子系統(tǒng)將作為通用性模塊與其他產(chǎn)品要素進行多種組合，進而構(gòu)成一個新的產(chǎn)品系統(tǒng)，使產(chǎn)生多種系列產(chǎn)品。這是相似性原理在產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)上的應用，是一種實現(xiàn)標準化與多樣化的有機結(jié)合及多品種、小批量與效率的有效統(tǒng)一的標準化方法。

生產(chǎn)方面，模塊化產(chǎn)品通過單件產(chǎn)品生產(chǎn)能使批量化生產(chǎn)的效益大幅度提高，降低了制作成本，并節(jié)約了維修的資源、經(jīng)濟成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，快速應對市場變化；消費者方面，產(chǎn)品的模塊化使消費者改變了傳統(tǒng)的購買方式，可以根據(jù)自身需求決定購買的種類與數(shù)量，減少不必要的支出，并且可以更加人性化地決定模塊的組合方式，使產(chǎn)品更加“人性化”；環(huán)境方面，可以減少或消除對環(huán)境的不利影響，方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。

2、模塊的基本特征

（1）相對獨立性，每一個模塊可以由不同企業(yè)分別生產(chǎn)，具有獨立的生產(chǎn)線，進行單獨設(shè)計、制造、調(diào)試、修改、存儲和運輸，并且可以獨立運作；

（2）通用性，實現(xiàn)產(chǎn)品的橫、縱系列和跨系列的模塊的通用；

（3）互換性，使模塊連接處標準化使模塊適應不同產(chǎn)品的需求實現(xiàn)模塊間的互換。

二、模塊化產(chǎn)品分類與案例分析

1、橫系列模塊化設(shè)計。產(chǎn)品基本的主要參數(shù)固定，用模塊劃分形式使產(chǎn)品變形。這是最簡單、應用最廣泛的方式。常是在基型品種上更換或添加模塊，形成新的變形品種。如Matthias Dornhofer設(shè)計的一款家具產(chǎn)品FREI RAUM，通重復的元素重新組合家具。具有很強的環(huán)境適應性，方便了存放和運輸，并通過重組變形來實現(xiàn)書架、床、沙發(fā)等多個功能。

2、縱系列模塊化設(shè)計。在同一類型中對不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進行設(shè)計。主參數(shù)不同，動力參數(shù)也往往不同，導致結(jié)構(gòu)形式和尺寸不同，因此較橫系列模塊化設(shè)計復雜。如Ankur Shah提出的模塊化拖鞋mahabis，鞋底、可折疊腳跟加上鞋墊，可以拆卸組合，并且有不同的顏色可以選擇。

3、橫系列和跨系列模塊化設(shè)計。改變橫系列中的某些模塊從而得到其它系列產(chǎn)品即橫系列和跨系列模塊化設(shè)計。如荷蘭手機廠商推出的模塊化手機Fairphone 2，用戶可以自行選擇更換硬件配置，目前官方已提供部分模塊組件可供選擇。

4、全系列模塊化設(shè)計。全系列包括縱系列和橫系列。如設(shè)計師Ying Chang 的“網(wǎng)格系統(tǒng)”桌子，采用模塊化設(shè)計，包括金屬基礎(chǔ)框架，用金屬網(wǎng)做成的盒子，以及用水泥、鋁板、木頭、塑料等材料做成的擱架等配件。這套家具迫使使用者重新思考生活中的各種需求，然后根據(jù)的需求對網(wǎng)格盒子、各種功能配件進行任意組合。金屬基礎(chǔ)框架即固定的主要參數(shù)，其他元素即自由劃分、變形的模塊。

5、全系列和跨系列模塊化設(shè)計。主要是在全系列基礎(chǔ)上用于結(jié)構(gòu)比較類似的跨產(chǎn)品的模塊化設(shè)計上。如日本設(shè)計工作室Nendo推出的Brackets-lite模塊化辦公系列家具，可根據(jù)自身需要拆分組合，使辦公空間個性化，更自由。Brackets-lite的每個模塊帶有的靠背既能保護隱私又降低噪音。

三、模塊化設(shè)計的發(fā)展趨勢

上世紀50年代至今，從“模塊化設(shè)計”概念的提出，短短60余年，模塊化設(shè)計的不斷發(fā)展與涌現(xiàn)，已成為“綠色設(shè)計”不可或缺的一個分支。自1870年工業(yè)革命以后，工業(yè)發(fā)展突飛猛進，隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，人們不再僅僅滿足于產(chǎn)品的功能性，更對產(chǎn)品的個性化、多功能性、環(huán)保性等有了更多、更高的需求。20世紀初成立包豪斯至今，工業(yè)設(shè)計極大地改變了人類的生活方式。隨著自然資源的大量使用和環(huán)境的污染，20世紀60年代至今，“綠色設(shè)計”逐漸成為設(shè)計的重點。

模塊化設(shè)計就是“綠色設(shè)計”的產(chǎn)物，通過對獨立模塊的單獨設(shè)計生產(chǎn)，減少甚至消除了工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的不利影響，方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。

經(jīng)濟是發(fā)展的重要因素，隨著企業(yè)、工廠的普及，尤其是信息時代電子產(chǎn)品的不斷推陳出新，模塊化設(shè)計越來越受企業(yè)的重視，現(xiàn)已廣泛應用于航天、航空、機床、家具、電子產(chǎn)品等設(shè)計領(lǐng)域。批量化、標準化和通用化是企業(yè)促進產(chǎn)品更新?lián)Q代適應市場需求、降低成本和提高質(zhì)量的重要條件，同時也生產(chǎn)出更加人性化，更加“私人訂制”的產(chǎn)品滿足消費者。

另外，隨著人口的增多，城市人口愈加密集，人均空間同時在減少。模塊化設(shè)計適應了這一趨勢，模塊化的家具可以根據(jù)消費者的個人情況增減，并且產(chǎn)品閑置時模塊可以拆分并疊放，極大地節(jié)省了購買成本、空間成本和運輸成本。所以，模塊化設(shè)計將在未來成為設(shè)計的主流。

【參考文獻】

[1] 賈延林， 著. 模塊化設(shè)計[M]. 機械工業(yè)出版社， 1993.

[2] 童時中. 模塊化原理設(shè)計方法及應用[M]. 中國標準出版社， 2000.