模块化（精选十篇）
模块化 篇1
一、模块化、模块再整合与模块化生产网络演化
目前, 主流的模块化理论认为模块化具有三个层次, 即设计模块化、生产模块化和组织模块化[2], 一般认为设计模块化是生产模块化的前提, 生产模块化是组织模块化形成模块化分工的前提。但是, 三者之间并不是必然的递进关系, 也就是说设计的模块化并不一定会导致生产模块化和组织模块化, 而组织模块化必然是以设计模块化与生产模块化同时实现为前提的。设计的模块化、生产的模块化都是与产品本身直接相关, 可以统称为产品的模块化。本文所讨论的产品是已经实现了设计的模块化与生产的模块化, 并形成了模块化分工网络的产品, 重点考察产品的模块化程度改变对组织模块化及产业竞争格局的影响。
(一) 模块生产的分离
传统厂商生产理论模型在分析企业的产品生产成本函数时, 将企业的产品生产投入与生产过程看做是一个不可分的整体, 企业根据固定投入的规模和产品的变动成本计算盈亏平衡点, 进行产品定价。但是, 在模块化产品系统中、尤其在产品系统整体设计规则约束下, 复杂产品系统实现了基于功能的模块化分工。由于不同功能模块生产的规模经济水平不同, 整体产品生产决策的最优并不能保证产品每个构成功能模块的生产实现最优, 这可能使一些模块潜在的规模经济潜力得不到充分释放, 由此产生了产品功能模块生产外部化的经济动因。
假定产品系统有两个价值功能模块构成, 用模块A和模块B代表, 模块A与模块B构成了该产品生产的中间投入品。假设生产1单位模块A正好需要1单位模块B, 可以用相同的产出单位度量模块A和模块B。参考Oz Shy的成本函数假设[3], 假定生产每个模块的成本函数都是非线性的, 模块A的成本函数记为:TCA (q) =FA+cAq2, 模块B的成本函数为:TCB (q) =FB+cBq2。
若企业将整个产品生产完全内化于一个企业内部, 则该企业的产品生产成本函数为:
企业在平均成本最小处组织生产, 产品平均成本最小化条件为:
则产品生产平均成本为:
当完整产品生产完全内化于一个企业时, 企业按照q*的产量以AC*的成本进行产品的生产。在交易费用假设为0的情况下, 分析模块A与模块B的生产在何种条件下将会分离出来。
当模块A生产平均成本最小的最优产量决策为
当模块B生产平均成本最小的最优产量决策为。
模块A与模块B生产分离需要满足条件:
由于按照完整产品生产决策最优产量q*既不是模块A生产最优产量均衡点, 也不是模块B生产最优产量均衡点, 只要, 必有ACA*+ACB*
模块A与模块B达到各自最低成本的各自最优产量qA*、qB*一般是不同的, 在竞争的压力下, 完全内化于企业内部的整体产品生产有动力将模块A与模块B的生产相分离, 以实现模块生产的专业化与潜在的规模经济, 完整产品生产的平均成本降低为, 而qA*与qB*产量的差额可以通2过具有较高最优产量模块的外销或具有较低最优产量模块的外购来处理。若产品系统各模块生产分离产生的交易费用与采购次数和交易费用系数相关, CE=εn, n为采购次数, ε为完成每次交易所需进行的产品搜寻、谈判、执行交易成本系数, 则必须满足:AC*-ACA*-ACB*>εn, 即
通过降低交易费用系数ε, 提高交易效率, 以及促进与模块生产企业的长期合作, 降低模块采购的合约成本, 建立与模块生产企业的长期稳定合作关系, 能够有效的促进产品模块化生产的分离。
以上分析表明当产品系统可以实现模块化分工, 并且产品各构成模块分别存在规模经济时, 就有可能通过产品内分工, 把对应不同有效规模的产品模块生产相分离, 安排到不同组织部门与地理空间去进行生产, 以充分发挥出各模块生产的规模经济性, 这能够促使产品整个价值链效率的提高, 达到节省平均成本和提升资源配置效率的目标。当一系列企业围绕一种最终产品系统而建立起生产过程的组织间网络, 以及在更广的地域范围内将产品生产过程的不同模块生产分散到不同地区, 寻求最低产品生产成本驱动产品生产的一体化组织就被产品内分工的网络组织所取代, 产品的模块化生产分工网络就会发展起来。
(二) 模块产品的联合定价
在大多数情况下构成产品系统的各功能模块之间是一种互补关系, 假设某产品有两个价值功能模块构成, 仍用模块A和模块B代表, 其价格分别为PA和PB来表示, 假设不存在联接费用。若对最终产品的需求函数设定为:
Q=T-αP, 其中α>0, P=PA+PB
则最终产品需求函数:Q=T-αPA-αPB
对模块A与模块B的需求函数分别为:
有, 模块A与模块是一种互补关系。假设模块A和模块B两种模块均实现了最低成本生产, 分别以CA和CB表示。当每个模块厂商独立决策时, 生产模块A的利润可表示为:
同理, 生产模块B的利润最大化要求
根据以上两式可以求得模块A与模块B生产利润最大化价格P*A与P*B, 此时整个产品的定价为:P=P*A+P*B。但当决策目标为两家模块生产厂商整体利润最大, 即产品整体利润最大, 需要满足条件:Maxπ= (P-C) *Q= (P-CA-CB) * (T-αP) , 满足利润最大化一阶条件:。
若模块A与模块B均处于完全竞争的市场, 此时PA*=CA, PB*=CB, 则, 产品系统定价P=PA*+PB*, 不存在联合定价的激励;若模块A处于非完全竞争市场, 模块B处于完全竞争市场, 此时各模块生产利润最大化价格PA*>CA, PB*=CB。由于模块A利润最大化条件, (T-αPA*-αPB*) -α (PA*-CA) =0, 此时, 模块A对模块B也不存在联合定价的激励, 但由于产品利润都集中于模块A, 模块B对模块A有升级的动力。
若模块A与模块B均处于非完全竞争市场, 此时各模块生产利润最大化价格PA*>CA, PB*>CB, 由于 (T-αPA*-αPB*) -α (PA*-CA) =0, 此时必有, 这说明若降低整体产品系统的价格, 整体产品利润将增加, 各模块生产实现利润最大化的分离定价并不能保证整体产品系统自动实现利润最大化, 并且容易证明模块生产的利润越高, 实施联合定价的激励也就越强, 而模块A与模块B一旦实现了联合定价将会以更低的价格获得更高的整体利润, 原来的模块供应商将会被挤出产品系统分工网络。
以上分析假设产品系统各构成模块只有两个, 并且模块重要性相同的情况下, 阐释了产品系统各构成模块联合定价激励存在的条件。模块的联合定价既可以通过直接投资也可以通过企业并购、购买技术许可, 将存在利润的模块直接置于自身控制之下, 也可以通过技术研发直接推进模块“再整合”来实现。前者对整个产品的模块划分并不产生影响, 而后者则改变了产品的模块划分范围, 在实际中这两种方式往往相互结合, 把“自主研发”、“收购技术性企业”、“购买技术授权”等多种方式结合起来。“再整合”是指两个模块合二为一, 意味着产品系统模块整合形成功能更强大的新模块。在许多行业里, 模块“再整合”行动也降低了整个产品系统的生产成本, 例如在电子芯片行业, 这一点尤为明显。在功能、性能相同的情况下, 单芯片方案往往比多芯片方案的成本更低, 而在其它行业中, “再整合”使原本由两家独立厂商负责生产的模块改由单一企业提供, 这至少减少了系统的连接成本, 整个系统的稳定性、兼容性也会有所提高, 考虑到这些因素, 产品系统模块“再整合”的激励也会更强。
模块再整合是要花费成本的, 既包括企业直接投入, 也包括因产品模块化程度改变所带来的风险, 而模块再整合的收益主要来源于新模块所创造利润有较大的提升, 或者新模块的性能有较大提升。在产品系统演进的不同阶段, 模块再整合的成本与收益也是动态变化的, 虽然有模块再整合的激励, 但模块再整合行为是否实施, 还需要企业在成本和收益之间进行选择。
(三) 模型讨论
从以上分析来看, 在产品系统中同时存在着对各构成模块实施生产分离与模块整合的激励。对于前者是为了寻求产品系统整体生产成本最低, 当分工程度无法深化到产品内部时, 企业就只能选择关键环节的最佳规模进行生产, 这样就不得不放弃非关键环节的规模经济。但产品系统模块化诱发了从设计规则的集中化到设计模块的分散化, 使产品内分工变得可行, 企业就可以依据不同模块所对应的最佳规模进行生产, 从而可以降低整体产品的生产成本。从这个角度来看, 产品系统各模块的生产分离是必然的, 以产品和模块生产的最低成本为导向。
对产品系统整体利润最大化的追求, 使产品系统中具有利润的模块之间存在联合定价的激励, 根据分析可知模块再整合的方向总是指向系统内存在利润的那些模块。因此, 不难发现在模块化分工网络内, 模块厂商面临一种带有“悖论性”的两难困境—在市场经济中, 任何厂商进行生产经营活动都是为了尽最大可能获取利润。然而在模块化分工网络中, 模块厂商只要有利润就存在被“再整合”的风险。而一旦产品系统模块再整合行动持续进行, 则意味着产品系统建构一体化程度加深, 产品系统的模块划分范围与模块内容也会随之发生改变, 如图1所示。
图1是一个模块化产品建构的简单示意图, 椭圆形表示产品建构, 用PA表示;方形代表模块, 用Mi (i=A、B、C) 表示, MA、MB、MC代表构成产品系统的模块, 三角形代表基本元素;模块间联系界面用Ij (j=A、B1、B2、C、AN、N) 表示;MA与MC通过界面规则 (IA、IB1、IB2、IC) 分别与MB相联。
在模块再整合后的产品建构下, 虚线方形代表模块MB与模块MC模块再整合后形成的新模块 (MN) ;模块再整合形成的新模块MN容纳了更多的知识, 模块MB与模块MC将在统一的建构下被重新一体化设计, 而与模块MA的联接界面规则也改变为IAN与IN, 联接界面规则的改变必然要求模块MA也要随之进行改变以适应这种变化。可见模块整合不仅减少了产品系统中的模块数量, 与模块再整合行为直接相关的模块会发生改变, 并且也使产品系统内其它模块也要实现协同改变, 这意味着要在技术上对产品系统构成模块范围与边界进行重新划分与调整, 这或者需要系统内原有模块形成新的设计思路与界面知识, 或者需要模块整合者提供全套解决方案, 实现不了这种协同的模块整合仍是要失败的。例如微软视窗推出的功能强大的Vista系统, 微软公司并没有解决好其它专用功能软件与Vista系统的兼容问题, 而其它专用功能软件也并未主动去实现与Vista系统的兼容, 使得微软公司的Vista系统市场推广遭遇惨败。这实际上表明, 模块再整合技术上的实现并不一定会在市场上实现。
在模块化系统中, 模块再整合现象并不是一次性的偶发事件, 它往往会反复出现多次, 模块的再整合行动持续进行, 这一方面会使“核心模块”的功能日益膨胀, 另一方面这种模块再整合也有可能诱发产品建构由“模块化”重回“一体化”发生剧变[4]。当给定的产品建构规则越来越无法容纳这种不断进行的模块调整, 结构收益达到极限时, 产品建构就会从模块化转变为一体化形成新的产品建构, 在新的产品建构规则下又会逐渐形成新的模块化分工网络。
二、模块化、模块再整合与生产网络嵌入
(一) 模块化、模块再整合与产品系统网络进入的知识壁垒
复杂产品系统的模块化分工为企业提供了广泛参与国际分工的机遇, 在复杂产品系统模块化程度加深的同时, 复杂产品系统的技术也进一步片段化与碎片化。由于模块之间都是基于确定的界面参数联接的, 各个模块之间的相互依赖自然就会减少, 每个模块都仅仅占据整个产品技术的一个片断, 技术越复杂, 片断化程度越高, 这允许只掌握片段技术的专业化企业也有可能切入到复杂产品生产网络之中, 在发挥自身比较优势的基础上竞争生产的最低成本, 最终被选择的模块供应商将成为复杂产品生产网络的一个价值节点, 从而获得更大的生存空间。从这个意义上来说, 复杂产品系统的模块化分工降低了企业切入复杂产品生产网络的知识壁垒, 在不断寻求整体产品与模块生产成本最低的驱动下, 使复杂产品各模块的生产都能够配置在全球最有效率实现的地方, 这推进了复杂产品生产在全球的转移与布局。
在高度模块化的产品建构下, 企业要进入最终产品市场所面对的知识壁垒是不同的:如果产品的模块化知识是封闭的, 那么要实现最终产品的生产, 企业不但要掌握产品的建构知识, 而且还需要掌握有关各个模块的知识及其联接界面规则, 所需要的知识既包括专业化知识, 也包括系统知识, 新企业进入所面对的知识壁垒非常之高。但是, 如果产品的模块化知识是标准与开放的, 即模块可以从市场上公开购买获得, 企业将购买来的模块与其它部件组织到一起形成完整产品时, 它没有必要了解模块内部蕴含的知识, 它只需了解产品系统的建构与模块界面信息, 企业就可以作为同质的生产者进入并迅速形成最终产品生产能力 (最终产品装配模块化) , 这意味着企业只需要掌握产品建构知识和各模块联接界面规则就可以生产出最终产品, 所需知识大大减少, 产品的模块化知识开放会降低企业进入复杂产品最终产品市场的知识壁垒。
模块再整合减少了产品系统模块构成数量, 再整合形成的新模块容纳了更多的知识, 并且整合的模块越多, 容纳的知识也越多, 这一方面对模块整合者所需具有的知识要求提高了, 另一方面也使切入新模块的知识进入壁垒对于新进入者显著提高, 建立起生产能力的成本大幅度提升, 而整合后新模块功能增加、价格下降会使新模块相对于原有模块更有优势。模块再整合形成的新模块对产品系统内模块间界面联接规则提出了变化要求, 为了适应这种变化, 系统内其它模块就需要形成新的模块内部设计与界面以实现与新模块的联接, 而这对模块整合形成的新模块与系统内其它模块的关系提出了协同的要求。这种协同既可以通过模块整合者研发主动去实现, 也可以通过系统内其它模块主动进行并行研发来实现, 无法实现这种协同的模块再整合行为注定是要失败的。而一旦这种协同实现, 跟不上这种调整节奏不能主动形成新知识的系统内原有模块供应商将被新的模块供应商所取代, 可见成功的模块整合打开了网络外游离的模块供应商进入分工网络的机会窗口。
模块再整合对产品系统的模块化程度做出改变, 对最终产品市场的影响会因模块整合者的角色差异而有所不同。如果模块整合者是专业化的模块整合者, 而非最终产品的提供者, 为了实现更多模块用户与新模块的联接、扩大新模块销售, 它们可以采取提供全套解决方案, 或采取开放化模块系统的策略, 前者使与新模块联接的知识壁垒更为降低, 后者能够吸引更多的模块供应商主动实现与整合模块的联接, 这使模块的系统集成更为容易, 这意味着最终产品市场竞争程度的加剧。
(二) 技术动态与产品系统网络进入
按照Baldwin的理解, 模块化的优势就在于能够创造“选择权价值”[1]。设某产品由N个部件, j种模块组成, 为讨论方便假设系统内各模块所包含的部件数量均为N/j。若对每一个模块进行重新设计方案的价值是随机变量, 可能比原方案要好, 也可能比原方案差, 服从正态分布N (0, σ2N/j) 。方差σ2N/j表示, 模块的设计风险与该模块的复杂程度N/j (模块所包含部件数量) 以及技术系数σ的平方正相关。经过一轮重新设计, 第i (i=1, …, j) 种模块的期望价值为:0.3989σ (N/j) 1/2。对一个包含j个模块的产品系统来说, 经过新一轮的设计, 新产品设计方案的期望价值:E (Vm1) =0.3989σN1/2j1/2。
如果进行k轮设计改进, 新方案的期望价值为E (Vmk) =0.3989σN1/2j1/2Q (k) , 其中Q (k) =k∫0+∞z[F (z) ]k-1f (z) dz。F (z) 、f (z) 分别为标准正态分布函数和密度函数。, 但模块种类数并不是越多越好。不论从整个网络还是从单个模块系统, 模块化需要付出相应成本, 这包括设计成本、交易成本等, 设模块化成本为C (j, k) , 其中。考虑成本因素, 模块化目标为Mjax:σN1/2j1/2Q (k) -c (j, k) 。
以上分析表明产品设计改进方案的价值为随机变量, 其风险取决于部件数量N, 模块种类数j与系数σ。前两者可以看做是产品复杂性的表征, 对应于每一个σ值, 均有一个最优模块种类数j*, σ值可以看做是技术成熟度系数。产品系统最优模块种类数j*由确定。解得:, 对σ求导可得:
由于N、σ均为正, 且, 上式必有:, 这表明从趋势来看, σ值越大, 产品系统最优模块种类数j*也越大, 而σ值降低, 产品构成模块种类数j*减少。从产品寿命周期发展阶段来看, σ值不应被看做是一个常量而是经历了由大到小的变化, 技术处于初创不成熟阶段时σ值较大。随着技术向成熟阶段演化σ值变小, 在设定产品部件数量不变的条件下, 产品系统处于演化初期所对应的模块数量较多, 各构成模块功能单一, 而处于成熟阶段对应的模块数量较少, 模块实现功能增加, 产品技术成熟成为诱发模块再整合推进系统模块数量由多到少的原因, 而模块再整合成为产品技术成熟性的一个表征;同时也表明处于产品生命周期初期所对应的系统功能模块技术片段化程度更高, 利润在系统内模块的分布也较为离散, 而随着产品生命周期达到成熟, 产品系统内模块的技术综合程度提高, 利润在系统内模块的分布也变得较为集中。这意味着对于新出现的产品, 切入产品系统模块化分工网络要求的知识更专业化, 切入后获得利润的机会更大, 专业化成为模块企业竞争优势来源;而对于成熟产品, 切入产品系统利润丰厚的模块虽然相对于整个产品而言仍属于技术片段, 但对模块而言其技术的综合性显著提高, 并且技术越综合未来可能越能够获得更多的利润回报, 虽然成熟产品系统中仍会有某些专业化模块存在, 但这些模块的附加值与利润空间已十分稀薄, 作为它们的供应商往往处于“没有利润的忙碌”并有陷入模块化陷阱的风险[5,6]。从这个角度来看, 综合性知识是获得成熟产品网络竞争优势的来源。
从不同产业所表现出的技术特征来看, 相对于成熟产业较低的σ值, 新兴产业有着更高的σ值, 那么对于具有相同复杂性的产品系统, 新兴产业产品系统模块数量要比成熟产业产品系统模块数量多, 这意味着切入新兴产业产品系统所需要的知识更为专业化与片段化, 进入的知识壁垒主要由某种专项技术本身产生, 只要掌握了这项技术就能获得参与入网竞争的资格, 这为规模较小高度专业化公司提供了发展空间, 新兴产业产品系统网络的竞争性更强。相对来说, 切入成熟产业产品系统利润丰厚的模块所要求的知识较为综合, 并且经历了多次模块再整合利润也越来越集中于这些综合性模块之中, 切入这些模块的知识壁垒由专项技术知识以及专项技术整合的知识共同构成, 并且进入还面临系统内在位模块商的阻击, 仅拥有高度专业化技术的新进入者切入这些综合性模块会面临很大的困难, 规模较大实力雄厚的公司有较大的优势, 而成熟产业产品系统内仍存在利润较低模块, 切入更多以规模经济成本最低为导向而不是由技术本身壁垒所决定, 规模较小的专业化公司并无太多优势。在成熟产业成熟产品系统中, 高度专业化小公司的发展空间不在于切入成熟产品系统现有的模块分工网络, 而是要凭借自身高度专业化的技术开发出新的功能模块与现有产品系统网络联接, 在成熟产品系统网络中创造出新的利润点。
三、结论与对模块企业创新升级的启示
模块化、模块再整合驱动模块化生产网络动态演化, 同时引致产品系统模块与最终产品知识进入壁垒消长与市场竞争格局重构, 而在产品生命周期不同发展阶段以及不同技术成熟度的产业领域, 产品系统模块技术随技术成熟度从高度专业化到知识综合性变化。在模块化分工网络中, 由于附加值在产品系统各模块间的分布并不均匀, 一般认为升级就是要从低附加值模块嵌入到高附加值模块嵌入, 沿着从产品系统非核心模块生产到复杂核心模块生产的路径攀升, 从而获得更多的附加值分配份额, 使企业或区域在国际分工体系中的位置得到提升。本研究表明在模块化分工网络内, 产品系统网络内存在利润模块的再整合行动, 随时可能使这种升级努力前功尽弃, 跳跃式从附加值低的离散模块向网络内附加值高的离散模块的升级路径存在陷入模块化陷阱的风险, 升级的努力不仅无法提升企业自身在网络中的位势, 甚至还会对企业在网络中已有的地位产生损害。对已处于模块化网络内的企业升级, 为避免模块再整合陷入升级陷阱, 进而被彻底挤出产品分工网络, 笔者提出如下几点对策建议:
第一, 动态跟踪本企业所处产品系统网络的技术演化路径, 加强对网络内厂商模块再整合行为的监控。提前预知模块再整合行动的临界点与方向, 这一点对于单一产品系统网络的模块供应商有着更为重要的意义。因此, 企业自身首先必须提高对产品系统技术变化的敏感度, 不仅要对本企业相关技术的演化路径有清晰的把握, 而且还要对所选定升级方向的技术变化做出前瞻性判断, 进而能在一定程度上预判产品系统构成模块变化动向, 为应对可能的模块再整合行动提供预警。
第二, 采取网络多元化横向升级路径应对单一产品网络模块再整合的纵向升级风险。模块企业升级并不是只局限于某一产品系统网络内的纵向升级, 模块企业可以充分挖掘企业现有专业化知识和模块应用的潜力, 采取公开模块界面信息或提供全套解决方案的策略, 推进自身模块成为应用更广泛的领域标准化模块或通用模块以提高自身模块产品的适用范围, 不断拓展模块嵌入到多个产品系统的能力实现横向升级, 这既可以是针对不同产品类别, 也可以是针对同一产品类别不同层次的市场, 模块产品应用范围不断扩展的过程也正是模块企业横向升级过程。
第三, 立足现有模块技术基础, 推进模块再整合实现产品系统网络内纵向升级。模块化系统中的升级过程是一个知识积累和不断创新的过程, 产品建构的设计和系统集成要求企业拥有强大的知识基础和技术能力, 对于产品系统网络内既有模块企业来说明显存在着高耸的知识进入壁垒, 但立足于已有模块技术基础, 逐步积累起与其联接的模块内部知识与模块间联系界面知识, 在相对于新进入者知识进入壁垒较高而对于自身又具有一定知识基础的模块再整合方面实现突破, 是与模块企业技术水平相适应的一条可行的产业升级路径, 有利于避免模块化陷阱并在一定程度上减轻掉入产业升级陷阱。
对于政府而言, 在产品或产业生命周期不同发展阶段, 产品系统网络模块市场的竞争格局是存在差异的, 相对来讲处于演化初期模块市场竞争性更强, 竞争优势的建立在于高度专业化的技术, 而处于成熟阶段模块市场集中度较高, 竞争优势的建立在于综合性知识, 政府的产业政策与对企业的扶持应根据这种动态变化而有所差异。从方向上来看, 在新兴产品或新兴产业领域政府政策更应强调对规模较小高度专业化公司直接嵌入产品系统网络的扶持, 鼓励实力雄厚的公司针对某一模块技术开展有针对性的研发也是有效的;而在成熟产品或产业领域, 对规模较小专业化公司的扶持方向不在于直接切入到现有产品系统网络, 而在于要利用高度专业化知识开发出新的功能模块以拓展产品系统现有网络范围, 而现有产品系统网络中的升级更多依靠的是规模较大实力雄厚企业的努力。
参考文献
[1]Baldwin.C.Y., and K.B.Clark, Design Rules:The Power of Modularity[M].Massachusetts Institute of Technology, 2000:84-93.
[2]Miguel, Paulo Augusto Cauchick.Modularity in product Development:A Literature Review towards a Research Agenda[J].Product Management&Development, 2005, 3 (2) :165-174.
[3]Oz Shy.Industrial Organization:Theory and Application[M].Cambridge:The MIT Press, 1995.
[4]Jabcobides, M.G., Winter, S.G.The Co-evolution of Capabilities and Transaction Costs:Explaining the Institutional Structure of Production[J].Strategic Management Journal, 2005 (26) :395-413.
[5]江静, 刘志彪.生产性服务发展与制造业在全球价值链中的升级——以长三角地区为例[J].南方经济, 2009 (11) .
模块化课程体系 篇2
职业文化素养模块一般贯穿四个学期，着眼于高素质劳动者的培养及中职学生的可持续发展需要。例如：语文课程由基础知识、口语交际、文本理解、应用文写作、文学鉴赏五个模块组成；英语课程由生活情景口语、职业情景专业英语和基础英语三个模块组成。
专业技能模块一般安排在第一至第三学期进行学习，是专业学习必需的、基本的职业技能组成的模块，由若干个项目课程组成，为学生的职业生涯发展打下了坚实的基础，达到了国家教育标准需要。
综合技能模块安排在第四学期，分岗前技能、职业资格技能、拓展技能模块，根据考证考级（初中级）、订单培养、岗前培训或竞赛需要由学生自选模块，满足就业市场对人才需求、学生综合职业能力提高及个性化学习的需要。
在课程整体划分基础上，重点对专业课程进行重新组合，构建模块化项目课程体系。在构建中我们遵循从简单到复杂、从单一到复合、从初级到高级螺旋上升技能形成排序原则，以真实工作任务、工作过程为依据来“整合、序化”课程内容，以典型产品（服务）为项目载体提高学生的总和职业能力。
模块化项目课程及教学项目设计是创新课程体系的关键。模块化项目课是根据每一个专业工作领域（岗位）基于工作任务分析形成的，分若干个大模块，通过相对较大和完整的项目来实现，也有几个项目整合设计为一个模块，把若干个项目根据项目大小、工作结构、技术实践逻辑关系设计为若干个模块成项目课程。同时按项目课程门类的要求，进行实训场地的建设。
模块化项目课程体系可以分为提高职业文化素养的基础模块、专业基础技能模块和职业综合技能模块。通过研究实践，逐步实现课程结构模块化，课程形式项目化、教师结构团队化、教材开发本土化，同时采用符合职业教育发展的行为导向法作为教学方法。
„„基于国内外职教课程改革经验的分析总结，我校结合实际探索以职业能力为主线，以职业资格标准为切入点，以就业为导向的模块化项目课程体系，重建课程结构，创新教学内容，改革教学模式，服务于经济建设的多元发展需要。
一、课程改革要解决的主要问题 ㈠课程目标的定位
“职业教育课程目标是职业教育目的的具体体现，是教学目标的确定依据，也是教材目标的确定依据”。中职教育的人才培养目标是培养符合社会经济发展需要，特别是地方经济发展需要，面向生产、管理、服务第一线的高素质高技能型应用性人才。㈢课程结构的特征
在实施能力为目标的课程时，课程结构一般按模块化设计。基本设计思路是：首先对某一职业岗位或岗位群的能力进行分解，将基本知识、技能和态度设计为核心课程模块；再将该职业范围内适用于各个具体工作岗位的技能设计为就业方向课程模块。多个核心课程模块和就业方向课程模块组合成一个专业及专门化方向的课程体系。在这个体系中，核心课程是相对稳定的，属于必修课程，体现专业特征；就业课程是灵活多变的，供学生选修，体现就业方向特征。
㈡模块化项目课程体系框架
由教学处牵头，根据实习就业处、培训鉴定处提供的企业用工信息和要求，结合各专业的市场调研，对原有的专业培养目标、课程设置、教学内容、教学方法进行改革创新。首先将课程整体上分为提高职业文化素养模块、专业基础技能模块、职业综合技能模块。然后根据每一专业职业岗位及典型的工作任务分析，由项目工作组负责人会同有关教师、企业一线技术人员一起将工作过程中工作任务、实践活动及技能形成规律进行设计、编排，有机组合形成模块化项目课程。
职业文化素养模块一般贯穿第一至第四学期，包括人文素质基础课程模块和公共素质选修课程模块，着眼于高素质劳动者的培养及中职学生的可持续发展需要。例如：语文课程由基础知识、口语交际、应用文写作、文学欣赏等模块组成；英语课程由生活情景口语、职业情景专业英语和基础英语等模块组成。
专业基础技能模块一般安排在第二至第三学期，包括为专业服务的基础课程模块和大类专业基础课程模块，是专业学习必需的、基本的职业技能组成的模块，由若干个项目课程组成，为学生的职业生涯发展打下坚实的基础，达到国家教育标准需要。
职业综合技能模块安排在第四学期，主要指专门化方向专业课程模块，包括岗前技能、职业资格技能、拓展技能模块，根据考证考级、订单培养、岗前培训或竞赛需要由学生自选模块，满足就业市场对人才需求、学生综合职业能力提高及个性化学习的需要。
在课程整体划分基础上，重点对专业课程进行重新组合，构建模块化项目课程体系。在构建中我们遵循从简单到复杂、从单一到复合、从初级到高级形成排序原则，以真实工作任务、工作过程为依据来“整合、序化”课程内容，以典型产品(服务)为项目载体提高学生的综合职业能力。
㈢模块化项目课程及教学项目设计是创新课程体系的关键
模块化项目课程是根据每一个专业工作领域(岗位)基于工作任务分析形成的，分若干个大模块，通过相对较大和完整的项目来实现，也有几个项目整合设计为一个模块。把若干个项目根据项目大小、工作结构、技术实践逻辑关系设计为若干个模块或项目课程。同时按项目课程门类的要求，进行实训场地的建设。
在工作岗位分析的结果转化为项目课程的基础上，通过对工作流程和具体的要求分析，在企业一线技术人员的帮助下，最终转化为各种相应的学习性工作任务，形成核心技能教学项目，并进行合理的学时分配。教学项目设计充分考虑劳动组织形式时空特点，从整体上实施任务驱动、行动导向工作过程，组成一套内容相关和循序渐进的单元技能。实施关键和难点是工作任务分析，因此在设计中应把握四个原则：⑴与企业生产和工作过程有直接关联，真实场景或仿真模拟操作；⑵理论和实践一体化，在体验实践中构建理论知识；⑶项目的学习成果可展示性；⑷项目标准与职业资格标准融合。
通过项目团队教师到企业熟悉一线的工作岗位要求，与企业专家和高校教师的沟通，经过课程开发专家指导，使他们对本专业的把握能力大幅度提升，了解职业工作过程，熟悉基本的操作技能，使得他们在课程开发时，能更好地以职业岗位能力分析为依据，进行技能项目课程开发及教学项目设计，同时集成与完成工作任务相应的文化与专业理论知识，通过“教、学、做”一体化，按教学化的工作过程，由简单到复杂开展教学，实现课程的教学创新。参考文献】：
汽车模块化风潮 篇3
2014年3月4日，瑞士，第八十四届日内瓦车展正式拉开大幕。在这个素有“国际汽车潮流风向标”美誉的汽车盛宴上，全球各汽车巨头纷纷带来了其最新的产品及技术。其中，模块化平台生产再次成为车展关注的焦点。
日产公司展示了其基于全新模块化平台诞生的两款新车——新奇骏和新逍客。这两款新车来自于日产联盟全新的模块化平台——CMF平台。同时，宝马和奔驰也纷纷宣布平台压缩战略，戴姆勒集团旗下梅赛德斯–奔驰全球研发负责人托马斯·韦伯（Thomas Weber）表示，奔驰未来将只采用四大模块化平台架构，在5年前9个平台的基础上减少一半以上。除此以外，雷诺、通用、丰田、大众、奥迪等汽车巨头也都带来了基于各自模块化平台生产的车型。
如果说20世纪福特汽车的流水线规模化生产将汽车工业带了到全新的发展阶段，那么，如今以汽车模块化平台为载体的生产趋势或许会成为全球汽车工业未来的发展方向。显然，日内瓦车展传达的信号是，模块化平台已成大势。
模块化平台的前世今生
和传统汽车生产装配采用的是零件逐一叠加的方式不同，模块化平台是根据汽车的相关功能，在装配作业时，将同一个功能系统的零部件在一个相对独立的区域内装配成形；或者汽车零部件供应商按功能系统以模块化形式供货，汽车以模块化部件为基本件进行总装配。这就避免了传统汽车生产方式因为工位多、装配线长而导致的装配效率较低的问题，从而最大限度地节约生产成本。
事实上，早在20世纪50年代，欧洲的一些汽车制造商为了充分利用已有的底盘资源，就已经产生了“汽车平台”概念。汽车制造商设计一个基础的“汽车平台”，包含一辆汽车所需要的基本要素：车架、转向系统、悬挂系统、传动系统、中央控制系统、电器系统、安全系统以及动力系统等。而为了进一步改善生产效率，才逐步有了汽车设计生产的“模块化平台”。
模块化平台生产方式是通过几条生产线同时工作，生产不同的模块，最终将所有模块整合在一起完成一辆车的生产，从而大大加快工作效率。例如，发动机、变速箱以及前轴和前悬挂都集成在同一模块上，而不是传统的发动机装入整车的生产流程。最终类似于这种集成的模块组合成一辆完整的车，这就是模块化生产的简单原理。
随着汽车零部件生产越来越“集成化”“通用化”，单个零部件组成为数不多的“零部件总成”，外包给专业的零部件供应商进行研发和大批量制造，从而大幅度降低汽车研发和制造成本。利用“模块化”生产方式，汽车厂商可以在全球范围内进行汽车模块的选择和匹配设计，优化汽车设计方案，从而有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，缩短汽车的生产周期。
从1885年德国工程师卡尔奔驰制成第一辆三轮内燃机汽车至今，汽车工业已经走过了120多年的历史。其中，福特汽车凭借其“规模化生产”开启了汽车生产方式现代化的发展进程，而以丰田汽车为代表的“精细化管理”则改变和提升了现代汽车管理理念。而今，模块化平台的生产方式已经崭露头角，并正在形成一股浪潮，引领着未来汽车工业的生产发展方向。
模块化平台大战
“模块化的生产必将对汽车企业产生深远影响。”资深汽车评论人士贾新光对笔者表示，现代汽车企业的竞争不仅仅靠技术和产品，出色的成本控制正越来越成为制胜的关键因素。而模块化平台带来的成本节约不可估量，产品质量也会得到提升，新车和改款车从构思到上市的时间大幅缩短。因此，作为控制成本的最基本也是最重要的手段，采用模块化平台已经成为大规模汽车生产的行业必然。近年来，各汽车巨头纷纷推出自己的模块化平台，抢占这一潮流高地。
2014年2月底，豪华品牌宝马汽车发布了该品牌首款前驱车2系Active Tourer，其使用的UKL平台便是宝马实现模块化战略的重要一步。宝马设计业务负责人赫伯特·迪斯表示：未来我们将使用统一的一个高度灵活性平台，可以覆盖所有的后驱轿车及X车型。据悉，宝马汽车未来包括3系、5系、7系以及X3、X5等在内的多款车型均有望出自重新优化的全新后驱平台。
而在宝马未来的平台规划中，后驱平台仍将占据最重要的位置，在规模和产品数量上均是如此。宝马将依托UKL前驱平台、全新后驱平台以及新能源平台进行产品开发，包括车型与动力系统的全面模块化整合。据悉，该战略已经帮助宝马集团削减了数十亿欧元的成本开支。此前，宝马设定了2016年200万辆的销量目标。有了模块平台的支持，宝马可以把更多的精力放在产品的研发上。
相比宝马公司，同为德系车企代表，近年来不断向世界最大汽车企业发起挑战的大众汽车对于模块化平台则有着更深的造诣。早在两年前，大众集团便发布了全新研发的横置发动机模块化平台 MQB（Modular Querbaukasten），该平台为通用化横置模块，耗资6.5亿美元，主要用于中型车到小型车的研发（A0-B级车）。它将在大众集团旗下的大众、奥迪、斯柯达和西雅特品牌中得到极为广泛的应用（横置前驱车型），并且衍生出不同的新车，从小型车Polo到中型车帕萨特。新一代奥迪A3和第七代高尔夫便是基于MQB平台的第一批量产车。
除此以外，大众汽车还研发了针对旗下奥迪和保时捷的高端模块平台MLB、MSB以及中置跑车平台MMB。大众汽车集团CEO马丁·文德恩曾预计，MQB平台可让其生产成本削减20%；同时，还可减少制造时间，最多可加快30%；到2019年，模块化的生产将为大众集团带来190亿美元的收入和近10%的净利润。据了解，大众在MQB的开发应用方面已累计投资了逾600亿美元，而有预测认为，未来4年内，大众还将为MQB平台投资大约700亿美元。
2013年，大众汽车基于MQB平台生产出的新车数量在100万辆以下。不过大众汽车CFO潘师表示，2014年该数字将倍增至200万辆；2016年的预计产量将达到约400万辆。此外，2012年，大众在全球有5处生产基地投产MQB平台新车，到2014年将增加到10处以上，2016年将超过20处，几乎每两年翻一倍。到2016年，MQB和MLB将构成大众集团近一半车辆的基础。这样的规模足以让大众从未来的平台战略成本中受益。
除此以外，奔驰汽车的MFA平台已经开始替代老款奔驰A级/B级采用的“三明治式”平台。MFA是一款延展性很强的模块化平台，类似于大众的MQB平台，可以适用于各种不同的车身结构，还可以适用于四驱系统。2013款奔驰B级和刚上市不久的奔驰新A级便是奔驰MFA平台的量产车型。而即将于北京车展亮相的奔驰新C级则是基于中高端模块平台MRA的打造，在此平台上，衍生出的车型还有新E级、COUPE车型、旅行款车型、SUV车型等。
产品技术及性能提高了，成本却降低了，这对一个企业来说，是再理想不过的事情。因此，对于汽车模块化平台的应用生产，各汽车企业均趋之若鹜。沃尔沃将于2014年内推出SPA模块化平台的第一款车型——新一代XC90；宝马即将推出UKL前驱模块化平台的第一款车型，覆盖3系以上级别的L7模块化后驱平台也在开发之中；丰田正在开发的TNGA模块化平台将支撑丰田旗下绝大多数车型，据悉，新一代普锐斯或将成为该平台的首款车型；而PSA的EMP2模块化平台已经推出了新一代标致308；雷诺–日产CMF模块化平台的首款车型——新一代奇骏上个月已在国内正式亮相并打算在2016年借助CMF模块化平台生产60%的汽车。值得注意的是，英菲尼迪甚至参与到奔驰MRA模块化后驱平台的开发，并计划在此平台上推出新一代Q70。
自主品牌压力大
来自德国汽车权威研究机构的预测显示，一方面，汽车模块化平台的趋势在今后很长一段时期内会成为各车企改进技术、节约成本的一种重要方式，随着新平台车型销量的上扬，这一趋势在大企业中将更加明显。但另一方面，模块化平台因为需要相对较高的技术标准和前期投入，实际上提高了这一研发生产方式的准入门槛，比如大众MQB平台高达上千亿美元的投入，对于普通车企特别是国内自主品牌而言难免有些望而却步。
事实上，目前绝大部分中国车企内部的研发平台并没有梳理清楚，模块化生产的基础并不完备。据一位业内人士介绍，其实国内的企业也在尝试着模块化，国内企业可能就是在A级轿车的平台上共享了一款城市SUV。“但那只是部分的模块化，真正的模块化生产是对现有产品平台的升级，并对零部件采购、质量控制等方面的要求更严格。”
汽车行业分析师贾新光则认为，国内整车企业总的年销量才几十万辆，所以根本不具备模块化的条件。“像大众、丰田等大企业，模块化平台都是建立在其近千万辆的产销量上的。”不过，他也表示，吉利与沃尔沃联合开发的平台或许是自主品牌在平台化摸索上的有益探索，而观致在平台研发方面的做法也同样值得国内企业借鉴。
也谈模块化 篇4
所谓模块, 是指建立在标准化基础之上的可批量生产、系列制造的元件或零部件, 可通过不同形式的接口与其他单元组成产品, 使其具有某种相对独立的功能, 且可分解组合、通用互换。所谓模块化, 是以模块为基础, 综合了通用化、系列化、组合化的特点, 解决复杂系统类型的多样性、功能多变的一种标准化形式, 也是标准化的高级形式。它是以系统的观点研究系统的结构, 将分解组合、通用互换的原理与方法贯穿于系统设计、开发和生产的全过程, 以标准化模块的最佳组合实现系统功能的最佳方案。模块化原理与方法的应用既满足了由标准化带来的规模效应, 降低了成本, 使消费者能够买得起“价廉”的产品, 又可以通过单元标准件根据不同需求的互换与组合满足个性需求, 使消费者能够满足到“物美”的预期。
亚当·斯密在《国富论》中认为, 国民财富的快速积累得益于专业化协作分工, 专业化分工越细越有利于批量效率和产品质量的提高。然而随着人类生产的社会化程度越来越高, 专业化分工越来越细, 则会出现这样一种情形:对于单元零部件来说, 或许专业化分工越细效率越高, 质量也会越好, 但对于整个系统集成来说, 那就不一定, 这是因为专业化分工越细, 可能会引起交易过程越复杂, 交易成本越高。例如:通常情况下, 一部中低档小轿车由8000~15000个单元标准零部件组成, 一部高档小轿车由15000~30000个单元标准零部件组成, 如果某汽车制造商要想生产中低档小轿车, 要将8000~15000个单元标准零部件集成在一起, 按照社会化分工越细越好的原则, 理论上需要交易8000~15000次。如果生产高档轿车, 则要将15000~30000个单元标准零部件集成在一起, 理论上需要交易15000~30000次。这样的交易恐怕会令所有的汽车制造商望而生畏, 恐怕今天汽车也进入不了千家万户。然而企业存在的理由, 就是要减少交易成本, 实现利润的最大化, 他们不断地在专业化效率与交易成本之间进行权衡, 终于发现模块化可以解决因为社会分工过细而导致的交易成本过高的问题, 例如:假设汽车制造商将8000~15000个或15000~30000个标准单元零部件分为转向系统、制动系统、悬架系统、前后桥系统以及车身系统, 使其成为五大标准模块, 理论上最多只需交易5次, 就可以实现高中低档小轿车的批量化, 这样既可以大大降低交易成本, 又可以实现高度的社会化分工、专业化协作带来的规模化效应。船舶、火车、飞机等更为庞大和复杂的系统集成, 无不是有效地采用了标准化的高级形式——模块化的原理。
为了方便表达, 笔者还是以小轿车的生产为例。如果汽车制造商有效地通过模块化解决了由于社会化分工、专业化协作带来的交易成本过高的问题, 那么他们又是如何通过模块化来解决多样化需求的问题呢?假设采用成千上万个单元标准零部件构成若干标准模块, 由标准模块集成为终端产品, 进行批量化、规模化生产, 理论上讲, 可能生产出的只能是功能、型号、款式完全一样的标准化了的小轿车, 这样一种毫无差别的产品, 很难满足消费者多样化和个性化的需求。如果通过改变每一个单元标准零部件或标准模块, 来生产不同功能、型号、款式的小轿车用以满足不同消费者的需求, 则会出现这种情形:假设有10种以上不同类型的个性化需求, 汽车制造商就要对成千上万个单元标准零部件或者标准模块做10种以上的设计修改和加工制造, 这样一种通过无限的增加批量成本带来的多样化, 不仅周期长、效率低而且浪费大, 同样会使汽车制造商望而却步。由于降低成本和满足需求的市场竞争压力的驱使, 汽车制造商不断地在规模化效益与多样化之间进行权衡中, 找到了模块化解决方案, 那就是在不同功能、型号、款式的小轿车设计之初, 就充分应用单元标准零部件和标准模块分解组合的原理, 通过优化和调整标准模块的组配来实现小轿车功能、型号、款式的多样化, 满足不同消费者的期望和需求。这种不是通过增加单元标准零部件或标准模块的数量和种类, 而是根据用户的多样化需求, 对标准模块进行适配性组合的方法, 恰到好处地协调了标准化和多样化的关系。目前, 模块化的理论与方法正在成为企业, 特别是跨国企业实现规模化、多样化竞争的一把利器。
技术创新是解决多样化和个性化需求的一种不可或缺的有效途径, 然而技术创新不可能是对过去模式的一种完全否定, 而是在继承过去模式基础上的创新, 是先从点上的创新突破逐步地推动面上的创新突破, 任何技术创新成果转化为产品成果都会受到成本规律的制约。从1886年汽车诞生的那天起, 近130年来, 汽车的功能、型号、款式无不发生了翻天覆地的变化, 这一变化不是哪一天发生的, 而是日积月累, 不断地根据用户多样化和个性化的需求进行技术创新, 又不断地在继承中寻求突破, 在技术创新转化成本中找到平衡, 才有了今天在公路上穿梭如织、千姿百态的现代化的汽车。人们不断地追求标新立异、与众不同的取向以及创新所带来的丰厚利润, 成为不断创新的动力源泉, 但是创新是需要付出成本的, 创新成果的转化是有风险的, 为了有效地降低成本、化解风险, 创新者往往不是将已有的运行模式推翻重来, 而是在大的运行系统中选择1~2个标准模块进行功能的技术改造, 以技术升级版的标准模块去影响整个系统, 推动整个系统的技术优化。还有一种情形就是选择1个或若干个技术先进、功能稳定的标准模块, 对其进行重新优化组配, 在单元标准零部件和标准模块不变的情况下, 达到系统升级的目的, 这也许是人们通常所说的集成创新。再就是, 筛选标准模块中起关键作用的标准件, 对其进行技术升级改造, 从而进一步提高标准模块的技术含量。这是因为创新者知道, 有相当一部分基础性的、可以通用互换的单元标准零部件, 也许一百年都不可能发生变化, 一个睿智的创新者是会懂得恰到好处地将创新的成本转移到这些相对稳定的单元标准件上去的。
人们对多样化、个性化的不断追求, 催生了建立在标准化基础之上的系列化产品。面对名目繁多的系列化产品, 人们不仅对系列化的质量提出了更高的要求, 而且对于系列化配套的多样化、个性化的服务也有着更高的预期。很难想象汽车、船舶、飞机等系列化的产品, 如果没有遍布全球、与系列化配套的服务网络, 如果没有区域单元标准零部件或标准模块配送中心, 将会成为什么样子?人们在建立与系列化配套的服务网络时, 再次义无反顾的地选择了模块化的基本原理与方法, 这是因为系列单元标准零部件或标准模块可以分解组合、拆卸安装, 当汽车、轮船或者飞机的某一个或某一部分零部件发生故障, 或发生损毁, 或发生丢失时, 无论何时何地都可以通过服务网络获得系列模块的标准零部件, 并随即拆卸装配、修复如初。如果某一汽车品牌商在推销自己的系列产品时可以底气十足地说:只要地球上有道路的地方, 就有我们的系列产品, 请不要忘记前提是有一个庞大的模块化服务网络在提供强有力的支撑。
量子力学模块化教学 篇5
需要认真思考教学活动的开展方式。
【关键词】量子力学;教学方法;物理思想
“量子力学”是20世纪物理学对人类科学研究两大标志性贡献之一，已经成为理工科专业最重要的基础课程之一，学生熟练掌握量子力学的基本概念和基本理论，具备利用量子力学理论分析问题和解决问题的能力。
对提高学生科学素，养培养学生的探索精神和创新意识及亦具有十分重要的意义。
但是，量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相去甚远，尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同，但它们之间又不无关联，许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。
思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。
此外，这门课程理论性较强，众多学生陷于烦琐的数学推导之中，导致学习兴趣缺失。
针对这些教学中的问题，如何激发学生学习本课程的热情，充分调动学生的积极性和主动性，已经成为摆在教师面前的重要课题。
对“量子力学”课程的教学内容应作一些合理的调整。
1 合理安排教学内容
1.1 理清脉络，强化知识背景
从经典物理所面临的困难出发，到半经典半量子理论的形成，最终到量子理论的建立，对量子力学的发展脉络进行细致的、实事求是的分析，特别是对量子理论早期的概念发展有一个准确清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已经证明为正确并得到公认的，还存在哪些不完善的地方。
这样一方面可使学生对量子力学中基本概念和基本理论的形成和建立的科学历史背景有一深刻了解，有助于学生理清经典物理与量子理论之间的界限和区别，加深他们对这些基本概念和基本理论的理解;另一方面，可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解，有助于培养学生的创新意识及科学素养。
比如：对于玻尔理论，由于对量子化假设很难用已经成形的经典理论来解释，学生往往会觉得不可思议，难以理解。
为此，在讲解这部分内容时，很有必要介绍一下玻尔理论产生的历史背景，告诉学生在玻尔的量子化假设之前就已经出现了普朗克的量子论和爱因斯坦的光量子概念，且大量关于原子光谱的实验数据也已经被掌握，之前卢瑟福提出的简单行星模型却与经典物理理论及实验事实存在严重背离。
为了解决这些问题，玻尔理论才应运而生。
在用量子力学求解氢原子定态波函数时，还可以通过定态波函数的概率分布图，向学生介绍所谓的玻尔轨道并不是真实存在的，只是电子出现几率比较大的区域。
通过这样讲述，学生可以清晰地体会到玻尔理论的承上启下的作用，而又不至于将其与量子力学中的概念混为一谈。
1.2 重在物理思想，压缩数学推导
在物理学研究中，数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具，教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。
因此，在教学过程中，教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授，把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。
对一些涉及繁难数学推导的内容，在教学中刻意忽略具体数学推导过程，着重于使学生掌握其中的思想方法。
例如：在一维线性谐振子问题的教学中，对于数学方面的问题，只要求学生能正确写出薛定谔方程、记住其结论即可，重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。
这样，学生就不会感到枯燥无味，而能始终保持较高的学习热情。
2 改进教学方法
“量子力学”这门课程本身实验基础薄弱、理论性较强，物理图像不够直观，一味采取传统的灌输式教学，学生势必感到枯燥，甚至厌烦。
学习效果自然大打折扣。
为了提高学生学习兴趣，激发其学习的积极性，培养其科学探索精神及创新能力，在教学方法上应进行积极的探索。
2.1 发挥学生主体作用
在必要的教学内容讲解外，每节课都留出一定的师生互动时间。
教师通过创设问题情景，引导学生进行研究讨论，或者针对已讲授内容，使学生对已学内容进行复习、总结、辨析，以加深理解;或者针对未讲授内容，激发学生学习新知识的兴趣(比如，在讲授完一维无限深方势阱和一维线性谐振子这两个典型的束缚态问题后就可引导学生思考“非束缚态下微观粒子又将表现出什么样的行为”)，这样学生就会积极地预习下节内容;或者选择一些有代表性的习题，让学生提出不同的解决办法，培养学生的创新能力。
对于在课堂上不能解决的问题，积极鼓励学生利用图书馆及网络资源等寻求解决，培养学生的科学探索精神。
此外，还可使学生自由组合，挑选他们感兴趣的与课程有关的题目进行讨论、调研并完成小组论文，这一方面激发学生的自主学习积极性，另一方面使其接受初步的科研训练，一举两得。
2.2 注重构建物理图像
在实际教学中着重注意物理图像的构建，使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象，从而形成深刻的记忆和理解。
例如：借助电子束衍射实验，通过三个不同的实验过程(强电子束、弱电子束及弱电子束长时间曝光)，即可为实物粒子的波粒二象性构建出一幅清晰的物理图像;借助电子束衍射实验图像，再以光波类比电子波，即可凝练出波函数的统计解释;借助电子双缝衍射实验图像，可使学生更易接受和理解态叠加原理;借助解析几何中的坐标系，可很好地为学生建立起表象的物理图像。
尽管这其中光波和电子波、坐标系和表象这些概念之间有本质上的区别，但借助这些学生已经熟知和深刻理解的概念，可使学生非常容易地接受和理解量子力学中难以言明的概念和理论，同时，也可使学生掌握这种物理图像的构建能力，对培养学生的创新思维具有非常积极地作用。
3 教学手段和考核方式改革
3.1 课程教学采用多种先进的教学方式
如安排小组讨论课，对难于理解的概念和规律进行讨论。
先是各小组内讨论，再是小组间辩论，最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正。
例如，在讲到微观粒子的波函数时，有的学生会认为是全部粒子组成波函数，有的学生会认为是经典物理学的波。
这些问题的讨论激发了学生的求知欲望，从而进一步激发了学生对一些不易理解的概念和量子原理进行深入理解，直至最后充分理解这些内容。
另外课程作业布置小论文，邀请国内外专家开展系列量子力学讲座等都是不错的方式。
3.2 坚持研究型教学方式
把课程教学和科研相结合，在教学过程中针对教学内容，吸取科研中的研究成果，通过结合最新的科研动态，向学生讲授在相关领域的应用以培养学生学习兴趣。
陆军转型与企业模块化 篇6
关键词：模块 模块化 陆军 企业
1 模块化基本理论概述
1.1 模块、模块化及模块化组织
模块化的思想由来已久。人类也总是喜欢简单的东西，也就是说人们在工作、学习、生活中，都习惯性地希望做简单的事情，或者把复杂的事情简单化，这就首先产生了分工；在分工得到充分的发展后，人们又要求有更快捷的生产方式以实现异地同步进行生产，从而产生了模块化。因此，模块化的产生既是一个历史过程，又是社会化大生产的必然结果。
从模块化理论的发展历史来看，瑞士的语言学家费尔南德·德·索绪尔在使用结构主义这一方法来分析语言结构时，最早明确提出“模块化”这一概念。随着历史的发展，人们对模块化的认识有了更进一步的加深，日本学者青木昌彦将模块定义为：“一种半自律的子系统，通过和其他同样的子系统按照一定的规则相互联系而构成更加复杂系统的过程，而模块化则是一个将系统进行分解和整合的过程。”【1】《标准化概论》则将模块定义为：“由原件和零部件组合而成的、具有独立功能、可成系列单独制造的标准化单元，通过不同形式的接口与其他单元组成产品，且可分、可合、可互换。”但是不管如何定义，模块及模块化的诸多优点基本表现为以下几点：【2】
（1）模块是系统的构成要素，同是他本身也可能是一个系统；
（2）模块具有相对独立性和特异性，在标准化的基础上同时又具有可兼容性和互换性；
（3）模块化可以缩短产品开发周期和提高质量
（4）模块化可降低成本，实现大规模定制生产和个性化生产的结合。
这些看似相互矛盾的特点也正是模块化的魅力所在，它将表面的对立通过逻辑的推理变为了可能，极大的提高了生产效率，同时也满足了企业发展的需要。
而对于企业的模块化，也就是模块化组织的形成问题，现代组织理论主要有两种看法。一种认为，产品的模块化设计决定了模块化企业的组织设计，持这种观点的代表人物有Sanchez、Mahoney等人；另一种认为，产业组织的演进必然产生模块化组织，支持者有Baldwin、Clark等人。总结上述学者的理论，可以将模块化企业的特点概括为以下五点【3】：
（1）组织内部的能力模块在组织进行动态联盟时是可选的，即可根据需要只选择某些能力模块组成面向工程的临时组织，临时组织的功能是由所选的模块的组合决定的；
（2）组织的内部能力模块封装并有标准的对外接口；
（3）动态联盟的盟主在选择联盟成员或成员间进行联盟时，可以通过组织的标准对外接口方便的选择，也可以方便的替换，组织带有明显的标准化、可互换特性；
（4）组织本身也是动态联盟中的一个模块；
（5）在进行动态联盟时，可以“按需装配”，按需装配是多层次的动态组合。
这些特点决定了未来经济全球化过程中，模块化组织将开始扮演推进生产发展的重要角色。IBM公司就是在模块化设计的引导下成功地开发出了360系统，获得了丰厚的利润回报。现在，国内外的许多大型企业都在信息革命的支持下，走上了模块之路，这其中包括通用汽车公司、摩托罗拉、爱立信、宝马等众多跨国公司，同时也包括海尔、长虹等国内企业。可以推测，越来越多的企业将走向模块化的改良之路，模块化组织及其网络的巨大优势将改变整个产业世界的面貌。
1.2 模块化企业发展的基础：商品价值链的分析
按照经济学的原理，商品价值的实现过程就是从生产到消费的过程，在这一过程中，商品价值会被其中的各个环节所肢解，从而形成一条完整但不平衡的价值链。经济学给出了价值链分解的微笑模型和价值链加长模型。总的来说，这两个模型既为企业模块化改造提供了原动力，又为企业提供了增加利润的途径，是模块化组织发展的基础。
下面分别对这两个模型加以说明：
1.2.1 “微笑曲线”模型
价值链的“微笑曲线”模型以直观形象的角度反映了整个产业的价值分配格局。如图所示：
从图1可以看出，价值链所对应的附加值较高的部分是价值链的上、下游，主要是设计、研发和销售、售后的服务等领域；而附加值较低的部分是价值链的中游，也就是生产与加工领域。电子、汽车、服装等各种商品都符合这一客观事实。为了提高价值链的整体附加值，就必须要实现整个产业的升级，将实曲线提升到虚曲线的位置，以提高整体所获的商品附加值，这是我国装备制造业面临的一个重要课题。
1.2.2 价值链迂回增长模型
传统的企业模式的特点是大而全，既包含研发和生产部门，又包括销售和服务部门，是一个庞大的系统，它已经越来越不能适应快速多变的消费者需求；而模块化企业及其网络的特点则是小而精，它体现了专业化分工所带来的前所未有的优势和力量。
以耐克球鞋的生产为例。首先，美国总部的研发部门进行研发，负责向遍布世界各地的生厂商提供新型球鞋的设计样式；然后各生产商按要求进行生产：有的生产各式鞋面材料，有的生产各种鞋底，有的提供鞋带，有的仅需要提供耐克的标志和价格牌；然后，由特定的集成商完成整个鞋的组合和缝制工作，从而实现在异地同步进行生产工作；最后，分发给销售商，进入市场。可以看出，耐克公司已经脱离了自产自销的企业发展模式，通过业务外包的形式，形成了一个以自己为核心的模块化网络群体，通过获得消费者的需求和自己的设计优势成为了网络中的盟主；而众多的中小企业则成为了这个网络中的行星，依附于盟主获得利润和发展空间。
这种变化反映了商品价值在新的关系下正发生质的改变，总结起来就是：价值已经由单纯的企业内部的垂直释放，变为价值的水平释放和价值的混合释放。【4】网络结构使得越来越多的企业加入到产业中，使得生产链不断加长，市场规模不断扩大，如图2所示。
这种变化带来的结果是加速了分工的进一步深化。两种变化相互作用，使得价值链增值变为了可能。一方面，模块专业化生产的加深使得生厂商提高了劳动效率，节约了生产成本，从而使得企业获得更多价值；另一方面，产业间分工呈现出网络化的价值互补，实现了整个产业的价值增长。因此，模块化生产将在未来得到更加迅速的发展。
2 新型陆军的特点
新一轮的军事变革将从根本上打破军队原有的组织特点，取而代之的是在吸收各种先进组织思想的基础上建立起来的柔性组织，这种军队组织具有以下优点：
（1）代表了未来陆军的发展方向；
（2）具有良好的组织结构，可以根据战场任务的需求实现组织重构；
（3）具有强大的攻击、防护和机动能力；
（4）超强的组织文化和核心能力。
美国陆军从2003年就已经开始了模块化部队的改编，目前已经完成了第四机械化步兵师的改造，并使其成为了美国全球军事战略的急先锋。据有关资料显示，该师在进行模块化改编后进行的一系列实验中，“反应更快、指挥更灵活、协同性更好、保障能力更佳”，“可以控制100×200平方千米的作战地域，并且以前三个常规师才能击败一个处在防御中的敌方师，而现在一个模块化师就能击败一个处于防御中的师。”【5】模块化陆军在伊拉克战争中的优良表现，更使美陆军相信，模块化已成为经济时代军队变革的必由之路，是与信息技术相匹配组织模式，从而再次将自己推到了世界军事革命的前沿。
3 陆军转型对我国企业发展的启示
3.1 我国企业的发展现状
3.1.1 大部分企业尤其是中小企业仍处于价值链的低端
在耐克的模块化网络生产模式中，广大的中小企业始终处于价值链中游的生产环节，而这部分又是附加值最低的部分。一方面，外国研发机构将先进技术和理论始终牢牢掌握在自己手中，利用对消费者需求的了解来控制各加工企业；另一方面，各中小企业又不得不依附于这种单项的被动关系，选择的余地比较小，难以在短时间内摆脱这种困难局面。
3.1.2 企业的组织结构老化，难以适应经济全球化的要求
经济全球化形成了三个“统一”，即全球统一的市场、全球统一的贸易规则、全球统一的贸易机制，这种统一化为我国企业的生存和发展带来的巨大的挑战。首先，全球市场的形成使得资金的流动更加迅速，国内企业更容易受到世界市场变化的影响；第二、外国竞争者将大量进入国内市场，使市场的竞争更加残酷；第三、经济的自由配置使得国内资本外流和消费需求国际化的趋势加剧，国内企业对消费者的消费粘性可能会降低。这些都是我们必须要正确认识和面对的问题。
当然，对我国企业而言，经济全球化同时也是难得的机遇。比如，国内企业可以发挥比较优势，利用价格差，扩大对外出口，开拓国际市场；还可以向西方学到更多的生产、销售经验，获得更多的技术和设备等等。但是，必须要在这一过程中加紧自身结构的调整，利用产业升级和国家政策的扶持，建立起适合现代社会化大生产要求的组织结构，只有这样，才能从根本上摆脱他人的束缚。
3.2 建议和对策
3.2.1 制定适合企业的发展战略
美国陆军在转型期间提出的口号是：打造二十一世纪的陆军，目标是：全球部署，全球打击。同样，企业也必须对自己的发展进行准确的定位，这是实现企业目标的最重要一步。如果企业一开始就将自己定义为网络群的模块供应商的角色，那么企业的目标就必须要和盟主建立起尽量平等的关系，以避免出现盟主的价格敲诈；所采取的方法就是生产具有特异性的模块，使自己成为关键模块生厂商，因为只有这样才不会被盟主抛弃，因为特异产品就决定了自己的网络中的特殊地位，可以增强对抗盟主的力量。
3.2.2 努力提高在产业价值链中所处的价值分配位置
在第一章中已经分析了价值链的问题，通过考察美陆军转型中的作法和效果，笔者认为要实现价值分配格局的改变就必须做到以下两点：
（1）实现企业“三化”
模块化企业的三化主要是指：组织结构模块化；产品模块化；人员模块化。这三点主要是针对企业内部而言的，是企业模块化改革的三个层次，即结构模块化是基础，产品模块化是目标，人员模块化是关键。
（2）加强核心能力建设
在美陆军转型中，核心能力的建设始终处于指挥官工作的重中之重。同样，对于企业而言也是如此。所谓企业的核心能力，简单的说就是指的企业所具有的独特的资源。它是企业利润的主要来源，并且经过企业内部的发展可以实现较长时期的稳定的竞争优势。在核心能力的建设方面，国内的一些大型企业已经做出了一定的有益尝试，长虹集团通过对企业现有业务进行动态调整，决定把自己的优势资源集中于具有巨大潜力的业务，以根据市场需求和自身能力创造出一种新的市场需求，并据此制定有效战略；海尔集团则采用拼组技术来构建企业内部独具特色的竞争力，通过添加、拆分、转移和退出等方式，实现业务板块的随时进入和随时撤出、随时改变。【6】两种模式均在实践中取得了良好业绩。
考察核心能力的作用，最值得注意的现象是：在网络中的盟主和一般成员的关系是不对等的。表现为在盟主完全垄断该产业的情况下，生产同一模块的所有成员之间是“背靠背”的完全竞争态势，一般成员之间只有通过残酷的竞争才能获得盟主的青睐，成员处于绝对的被动地位，这也正是盟主想要看到的结果；而在不完全竞争的情况下，即有多个盟主存在的网络中，一般成员可以通过不停的转换角色获得发展权，其境遇要好过前者。但是，不管在何种情况下，中小企业要在模块化网络中与盟主建立对等关系甚至取而代之，都需要有自己的杀手锏。也就是说只有中小企业具有核心能力和特异模块生产、研发能力，才有可能摆脱受限的局面。从这一意义上讲，核心能力的形成是中小企业生存和发展的基础性工程，是时刻必须牢记的使命。
参考文献：
【1】李靖华等.模块化机理及其在服务业中的应用.广东:科技管理研究,2007(4):146～149.
【2】李春田.模块化—标准化的高级形式—标准化形式的与时俱进.上海:上海标准化,2007 (3):18～24.
【3】 王宝友,宁汝新,崔丽华.模块化企业结构探讨. 大连:组合机床与自动化加工技术,2002：（1）:39～41.
【4】胡晓鹏.价值系统的模块化与价值转移.北京：中国工业经济,2004(1):68～74.
【5】张新征，蔡建华.美国陆军数字化师武器装备体系研究.北京：军事科学出版社，2006:12～15.
【6】罗珉.大型企业的模块化：内容、意义与方法.北京：中国工业经济,2005(3):68.
作者简介：黄琨（1984-），中国人民解放军军事交通学院军事装备学2007级硕士研究生。
产品模块化设计浅析 篇7
1、基本概念
模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品,以满足市场的不同需求。
所谓模块化设计,即以组合某些要素的形式,使子模块化设计系统具有特定功能,这个子系统将作为通用性模块与其他产品要素进行多种组合,进而构成一个新的产品系统,使产生多种系列产品。这是相似性原理在产品功能和结构上的应用,是一种实现标准化与多样化的有机结合及多品种、小批量与效率的有效统一的标准化方法。
生产方面,模块化产品通过单件产品生产能使批量化生产的效益大幅度提高,降低了制作成本,并节约了维修的资源、经济成本,提高了产品的质量,快速应对市场变化;消费者方面,产品的模块化使消费者改变了传统的购买方式,可以根据自身需求决定购买的种类与数量,减少不必要的支出,并且可以更加人性化地决定模块的组合方式,使产品更加“人性化”;环境方面,可以减少或消除对环境的不利影响,方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。
2、模块的基本特征
(1)相对独立性,每一个模块可以由不同企业分别生产,具有独立的生产线,进行单独设计、制造、调试、修改、存储和运输,并且可以独立运作;
(2)通用性,实现产品的横、纵系列和跨系列的模块的通用;
(3)互换性,使模块连接处标准化使模块适应不同产品的需求实现模块间的互换。
二、模块化产品分类与案例分析
1、横系列模块化设计。
产品基本的主要参数固定,用模块划分形式使产品变形。这是最简单、应用最广泛的方式。常是在基型品种上更换或添加模块,形成新的变形品种。如Matthias Dornhofer设计的一款家具产品FREI RAUM,通重复的元素重新组合家具。具有很强的环境适应性,方便了存放和运输,并通过重组变形来实现书架、床、沙发等多个功能。
2、纵系列模块化设计。
在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。主参数不同,动力参数也往往不同,导致结构形式和尺寸不同,因此较横系列模块化设计复杂。如Ankur Shah提出的模块化拖鞋mahabis,鞋底、可折叠脚跟加上鞋垫,可以拆卸组合,并且有不同的颜色可以选择。
3、横系列和跨系列模块化设计。
改变横系列中的某些模块从而得到其它系列产品即横系列和跨系列模块化设计。如荷兰手机厂商推出的模块化手机Fairphone 2,用户可以自行选择更换硬件配置,目前官方已提供部分模块组件可供选择。
4、全系列模块化设计。
全系列包括纵系列和横系列。如设计师Ying Chang的“网格系统”桌子,采用模块化设计,包括金属基础框架,用金属网做成的盒子,以及用水泥、铝板、木头、塑料等材料做成的搁架等配件。这套家具迫使使用者重新思考生活中的各种需求,然后根据的需求对网格盒子、各种功能配件进行任意组合。金属基础框架即固定的主要参数,其他元素即自由划分、变形的模块。
5、全系列和跨系列模块化设计。
主要是在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计上。如日本设计工作室Nendo推出的Brackets-lite模块化办公系列家具,可根据自身需要拆分组合,使办公空间个性化,更自由。Brackets-lite的每个模块带有的靠背既能保护隐私又降低噪音。
三、模块化设计的发展趋势
上世纪50年代至今,从“模块化设计”概念的提出,短短60余年,模块化设计的不断发展与涌现,已成为“绿色设计”不可或缺的一个分支。自1870年工业革命以后,工业发展突飞猛进,随着全球经济的发展,人们不再仅仅满足于产品的功能性,更对产品的个性化、多功能性、环保性等有了更多、更高的需求。20世纪初成立包豪斯至今,工业设计极大地改变了人类的生活方式。随着自然资源的大量使用和环境的污染,20世纪60年代至今,“绿色设计”逐渐成为设计的重点。
模块化设计就是“绿色设计”的产物,通过对独立模块的单独设计生产,减少甚至消除了工业生产对环境的不利影响,方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。
经济是发展的重要因素,随着企业、工厂的普及,尤其是信息时代电子产品的不断推陈出新,模块化设计越来越受企业的重视,现已广泛应用于航天、航空、机床、家具、电子产品等设计领域。批量化、标准化和通用化是企业促进产品更新换代适应市场需求、降低成本和提高质量的重要条件,同时也生产出更加人性化,更加“私人订制”的产品满足消费者。
另外,随着人口的增多,城市人口愈加密集,人均空间同时在减少。模块化设计适应了这一趋势,模块化的家具可以根据消费者的个人情况增减,并且产品闲置时模块可以拆分并叠放,极大地节省了购买成本、空间成本和运输成本。所以,模块化设计将在未来成为设计的主流。
摘要：随着自然资源的消耗与环境压力的日益增大,绿色设计成为产品设计的发展必然趋势,而模块化设计是绿色设计中不可忽视的一个分支。随着模块化设计从理念走向成熟,模块化设计的巨大优势已逐渐显现出来:将模块化设计与绿色设计相结合,通过对通用模块的不同方式组合,节省了极大部分的重复资源与成本;模块的可替换性能延长了产品系统的寿命,既降低了资源浪费,也减少了消费者的经济成本。
关键词：组合,独立性,绿色设计,效益
参考文献
[1]贾延林,著.模块化设计[M].机械工业出版社,1993.
模块化教学应用探索 篇8
一、模块化教学应用的意义
1. 提升培训手段
应用基于计算机网络技术的培训考试系统，实现培训的科学控制及考试的实时掌控。运用仿真模拟系统，使职工在模拟现场的场景和情境中学习，掌握标准化作业和应急处置的技能。使用不同形式类型的多媒体课件、教学软件，使培训更具形象感、直观性，易于职工掌握培训内容。
2. 规范培训管理
实施模块化教学，通过“每日一题、每周一练、每月一考、每季一赛”的“四个一”培训载体，应用培训考试系统，使培训具有可操作性，把人机管理相结合，加大管理力度，促进真学真培真考的实现，从培训时间、周期、考试等方面上进行规范，达到铁道部、路局对职工培训的相关要求。
3. 提高培训质量
培训内容针对性不强，一直是站段职工教育培训的薄弱点。模块化教学从培训的起点上为提高培训内容的针对性创造了条件。只有通过对岗位要求与职工现有能力差距的全面、细致分析，才能通过“干什么学什么”、“缺什么补什么”，有针对性地组织教育培训，提高培训质量。
4. 增加学习动力
通过模块化教学，以职工取得学分的多少来评定该职工的职业技能水平，并以此作为岗位等级评定的标准之一，用激励机制增加职工学习动力;模块化教学的形式多样性、人机互动性也增加了职工的学习兴趣，提高学习内动力。
二、建立段模块化教学机制
建立模块化教学体系，通过模块化教学的应用推广，建立以“每日一题、每周一练、每月一考、每季一赛”的“四个一”活动为载体，以模块化教学为培训方式的职工教学培训体系。
1. 制定模块化教学工作实施办法
《杭州工务段模块化教学实施办法》，公布了线路工、桥隧工等各工种的学习周期、每个模块所对应的学分;布置了年度应学的模块，以及如何进行学习培训与考试的流程;规定了模块化教学的学分制度，即职工通过一个模块的考试，取得该模块对应学分。
2. 建立模块化教学考核激励机制
《杭州工务段岗位等级管理办法》规定，模块化学分实行半年累计，达到规定的学分才能参加三级以上岗位等级的评定。在此基础上，半年度所学模块的平均分按比例折算，与岗位等级综合分相加，按分数进行重新排序，动态调整职工的岗位等级。不同的岗位等级在考核中有相应的考核系数，实现不同岗位等级之间的收入差距。《杭州工务段抽考制度》规定，每季度抽考所学模块，检验评价学习效果，并对车间、个人进行考核，提高学习积极性和学习效果。
3. 细化模块化教学考试系统管理
实现模块化教学考试系统的管理标准化、规范化，确保模块化系统及其运行平台的安全稳定，为建立模块化教学管理体系、实现“学、练、考、评、管”各项功能、达到“人为控制教学模块、设备控制职工学习”的系统目标，提供技术和网络保障。
劳动人事科负责分析模块化系统运行情况和车间模块化系统管理人员的选拔、培训、管理;指定专人负责管理员和用户信息的管理、维护、更新及教材题库的维护及导入。
办公室负责模块化系统的运行监控、维护和检查以及模块化系统硬件故障处理，协助信息技术所南京电算站对软件系统故障处理。
4. 确定模块化考试流程
模块化教学实施开始的半年，段从不同层面对考试流程进行了探索和试点，确定了车间负责月度全员考试、段负责季度抽考的考试流程。
车间实行模块化教学“每月一考”制度，利用工区、车间、段多媒体教室的计算机资源，组织安排本车间职工每月所学模块的上机考试。每月的考试安排报段备案，考试监考工作由车间兼职教师、段包保干部等人员完成。
段实行模块化教学每季抽考制度。段每季第一个月，行车主要工种按25%抽取人员，参加在段多媒体教室的模块化考试，参加对象由段随机确定，在考试前一天公布。每个职工一年至少参加一次段模块化抽考，确保模块化教学效果。
三、模块化教学应用
1. 使用模块化培训教材
路局统一组织编写主要行车工种线路工、桥隧工、探伤工、轨道车司机等四个工种的模块化教材。教材中的模块设置，是通过对培训对象能力的分析，把培训对象所应具备的所有能力分别列为若干个能力要项后，对应每一个能力要项确定的。我段为轨道车司机模块化教材的主编单位，相关人员还参加了桥隧工教材的编写工作。
段在路局教材的基础上，针对段的重点培训项目及经常性的培训内容，组织人员编写了电气化安全、防护员培训、法规制度培训及相应的题库，作为对路局教材的一种补充，为全段的日常培训提供教材和资料。
2. 建设多媒体教室
在班组联网的基础上，为全面应用模块化教学，段制订了多媒体建设计划。在路局的支持下，我段在杭州、金华两个点建设了两个多媒体教室，为模块化教学组织开展提供硬件条件和环境。
2012年，对离两个多媒体教室较远的车间，又增配了一定数量的计算机，建立了德清、长兴、海宁三个车间级多媒体教学点，解决车间模块化教学学习考试的困难，提高学习效果。
为解决工区计算机少，职工学习不方便等问题，段于2012年2月购买安装了模块化教学单机版，使职工在不能联网的计算机上实现学习与练习。
3. 开展模块化教学工作
模块化教学的培训实施是在段模块化教学领导小组领导下，实行段、车间、工区三级教育网逐级负责制。
(1)段每年公布各工种的培训模块及学分要求等，结合生产实际，按季度公布学习考试模块。段负责组织营业线施工防护、“四新”知识、非正常应急处理、电气化安全等重点模块的培训。
组织对车间兼职职教人员进行模块化教学理念、模块化教学考试系统、日常培训操作流程等进行培训，确保模块化教学的全面应用。
(2)车间根据段公布的季度培训学习内容，结合车间生产实际，按照月度培训学习计划.
结合每月一考、每季一赛等载体组织关键人员相关模块的培训，重点对实作模块组织考核。各车间兼职教师负责对各工区小教员进行模块化教学考试系统的使用培训，指导职工利用模块化教材和考试系统进行学习考试。
(3)工区按照月度学习模块计划，利用日常学习、岗位技能练兵、应急演练活动等，结合每日一学、每周一练，运用模块化教材及模块化考试系统，组织职工学习相关模块。
4. 模块化教学应用效果
(1)技术业务学习更加系统化、制度化
通过应用模块化教学方式的学习培训，使职工能结合自身与生产需要，分模块系统掌握技术业务知识技能。扭转了由于近几年铁路建设发展和工务养修体制的变化，使职工的日常学习以安全知识、规章制度、四新知识为主，对技术业务的系统学习上的欠缺。尤其是近几年的新职工，非常缺乏对技术业务知识的系统学习。
(2)教学资源得到了优化与共享
应用模块化教学可以最大程度地共享优质教学资源，工务系统共性的教材、题库由路局组织编写，站段只需编写个性的培训资料与题库。一个项目的培训内容、教学方式得到最大程度的优化，使教学资源发挥最大效用。
(3)职工学习积极性有了提高
培训手段的提升和培训方式的多样，提高了职工的学习兴趣，尤其是异地新职工，为他们根据自身的情况有针对性地利用空余时间进行学习提供了条件。学习考试结果与岗位等级挂钩的激励机制，对职工“我要学”的思想也有很大的促进作用。
四、完善模块化教学
应用模块化教学是路局为有效组织职工教育培训，全面提升人员素质，而推广的以岗位等级考核机制和信息化教学设施为支撑，形成培训、考试、评价、待遇相关联的一体化新型职工教育培训模式。在应用过程中还存在一些问题，还需要不断去完善，以实现职工培训“满足现场、满足需求”和“学习工作化、工作学习化”的目标。
1. 存在问题
(1)有些老职工对模块化教学系统操作掌握不理想;模块化教学单机版更新速度慢，单机版内容跟不上段网页的教材、题库更新周期，影响学习效果。
(2)模块化教学中的技能模块的培训、学习、考核，虽然几经实践，但还未能找到适合的方式，实现每个实作模块的练功与考核，对职工技能提高，模块化教学的作用发挥不明显。
2. 完善措施
(1)加强模块化教学宣传培训
一是对车间系统管理员，再组织一次培训，对在应用过程中存在的问题进行讲解与上机操作训练;二是段劳人科要经常到车间、工区，指导模块化教学及系统使用工作，车间也要加强对工区的检查指导，以实现段到车间、车间到工区、工区到职工逐级逐层的模块化教学及考试系统使用的推广。
(2)加强模块化教材题库的动态建设
教材题库是开展模块化教学的基础，完善模块化教学必须始终高度重视模块化教材题库的动态建设，才能使培训更有针对性和有效性。按照路局模块化教材题库动态管理办法，及时做好段负责的教材题库的相关新规章制度变化的资料收集，及时对教材题库进行更新，保证培训内容适应安全生产需要。
(3)加强实作模块的培训考核
一是建议路局开发工务专业的模拟仿真培训系统，实现计算机上演练技能的功能;二是在有条件的车间建设小型的实作技能练功场，对关键常用的技能模块定期进行训练与考核，尤其是近几年新职工的增多，迫切需要技能方面的提高。
(4)加强车间模块化教学应用考核
段组织开展车间模块化教学工作劳动竞赛，加大“四个一”活动中每月一考的力度，将段每季抽考成绩与车间考核挂钩。对于模块化教学管理的优秀车间进行奖励，未达到要求的车间进行考核，以促进和加快模块化教学的应用、推广和完善。
五、结束语
提高人员素质是确保铁路运输生产安全永恒主题，探索适合我段的培训方式与手段，是任重道远的过程，坚信通过模块化教学的应用探索与逐步完善，我段人员整体素质一定会有很大程度的提升，不断满足铁路发展对人员素质的需要。
摘要：提高职工队伍素质,为安全运输生产服务是铁路职工教育工作永恒的主题。随着铁路形势的不断变化,我们运用怎样的教学培训模式,才能在新的形势下更好地、有针对性地提高人员素质,适应线桥设备的养修工作,保证铁路运输安全,是铁路职教工作者需要实践探索的课题。杭州工务段将模块化教学应用于日常的学习培训中,进行了积极的探索,取得了良好的效果。
恒丰物流:打造模块化建筑 篇9
如何合理利用废弃的集装箱, 发达国家已经走在中国的前面。在国际上, 利用废弃或旧的集装箱改装成房屋、临时场所或移动设施等循环利用项目已十分广泛, 但在中国废旧集装箱的循环利用和开发还处于起步阶段, 谁能抓住这一历史机遇, 使废旧集装箱循环利用, 对扩内需、保增长、节约能源、扩大就业、增加税收收入等方面将取得事半功倍的效果, 可以说废旧集装箱的循环利用在中国将会有巨大的市场前景, 具有良好的经济效益和十分广阔的社会发展前景。
青岛恒丰物流有限公司是隶属于中国国际海运集装箱集团的 (中外合资) 现代化大型物流装配企业, 为应对席卷全球的金融危机, 公司在集装箱翻新、改装方面进行技术攻关和项目的全方位开发, 已经取得了良好业绩。2009年, 公司经过调研分析认为, 利用好国际上每年大量的废旧集装箱, 纳入中国极力推广的循环型经济和节能减排工作的发展行列里, 不仅会增加新的经济增长点, 而且也使得利用废旧形成有特色的产业, 循环经济的效益层面也将有更大的突破。
引导循环型经济
运用节能减排的发展观点, 创新企业发展新理念, 更好地引导循环型经济在国内深入推广和实践。节能减排就是节约物质资源和能量资源, 减少废弃物和环境有害物 (包括三废和噪声等) 排放。节能减排也是节约能源和减少环境有害物排放。做好这项工作, 是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整, 转变增长方式的必由之路;是维护中华民族长远利益的必然要求。
2009年12月13日, 笔者前往青岛, 采访了青岛恒丰物流有限公司总经理冯伟。冯伟介绍, 公司计划在两年的时间内, 投入7亿元人民币的项目资金, 大力开展废旧集装箱房屋的制造和经营。企业希望把循环经济作为工业化的发展基础, 建立符合国情又有中国特色的循环经济。实现循环经济工业化生产, 可以为传统经济转向可持续发展的经济提供战略性的理论范式, 既可以为中国经济寻找到适合循环经济的整体性发展思路, 消解长期以来环境与发展之间形成的矛盾, 又能实现社会、经济和环境的和谐统一。
冯伟认为, 中国企业应根据国情和各地实际形成有中国特色的循环经济发展模式和新的经济增长机会。企业是从解决废弃集装箱问题入手, 向再创造、创新效益的诸多领域延伸, 就是最终旨在改变集装箱“大量生产、大量消费、大量废弃”的一般经济发展模式。如欧美等发达国家都在把循环经济延伸到“垃圾经济”和“废弃物经济”。从恒丰物流倡导的废旧集装箱再利用的循环经济探索和实践看, 就是在把发展循环经济的直接目的是改变“高消耗、高污染、低效益”的传统经济增长模式, 走出新型工业化道路, 解决复合型环境污染问题, 从而顺利实现循环经济的实践意义。
打造模块化建筑
谈到利用废旧集装箱实现循环再利用的话题, 冯伟认为, 废旧集装箱的循环再利用, 其方式、方法和创新思路就会使得原来的高碳钢板材料, 得以循环使用, 可以减少大量因回炉炼钢而发生的重复污染, 从而降低二氧化碳排放量。就企业自身而言, 2010年就可以减少二氧化碳400余万吨的排放量, 对改善国家的能源结构, 促进节能减排, 提高电力保障水平, 保护生态环境, 推动经济可持续发展具有重大意义。
企业在国际经济环境不是很理想的背景下, 能够敢于争先, 勇于走循环经济的创新发展的路子, 就是在运用生态学的客观发展规律来指导企业的经济活动, 其目的是通过前期大的投入, 资源高效的手段和循环利用的理念, 实现对社会污染的低排放。用实践来倡导保护环境, 实现社会、经济与环境的可持续发展。企业经营者的社会责任是多向的, 我们是在倡导节约资源、降低消耗的同时, 大力推广和提高社会废旧资源的再利用, 以经营实践带动社会责任。
中国目前普遍存在着一种由“资源——产品——污染排放”所构成的物质单向流动的经济, 也就是人们常说的传统经济模式。在这种经济思维中, 人们以越来越高的强度把地球上的物质和能源开发出来, 在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排放到环境中去, 对资源的利用常常是粗放的和一次性的, 通过把资源持续不断地变成废物来实现经济的数量型增长, 导致了许多自然资源的短缺与枯竭, 并酿成了灾难性环境污染后果。与此不同, 循环经济倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式。
而企业如何利用废旧集装箱打造新的经营理念, 冯伟介绍, 恒丰秉持为集装箱提供全生命周期一站式服务的理念, 长年从事集装箱翻新、改装业务, 看好废旧集装箱制造业务, 主要出于能够有效地延长集装箱的使用寿命, 有效地实践循环经济发展企业的理念。以废旧集装箱改装而成的房屋, 将使集装箱的使用年限可以有效地延长10年以上, 减缓作为废钢再炼对资源的耗用和对环境的不利影响, 并有效提升产品价值和企业效益。
冯伟分析, 使用十年以上的集装箱, 因油漆脱落、箱体变形等现象使得维修成本较高, 逐渐退出流转领域。而这些废旧集装箱, 主体框架依然良好, 采用废旧集装箱为基本单元主体, 建造集装箱房屋, 有效延长了集装箱的使用寿命, 适应城市建设建筑结构多向的需要。目前中国正处于经济转型时期, 城市化建设需要大量的临时用房、街道报亭和治安亭等。集装箱房屋既具备永久性建筑的特点, 也具备活动房屋的特性。比如, 我们生活的城市有些地块还没有使用创意的情况下, 可以先期采用集装箱改造的小型别墅、观光厅、咖啡吧或其它临时建筑。同时, 利用废旧集装箱, 对于土地紧张又没有合适的沿海地区的城市化形象和土地资源合理发挥有重要的辅助作用, 可为公共厕所、户外运动场所、移动卫生间、工地临建房、经济适用房、景区规划过渡房等提供良好的解决和辅助方案。
把废旧集装箱回炉再炼钢的过程就是高耗能、高污染的过程。如利用1个废旧集装箱, 就能等于节约1.7吨钢材和0.4立方米木材, 减少二氧化碳3.49吨。假若一年利用10万个废旧集装箱, 就可减排34.9万吨二氧化碳。企业积极推广循环经济, 就是在减少能源浪费和降低废气的排放, 也是转变增长方式的创新之路。只有坚持节约发展、清洁发展、低耗发展, 大力发展提高资源利用的产业, 大力支持循环经济的行业, 才是真正走实现经济又好又快发展之路。
生态指标, 人性化工业制造
“活动板房需求量日益增大, 每年建设面积达到300万平方米以上, 产值达到10亿元以上规模。”冯伟分析道。良莠不齐的各种板房产品充斥市场, 也给财产、生命安全带来了较大的隐患。如何防火、阻燃, 实现人性化设计和工业化制造?这就是使用废旧集装箱建造的最大优势。
随着中国城市现代化道路的不断加快, 形象需求工程, 和谐景区项目日益增多, 利用废旧集装箱的自身优点和特性, 与活动板房比较, 除具有可回收、可拆卸、可移动等共同点外, 防震、防火、阻燃能力大大加强, 安全性显著提高, 更使得使用者放心、安心、乐心。另外循环利用寿命更长, 模块化集成效率和人性化设计概念优势显著, 更加符合城市建设和发展的需求。说到集装箱制造的话题, 冯伟说, 中国经济近几年的快速增长, 使得集装箱制造中心从日本韩国已经大部分转移至中国, 目前全球约有95%的集装箱是由中国制造。集装箱制造的过程, 也是“高消耗、高污染、低效益”的生产过程。2008年下半年以来金融危机的不断加深使得各种集装箱大量闲置, 不仅占用了大量的码头场站资源, 并且新集装箱的需求也在急速下滑。如何有效引导废旧集装箱退出流转领域, 也是摆在行业面前的一个重要课题。公司决定吸取国外业内的一些成功经验, 大量制造适应时代, 紧随城市发展需要的集装箱房屋, 以有效引导废旧集装箱退出流转领域, 这也是在为循环经济找到新的经济增长点。
集装箱房屋除具有优良的安全性能外, 还具有建造快捷、运输方便等优势, 其特点是拥有模块化集成系统, 施工周期短, 效率高, 减少对环境的影响。使用时对配套设施要求低, 可建设在各种地质条件地基之上。方便配置电力和水循环系统, 可以迅速成为独立的生活、工作系统。冯伟告诉笔者, 废旧集装箱的工业化制造, 就是把人性化的房屋以集装箱为一个单元, 通过不同形式的结构组合, 采取相应的加固措施, 使用岩棉等作为主要保温装修材料, 再配备标准化的门窗、地板、厨卫, 以及给排水、电气、照明、消防等设施, 并进行相应的装修, 从而成为安全舒适的、人性化的居住、办公休闲和临时工作场所。
总装工艺模块化装配设计 篇10
1 模块化概述
所谓模块, 就是将独立配件整合起来形成一个更大的单位。最近几年, 汽车制造业开始两种生产理念的“较量”, 一种是以日系企业为主的ECU (电子控制装置) 集成和标准化, 实现一个涵盖范围更大的功能, ECU群的“标准件”使之成为各车型通用的模块;另一种是以德系企业为主的产品结构多项功能与多种配件相互关联的复杂对应关系。这两种理念形成了目前在汽车模块化过程中的两种思路。
模块化装配:将整车定义为由几个主要部件组成, 首先将这几个部件预先组装起来, 成为几个模块, 然后在线上将这些模块装配到车身上。
采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的质量和自动化水平, 提高汽车的装配质量, 缩短汽车的生产周期, 降低总装生产线的成本, 这些都是汽车制造商梦寐以求的。实现模块化生产, 零配件生产商将会承担以前由汽车制造商承担的装配工作。
随着科技发展和人们个性化的要求, 汽车越来越多样化, 便出现了在同一个装配车间同时生产几种产品或同一平台的不同车型。这种个性化的要求和流水线作业方式之间的矛盾越来越凸显出来。为了解决这一矛盾, 首先想到的便是汽车总装, 认为把不同车型 (配置) 的零部件放在一起, 然后装配在车身上就可以解决这一矛盾。这种思路和做法可行, 但会出现很多问题, 如零部件装配顺序、工时、装配工具、装配质量等。为解决以上矛盾, 汽车生产企业不断创新, 积极寻求最佳的生产方式, 模块化装配和柔性化生产技术随之产生并被广泛应用。
2 模块化装配的内容
总装车间装配工艺的模块化主要包括仪表板模块、前端模块、动力总成及前悬架模块、后桥总成及后悬架模块、车门模块等几大模块, 在精简了总装车间作业内容的同时有效地提高了生产效率。总装工艺模块化构成见图1。
3 模块化装配的设计
3.1 仪表板模块设计
(1) 仪表板模块主要组成部件
仪表板模块主要组成部件见图2。
a.可见部分:仪表板本体、组合仪、DVD或CD、中控面板、组合开关、储物盒、阳光传感器等。
b.不可见部分:仪表板横梁、仪表板线束、保险丝盒、空调主机、空调风道、转向管柱、副驾驶安全气囊、车身前控制模块、中央集控器、发动机防盗传感器、安全警报器、温度传感器等。
(2) 仪表板模块装配设计要求
仪表板模块分装台上的工装设计需考虑的因素如下。
a.仪表板横梁上工艺孔的数量及位置。
b.在装配零件时, 仪表板模块在分装台上是否需要做360°的翻转。
c.模块分装时是采用分装线单侧装配还是两侧装配。
仪表板分装见图3。
仪表板模块的输送装置需考虑因素如下。
a.在仪表板横梁上的吊点位置。
b.吊点的可靠程度。
c.仪表板模块的质量。
d.运送到主线时与装配辅助机械手的转挂工艺孔位置。
仪表板输送见图4。
助力机械手装配需考虑因素如下。
a.机械手的抓取方式, 是在仪表板横梁的两端采用销孔抓取式, 还是在仪表板横梁的管梁下方采用支座托起式。
b.仪表板模块放置到机械手后的宽度、高度是否能顺利从前车门进入。
c.机械手进入车内, 仪表板分装模块总成是否能方便固定, 并且机械手能否顺利撤出。
机械手装配见图5。
(3) 仪表板模块化装配优点
a.可保证与车身准确定位, 提高与相关部件间隙控制 (如前风挡玻璃、门内护板等) 。
b.减少作业人员进入室内频次, 降低门槛、门洞等的面漆划伤。
c.能实现总成电检, 降低返修率, 提高一次交检合格率。
(4) 总装装配工艺对仪表板总成设计边界基本要求
仪表板分装、总成合装各支撑定位要求如下。
a.仪表板分装
仪表板分装时一般以仪表板横梁作为支撑骨架进行分装, 分装夹具两端支撑销插入其左、右端头的支撑孔内, 能承受整个模块总成的质量, 且同平台内车型做到一致。见图6。
b.总成合装定位
一般要求仪表板横梁两端增加定位销, 且同时带有导向功能, 其定位销的直径一般为Φ10 mm, 便于实现总成与车身的合装, 见图7。
c.总成合装定位 (车身)
对与仪表板横梁安装定位销对应的车身孔的要求见图8。
d.总成合装装配助力机械手夹持定位
横梁两端应预留仪表板总成上线时机械手的夹持定位孔, 其孔径为Φ20 mm, 两孔中心距为30mm。另外, 需满足总成上线后机械手能快速取下 (即装配助力机械手取下时, 不得与侧围干涉) 。见图9。
仪表板总成合装工具空间及其他基本要求如下。
a.仪表板横梁与仪表板本体合装后, 横梁与车身的连接要有足够的工具安装空间, 主要是X方向上的固定空间, 且便于在维修过程中不拆车门即可将仪表板总成卸下。
b.各护板、功能件所用的标准件要求统一, 尤其是同工位共用工具的零部件安装, 螺栓和螺母大小的一致性, 力矩大小的一致性, 减少员工同一工位操作时过多的工具, 以降低工具投资成本。
c.各类电气功能件的线束插接头要在仪表板线束上, 而且要有足够的插接空间, 尽量避免盲插设计。
d.总成模块化装配完成后, 要考虑各零部件维修的可接近性, 尤其像保险丝盒等易损件的更换, 要有维修空间, 一般建议保险丝盒上的保险丝Z向朝上, 各线束插接头在其反面, 且其下方要有人手插接线束的空间。
3.2 前端模块设计
(1) 前端模块主要组成部件
前端框架 (关键部件) 、散热器、冷凝器、前大灯、前端线束、喇叭、前保险杠防撞梁、前机盖锁;空调高低压管、进出水管等。
(2) 前端模块化结构形式
目前, 前端模块结构有4种类型, 其中第一种形式应用广泛, 具体见图10。
(3) 前端模块安装连接位置
前端模块与车身左、右纵梁连接, 见图11。
(4) 前端模块化装配优点
a.集成大灯安装骨架, 大灯安装、调节简单。
b.发动机舱前部敞开, 便于发动机舱前部零部件装配, 避免作业人员跨入发动机舱内。
c.便于动力总成与车身合装, 提高动力总成合装效率。
(5) 前端模块与车身定位及装配基本要求
a.车身:需有定位孔, 用于装配夹具定位, 见图12。
b.前端框架或者防撞梁:应有安装工艺孔及装配助力机械手抓取点, 以便抓取。
c.前端框架或者防撞梁:应有分装吊具支撑点, 以固定框架, 便于装配, 见图13。
(6) 总装装配工艺对前端设计边界基本要求
a.前端模块框架:与车身采用螺纹联接方式, 自身应有足够的强度、刚度, 满足大灯、前机盖锁、散热器、冷凝器等的装配工具操作空间, 并确保可满足大灯定位, 以保证大灯与发动机罩盖、翼子板、保险杠等的平度及间隙。整个框架应考虑零部件集成、安装、进气、碰撞、维修等诸多因素。
b.大灯:可以单独固定在大灯框架或模块的其他零件上, 确保在模块状态下与车身合装后, 线束插接具备可接近性。
c.前保险杠防撞梁:可以固定到整个模块上或与前端框架集成。
d.散热器风扇总成:在模块化装配的情况下, 满足进出水管连接、风扇/喇叭线束插接。
3.3 动力总成及前悬架模块设计
(1) 动力总成及前悬架模块总成主要组成部件
动力总成及前悬架模块由2个分模块组成, 一个是动力总成模块, 另一个是前悬架模块。
动力总成模块零件主要包括发动机、变速器、发动机线束、转向助力泵、压缩机、压缩机皮带、起动机、发动机支架、等速驱动轴等。
前悬架模块零件主要包括前副车架总成、前稳定杆总成、左/右下摆臂总成、动力转向器带横拉杆总成、转向高压油管总成、发动机隔振垫总成、左转向节带制动器总成、右转向节带制动器总成等。
两模块分别组装好以后, 将其合装在一起, 即动力总成及前悬架模块, 见图14。
(2) 设计时需要考虑的因素
a.合装线的工装上需设计1个定位销, 前副车架上设计对应的定位工艺孔, 由于各车型的结构不同, 定位方式也有所不同, 可以根据实际需要设计定位方式。
b.模块放置到合装台上应固定牢靠, 无滑落风险, 吊运链条吊置点操作方便。
c.装配时, 工具的操作空间要满足要求。
d.组装的零件装配工序应安排合理顺畅, 不影响后续零件装配。
3.4 后桥总成模块设计
(1) 后桥总成及后悬架模块主要组成部件
后桥总成模块零件主要包括后桥总成、后制动器总成、后驻车制动拉索总成、后制动油管、后轮速传感器总成、后减振器总成等, 见图15。
(2) 设计时需要考虑的因素
a.后桥上应有合适的吊运点位置。b.后桥的放置角度应满足工艺要求。
c.组装的零件装配工序应安排合理顺畅, 不影响后续零件装配。
3.5 前悬架总成模块与后悬架总成模块装配设计
将动力总成及前悬架模块与后桥总成模块放置到AGV举升装置上, 模块与车身的装配位置对准后, 通过AGV液压举升装置将模块升起, 进行前后同时装配, 见图16。
3.6 车门模块设计
(1) 车门模块总成主要组成部件
车门模块总成主要组成部件:门锁、车门把手系统、玻璃升降系统、密封系统、门内装饰板、防擦条、后视镜、车门线束、闭锁器、限位器、扬声器、内开启手柄、控制模块等。车门模块总成见图17。
(2) 车门模块装配设计
车门模块装配采用在分装线上进行分装, 然后通过辅助装配机械手将车门装到车体上, 见图18。
(3) 车门模块化设计时需要考虑的因素
a.实现车门模块化拆、装基本要求。
b.用通用工具实现拆门、装门工艺要求。
c.需确保装门后, 门的间隙与平度得到保证。
d.确保线束连接简单可靠, 且不影响其他零件的装配。
e.确保可进行门模块电器检测。
f.车门线束连接要求:目前, 主流工厂车门合装在下线板链上完成 (要求车门合装后不进行室内零件的装配, 同时可实现在所有内饰件装配已经完成后, 可在侧围、外侧进行车门线束与整车线束的连接) 。
(4) 车门模块化装配自身优点
a.确保室内零部件装配的接近性, 提供大件装配空间。
b.提升产品质量, 减少面漆划伤, 减少门的开关操作。
c.简化机械化结构, 吊具、安全网等不需避让车门。
d.提高生产线宽度方向利用率, 便于取件以提高装配效率。
(5) 总装装配工艺对车门总成设计边界基本要求
a.车门铰链结构形式见图19。
b.车门铰链结构要求见图20。
其中图20a为拆轴式, 该种铰链一般通过拆卸铰链中间的连接轴来实现车门的拆卸。垂直于螺栓头部的轴向和径, 满足匹配普通气动弯角定扭扳手+套筒可将螺栓拆卸的要求。沿连接轴螺栓的径向空间为Φ40 mm、轴向空间≥70 mm+螺栓长度的范围内无零件遮挡 (拧紧力矩≤50 N·m) 。图20b为拆螺栓式, 该种铰链一般通过拆卸连接车门铰链的联接螺栓来实现车门的拆卸。垂直于螺栓头部的轴向和径向, 满足匹配普通气动弯角定扭扳手+套筒可将螺栓拆卸的要求。沿连接轴螺栓的径向空间Φ40mm、轴向空间≥70 mm范围内无零件遮挡 (拧紧力矩≤50 N·m) 。
4 模块化装配设计的原则
a.把装配零部件的数量减少到最少。
b.考虑零部件拆装的简易性。
c.考虑最优的联接方式。
5 模块化装配的常规工艺布局
模块化装配常规工艺布局见图21。
6 模块化装配的优点
(1) 投资控制:缩短主线的长度, 容易实现柔性化, 降低主线投资。
(2) 质量控制:降低零件的PPM值, 提高一次交检合格率。
(3) 生产管理:减少主线零件数量, 降低停线的风险。
(4) 物流:减少在库零件, 降低物料存储及运输压力。
(5) 标准化:建立公司各个模块设计的企业标准, 做到部分模块内零件的通用, 减少零件数量, 降低开发成本。
7 非模块化装配设计的缺点
(1) 单件装配, 导致流水线很长、零部件管理复杂、能耗高。
(2) 在多车型 (配置) 共线生产时, 零部件易漏装或错装。
8 结束语