模块化设计方法在家电设计中的应用探讨

孙科 赵楠 杜建峰

浙江沁园水处理科技有限公司 浙江宁波 315336

伴随国内经济的持续、高速、稳健化发展，家电产品用户群体需求也从原来的满足基本功能需求到多样化及便捷化的使用转变，如此一来，对各类家电制造商在产品的可拓展性提出较高的要求，而且在尽可能的减少成本前提下，在维修更换等各种状况下能达到消费者自主使用的便捷性[1]。在此背景下，模块化设计应运而生，且在家电设计领域中得到广泛应用，有力推动着此方面的不断更新与完善。本文结合当前实况，就模块化设计方法在家电设计当中的具体应用作一深层探讨。

1 模块化设计简介

模块化设计是根据产品的特点进行多个零部件及功能的集成化，根据模块化组合的可能性，模块化系统可分为封闭系统，在设计中考虑所有可能的方案；开放系统和系统的设计，主要考虑模块组合变化的规则。模块必须实现某些功能。基本功能是系统中基本的、经常的、重复的、不可缺少的功能，在系统中基本上是相同的功能。相应的模块称为基本模块。辅助功能主要是指增加产品体验和舒适性等功能。相应的模块称为辅助模块。特殊功能是表征系统中某些或某些产品的特征，使其更适于适应其他系统或可暂时改变的边界条件。相应的模块称为自适应模块。

2 模块化技术在家电设计中的重要性

2.1 模块化设计在设计效率上的提高

现代经济的发展，大家对于家电类产品的需求也越来越旺盛，而个性化的发展需要家电产品实现多样化，那么就促使厂家在产品上推陈出新的速度就需要加快。模块化设计可以让家电先有一个基本模块可以实现基本功能，然后再根据不同的客户的不同需要和各辅助模块、功能模块来进行灵活组合从而满足消费者的定制化需求。模块功能的独立性和接口的一致性，使各个模块可以相对独立地设计和发展，可以进行并行设计、开发和并行试验、验证。当产品的差异化是由各个模块的组合来实现的时候，产品的设计周期就会大大缩短、验证新品的过程也会大幅减少，那么就使整个新品开发效率提高，而模块化的设计，在一定程度上，也会提高相应模块的利用率，同时也进一步降低了产品设计成本[2]。

2.2 模块化设计对于生产制造的影响

随着现代科技的发展，自动化制造越来越普及，但现阶段的自动化还不能普遍达到实现复杂动作的操作，而模块化设计刚好能弥补这个缺陷。模块化产品，会把产品中的各个部件根据不同功能分成几个模块，而模块功能接口的一致性，都使自动化的机械手可以通过简单的动作就可以快速把各个模块之间进行组合装配，也在最大程度的降低人工对产品的质量影响。而利用已有成熟模块可大大缩短采购周期、物流周期和生产制造周期，从而加快产品上市时间，同时可以提高采购批量，降低采购和物流成本；采用成熟的经过生产验证的模块，也可减少由于新产品的投产对生产系统调整的频率，使新产品更容易生产制造，可以降低生产制造成本，提高生产的效率。

2.3 模块设计对于售后的影响

模块化设计可以让我们把家电看成一个各种模块的组合，每个功能的作用和可能发生的故障在设计制造时都会进行DFEMA（设计失效模式及后果分析）并输出一个数据库，当家电产品在出现故障的时候，我们可以根据出现的现象比对数据库，能很快的进行各个模块的排查，而模块化设计也会让维修变得更加准确、便捷。

3 模块设计在水家电中的具体应用

3.1 内部水路的模块设计-水路板

水家电跟其他家电有一个区别在于产品中会有水的存在，而机器中的水如果有渗漏的话，对安全会是一个很大的隐患。传统的水家电设计制造当中，各个水路之间的连接都是用管路及密封圈连接，而水家电的功能造成水路的密封点会多达几十个，每一个密封点在制造、工艺上的把控都会是一个重点，这样大大增加的产品制造难度。模块化设计就在这里发挥了重大的作用，我们会通过超声波焊接，热板焊及结构设计的优化等，使整个水路系统做成一个水路板模块，所有的水路都集成在一起，只会留4-5 个甚至可以做到只留2 个管路连接口，从而让漏水风险上大大降低，也大大简化了检修问题，而模块化的水路板不但提高了安全性，也简化了产品的复杂度。

3.2 滤芯的模块设计

滤芯是净水设备中的核心元件，不同地区的水质，不同的消费需求可能要搭配不同功能的滤芯组合来达到净化水质的目的。滤芯的模块设计让各个功能的滤芯相对独立且有统一的接口，可以更加灵活的进行多样化搭配[3]。有一种特殊的模块化是多个过滤元件的集成模块化，把净水设备中的多个或全部过滤元件集成到一个滤芯上，使产品小巧化，自主更换也更省事。

4 结语

综上所述，要想提高家电产品的生产效率，就必须要不断提高其的模块化设计水平，这样自动化生产的质量才能得到提升；生产制造的速度才能够得到提高；产品的管理和维修才能变的越来越方便；产品使用的稳定性和安全性才能得到提升。在进行家电模块设计的时候，必须要结合家电产品在实际生产过程中的使用情况，只有这样家电产品才能够给人们提供更优质的服务，企业的生产效率和经济效益才能得到提升。