
積木化設計;标準設計
And modular design is good, right?
和模塊化設計是好的,對不對?
The software employs the modular design.
軟件設計采用模塊化積木式。
Modular design is applied in the software.
測試程式軟件采用模塊化設計。
Modular design for fast, easy field service.
模塊化設計的快速,簡便的現場服務。
Hardware platform of the system adopted modular design.
系統硬件平台采用模塊化設計。
|standard design;積木化設計;标準設計
模塊化設計(Modular Design)是一種系統設計方法,其核心思想是将複雜系統分解為獨立、可互換的功能單元(模塊),通過标準化接口進行組合。這種設計理念強調模塊的功能獨立性、接口标準化以及組合靈活性,廣泛應用于工程、制造、軟件開發和産品設計領域。
模塊獨立性
每個模塊具備特定功能,可獨立設計、測試、修改或替換,例如計算機中的内存條、電源單元均可單獨升級而不影響整機結構。
标準化接口
模塊間通過預定義的物理或邏輯接口連接(如USB接口、API協議),确保兼容性。國際标準組織(ISO)的ISO 9001質量管理體系明确要求接口規範化以保障組件互操作性[^iso]。
系統可擴展性
通過增減模塊靈活調整系統功能,如樂高積木通過相同卡扣結構實現無限組合,體現了模塊化設計的核心優勢[^norman]。
模塊化設計遵循「高内聚、低耦合」原則:
$$ text{Modularity} = sum{i=1}^{n} (e{ii} - ai) $$ 其中 $e{ii}$ 為模塊内連接強度,$a_i$ 為模塊間連接占比(Newman, 2006)[^newman]。
參考文獻
[^iso]: ISO 9001:2015 Quality management systems. https://www.iso.org/standard/62085.html
[^norman]: Norman, D. A. (2013). The Design of Everyday Things. Basic Books. https://mitpress.mit.edu/9780262525671/
[^ieee]: IEEE Std 15408-2: Security functional requirements. https://ieeexplore.ieee.org/document/7178260
[^newman]: Newman, M. E. J. (2006). Modularity and community structure in networks. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.0601602103
[^fairphone]: Fairphone Modular Design. https://www.fairphone.com/en/sustainable-design/
[^mckinsey]: McKinsey & Company (2019). The future of automotive modular architecture. https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights
模塊化設計(Modular Design)是一種将複雜系統分解為獨立、可互換的功能模塊的設計方法。每個模塊具有明确的接口和單一職責,能夠獨立開發、測試、維護或升級,最終通過組合實現整體功能。以下是其核心特點和應用:
獨立性
模塊之間通過标準化接口連接,但内部實現相互獨立。例如計算機硬件(如内存條、顯卡)可單獨更換,不影響其他部件()。
可重用性
同一模塊可重複應用于不同系統。例如軟件開發的函數庫或UI組件庫()。
靈活性
支持按需增減模塊。如樂高積木自由組合,或手機通過APP擴展功能()。
易維護性
單個模塊的故障或升級不會導緻整個系統停機,降低維護成本()。
通過模塊化設計,複雜系統變得更易管理和擴展,尤其在快速疊代的科技領域優勢顯著。
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