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Das Geheimnis des modularen Designs: Warum macht diese Bauweise das System so flexibel?
Im heutigen, sich rasch verändernden technologischen Umfeld erlangt das modulare Design immer mehr Aufmerksamkeit. Das Designkonzept besteht darin, ein System in eine Reihe kleinerer Teile, sogenannte Module (z. B. einen modularen Prozesswagen), zu unterteilen, die unabhängig voneinander erstellt, geändert, ersetzt oder mit anderen Modulen kombiniert bzw. ausgetauscht werden können. Kennzeichnend für den modularen Aufbau sind die funktionale Aufteilung und die Verwendung eindeutiger Modulschnittstellen und Industriestandards, um die Kompatibilität zwischen verschiedenen Modulen sicherzustellen.
Beim modularen Systemdesign geht es nicht nur darum, das System in Komponenten zu zerlegen, sondern es ermöglicht auch flexible Anpassungen in mehreren Dimensionen wie Funktionalität, Kosten oder Bedienung.
Merkmale des modularen Designs
Der Schlüssel zum modularen Design liegt in der Skalierbarkeit und Wiederverwendbarkeit. Bei solchen Designs liegt der Schwerpunkt typischerweise darauf, die Lebensdauer des Designs zu begrenzen und seine Flexibilität in mindestens drei Dimensionen zu demonstrieren: Funktionalität, Kosten und Betrieb. Aus praktischer Anwendungsperspektive sind einige Produktplattformen (wie Automobilplattformen oder USB-Schnittstellen) Beispiele für modulares Design. Sie können die Funktionalität des Gesamtsystems durch den Austausch verschiedener Module erweitern.
Das modulare Design bietet jedoch viele Vorteile, wie geringere Kosten, verbesserte Interoperabilität, kürzere Lernzeit, flexibles Design und die Möglichkeit, einfach neue Module einzustecken, ohne das gesamte System auszutauschen. Das Upgrade wird von einem Team durchgeführt, aber es gibt Herausforderungen.
Die Komplexität des Designs und das Hintergrundwissen der Designer und Ingenieure stellen große Einschränkungen bei modularen Systemen dar, die die Beteiligung von Designexperten und Produktstrategieexperten erfordern.
Anwendungen in verschiedenen Branchen
In der Automobilindustrie ermöglicht das modulare Design die Aufrüstung bestimmter Komponenten, ohne dass andere Komponenten dadurch beeinträchtigt werden. Beispielsweise bieten viele Automodelle eine Basisversion an, und die Kunden können sich für einen stärkeren Motor oder eine modernere Audioausstattung entscheiden. Dieses Design ist nicht nur praktisch für die Verbraucher, sondern bringt auch den Herstellern Gewinne.
In der Architektur besteht ein modulares Gebäude normalerweise aus generischen Modulen, die in einer Fabrik hergestellt und vor Ort zusammengebaut werden. Durch diese Bauweise ist eine Erweiterung des Gebäudes bei steigendem Bedarf sowie eine Umgestaltung ohne Beeinträchtigung der Gesamtstruktur möglich. Beispielsweise könnten bei einem Bürogebäude Innenwände nach Bedarf hinzugefügt oder verschoben oder sogar in Einzelhandelsflächen umgewandelt werden.
Bei der Computerhardware spiegelt sich das modulare Design in verschiedenen austauschbaren Komponenten wider, beispielsweise Gehäuse, Netzteilen, Prozessoren und Grafikkarten. Dieses Design ermöglicht es Benutzern, ihre Geräte einfach zu aktualisieren, ohne den gesamten Computer ersetzen zu müssen.
Darüber hinaus hat das modulare Design auch im Smartphone-Bereich Einzug gehalten, wie beispielsweise beim Projekt Ara, das es Benutzern ermöglicht, verschiedene Smartphone-Komponenten auszuwählen und auszutauschen.
Integration digitaler Zwillinge und modulares Design
Das Produktlebenszyklusmanagement ist eine Strategie zur effektiven Verwaltung von Informationen zu einem Produkt und seinen Modulen. Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass sich durch die Kombination digitaler Zwillinge und modularer Bauweise das Produktlebenszyklusmanagement deutlich verbessern lässt, was auch bedeutet, dass zukünftige Erweiterungspotenziale und Aktualisierungsbedarfe bereits bei der Entwurfsphase berücksichtigt werden sollten.
Da sich modulares Design auf dem Markt immer weiter durchsetzt, erhöhen sich die Möglichkeiten, durch diesen Ansatz signifikante Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Bedeutet dies, dass sich die meisten Designs in Zukunft in Richtung Modularität bewegen werden?
