Nell'attuale contesto tecnologico in rapida evoluzione, la progettazione modulare sta guadagnando sempre più attenzione. Il concetto di progettazione è quello di suddividere un sistema in una serie di parti più piccole chiamate moduli (ad esempio un carrello di processo modulare), che possono essere create, modificate, sostituite o combinate con altri moduli in modo indipendente. Le caratteristiche della progettazione modulare sono la suddivisione funzionale e l'uso di interfacce modulari chiare e di standard di settore per garantire la compatibilità tra diversi moduli.
La progettazione di sistemi modulari non consiste solo nella scomposizione del sistema in componenti, ma consente anche adattamenti flessibili in più dimensioni, come funzionalità, costi o funzionamento.
La chiave della progettazione modulare è garantire scalabilità e riutilizzabilità. Tali progetti si concentrano in genere sulla limitazione della durata del progetto e sulla dimostrazione della sua flessibilità in almeno tre dimensioni: funzionalità, costo e funzionamento. Dal punto di vista delle applicazioni pratiche, alcune piattaforme di prodotto (come le piattaforme automotive o le interfacce USB) sono esempi di progettazione modulare. Possono migliorare la funzionalità del sistema complessivo cambiando diversi moduli.
Tuttavia, il design modulare offre molti vantaggi, come costi inferiori, interoperabilità migliorata, tempi di apprendimento più brevi, design flessibile e la possibilità di collegare semplicemente nuovi moduli senza sostituire l'intero sistema. L'aggiornamento viene eseguito da un team, ma ci sono delle sfide.
La complessità della progettazione e le conoscenze pregresse di progettisti e ingegneri rappresentano importanti limiti per i sistemi modulari, che richiedono la partecipazione di esperti di progettazione e di strategia di prodotto.
Nel settore automobilistico, la progettazione modulare consente di aggiornare determinati componenti senza influire sugli altri. Ad esempio, molti modelli di auto offrono una versione base e i clienti possono scegliere di acquistare un motore più potente o un'attrezzatura audio più avanzata. Questo design non è solo conveniente per i consumatori, ma porta anche profitti ai produttori.
Nella progettazione architettonica, un edificio modulare è solitamente composto da moduli generici realizzati in fabbrica e assemblati in loco. Questa progettazione consente di ampliare l'edificio in base alle esigenze crescenti e di riconfigurarlo senza alterare la struttura complessiva. Ad esempio, in un edificio adibito a uffici potrebbero essere aggiunte o spostate pareti interne in base alle esigenze, oppure potrebbero essere convertite in spazi commerciali.
Nell'hardware dei computer, la progettazione modulare si riflette in vari componenti sostituibili, come chassis, alimentatori, processori e schede grafiche. Questa progettazione consente agli utenti di aggiornare facilmente i propri dispositivi senza dover sostituire l'intero computer.
Non solo, il design modulare ha fatto il suo ingresso anche nel campo degli smartphone, come nel caso del Progetto Ara, che consente agli utenti di scegliere e sostituire diversi componenti degli smartphone.
La gestione del ciclo di vita del prodotto è una strategia progettata per gestire efficacemente le informazioni relative a un prodotto e ai suoi moduli. I ricercatori hanno scoperto che la combinazione di gemelli digitali con una progettazione modulare può migliorare significativamente la gestione del ciclo di vita del prodotto, il che significa anche che durante la fase di progettazione è necessario considerare il potenziale di espansione futura e le esigenze di aggiornamento.
Con la crescente diffusione del design modulare sul mercato, aumentano le opportunità di creare significativi vantaggi competitivi attraverso questo approccio. Ciò significa che in futuro la maggior parte dei progetti tenderà alla modularità?