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正如精益和豐田生產系統（TPS）一樣，模塊化設計正迅速成為工程界的“行話”。將其納入業務可能帶來很多好處，但同時它可能有缺點。通常，模塊化的價值大大超過了標準化產品線可能帶來的任何問題。然而，往往很難在模塊化開發過程當中完全實現所有可能的價值或好處。無論如何，標準化零件和組件似乎是一項艱巨的任務，但你必須從某個地方開始。
下面以雷蒙企業的應用為例，為大家解釋模塊化設計的基本概念。
大規模定制
這家企業為豐田物料搬運北美集團設計，建造和銷售物料搬運設備。他們與豐田聯系緊密，是他們文化的重要組成部分。為了優化流程，他們正進行模塊化發展。已經有幾個子組件標準化項目可以應用在多個產品線上。
在倉儲業務中，雷蒙公司針對不同應用設定特定要求。例如，他們有大約10個不同的產品系列，每個特定產品系列有8個型號，每個型號有5個重量級別，每個重量級別有86種不同的高度范圍。
這只是他們現有配置的復雜性的一瞥，實際情況往往更驚人。從行外人的角度出發，這可能看起來很荒謬，但它確實可以滿足客戶的特定需求和要求。大規模定制便是雷蒙公司的業務特質。
自下而上的模塊化
緊固件、端子、配件等......大多數OEM擁有大量的零件號，需要分配專門資源進行購買，儲存，跟蹤，分類和分發。所有這些過程都會產生巨大的成本，更不用說設計人員還需要為他們的設計選擇正確的硬件。
如何在這里削減成本？答案是：自下而上的模塊化。這是一種從源頭上降低成本的方法：較少的零件數等于較少的成本。
他們通過檢視己發布的零件并選出“首選零件”。他們擁有大量標準零件，如緊固件、液壓配件、軟管和其他零件等。隨著技術的發展和業務的增長，跟蹤這些零件越發艱難。
盡管他們采用了產品數據
管理系統（PDM）來整理和跟蹤這些零件以簡化業務，可隨著公司不斷擴大和合并其他業務實體，PDM已經難以尋找到特定的部件。
為此，他們開發PDM查詢軟件，以減少搜索零件的時間。查詢的結果還將告知設計人員哪些是首選零件，藉此措施以限制零件的最低庫存量并增加首選零件的數量，以便采購更具杠桿作用。
自上而下的模塊化
標準化組裝接口可是另一項有益的舉措。自上而下的模塊化涉及在完成的產品上指定子組件之間的特定接口。這是目前汽車等大型工業的常見做法。新車中的大多數選項都是很好的模塊化例子。它們用于多種不同的車型；車輛可以容納多個不同的模塊，以創建大量的定制選項而無需繁瑣的工作。
這種設計思路也可以使小公司受益匪淺。將受控模塊納入開發工程有很多原因，除了制造之外，還可能節省開支。增加子組件的單量，在多個產品線上使用，可以降低成本。
隨著單量的增加，便可用于更精簡、更高效的工藝生產零件。減少零件數是這一過程的自然結果，降低了管理和庫存成本。利用組件的標準接口還可以通過增加和移除模塊來提高滿足客戶需求的靈活性。這些標準模塊亦能加快包含這類標準模塊和接口的新品設計時間。
將自上而下的模塊化引入組織雖具挑戰，但如果部署得當，效益將非常明顯。
接口規格
如果模塊化是一項重要戰術，那么接口便是成功的關鍵。正確的接口思路是自上而下模塊化的最關鍵因素。如果所選接口不能在各種應用中使用，那組件便失去其作為模塊的價值。
一旦選擇了接口，就需要嚴格控制它的生命周期。
需要特別注意的是如何構建文檔。下圖顯示了一個螺栓圓圈被指定為受控接口，提醒人們需要徹底評估任何設計變更。
這會涉及接口規范圖紙和其他模塊控制文檔（參見下面分層）。接口規范的其他注意事項包括CAD結構，以及針對模塊的工程更改流程。
在模塊化產品開發中使用DFMA?軟件
BDIDFMA?軟件對模塊化開發方面非常有用。模塊的主要目的是增加數量，從而降低成本。在開發階段使用DFMA?軟件優化模塊的設計以控制成本對于模塊的成功是非常有利的。
通常，特定的模塊需要滿足多個產品線的要求。例如，一個入門級產品與高級產品使用相同的子組件。這種模塊化原則有時很難令人接受，那怕是模塊已經進行了全面的成本評估，并將成本最小化。優化好的模塊比部分成本的累加有更大的節省空間，以及簡單而可靠流程的增值點，這都是難以言明的。
DFMA?軟件幫助雷蒙企業成功推行模塊化。DFMA?軟件讓工程師有能力在設計早期階段預估成本，引導更好的設計決策。下圖展示出DFM和DFA在模塊化項目中那個時候起作用：
設計要求和接口研究
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設計概念
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制造可行性評估
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DFMA?評估
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接口評估
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制造專家和管理層設計評審
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概念選擇
在設計過程早期讓制造部門和專家參與進來可以加快項目進度。共享DFMA?結果可以減少工程師的假設并產生同步的成本估算，生成更可靠的數據以做出最佳決策。DFMA?在模塊開發項目中，確保所有關鍵人之間的良好溝通至關重要。
案例研究：負載靠背
雷蒙德公司利用上述過程將負載穩定焊件不同的變種（參見下圖）簡化為模塊化和可適性的設計。這需要研究相關的產品和接口要求并生成多個設計概念。之后，使用DFM工具分析每個設計概念，并與制造和設計工程的代表一起審查結果和概念。
選擇好概念后并開始正式的設計工作，這包括模塊化文檔定義和界面約束條件。結果展示出最初的12個不同系列的負載靠背（LBR）焊件可以簡化為三個模塊化的系列設計，并共享共同的零件。
新型負載靠背旨在利用簡單、可重復的制造工藝。該設計理念還允許機器人焊接夾具適應未來的尺寸變更，從而在模塊生命周期內為所有未來和當前產品創建標準組件。
