一、标准化的基本概念

（一）关于“标准”的定义

1.标准的定义

标准是通过标准化活动，按照规定的程序经协商一致制定，为各种活动或其结果提供规则、指南或特性，供共同使用和重复使用的文件。

标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础。规定的程序指制定标准的机构颁布的标准制定程序。诸如国际标准、区域标准、国家标准等，由于它们可以公开获得以及必要时通过修正或修订保持与最新技术水平同步，因此它们被视为构成了公认的技术规则。其他层次上通过的标准，诸如专业协(学)会标准、企业标准等，在地域上可影响数个国家。

2.标准的含义

标准的定义揭示了“标准”是一种规范性文件，“标准”这一概念的含义包括:

（1）标准的最基本含义是“规则、指南和特性”

“规则、指南和特性”,就是在特定的地域和年限里对其对象做出的“一致性”规定。具体来说，产品标准就是在特定的范围内对产品的质量特性和参数及其他要求做出的规定；术语标准是在特定的范围内对名词概念的含义做出的规定；管理标准和工作标准就是对管理和工作的职权、任务、时间和质量上的要求等做出的规定。简而言之，标准就是一种规定，对规则、指南和特性的一种规定。但不能因此而认为规定都是标准，即便在经济领域也是如此。在人类生活和社会实践中，除了标准这样的规定，还有其他各种各样的规定。

（2）制定标准的对象的特征是“重复性”

这里所说的“重复性”,指的是同一事物反复多次出现的性质。例如，成批大量生产的产品在生产过程中的重复投入、重复加工、重复检验、重复出产；同一类技术活动(如某零件的设计)在不同地点不同对象上同时或相继发生；某一种概念、方法、符号被许多人反复应用等。

（3）标准产生的基础是科学、技术和经验的综合成果以及协商一致

标准的两个特性是科学、技术和经验的综合成果和协商一致。每制定一项标准，都必须踏踏实实地做好两方面的基础工作。一方面，将科学研究的成就、技术进步的新成果同实践中积累的先进经验，纳入标准，奠定标准科学性的基础。经过分析、比较、选择以后再加以综合。另一方面，标准中所反映的不应是局部的、片面的经验，也不能仅仅反映局部的利益。这就意味着标准不能凭少数人的主观意志，而应该同有关各方面认真讨论、充分协商，从全局利益出发做出规定。

（4）标准文件有统一的格式和制定颁发的程序

标准的编号、印刷、幅面格式和编写方法的统一，既可保证标准的编写质量，又便于资料管理，同时也体现标准文件的严肃性。至于标准从制定到批准发布的一整套工作程序和审批制度，则是标准产生的科学规律的体现，也是标准本身所具有的约束性的表现。我国国家标准GB/T1系列、GB/T20000系列就是按这样一套程序颁布的系列标准。

（二）关于“标准化”的定义

1.标准化的定义

标准化是为了在既定范围内获得最佳秩序，促进共同效益，对现实问题或潜在问题确立共同使用和重复使用的条款以及编制、发布和应用文件的活动。

标准化活动确立的条款，可形成标准化文件，包括标准和其他标准化文件，标准化的主要效益在于为了产品、过程或服务的预期目的改进它们的适用性，促进贸易、交流以及技术合作。

2.标准化的含义

简而言之，标准化是一项活动。标准化活动是一项制定条款以及编制、发布和应用文件的活动过程。这里的“条款”是规范性文件内容的表述方式，一般采取陈述指示、推荐或要求等形式。条款的特点是共同使用的和重复使用的。条款的对象是研究现实的问题和潜在的问题。标准化的目的是为了在一定范围内获得最佳秩序。标准化的本质是统一，即统一的状态、一致的状态、均衡有序的状态。

（三）标准化的作用

标准化由于其领域的广泛性、内容的科学性和制定程序的规范性，在经济发展中发挥着不可替代的重要作用，主要表现在以下几个方面。

1.标准化是建立最佳秩序的工具

现代化的大生产是以先进的科学技术和生产的高度社会化为特征的。前者表现为生产过程的速度加快、质量提高、生产的连续性和节奏性等要求增强；后者表现为社会分工越来越细，企业之间的经济联系日益密切。这种社会化的大生产，必定要以某种秩序的建立为前提，而标准恰好是建立这种秩序的工具。标准既有规范效用，又有自我约束的作用。标准的约束力就是一种权威，一种能够对现代化大生产从技术上和管理上进行协调和统一的权威，这是标准化很重要的社会功能。这种功能的发挥是和技术进步、管理现代化和社会生产力的增进密不可分的。所谓质量的提高、成本的降低、消耗的减少、工期的缩短等都是这种功能的体现。

2.标准化是市场运转的必要因素

市场经济的良好运转，国家的干预是必要的。维护公平竞争、保护消费者是政府义不容辞的责任。因为标准与市场上的商品直接相关，同时标准又是在有关各方共同参与并有效协调的基础上制定的，它就可以作为市场调节的一种工具，为生产者、销售者、消费者所认同，既可直接推动市场交易，又可成为政府对市场实施干预，维护公平竞争、保护消费者利益的手段。例如，因消费者不具备检验商品质量的手段和能力，因而无法做出判断和选择时，消费者只需选择具有合格标志的商品，便可享受标推化为其提供的保证和好处。

3.标准化是国际市场的调节手段和竞争战略

在全球统一大市场的发展过程中，企业实现了跨国经营和商品的跨国生产，商品和资源的跨国大流通以及世界范围的技术交流，尤其是WTO意识到标准在建立共同遵守的规则方面、在保证商品质量和提高市场信任度方面、在维护公平竞争秩序和加速商品流通方面，尤其是在消除或减少贸易壁垒、促进贸易发展方面的作用，对标准化予以格外关注，使得标准在国际市场中的游戏规则作用也日益凸显。在这种形势下，一些国家的标准化组织纷纷制定并实施标准化战略，并且都瞄准一个目标，即抢占国际标准这个制高点。经济全球化的浪潮，把标准化推上了战略地位。

4.标准化是建设创新型国家的重要支撑

创新能力日益成为一个国家综合国力的象征，企业的创新能力就是企业竞争能力的核心要素。科技的发展，知识的创新，越来越决定着一个国家、一个民族的发展进程。不断创新所形成的技术成果实际上是经验和技术的积累过程，这也是一个标准化的过程，它不断把前人的经验积淀到标准里，实现重大突破并形成新的标准。

取得创新成果并不是最终目的，创新成果要扩散、转化为商品。标准的科学性、权威性，使它成为扩散创新成果并将其商品化的重要途径，同时，这也是促进标准创新的动力。标准与创新之间的这种交互作用，既是揭示标准化与创新之间关系的一把钥匙，又可能是探索市场经济条件下标准化内在规律的切入点。同时，标准化是科技成果转化为生产力的重要“桥梁”和平台，先进的科技成果可以通过标准化手段，转化为生产力，推动社会的进步。

（四）标准化引领和助推质量强国战略

实施质量强国战略是党中央、国务院做出的重大决策部署，是推动我国经济转型升级的重要抓手。标准是国际公认的重要质量基础设施，品牌是质量水平和竞争力的综合体现，实施质量强国战略必须充分发挥标准化的支撑引领作用和品牌的示范带动作用。坚持标准引领，建设质量强国、制造强国，是结构性改革，尤其是供给侧结构性改革的重要内容，有利于改善供给、扩大需求，促进产品产业迈向中高端。标准化的作用主要表现在推动工业转型升级、保障和改善民生、服务绿色发展、促进文化繁荣、提升行政效能等多个方面。 因此，深入实施标准化战略，要围绕深入推进标准化结构性改革，充分发挥企业的主体作用，加快建立标准化技术服务体系，加快推进标准国际化进程，不断壮大标准化人才队伍和大力开展“标准化”行动，努力提升标准化建设水平，全面发挥标准化在经济社会发展中的基础性、战略性、引领性作用。

二、标准的分类

标准的种类繁多，为了不同的目的，可以从不同的角度以不同的方法对其进行分类。标准的分类方法主要有以下几种。

（一）按标准的制定主体分类

按标准的制定主体，标准分为国际标准、区域标准、国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准。按照《标准化法》，国标准分为国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准。

1.国际标准

国际标准指ISO、IEC和ITU制定的标准，以及ISO确认并公布的其他国际组织制定的标准。即国际标准包括两大部分，第一部分是三大国际标准化机构制定的标准，分别称为ISO标准、IEC标准和ITU标准；第二部分是其他国际组织制定的标准，目前ISO通过其网站公布认可的“其他组织”共有900多个，但并非这900多个组织制定的标准都是国际标准，只有经过ISO认可列入ISO国际标准年度目录中的标准才是国际标准，如食品法典委员会(CAC)标准。

2.区域标准

区域标准指由区域标准化组织或区域标准组织通过并公开发布的标准。区域标准的种类通常按制定区域标准的组织进行划分。目前有影响的区域标准主要有：欧洲标准化委员会(CEN)标准、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)标准、欧洲电信标准协会(ETSI)标准、欧洲广播联盟(EBU)标准、独联体跨国标准化、计量与认证委员会(EASC)标准、太平洋地区标准会议(PASC)标准、东盟标准与质量咨询委员会(ACCSQ)标准等。

3.国家标准

国家标准指由国家标准机构通过并公开发布的标准。我国的国家标准指对我国经济技术发展有重大意义、需要在全国范围内统一的技术要求，由国务院标准化行政主管部门制定并在全国范围内实施的标准。

我国国家标准的代号，用“国标”两个字汉语拼音的第一个字母“G”和“B”表示。强制性国家标准的代号为“GB”,推荐性国家标准的代号为“GB/T”。

国家标准的编号由国家标准的代号、国家标准发布的顺序号和国家标准发布的年号三部分构成。

4.行业标准

行业标准指由行业组织通过并公开发布的标准。我国的行业标准指由国家有关行业行政主管部门公开发布的标准。根据《标准化法》的规定，对没有推荐性国家标准、需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可以制定行业标准。行业标准由国务院有关行政主管部门制定，即由国务院有关行政主管部门负责行业标准的立项、组织起草、审查、编号、批准发布等工作,报国务院标准化行政主管部门备案。作为对国家标准的补充，当相应的国家标准实施后，该行业标准应自行废止。行业标准的归口部门及其所管理的行业标准范围,由国务院标准化行政主管部门审定，并公布该行业的行业标准代号。

行业标准代号由国务院标准化行政主管部门规定。目前，国务院标准化行政主管部门已批准发布了67个行业标准代号。行业标准的编号由行业标准代号加“/T”,行业标准顺序号及年号组成。

5.地方标准

地方标准是在国家的某个地区通过并公开发布的标准。我国的地方标准是由省级标准化行政主管部门和经其批准的设区的市级标准化行政主管部门制定。根据《标准化法》的规定，为满足地方自然条件、风俗习惯等特殊技术要求，可以制定地方标准。制定地方标准的项目，由省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门确定。地方标准由省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门立项、组织起草、审查、编号、批准发布，并报国务院标准化行政主管部门备案，由国务院标准化行政主管部门通报国务院有关行政主管部门。制定地方标准一方面可以满足地方急需，另一方面也可以为将来制定国家标准和行业标准做准备。在相应的国家标准或行业标准实施后，地方标准应自行废止。

地方标准的代号，由汉语拼音字母“DB”加上省、自治区、直辖市行政区划代码前两位数，再加“/T”,地方标准顺序号和年号组成。

6.团体标准

团体标准是依法成立的社会团体为满足市场和创新需要，协调相关市场主体共同制定的标准。国务院标准化行政主管部门统一管理团体标准化工作。国务院有关行政主管部门分工管理本部门、本行业的团体标准化工作。国家鼓励社会团体制定高于推荐性标准相关技术要求的团体标准；鼓励制定具有国际领先水平的团体标准。团体标准实施效果良好,且符合国家标准、行业标准或地方标准制定要求的，团体标准发布机构可以申请转化为国家标准、行业标准或地方标准。

团体标准编号依次由团体标准代号(T/)、社会团体代号、团体标准顺序号和年代号组成。团体标准编号中的社会团体代号应合法且唯一，不应与现有标准代号重复，且不应与全国团体标准信息平台上已有的社会团体代号重复。

7.企业标准

企业标准是对企业范围内需要协调、统一的技术要求、管理要求和工作要求所制定的标准。企业标准是企业组织生产、经营活动的依据。企业标准由企业制定，由企业法人代表或法人代表授权的主管领导批准、发布，由企业法人代表授权的部门统一管理。

企业标准有以下几种：一是企业生产的产品，没有国家标准、行业标准和地方标准的，制定的企业产品标准；二是为提高产品质量和促进技术进步，制定的严于国家标准、行业标准或地方标准的企业产品标准；三是对国家标准、行业标准的选择或补充的标准；四是工艺、工装、半成品和方法标准；五是生产、经营活动中的管理标准和工作标准。

制定企业标准应该遵守的原则一是贯彻国家和地方有关的方针、政策、法律法规，严格执行强制性国家标准、行业标准和地方标准；二是保证安全、卫生，充分考虑使用要求，保护消费者利益，保护环境;三是有利于促进企业技术进步，保证和提高产品质量,改善经营管理和增加社会经济效益；四是积极采用国际标准和国外先进标准；五是有利于合理利用国家资源、能源，推广科学技术成果，有利于产品的通用互换，符合使用要求，技术先进，经济合理；六是有利于对外经济技术合作和对外贸易；七是与本企业内的企业标准之间应协调一致。

企业标准编号，由企业标准代号(Q∕)、企业代号、企业标准顺序号和年号组成。企业代号可用汉语拼音字母或阿拉伯数字，或者两者兼用组成。国家鼓励企业标准在企业标准信息公共服务平台(http://www.cpbz.gov.cn)向社会公开。

（二）按标准的约束力分类

1.强制性标准

对保障人身健康和生命财产安全、国家安全、生态环境安全以及满足经济社会管理基本需要的技术要求，应当制定强制性国家标准。制性标准必须执行，不符合强制性标准的产品、服务，不得生产、销售、进口或者提供。制定强制性国家标准应当坚持通用性原则, 优先制定适用于跨领域、跨专业的产品、过程或者服务的标准。国务院标准化行政主管部门统一管理全国标准化工作，负责强制性国家标准的立项、编号和对外通报。国务院有关行政主管部门依据职责负责强制性国家标准的项目提出、组织起草、征求意见和技术审查。 强制性国家标准由国务院批准发布或者授权批准发布。除法律、行政法规和国务院决定对强制性标准的制定另有规定外，强制性标准只设国家标准一级，行业标准和地方标准均为推荐性标准。强制性国家标准实行技术要求全部强制。

2. 推荐性标准

强制性标准以外的标准是推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用推荐性标准，即企业自愿采用推荐性标准，同时国家将采取一些鼓励和优惠措施，鼓励采用推荐性标准。但在有些情况下，推荐性标准的效力会发生转化，必须执行。具体包括以下三种情况：①推荐性标准被相关法律法规、规章引用，则该推荐性标准具有相应的强制约束力，应当按法律法规、规章的相关规定予以实施。②推荐性标准被企业在产品包装、说明书或者标准信息公共服务平台上进行了自我声明公开的，企业必须执行该推荐性标准。企业生产的产品与明示标准不一致的，依据《中华人民共和国产品质量法》承担相应的法律责任。③推荐性标准被合同双方作为产品或服务交付的质量依据的，该推荐性标准对合同双方具有约束力，双方必须执行该推荐性标准，并依据《中华人民共和国合同法》的规定承担法律责任。

3. 指导性技术文件

指导性技术文件是为仍处于技术发展过程中(如变化快的技术领域)的标准化工作提供指南或信息，供科研、设计、生产、使用和管理等有关人员参考使用而制定的标准文件。符合下列情况的可制定指导性技术文件：

①技术尚在发展中需要有相应的标准文件引导其发展或具有标准化价值尚不能制定为标准的项目；

  ②采用ISO、IEC及其他国际组织（包括区域性国际组织）的技术报告的项目。

国务院标准化行政主管部门统一负责指导性技术文件的管理工作并负责编制计划，组织草拟，统一审批、编号、发布。指导性技术文件不宜由标准引用使其具有强制性或行政约束力。

（三）按标准的属性分类

按标准的专业性质，通常将标准划分为技术标准、管理标准和工作标准三大类。

1.技术标准

对标准化领域中需要统一的技术事项所制定的标准称技术标准，主要是事物的技术性 内容。它是从事生产、建设及商品流通的一种共同遵守的技术依据。技术标准包括基础技术标准、产品标准、工艺标准、检测试验方法标准,及安全标准、卫生标准、环保标准等。

2.管理标准

对标准化领域中需要协调统一的管理事项所制定的标准叫管理标准。管理标准主要是 对管理目标、管理项目、管理业务、管理程序、管理方法和管理组织所做的规定。

3.工作标准

为实现工作(活动)过程的协调，提高工作质量和工作效率，对每个职能和岗位的工作制定的标准叫工作标准。

（四）按标准的对象分类

基于社会对标准的需求，为了对常用的量大面广的标准进行管理，通常将标准分为基础标准、产品标准、方法标准、安全标准、卫生标准、环保标准和管理标准。

三、标准体系

（一）标准体系的概念

标准体系指一定范围内的标准按其内在联系而构成的科学的有机整体。

“一定范围”指标准所覆盖的范围。国家标准体系覆盖的范围是整个国家，企业标准体系覆盖的范围则是企业。

“内在联系”指上下层次联系，即共性与个性的联系和左右之间的联系，即相互统一协调、衔接配套的联系。

“科学的有机整体”指为实现某一特定目的而形成的整体，它不是简单的叠加，而是根据标准的基本要素和内在联系所组成的，具有一定集合程度和水平的整体结构。

（二）标准体系表

标准体系表是一种描述标准体系的模型，通常包括标准体系结构图、标准明细表，还可以包括标准统计表和编制说明。标准体系表的组成单元是标准，不是产品、过程、服务或管理项目。标准体系表包括一定时间内、一定范围的标准体系应有的全套标准，即包括应该保留的现有标准，以及应该制定、修订的标准。

1.标准体系结构图

标准体系结构图用于表达标准体系的范围、边界、内部结构，以及意图。标准体系的结构关系一般包括上下层之间的“层次”关系,或按一定的逻辑顺序排列起来的“序列”关系，也可由以上几种结构相结合的组合关系。

标准体系结构图除层次结构、序列结构之外，还可以根据业务需求，按照标准的原则和要求，提出其他标准体系结构图，如功能归口结构、矩阵结构、三维结构等。图1-12-1为我国标准体系的标准层次和标准级别的关系。

图1-12-1 我国标准体系的标准层次和标准级别的关系图

注1：国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准，根据标准发布机构的权威性，代表着不同标准级别；全国通用、行业通用、专业通用、产品标准，根据标准适用的领域和范围，代表标准体系的不同层次。

注2：国家标准体系的范围涵盖跨行业全国通用综合性标准、行业范围通用标准、专业范围通用标准，以及产品标准、服务标准、过程标准和管理标准。

注3：行业标准体系，是由行业主管部门规划、建设并维护的标准体系，涵盖本行业范围通用标准、本行业细分一级专业(二级专业… …)标准，以及产品标准、服务标准、过程标准和管理标准。

注4：团体标准是根据市场化机制由社会团体发布的标准，可能包括全国通用标准、行业通用标准、专业通用标准，以及产品标准、服务标准、过程标准或管理标准等,参见GB/T20004.1—2016《团体标准化 第1部分：良好行为指南》。

企业标准体系结构图是描述企业标准体系结构关系的逻辑框图，包括内外部相关环境以及内部各子体系的相互支撑、相互配合的逻辑关系。根据企业实际情况，企业可相应采用功能结构、属性结构或序列结构。

（1）功能结构

通常，企业标准体系功能结构由产品实现/服务提供标准体系、基础保障标准体系和岗位标准体系三个子体系组成，如图1-12-2所示

图1-12-2 企业标准体系功能结构

注1：“相关方的需求和期望”和“企业标准化现状”是企业构建标准体系前应识别和分析的要素,是构建企业标准体系的根源。

注2:“标准化规划方针、目标”指企业愿景、价值定位以及与企业战略相匹配的标准体系构建规划,包含企业标准体系构建的远期和近期规划目标，为实现企业业绩体系构建所需的内容、要求及保障。

注3:“标准化规划方针、目标”是“依据相关方的需求和期望”和“企业标准化现状”制定,它和企业适用的“法律法规”“参考标准”共同构成企业标准体系构建所需的上层文件,用于指导构建企业标准体系,不列入企业标准体系。

注4:“法律法规”指企业在生产经营过程中应遵守的法律法规,尤其是涉及人身财产安全、环境保护、职业健康卫生、劳动保护等与标准化紧密相关的法律法规。

注5：“参考标准”指对企业有指导作用的标准，这些标准通常不在企业范围内直接使用，而是经过企业的识别和归纳，将其中适用的内容转化在企业标准中。

注6：“产品实现/服务提供标准体系”和“基础保障标准体系”构成了企业标准体系的两个主体分支，共同服务于企业的业绩。

注7:“岗位标准体系”是“产品实现/服务提供标准体系”和“基础保障标准体系”在岗位上落地的标准集合,依据“产品实现/服务提供标准体系”和“基础保障标准体系”制定,落实“产品实现/服务提供标准体系”和“基础保障标准体系”的要求。

（3）序列结构

根据企业的实际情况，可以按企业、产品、服务、过程或项目等的工作序列构造标准体系结构图。序列结构一般用于局部标准体系的构建。

2.标准明细表

标准明细表的表头描述的是标准(或子体系)的不同属性。常见的标准明细表的表头,可以包含序号、标准体系编号、子体系名称、标准名称、引用标准编号、归口部门、缓急程度、宜定级别、标准状态等。标准明细表的一般格式如表1-12-1所示。

表1-12-1 标准明细表

3.标准统计表

标准统计表格式根据统计目的而设置成不同的标准类别及统计项，一般格式如表1-12-2所示

表1-12-2  标准统计表

4.编制说明

一个完整科学的标准体系表应该有编制说明，编制说明的内容一般包括:

①标准体系建设的背景；

②标准体系的建设目标、构建依据及实施原则；

③国内外相关标准化情况综述；

④各级子体系划分原则和依据；

⑤各级子体系的说明，包括主要内容、适用范围等；

⑥与其他体系交叉情况和处理意见；

⑦需要其他体系协调配套的意见；

⑧结合统计表,分析现有标准与国际、国外的差距和薄弱环节,明确今后的主攻方向;

⑥  准制修订规划建议;

⑩其他。

四、标准化的形式

标准化的形式是标准化内容的存在方式。标准化有多种形式，每种形式都表现不同的标准化内容，针对不同的标准化任务，达到不同的目的。

标准化的形式是由标准化的内容决定的，并随着标准化内容的发展而变化。但标准化的形式又有其相对的独立性和自身的继承性，并反作用于内容，影响内容。标准化过程是标准化的内容和形式的辩证统一的过程。

研究各种标准化形式及其特点，不仅便于在实际工作中根据不同的标准化任务，选择和运用适宜的标准化形式，达到既定的目标，而且能够根据标准化内容的发展和客观的需要及时地创立新形式取代旧形式，为标准化的进一步发展开辟道路。

比较常用的标准化形式有简化、统一化、通用化、系列化、组合化和模块化等。

（一）简化

1.简化的定义

简化指在一定范围内缩减对象(事物)的类型数目，使之在既定时间内足以满足一般需要的标准化形式。

这就是说，简化一般是事后进行的，也就是事物的多样化已经发展到一定规模以后，才对事物的类型数目加以缩减，这便是这种标准化形式的特点。当然，这种缩减是有条件的，它是在一定的时间和空间范围内进行的，其结果应能保证满足一般需要。

然而简化并不是消极的“治乱”措施，它不仅能简化目前的复杂性，而且还能预防将来产生不必要的复杂性。通过简化确立的品种构成，不仅对当前的生产有指导意义，而且在一定时期、一定范围内能预防和控制不必要的复杂性的发生。

2.简化的客观必要性

①事物的多样性是发展的普遍形式。在生产领域，由于科学、技术、竞争和需求的发展，社会产品的种类急剧增多。这种社会产品(或商品)不断增加、越来越多样化的趋势是社会生产力发展的表现，一般来说是符合人类愿望的。但是在商品生产社会里，这种多样化的发展趋势，不可避免地带有不同程度的盲目性，如果不加控制地任其发展，那就有可能出现多余的、无用的和低功能的产品品种。这类产品的大量存在，是社会生产力的一种浪费，既不利于生产的进一步发展，也不利于更好地满足社会需求。对这类产品(或其他对象)除了通过竞争加以淘汰(这要以相当大的经济损失和资源浪费为代价)之外，简化便是人类对社会产品的类型进行有意识的自我控制的一种有效形式。世界上每一个国家，在工业化过程中都曾遇到这样的问题，并且都曾把简化作为克服和防止混乱的手段加以广泛应用,至今仍然如此。

②简化的直接目的是控制对象的类型(如产品的品种、规格)的盲目膨胀,而不是一般地限制多样化。通过简化，消除了低功能的和不必要的类型，使产品系统的结构更加精炼、合理，这不仅可以提高产品系统的功能，而且还为新的更必要的类型的出现以及多样化的合理发展扫清障碍。因此，简化是事物(尤其是产品系统)发展的外在动力。

③商品生产和竞争是多样化失控的重要原因。只要商品生产还存在，竞争还存在，社会产品的类型就有盲目膨胀的可能，简化这种自我调节、自我控制的手段就是必不可少的。

3.简化的一般原则

简化不是对客观事物进行任意的缩减，更不能认为只要把对象的类型数目加以缩减就会产生效果。简化的实质也是对客观系统的结构加以调整，使之优化的一种有目的的标准化活动。因此必须遵循标准化原理，以及从实践中确立的原则。这些原则如下:

①客观事物进行简化时，既要对不必要的多样化加以压缩，又要防止过分压缩。为此，简化方案必须经过比较、论证，并以简化后事物的总体功能是否最佳，作为衡量简化是否合理的标准。

②对简化方案的论证应以确定的时间、空间范围为前提。在时间范围里，既要考虑当前的情况，也要考虑今后一定时期的发展要求，以保证标准化成果的生命力和系统的稳定性。对简化所涉及的空间范围以及简化后标准发生作用的空间范围，都必须做较为准确的计算或估计，切实贯彻全局利益的原则。

③简化的结果必须保证在既定的时间内足以满足一般需要，不能因简化而损害消费者的利益。

④对产品规格的简化要形成系列，其参数组合应尽量符合数值分级制度。

4.简化的应用

简化是古老的标准化形式，却又是最基本的标准化形式，它的应用领域十分广泛，仅就生产领域而言，便可列举许多方面。

（1）物品种类的简化

任何一个生产企业都有大量的库存备品，种类繁多。其中有的长期无用，有的品种规格可以归并，只要实行简化便可消除许多无用的、多余的、可替换的类型，不仅可以减少资金占用、腾出库房面积，还可以改进管理，这类事例随处可见。

（2）原材料的简化

许多企业采购原材料不做论证，设计人员随意提要求，采购的品种规格过多、过杂。例如，某机器厂仅使用的润滑剂、冷却剂、切削液和热处理油就有179个品种，后经简化为25种，全年节约材料资金近一半。

（3）工艺装备简化

有些企业编制工艺文件时，采取分散工序的做法，并依此选择加工工具，结果工具品种数量繁多。若能通过工艺文件审查和使用统计方法，便可将通用性差的和可代替的加以简化。

（4）零部件简化

机电产品由零部件、元器件组成的，有的产品中功能相近的零部件很多，如能归并简化，便可显著提高设计和制造效率。

（5）数值简化

不同的设计人员在设计过程中，如果自由取值，就会使同一参数出现多种数值(如销、轴直径)，并使工具、量具的种类增多，管理复杂化。若能加以简化，形成标准作为选用的依据，便可防止数值的不必要多样化。

（6）结构要素(形面要素)简化

孔径、螺纹直径、圆角半径、倒角等辅助要素的简化和统一化，会带来极可观的效益。因为减少这些要素，就意味着减少工具和不同加工过程的数量，压缩信息在生产过程中的繁殖，降低生产成本。

（二）统一化

1.统一化的定义

统一化是把同类事物(如术语、产品、文件等)两种以上的表现形态归并为一种或限定在一个范围内的标准化形式。

统一化同简化一样，也是一种古老的标准化形式。古代人统一度量衡，统一文字、货币、兵器等，都是统一化的典型事例。

统一化的实质是使对象的形式、功能(效用)或其他技术特征具有一致性，并把这种一致性通过标准确定下来。因此，统一化的概念同简化的概念是有区别的，前者着眼于取得一致性，即从个性中提炼共性；后者肯定某些个性同时共存，着眼于精炼。在简化过程中往往保存若干合理的品种，简化的目的并非简化为只有一种。虽然在实际工作中两种形式常常交叉并用，甚至难以分辨清楚，但它们毕竟是出发点完全不同的两个概念。

例如，解放前各帝国主义列强在我国修的铁路，轨距有许多种。中东铁路为1524mm、 京沈铁路为1435mm、滇越铁路为1000mm，而解放后全国营运铁路的轨距统一为1435mm。再如，民用电的电压和频率，解放前有110V60Hz，110V25Hz，100V50Hz，125V50Hz等，也已统一为220V50Hz。这些都是统一化，而不是简化。因为出发点就是统一，就是要一致。但是，对于铁路钢轨的型式来说，由原有的108种简化为3种，虽然大多数型式都淘汰了，但也不是统一，因为出发点是保证满足需要的前提下，求得型式的精炼，而且根据客观需要的变化和发展，型式还可增减。

统一化的目的是消除由于不必要的多样化而造成的混乱，为人类的正常活动建立共同遵循的秩序。由于社会生产的日益发展以及经济全球化的推进，各生产环节和生产过程之间的联系日益复杂，需要统一的对象越来越多，统一的范围也越来越大。特别需要指出的是在推进信息化的过程中，许多信息化工程要特别注意统一化的工作，系统总体工作的重要内容就是进行统一化的工作，而大部分统一性的要求则是以标准化文件的形式给出的。

统一化通常分为两种类型。一类是绝对的统一，它不允许有什么灵活性。例如，各种编码、代号、标志、名称、单位、运动方向(开关的转换方向、电机轴的旋转方向、交通规则)等。另一类是相对的统一，它的出发点和总趋势是统一，但统一中还有一定的灵活性,可针对具体情况区别对待。例如，产品的质量标准是对产品质量的统一规定，不仅质量指标允许有灵活性(如分级规定、指标上下限、公差范围等)，而且允许有自由竞争的内容，不能一律强求统一。

2.统一化的一般原则

在实际工作中，统一化必须遵守以下几项原则。

(1)适时原则

统一化是事物发展到一定规模、一定水平时，人为地进行干预的一种标准化形式。干预的时机是否恰当，对事物未来的发展有很大影响。把握好统一的时机，是搞好统一化的关键，也是统一化的一条原则。

所谓“适时”，就是指统一的时机要选准，既不能过早，也不能过晚。如果统一过早,特别是已经岀现的类型并不理想，而新的、更优秀的、更适宜的类型正在酝酿过程中，这时强行统一，就有可能使低劣类型合法化，不利于优异类型的产生；如果统一过晚，就是说必要的类型早已出现，并且重复的、低功能的类型也已大量产生的时候才进行统一，这时虽然能选择出较为合适的类型，但在淘汰低劣类型过程中必定会造成较大的经济损失，增加统一化的难度(如盒式录像带的统一化)，这类现象在高新技术领域将会逐渐增多，不可能继续沿用以往那种待技术成熟、生产稳定后，再通过协商或协调制定统一标准的做法。对这类对象的统一化，可行的对策是研究、开发的早期阶段即应制定对技术或产品发展起先导作用的标准，对与网络或系统起连接作用的部分(如接口)，以及通用性、兼容性之类的问题先行统一，防止不必要的多样化和混乱的发生，同时又不妨碍产品的竞争和创新。

根据实践经验，在标准化活动中，统一过早的事例并不多见，而统一过晚的事例却屡见不鲜。

(2)适度原则

所谓“度”，就是在一定质的规定中所具有的一定量的值，度就是量的数量界限。对客观事物进行的统一化，既要有定性的要求(质的规定)，又要有定量的要求。所谓“适度”, 就是要合理地确定统一化的范围和指标水平。例如，在对产品进行统一化(制定产品标准)时，不仅要对哪些方面必须统一、哪些方面不做统一、哪些要在全国范围统一、哪些只在局部进行统一、哪些统一要严格、哪些统一要灵活等做出明确的规定，而且必须恰当地规定每项要求的数量界限。在对标准化对象的某一特性做定量规定时，对可以灵活规定的技术特性指标，还要掌握好指标的灵活度。

所谓指标的灵活度，也就是指标允许值的灵活幅度。统一化的本质是取得一致性，但由于统一化对象的复杂性和客观要求的多样性，所以对某些对象的统一化只能实现相对的统一，也就是有灵活度的统一。这就是总的方向是统一，但统一中又有灵活，尤其以产品质量、工作质量为对象的统一化常需施以灵活度。

(3)等效原则

任何统一化都不可能是任意的，统一是有条件的，首要的前提条件是等效性。所谓等效性，指的是把同类事物两种以上的表现形态归并为一种(或限定在某一范围)时，被确定的“一致性”与被取代的事物之间必须具有功能上的可替代性。也就是说，当从众多的标准化对象中确定一种而淘汰其余时，被确定的对象所具备的功能应包含被淘汰的对象所具备的必要功能。

统一化常常是对原有的各种类型的综合或是在某一较好类型基础上加以改进。但也有从原型中优选的，不过它仍遵守等效原则。

(4)先进性原则

统一化的目标绝非仅为了实现等效替换，而是要使建立起来的统一性具有比被淘汰的对象更完善的功能，在生产和使用过程中取得更大的效益，为此还需贯彻先进性原则。

所谓先进性，就是指确定的一致性(或所做的统一规定)应有利于促进生产发展和技术进步，有利于社会需求得到更好的满足。就产品标准来说，就是要能促进质量提高。既不能是对现状的描述，更不能迁就落后，甚至保护落后。统一化过程实质上是打破旧平衡、树立新平衡的过程。这是统一化的灵魂，也是统一化成败的关键。

（三）通用化

1.通用化的定义

通用化要以互换性为前提。互换性指的是不同时间、不同地点制造出来的产品或零件，在装配、维修时不必经过修整就能任意替换使用的性质。

互换性概念有两层含义：一是产品的功能可以互换，叫做功能互换性，它要求某些影响产品使用特性(常指线性尺寸以外的特性)的参数按照规定的精确度互相接近；二是尺寸互换性，当两个产品的线性尺寸相互接近到能够保证互换时，就达到了尺寸互换性。尺寸互换性是功能互换性的部分内容，它对于零部件的通用化具有突岀作用，但功能互换性问题在标准化过程中显得越来越重要。因此，通用化的概念还应该包括功能互换的含义，即具有某种功能的产品的通用在内。

这样，可以给通用化下一个广义的定义，即在互相独立的系统中，选择和确定具有功能互换性或尺寸互换性的子系统或功能单元的标准化形式叫通用化。

2.通用化的目的和作用

零部件通用化的目的是最大限度地减少零部件在设计和制造过程中的重复劳动。在同一类型不同规格或不同类型的产品或装备之间，总会有相当一部分零部件的用途相同、结构相近，或者用其中的某一种可以完全代替时，经过通用化，使之具有互换性。在设计和试制另一种新产品时，该种零部件的设计(包括工装设计与制造)的工作量都得到节约，此外还能简化管理、缩短设计试制周期、扩大生产批量、提高专业化水平，为企业带来一系列经济效益。

对于具有功能互换性的复杂产品来说，它的通用化的意义更为突岀。例如，一个生产柴油机的企业，如果它所设计的柴油机，既可用于拖拉机，又可用于汽车、装运机、推土机和挖掘机等，即它的通用性越强，产品的销路就越广，生产的机动性就越大，对市场的适应性就越强。发展这样的产品，对于防止不必要的多样化、组织专业化生产、提高经济效益都有很大意义。

3.通用化的一般方法

在对产品系列设计时，要全面分析产品的基本系列及派生系列中零部件的共性与个性，从中找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。如果对整个系列产品中的零部件都经过了认真的研究和选择，能够通用的都使之通用，这就叫系列通用。这是通用化的重要环节和基本方法。

在单独设计某一种产品时，也应尽量采用已有的通用件。新设计的零部件应充分考虑使其能为以后的新产品所采用，使其成为通用件。

在对已有的产品进行整顿时，根据生产和使用过程中的经验，特别是产品维修过程中暴露出来的问题，对可以通用的零部件经过分析、试验实现通用，这是老产品整顿的一项内容。

在企业里可以把通用件编成图册，也可以编写典型工艺，供设计和生产人员参考选用。通用化虽然不是标准化的典型形式，但它是标准化过程中的一个重要阶段。许多通用的零部件经过生产和使用考验以后有可能提升为标准件，所以它是标准化的必要阶段。另外像具有某种功能的产品的通用更是标准化的其他形式所无法代替的。

4.通用化在工艺工作中的应用

通用化在工艺工作中同样得到了广泛的应用，主要是工艺规程典型化和成组工艺。

(1)工艺规程典型化

工艺规程典型化是从工厂的实际条件出发，根据产品的特点和要求，从众多的加工对象中选择结构和工艺方法相接近的加以归类，也就是把工艺上具有较多共性的加工对象归并到一起并分成若干类或组，然后在每一类或组中选出具有代表性的加工对象，以它为样板编制出的工艺规程叫典型工艺。它不仅可以直接用于该加工对象，而且基本上可供该类使用(例如某类零件的典型工艺，只需稍做调整，便可适用于该类中的每一种零件)。所以， 它实际上是通用工艺规程。在产品品种多变的企业，典型工艺还可作为编制新工艺规程的依据，在一定程度上起着标准的作用。

编制典型工艺可以零件组为对象，也可以各种零件中的同一工艺要素为对象，即以工序为对象，如电镀、涂漆、包装等。

对于标准件和通用件则更适于采用典型工艺，因为同类标准件的结构相同，只是尺寸不同，所以无需再分类分组便可直接编成供操作者使用的典型工艺过程卡。

工艺规程典型化有利于改进企业工艺管理，减少工艺文件的编制数量（工作量），简化工艺试验和验证，缩短生产准备周期，为应用新技术、组织专业化生产创造条件，也可以提高工装的通用化程度，节约加工工时，简化车间的生产组织和计划管理。

（2）成组工艺

成组工艺指零件成组加工或处理的工艺方法和技术。成组工艺是在总结典型工艺经验的基础上发展起来的。典型工艺与成组工艺的相同之处是两者都要在零件分类的基础上实现工艺通用化（典型化），不同之处是：

① 实现通用化的依据不同

典型工艺是以相似零件具有共同的工艺过程为基础；而成组工艺则是以工序内容相似为基础。

② 零件分类原则不同

典型工艺侧重零件结构形状的统一，以求得相似零件工艺过程的统一；成组工艺是以被加工表面要素和定位夹紧方式的统一为基础，以达到工序内容的统一。

③ 适用的范围不同

典型工艺建立在工艺过程相似的基础上，要找出足够多的结构、工艺等方面高度相似的零件是比较困难的；成组工艺仅要求个别工序内容相似，不受零件几何形状的约束，应用范围很广，即使在单件小批量生产的情况下，能够进行成组加工的零件种类也是较多的。

（四）系列化

系列化是对同一类产品中的一组产品通盘规划的标准化形式。

系列化是标准化的高级形式。它通过对同一类产品国内外产需发展趋势的预测，结合自己的生产技术条件，经过全面的技术经济比较，对产品的主要参数、型式、功能、基本结构等做出合理的安排与规划。因此，也可以说系列化是使某一类产品系统的结构优化、功能最佳的标准化形式。

工业产品的系列化一般可分为制定产品基本参数系列标准、编制系列型谱和开展系列设计等三方面内容。

1.制定产品基本参数系列标准

（1）产品基本参数系列的意义和作用

产品的基本参数是产品基本性能或基本技术特征的标志，是选择或确定产品功能范围的基本依据。

产品的基本参数按其特性可分为性能参数与几何尺寸参数两种。

性能参数是表征产品的基本技术特性的参数，如载荷、功率、容量、转速、压力等。几何尺寸参数是表征产品规格的参数。

在一个产品的若干基本参数中，起主导作用的参数称为主参数(主要参数)。主参数能反映产品最基本的特性，如电动机的功率、起重机的起重量等。

产品的性能参数与几何尺寸参数之间、主参数与其他参数之间，一般都存在某种内在的联系。通过理论推算或试验，可以发现这种联系的规律性，有的还可以用某种函数关系来表示，这对实现产品的相似设计，即通过设计少数典型产品，然后按相似关系设计出整个系列产品有重要意义。

由产品的基本参数构成的基本参数系列，是指导生产厂发展品种，指导用户选用产品的基本依据。

产品的基本参数系列确定得是否合理，不仅直接关系该产品与相关产品之间的配套协调，而且在很大程度上影响企业的经济效益乃至国民经济效益。

产品的基本参数系列是产品系列化的首要环节，也是编制系列型谱、开展系列设计的基础。

(2) 制定产品基本参数系列标准的步骤和方法

① 选择主参数和基本参数

主参数是各项参数中起主导作用的参数。选择主参数的原则如下：

a.主参数应能反映产品的最主要特性(如电动机的功率)，应是产品中最稳定的参数(如车床床身上工件最大回转直径)。应从方便使用的角度岀发，优先选择性能参数，其次选几何尺寸参数。主参数的数目一般只选一个，最多只能选两个。

b.基本参数是能反映产品基本性能和基本尺寸的参数。对于不同种类的产品，其参数的内容是不相同的，必须具体分析。

(2)确定主参数和基本参数的上下限

确定上下限，就是确定参数系列的最大值、最小值。这个数值范围的确定，一般要经过对国内外用户近期的长远需要情况、国内该产品的生产情况、质量水平，以及国外同类产品的生产和使用情况做周密的分析才能确定。

(3确定参数系列

主要是确定在上下限之间的参数如何分布，整个系列安排多少档，档与档之间选用怎样的公比等。完成这项任务除了必须进行的调査、掌握足够的统计资料之外，一般都应提出几个可行性方案，然后运用统计资料进行技术经济比较，从中选择最优方案。

2.编制系列型谱

（1）编制系列型谱的必要性

有了参数系列为什么还要编制系列型谱？因为社会对产品的需要是多方面的，只对参数分级分档，划分不同的规格，有时还是不能满足需要，还要求同一规格的产品有不同的型式，以满足不同的要求。解决这个问题是系列型谱的任务。

系列型谱是根据市场和用户的需要，依据对国内外同类产品生产状况的分析，对基本参数系列所限定的产品进行型式规划，把基型产品与变型产品的关系以及品种发展的总趋势，用图表反映出来，形成一个简明的品种系列表。

一种产品的系列型谱，实际上是该产品的品种发展规划的一种表现形式，它是一种具有战略意义的基础性标准，对整个企业未来产品的发展有着重要的指导意义。因此，编制系列型谱是一件很复杂、很细致又很慎重的工作，要以大量的资料调查和科学的分析预测为基础。

(2)系列型谱的形式和内容

型谱的形式不尽一致，有的较简单，有的较复杂，要依情况而定。

(3)系列型谱的作用

①系列型谱是指导产品发展方向和制定产品和技术发展规划的重要依据。

②可以根据型谱所确定的产品品种，合理安排产品的发展计划及同类产品企业间的生产分工，充分发挥系列产品通用性强的优越性，提高生产专业化水平。

③可以防止盲目设计落后的、没有发展前途的品种，可以避免平行设计同一型式的产品。有了型谱以后，还可以把有关企业的技术活动统一起来，把设计力量组织起来，进行集中设计、统一设计以及对系列产品进行系列设计。这是挖掘社会技术经济潜力，发挥联合与协作的优势，加快技术和产品发展的科学方法。

型谱还可以起到整顿现有产品的作用，既可迅速地发展新品种(利用基型发展变型)满足社会多种多样的要求，又可限制整个社会产品品种杂乱，提高产品系统的功能，最大限度地发挥系统效应。

3.开展系列设计

系列设计是以基型为基础，对整个系列产品所进行的总体设计或详细设计。

（1）系列设计的做法

①首先在系列内选择基型。基型应该是系列内最有代表性、规格适中、用量较大、生产较稳定、结构较先进，经过长期生产和使用考验，结构和性能都比较可靠，又很有发展前途的型号。

②在充分考虑系列内产品之间，以及与变型产品之间的通用化的基础上，对基型产品进行总体设计或详细设计。

③横向扩展，设计全系列的各种规格。这时要充分利用结构典型化和零部件通用化等方法，扩大通用化程度。或者对系列内产品的主要零部件确定几种结构型式(叫做基础零部件)，在具体设计时，从这些基础零部件中选择合适的使用。

④纵向扩展，设计变型系列或变型产品。变型与基型要最大限度地通用，尽量做到只增加少数专用件即可发展一个变型产品或变型系列。

(2)系列设计的意义

①系列设计是最有效的统一化，也是最广泛的选型定型工作。它可以有效地防止同类产品型式、规格的杂乱。

②系列设计可以最大限度地发挥企业的设计优势，能以最快的速度开发出市场急需的新产品，并能显著降低开发成本，做到最大限度地节约设计力量，还可防止企业盲目设计落后产品。

③系列设计的产品，基础件通用性好，它能根据市场的动向和消费者的特殊要求，采用发展变型产品的经济合理的办法，机动灵活地发展新品种，既能及时满足市场的需求，又可保持企业生产组织的稳定。

④系列设计不是简单的选型定型，而是选中有创，选创结合，经过系列设计定型的产品，一般都有显著改进，所以它也是推广新技术、促进产品更新的一个手段。

⑤系列设计的产品便于组织专业化协作生产，便于维修配套。

(五)组合化

1.组合化的定义

组合化是按照统一化、系列化的原则，设计并制造出若干组通用性较强的单元，根据需要拼合成不同用途物品的一种标准化的形式。

组合化是受积木式玩具的启发而发展起来的，所以也有人称它为“积木化”。组合化的特征是通过统一化的单元组合为物体，这个物体又能重新拆装，组合新的结构，而统一化单元则可以多次重复利用。

建筑用砖从“组合化”角度来看是最原始的组合件。活字印刷术是组合化的典型创造；文字和数字符号也是表达语言和数量的组合单元；音乐中的乐谱是选择最佳音响的组合式系统等。可见，组合化很早就已经被人们用来作为生产建设和生活交往的科学手段。

2.组合化的理论基础

组合化是建立在系统的分解与组合的理论基础上。把一个具有某种功能的产品看作一个系统，这个系统又可以分解为若干功能单元。由于某些功能单元不仅具备特定的功能，而且还与其他系统的某些功能单元可以通用、互换，于是这类功能单元便可以分离岀来，以标准单元或通用单元的形式独立存在，这就是分解。为了满足一定的要求，把若干个事先准备的标准单元、通用单元和个别的专用单元按照新系统的要求有机地结合起来，组成一个具有新功能的新系统，这就是组合。组合化的过程，既包括分解也包括组合，是分解与组合的统一。

组合化又是建立在统一化成果多次重复利用的基础上。组合化的优越性和它的效益均取决于组合单元的统一化(包括同类单元的系列化)，以及对这些单元的多次重复利用。因此，也可以说组合化就是多次重复使用统一化单元或零部件来构成物品的一种标准化形式。通过改变这些单元的连接方法和空间组合，使之适用于各种变化了的条件和要求，创造出具有新功能的系统。

3.组合化的主要过程和内容

无论是在产品设计、生产过程，还是产品的使用过程中，都可以运用组合化的方法。组合化的内容，主要是选择和设计标准单元和通用单元，这些单元又可叫做“组合元”。确定组合元的程序，大体是先确定其应用范围，然后划分组合元，编排组合型谱(由一定数量的组合元组成产品的各种可能形式)，检验组合元是否能完成各种预定的组合，最后设计组合元件并制定相应的标准。除确定必要的结构型式和尺寸规格系列外，拼接配合面(接口)的统一化和组合单元的互换性是组合化的关键。

此外，预先制造并储存一定数量的标准组合元，根据需要组装成不同用途的物品。

例如，机械加工过程中使用的夹具，常常具有比较复杂的结构，可以看作具有某种功能的系统。但不管这类系统如何复杂，都是可以分解的，都是由具备某些特定功能的零部件所组成的。整个系统的功能经过分解，一般是对工件起支承、定位、导向、压紧等作用。由此，便可将夹具的元件划分为基础件、支承件、定位件、导向件、压紧件、紧固件等类型。每一类元件根据其作用和使用范围，又可设计成几种结构型式，每种结构型式的元件又可形成不同的尺寸规格系列，并按一定的编号原则编号。

4.组合化在产品开发设计中的应用———组合设计系统

（1）组合设计系统的概念

组合设计系统是在设计新产品或新零件时，不是将其全部组成部分和零件都重新设计，而是根据功能要求，尽量从存储的标准件、通用件和其他可继承的结构和功能单元中选择。即使重新设计的零件，也要尽量选用标准的结构要素，实现固有技术和新技术的组合，扩大标准化的重复利用成果。这是把组合化的方法运用于产品开发设计，能够适应市场竞争，经济地生产各种类型产品的设计思想和设计系统。

（2）组合设计系统的工作程序

组合设计系统的工作程序，如,1-12-3所示。

图1-12-3  组合设计系统工作程序示意图

①输入产品的有关情报，主要是消费者的要求(这些要求集中地反映在产品标准中)和产品的应用范围，并对消费者的功能要求(标准中的综合性技术要求)进行分解。通常是用族树分析的方法进行功能展开，根据产品的应用范围选定产品的品种类型，提出明确的设计要求，确定产品结构和对每一功能单元(零部件)的性能要求并据以确定其结构型式。这是组合设计的准备阶段。

②从存储子系统中检索、选择符合要求的单元(零部件)或典型结构。同时对必须重新设计的新单元，按设计标准的要求重新设计，然后将两部分加以组合。这是产品组合设计图纸的产生过程。

③通过审查评价系统，对图纸进行审查、评价。运用这种设计方法，能根据市场动向和顾客要求及时改变产品性能、产品结构甚至产品品种。同时也能显著缩短产品设计周期、迅速响应市场，接受小批量订货，无需大规模调整生产流程和改造设备。这就有可能使企业取得技术上、经济上的优势，获得经营上的活力和提高对市场的应变能力。

5.组合化应用领域的扩展及其意义

组合化的原则和方法已广泛应用于机械产品、仪表产品的设计和制造，工艺装备的设计、制造和使用，家具的设计和制造，在建筑业也广泛采用组合式建筑结构。在所有这些领域里，组合化都显示岀明显的优越性。此外，对于像编码系统和计算机程序之类的软件，也同样可以通过组合化使之更加合理，在这方面组合化同样有着广阔的发展前途。

组合化具有以下重要意义:

①依据对功能结构的分解而确定的单元能以较少的种类和规格组合成较多的制品，它能有效地控制零部件(功能单元或结构单元)的多样化，从而取得生产的经济性。

②组合化开创了适应多种组装条件的可能性，从而为实现既能满足多种要求又尽量少增加新的结构单元这样理想的生产方式(如大规模定制)奠定了基础。

③按组合化原则设计的单元以及单元的分类系统，为实行成组加工打下基础，批量较大的标准单元还可组织专业化集中生产。

④由于通过组合化能更充分地满足消费者的要求，用户能及时地更新老产品(如设备更新)，有时只需要换某些单元，不致全盘报废，这同样会给消费者带来经济效益。

⑤在基础件(单元)统一化、通用化的条件下，对产品的结构和性能采用组合设计，可以实现多品种、小批量、产品性能多变的生产方式，既满足市场需求，又保证生产结构相对稳定，保持一定的生产批量，不降低生产专业化水平。这就为那些单一品种大批量生产的企业向多品种小批量生产的转变，找到了一条岀路。这种办法，对批量小、结构复杂、研制周期长、性能变化快的产品设计和制造具有特殊意义。

（六）模块化

模块化是20世纪后半叶发展起来的标准化新形式，虽然得到广泛应用，但目前尚未形成系统的理论，它的一些基本概念尚无统一的定义。下面在总结现有经验的基础上，提出一些观点和认识。

1.模块化产生的背景

任何一种标准化形式的出现，都与当时社会经济技术的发展有着密切的关系，模块化也不例外。

20世纪后期，世界各国都在致力于发展经济。经济的发展有力地促进了技术的进步，而科技又转化为新的生产力，加速了经济的发展。随着经济、技术的发展，社会供给不能满足社会需求的矛盾逐步得到了解决，商品短缺让位于商品过剩，卖方市场让位于买方市场。市场竞争推动了产品开发，经济发展促成了需求多样化。企业只有不断地开发出符合市场个性化需求的新产品，才能生存，而新产品也日趋复杂化、多样化，产品的经济寿命周期不断缩短。在这种形势下，许多企业都面临市场需求的多样化、多变化与产品开发能力之间的尖锐矛盾的挑战。严峻的现实促使企业去探索既能适应产品多样化又能减少生产过程多变化的对策。除组合化外，模块化也是在这种客观形势下产生的“以不变应万变”或“以少变求多变”的产品开发策略。模块化主要是针对复杂系统(产品或工程)开展的标准化新形式。

2.模块化的一般概念

（1）模块

模块通常是由元件或零部件组合而成的、具有独立功能的、可成系列单独制造的标准化单元，通过不同形式的接口与其他单元组成产品，且可分、可合、可互换。

这个定义描述了模块的如下特征：

①模块不同于一般产品的部件，它是一种具有独立功能，可单独制造、销售的产品。

②模块通常由各种元器件组合而成，高层模块还可包含低层模块(即由模块组成模块)。

③模块是构成产品系统的完整单元(要素)，它与产品系统的其他要素可分、可合。

④模块通过各种形式的接口(刚性、柔性)和连接方式(单向、双向、多向)实现模块间的连接与组合。

⑤模块通常是标准化产品，可成系列设计和制造。

（2）模块的种类

模块按照不同的用途和特征，可以划分为许多种类，其中常见的有以下种类。

①以功能划分的模块

按照价值工程的功能分析方法，可将产品系统分为具有不同功能的单元，执行这些功能的模块称为功能模块。功能模块可分为基本功能模块、辅助功能模块、特殊功能模块等，而它们又可根据产品的特点进一步细分为功能更具体的模块。

②以结构划分的模块

依据模块在产品系统中所处的地位和模块之间的关系，可将模块划分为不同等级，称为分级模块。在这个分级系统中通常包括高层模块、分模块(子模块)或一级模块、二级模块、三级模块等。

高层模块通常是由相应分级系统中低一级的模块组成。最低等级的模块则由元件或分元件组成，元件或分元件的构成要素叫负分元件，它是分级系统中最基本的模块元件。

③以通用程度划分的模块

依据模块的通用程度可分为通用模块、专用模块、特别模块。

通用模块的通用化程度高，它不仅可用于某一种产品中，而且能在该类产品系列中通用，甚至能做到跨系列、跨大类产品通用。这种模块通常是成系列开发、成批制造，不断产生派生、变型产品，其应用面广、生命周期长、经济效益好。专用模块是为某种产品或某项用途而专门设计制造的，一般需要单独研制。特别模块是根据系统的特殊需要而设计的。

（3）模块化

模块化是以模块为基础，综合了通用化、系列化、组合化的特点，解决复杂系统类型多样化、功能多变的一种标准化形式。

上述定义揭示了模块化的如下含义：

①模块化是标准化的一种形式，它是在综合了标准化其他形式特点的基础上发展起来的标准化高级形式。

②模块化的对象是复杂系统，这个系统可以是产品、工程或一项活动(如教学)。这个系统的特点是结构复杂、功能多变、类型多变。

③模块化的基础是模块，由模块(而不是由零件)组合成产品或工程。

3.模块化的过程

模块化过程通常包括模块化设计、模块化生产和模块化装配。

（1）模块化设计

模块化设计可有两种情形，一种是为生产某种复杂产品或为完成某项工程，采用模块组合的方法，根据该产品或工程系统的功能要求，选择、设计相应的模块，确立它们的组合方式。另一种是在对各种不同类型、不同用途、不同规格产品进行功能分析的基础上，从中提炼出共性较强的功能，据此设计功能模块，目的不仅仅是满足某种产品的需要，而是要它在更广的范围内通用。

模块化设计的程序同产品系列设计极其相似，在市场调查的基础上明确目标要求(性能、结构等)；确定拟覆盖的产品种类和规格范围(确定参数范围和系列型谱)；进行基型产品设计(确定基型产品的结构和功能，提出对高层模块的要求)；进行分系统设计(确定分系统的结构和功能，对构成分系统的模块提出要求)；模块设计(根据分系统的要求，确定模块的结构和功能，对构成模块的元件提出要求)；元器件设计(根据模块的要求，设计或选用元器件，按尺寸、性能、精度、材料等形成系列并尽量标准化)。

在基型设计的基础上根据需要发展变型。完成设计的各级、各类模块要建立编码系统，将其按功能、品种、结构、尺寸等特点分类编码，进行管理。

（2）模块化生产

模块化生产指的是模块的制造。由于模块本身就是一件标准化的产品，并且构成模块的元件和分元件也基本上是标准化的，所以模块的生产制造，有可能采用先进的、高效的制造技术，如成组技术(GT)、计算机辅助制造技术(CAM)、柔性制造技术(FMS)、计算机集成制造技术(CIM)等，以提高模块的制造质量和生产效率。

（3）模块化装配

这是由模块组装成所需产品的过程。有些产品是在工厂里完成装配之后，运送到用户的手中。而有些产品或工程则由于规模过于庞大无法整体运输，可将各类模块配套之后，运到现场装配，如模块化变电所、模块化居室、模块化锅炉等。目前个人计算机的用户也常常根据自己的经济条件、爱好和实际需要，选购适当的配套设备(功能模块)组合成产品系统。这是模块化的突出特点，也是它适应时代要求得以发展的原因。

4.模块化的应用领域

模块化最初是制造业提出来的，组合机床可以说是模块化机床的雏形，后来推广到电器制造、仪器仪表制造和各种高精度测试设备的设计和制造。

兵器制造，特别是船舶和舰艇的模块化是成功的典范，模块化的应用极大地提高了这类产品的生产效率，降低了制造成本，更重要的是使舰艇可以根据实战的需要随时改变其某些功能。在造船行业通常把模块化叫做模件化。

集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路是电子工业领域最典型也是最杰出的模块化成果。正因为有了它们，产品设计师才有可能从纷繁无比的电子元器件中解放出来，采取直接选用标准集成块来组成产品的设计方式，从而引起了电子行业革命性的变化，电子产品成为更新换代最快的产品，诸如通信设备、电视技术装备、计算机硬件和软件都走上了模块化的道路。

大型设备，如海洋平台、宇宙飞船等都是模块化的杰作，苏联的“和平号空间站”就是按模块化的思路设计和制造的，从而具有功能模块可分、可合、可互换的特点。模块化汽车也已问世。

模块化从产品起源到现在已扩展到工程领域。模块化工程体现出多、快、好、省的优越性。模块化教育系统、模块化电子战系统，也都在实际应用中。

5.模块化的技术经济意义

①模块化产品的派生和更新换代，可通过更换或增减模块的方式实现，这是以少变求多变的产品开发策略。

②模块化基础上的新产品开发，实际上就是研制新模块，取代产品中功能落后(不足)的模块，有利于缩短生产周期、降低开发成本、保证产品的性能和可靠性(基本不变部分占绝大比重)，为实行大规模定制生产创造了前提。

③模块化设计、制造是以最少的要素组合最多产品的方法，它能最大限度地减少不必要的重复，又能最大限度地重复利用标准化成果(模块、标准元件)。

④产品维修和更新换代都可通过更换模块来实现，不仅快捷方便，而且可使用户减少损失，节约资源。

⑤模块化产品的可分解性，模块的兼容性、互换性和可回收再利用等特点，均属绿色产品的特性。这种产品具有广阔的发展前景和强大的市场竞争力。