Stevens m.fl. (1998) definierar modularisering som ett sätt att konstruera ett system. Innebörden av en modulär systemdesign är att den möjliggör att delar av systemet kan bytas ut med minimala bieffekter på övriga delar av systemet, vilket även stöds av Ulrich och Eppinger (2003). Tack vare detta kan ett modulärt system kontinuerligt utvecklas genom enskild utveckling av dess moduler. För att denna design ska fungera menar Baldwin m.fl. (2000) att det ställs krav på att systemets designparametrar delas upp i synliga och dolda undergrupper. Baldwin m.fl. (2000) menar att innan arbetet med att utveckla själva modulerna kan ta sin början måste de synliga designparametrarna slås fast. Tolkningen av begreppet synliga designparametrar är i denna rapport sådana parametrar som, sett utifrån det totala systemets uppdelning i moduler, påverkar mer än en modul. När sådana synliga parametrar väl slagits fast är de väldigt svåra och kostsamma att ändra. Fördelen med en modulär design ligger, enligt Baldwin m.fl. (2000), i att de dolda designparametrarna endast påverkar modulen i sig. Detta medför att ändringar av dessa parametrar är relativt billiga och beslut beträffande dolda parametrar kan lämnas till den enskilde konstruktören.
Baldwin m.fl. (2000) har identifierat tre syften med en modulär systemdesign: • Modularisering medger att ökad komplexitet kan hanteras
• Modularisering tillåter att olika delar av en större konstruktion utvecklas parallellt • Modularisering medger hantering av osäkerhet
Baldwin m.fl. (2000) menar att en ökad komplexitet kan hanteras med hjälp av ett modulariserat arbetssätt samt minskar iterationerna mellan olika utvecklingsfaser och samtidigt begränsar vidden av dessa cykler. En poäng med en modulariserad systemdesign är att de olika modulerna vid sammansättning av slutprodukten kan kombineras på olika sätt. Utan merkostnad kan därför ett bredare utbud erbjudas till marknaden. (www.ne.se)
Att modularisering ökar möjligheten att utveckla olika delsystem (moduler) parallellt är något som även stöds av Blackenfelt (2001), Johannesson m.fl. (2004), samt Ulrich och Eppinger (2003). Vinsten av att arbeta på ett sådant sätt illustreras i form av minskad ledtid i Figur 5, nedan.
~Teoretisk referensram~
Figur 5. Skillnad i tidsåtgång mellan olika produktutvecklingsstrategier (efter Erixon, 1994)
Baldwin m.fl. (2000) menar att hanteringen av osäkerhet består i att en modulär systemdesign är flexibel, på det sätt att om en bättre lösning inom en modul tas fram kan den relativt enkelt implementeras i det större systemet utan någon större påverkan. Denna syn på möjligheten att kontinuerligt utveckla ett system med en modulär design är något som stöds av både Stevens m.fl. (1998) och Blackenfelt (2001).
3.4.1 Modulgränssnitt
En av hörstenarna inom modularisering är gränssnitt och vikten av att dessa är dokumenterade är ett återkommande påstående inom teori på området. Stevens m.fl. (1998) menar på att gränssnitt måste vara tydliga, hållas stabila, samt vara åtskilda. Författarna menar på att om detta hålls så är ett testsystem för en komponent synonymt med det system i vilket komponenten är tänkt att fungera. Blackenfelt (2001) listar tre attribut som i litteratur ofta förekommer tillsammans med gränssnitt: standardiserade, väldefinierade och specificerade. Medan standardiserade gränssnitt är knutna till modularisering som syftar till att skapa variation i produkten, syftar väldefinierade och specificerade gränssnitt inte på något speciellt eftersom det kan tyckas nödvändigt för alla
~Teoretisk referensram~
gränssnitt att vara på det sättet. Väldefinierade och specificerade menas att gränssnitten ska vara lättförståliga för de människor som hanterar och arbetar med dem. Detta gäller dock även standardiserade gränssnitt eftersom den egenskapen skapar gränssnitt i allmänhet mindre tvetydiga och lättare att förstå. (Blackenfelt, 2001)
När en produkt delats upp i moduler är det av yttersta vikt att fastställa gränssnitten och för detta ändamål har Erixon m.fl. (1996) tagit fram något de kallar för en gränssnittsmatris. Tanken med matrisen är att genom att lista modulerna kunna analysera deras beroenden för att skapa en vidare förståelse för hur de påverkar varandra. Matrisens uppbyggnad och funktion illustreras i Figur 6.
Figur 6. Gränssnittsmatris (efter Erixon m.fl., 1996)
I Figur 6 är två typer av gränssnitt definierade, geometriska (G) och energiöverförande (E), vilka åskådliggör modulernas inbördes gränssnitt. Exempelvis har modul 3 gränssnitt mot två andra moduler, modul 6 och modul 8. Ur Figuren kan utläsas att gränssnittet mellan modul 3 och modul 6 är av typen E, medan modul 3 och modul 8 delar gränssnitt av båda typer.
Blackenfelt (2001) definierar i sin avhandling modulgränssnitt som:
”Sammanfogade ytor mellan moduler, där sammanfogade ytor har en vidare mening än bara fysisk kontakt.”
Blackenfelt väljer vidare att dela upp gränssnitten i två grupper där den första innefattar funktionsrelationer som energi-, informations- och materialflödesgränssnitt, vilka ger en beskrivning på funktions/lösningsnivå. Den andra gruppen innefattar mer detaljerade beskrivningar som geometri och utrymme, vilka är mer kopplade till en lösnings/detaljnivå. Blackenfelts definitioner kan gränssnittsmatrisens funktion breddas till att representera två dimensioner och mer detaljerat särskilja olika typer av gränssnitt.
~Teoretisk referensram~
För att skapa enighet om gränssnitt kan med fördel ett Interface Control Document (ICD) upprättas, i vilket interaktionen/interaktionerna mellan två system, som skall sammanfogas, specificeras. Om de två systemen ses som ett system, representerar ICD:n de delar av systemen som interagerar med varandra. (Stevens m.fl., 1998) I Figur 7 ges en illustration av ICD-konceptet.
Figur 7. Illustration av Interface Control Document (ICD) (efter Stevens m. fl., 1998)
Ett presumtivt problem som kan observeras i Figur 7 är att informationen i ICD:n härstammar från bägge de ingående systemen, vilket leder till dubbel uppdatering av informationen.