模块化设计方法和技术是现代产品设计中的关键技术之一，它支持产品族开发和快速变型设计，极大地加快了产品设计周期，提高了设计质量，并能快速响应市场需求。在模块化设计中，一个复杂的产品可以被拆分成若干个具有独立功能的模块，这些模块可以独立设计和制造。当需要开发新产品或改进现有产品时，设计师可以重新组合、修改或增加某些模块，以实现产品结构的重组或局部结构的变型。模块化设计不仅能够提高产品的可定制性，还能在产品生命周期内减少成本，提高生产效率。
面向产品族的变型设计是一种特殊的设计方法，它是在已有产品族实例的基础上，根据用户的特定需求进行产品结构重组或局部结构的变型，设计出满足不同用户需求的变型产品。在此过程中，产品的基本工作原理和总功能保持不变，仅对组成部件的结构、配置和尺寸进行变更，以适应不同的用户要求。变型设计的一个典型例子是螺杆泵的设计和制造，螺杆泵是一种广泛应用于机械制造、环境及化工等行业的系列化产品。在实际设计过程中，为了满足用户对输出压力、流量或安装方式等特殊要求，需要在已有螺杆泵产品的基础上进行变型设计。
在进行面向产品族的变型设计时，一般需要经过以下几个阶段：获取用户需求信息，这是后续设计的基础；根据用户需求确定产品的结构总体方案；对各零部件进行详细设计并组装成最终产品。在螺杆泵的设计过程中，变型设计常采用以下三种方法：对现有系列产品进行部件改进设计或改装，借用其他螺杆泵产品的某些零部件，以及全新设计的螺杆泵。
模块化产品结构构成模式是建立在产品功能分析基础之上的，通过将产品分解为一系列模块，各个模块之间具有一定的接口和功能，可以在保持模块内功能不变的前提下，实现模块间的自由组合。这种设计模式的特点是模块化、标准化和通用化，能够有效地提高产品的市场适应性、缩短研发周期并降低制造成本。
面向产品族的模块化变型设计技术研究及CAD系统框架的构建，主要是建立一个支持产品变型设计的技术体系和系统的功能框架。在这个框架中，CAD系统作为一个重要的工具，需要能够支持模块化产品结构的建模、变型设计过程的模拟、以及模块化设计结果的验证和输出。CAD系统框架的构建需要考虑如何整合现有的设计理论和技术，如并行设计、基于知识的智能化设计、CAx技术、网络及产品数据管理等，以支持面向产品族的变型设计方法和技术。
模块化设计方法和技术在产品设计领域内扮演着越来越重要的角色。通过对产品进行模块化处理，可以大大增强产品的可维护性、可升级性和可扩展性，提高产品设计的灵活性和效率。同时，这也要求CAD系统具备更加智能化和模块化的功能，以适应现代产品设计和制造的需求。
