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產(chǎn)品設(shè)計(jì)

百科 > 生產(chǎn)管理術(shù)語 > 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是指從確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書起到確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為止的一系列技術(shù)工作的準(zhǔn)備和管理,是產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié),是產(chǎn)品生產(chǎn)過程的開始.

2.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性

由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段要全面確定整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、規(guī)格,從而確定整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的布局,因而,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義重大,具有“牽一發(fā)而動全局”的重要意義。如果一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺乏生產(chǎn)觀點(diǎn),那么生產(chǎn)時(shí)就將耗費(fèi)大量費(fèi)用來調(diào)整和更換設(shè)備、物料和勞動力。相反,好的產(chǎn)品設(shè)計(jì),不僅表現(xiàn)在功能上的優(yōu)越性,而且便于制造,生產(chǎn)成本低,從而使產(chǎn)品的綜合競爭力得以增強(qiáng)。許多在市場競爭中占優(yōu)勢的企業(yè)都十分注意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié),以便設(shè)計(jì)出造價(jià)低而又具有獨(dú)特功能的產(chǎn)品。許多發(fā)達(dá)國家的公司都把設(shè)計(jì)看作熱門的戰(zhàn)略工具,認(rèn)為好的設(shè)計(jì)是贏得顧客的關(guān)鍵。

3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)所包含的四要素[1]

  • 社會與自然環(huán)境要素

它主要包括兩個(gè)內(nèi)容,即:社會要素和自然環(huán)境要素。其中社會要素分為政治,文化,宗教等;自然環(huán)境則涵蓋了包括資源和能源等在內(nèi)的大自然本身提供給我們的物質(zhì)。

隨著工業(yè)的發(fā)展,污染所帶來的負(fù)面影響是不容忽視的。綠色設(shè)計(jì)應(yīng)時(shí)而生。它提倡人,自然,環(huán)境的和諧發(fā)展,將環(huán)保這一迫切的社會問題付諸實(shí)踐。

  • 技術(shù)要素

技術(shù)要素中所包含的內(nèi)容分能源、加工工藝、功能等??梢哉f技術(shù)要素是最直接制約設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的要素。

  • 審美要素

審美要素的決定是多方面的,包括對象的社會環(huán)境,教育程度,價(jià)值觀念,個(gè)性等。

現(xiàn)時(shí)代的時(shí)尚設(shè)計(jì)更注重人的情感化和個(gè)性化,消費(fèi)者面對多樣性的產(chǎn)品有了更多的選擇,可以說現(xiàn)在的產(chǎn)品設(shè)計(jì)形式已經(jīng)幾乎不受技術(shù)的約束了,各種風(fēng)格爭奇斗艷,對于它是否被市場所接受,關(guān)鍵在于它是否符合某個(gè)群體消費(fèi)者的需要。

  • 人的要素

“以人為本”是工業(yè)設(shè)計(jì)的宗旨,但縱觀設(shè)計(jì)史,真正意義上的“以人為本”是在現(xiàn)代設(shè)計(jì)出現(xiàn)以后。今后,設(shè)計(jì)的發(fā)展將更關(guān)注于人,機(jī),環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要把這四個(gè)要素都包含進(jìn)去,這樣設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品才能更適應(yīng)市場的需求與社會的發(fā)展。

4.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求

一項(xiàng)成功的設(shè)計(jì),應(yīng)滿足多方面的要求。這些要求,有社會發(fā)展方面的,有產(chǎn)品功能、質(zhì)量、效益方面的,也有使用要求或制造工藝要求。一些人認(rèn)為,產(chǎn)品要實(shí)用,因此,設(shè)計(jì)產(chǎn)品首先是功能,其次才是形狀;而另一些人認(rèn)為,設(shè)計(jì)應(yīng)是豐富多采的、異想天開的和使人感到有趣的。設(shè)計(jì)人員要綜合地考慮這些方面的要求。下面詳細(xì)講述這些方面的具體要求:

1、社會發(fā)展的要求

設(shè)計(jì)和試制新產(chǎn)品,必須以滿足社會需要為前提。這里的社會需要,不僅是眼前的社會需要,而且要看到較長時(shí)期的發(fā)展需要。為了滿足社會發(fā)展的需要,開發(fā)先進(jìn)的產(chǎn)品,加速技術(shù)進(jìn)步是關(guān)鍵。為此,必須加強(qiáng)對國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展的調(diào)查研究,盡可能吸收世界先進(jìn)技術(shù)。有計(jì)劃、有選擇、有重點(diǎn)地引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品,有利于贏得時(shí)間,盡快填補(bǔ)技術(shù)空白,培養(yǎng)人才和取得經(jīng)濟(jì)效益

2、經(jīng)濟(jì)效益的要求

設(shè)計(jì)和試制新產(chǎn)品的主要目的之一,是為了滿足市場不斷變化的需求,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。好的設(shè)計(jì)可以解決顧客所關(guān)心的各種問題,如產(chǎn)品功能如何、手感如何、是否容易裝配、能否重復(fù)利用、產(chǎn)品質(zhì)量如何等;同時(shí),好的設(shè)計(jì)可以節(jié)約能源和原材料、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本等。所以,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí),一方面要考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量;另一方面要顧及原料和制造成本的經(jīng)濟(jì)性;同時(shí),還要考慮產(chǎn)品是否具有投入批量生產(chǎn)的可能性。

3、使用的要求

新產(chǎn)品要為社會所承認(rèn),并能取得經(jīng)濟(jì)效益,就必須從市場和用戶需要出發(fā),充分滿足使用要求。這是對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的起碼要求。使用的要求主要包括以下幾方面的內(nèi)容:

  • 使用的安全性。設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),必須對使用過程的種種不安全因素,采取有利措施,加以防止和防護(hù)。同時(shí),設(shè)計(jì)還要考慮產(chǎn)品的人機(jī)工程性能,易于改善使用條件;
  • 使用的可靠性。可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和預(yù)定的使用條件下正常工作的概率??煽啃耘c安全性相關(guān)聯(lián)??煽啃圆畹漠a(chǎn)品,會給用戶帶來不便,甚至造成使用危險(xiǎn),使企業(yè)信譽(yù)受到損失;
  • 易于使用。對于民用產(chǎn)品(如家電等),產(chǎn)品易于使用十分重要;
  • 美觀的外形和良好的包裝。產(chǎn)品設(shè)計(jì)還要考慮和產(chǎn)品有關(guān)的美學(xué)問題,產(chǎn)品外形和使用環(huán)境、用戶特點(diǎn)等的關(guān)系。在可能的條件下,應(yīng)設(shè)計(jì)出用戶喜愛的產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的欣賞價(jià)值。

4、制造工藝的要求

生產(chǎn)工藝對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最基本要求,就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)符合工藝原則。也就是在規(guī)定的產(chǎn)量規(guī)模條件下,能采用經(jīng)濟(jì)的加工方法,制造出合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品。這就要求所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠最大限度地降低產(chǎn)品制造的勞動量,減輕產(chǎn)品的重量,減少材料消耗,縮短生產(chǎn)周期和制造成本。

5.產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循“三段設(shè)計(jì)”程序

技術(shù)任務(wù)書

  技術(shù)任務(wù)書是產(chǎn)品在初步設(shè)計(jì)階段內(nèi),由設(shè)計(jì)部門向上級對計(jì)劃任務(wù)書提出體現(xiàn)產(chǎn)品合理設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)性和推薦性意見的文件。經(jīng)上級批準(zhǔn)后,作為產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其目的在于正確地確定產(chǎn)品最佳總體設(shè)計(jì)方案、主要技術(shù)性能參數(shù)、工作原理、系統(tǒng)和主體結(jié)構(gòu),并由設(shè)計(jì)員負(fù)責(zé)編寫(其中標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求會同標(biāo)準(zhǔn)化人員共同擬訂),其編號內(nèi)容和程序作如下規(guī)定:

1.設(shè)計(jì)依據(jù)(根據(jù)具體情況可以包括一個(gè)或數(shù)個(gè)內(nèi)容):

  (1)部、省安排的重點(diǎn)任務(wù):說明安排的內(nèi)容及文件號;

  (2)國內(nèi)外技術(shù)情報(bào):在產(chǎn)品的性能和使用性方面趕超國內(nèi)外先進(jìn)水平或產(chǎn)品品種方面填補(bǔ)國內(nèi)“空白”:

  (3)市場經(jīng)濟(jì)情報(bào):在產(chǎn)品的形態(tài)、型式(新穎性)等方面滿足用戶要求,適應(yīng)市場需要,具有競爭能力;

  (4)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)長遠(yuǎn)規(guī)劃和年度技術(shù)組織措施計(jì)劃,詳述規(guī)劃的有關(guān)內(nèi)容,并說明現(xiàn)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)上的必要性。

2.產(chǎn)品用途及使用范圍。

3.對計(jì)劃任務(wù)書提出有關(guān)修改和改進(jìn)意見。

4.基本參數(shù)及主要技術(shù)性能指標(biāo)。

5.總體布局及主要部件結(jié)構(gòu)敘述:用簡略畫法勾出產(chǎn)品基本外形,輪廊尺寸及主要部件的布局位置,并敘述主要部件的結(jié)構(gòu)。

6.產(chǎn)品工作原理及系統(tǒng):用簡略畫法勾出產(chǎn)品的原理圖、系統(tǒng)圖,并加以說明。

7.國內(nèi)外同類產(chǎn)品的水平分析比較:列出國內(nèi)外同類型產(chǎn)品主要技術(shù)性能、規(guī)格、結(jié)構(gòu)、特征一覽表,并作詳細(xì)的比較說明;

8.標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求:

  (1)應(yīng)符合產(chǎn)品系列標(biāo)準(zhǔn)和其它現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況,列出應(yīng)貫徹標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)與范圍,提出貫徹標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)組織措施;

  (2)新產(chǎn)品預(yù)期達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù):列出推薦采用的標(biāo)準(zhǔn)件,通用件清單,提出一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)件,通用件系數(shù)指標(biāo);

  (3)對材料和元器件的標(biāo)準(zhǔn)化要求:列出推薦選用標(biāo)準(zhǔn)材料及外購元器件清單,提出一定范圍內(nèi)的材料標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)和外購件系數(shù)標(biāo)準(zhǔn);

  (4)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化水平對比,提出新產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化要求;

  (5)預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)濟(jì)效果:分析采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購件及貫徹材料標(biāo)準(zhǔn)和選用標(biāo)準(zhǔn)材料后預(yù)測的經(jīng)濟(jì)效果。

9.關(guān)鍵技術(shù)解決辦法及關(guān)鍵元器件,特殊材料資源分析;

10.對新產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比較,運(yùn)用價(jià)值工程,著重研究確定產(chǎn)品的合理性能(包括消除剩余功能)及通過不同結(jié)構(gòu)原理和系統(tǒng)的比較分析,從中選出最佳方案;

11.組織有關(guān)方面對新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行(A評價(jià)),共同商定設(shè)計(jì)或改進(jìn)的方案是否能滿足用戶的要求和社會發(fā)展的需要。

12.敘述產(chǎn)品既滿足用戶需要,又適應(yīng)本企業(yè)發(fā)展要求的情況。

13.新產(chǎn)品設(shè)計(jì)試驗(yàn),試用周期和經(jīng)費(fèi)估算。

技術(shù)設(shè)計(jì)

  技術(shù)設(shè)計(jì)的目的,是在已批準(zhǔn)的技術(shù)任務(wù)書的基礎(chǔ)上,完成產(chǎn)品的主要計(jì)算和主要零部件的設(shè)計(jì)。

1.完成設(shè)計(jì)過程中必須的試驗(yàn)研究(新原理結(jié)構(gòu)、材料元件工藝的功能或模具試驗(yàn)),并寫出試驗(yàn)研究大綱和研究試驗(yàn)報(bào)告。

2.作出產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算書(如對運(yùn)動、剛度、強(qiáng)度、振動、熱變形、電路、液氣路、能量轉(zhuǎn)換、能源效率等方面的計(jì)算、核算);

3.畫出產(chǎn)品總體尺寸圖、產(chǎn)品主要零部件圖,并校準(zhǔn);

4.運(yùn)用價(jià)值工程,對產(chǎn)品中造價(jià)高的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、體積笨重的、數(shù)量多的主要零部件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)精度等選擇方案進(jìn)行成本與功能關(guān)系的分析,并編制技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告;

5.繪出各種系統(tǒng)原理圖(如傳動、電氣、液氣路、聯(lián)鎖保護(hù)等系統(tǒng));

6.提出特殊元件、外購件、材料清單;

7.對技術(shù)任務(wù)書的某些內(nèi)容進(jìn)行審查和修正;

8.對產(chǎn)品進(jìn)行可靠性、可維修性分析。

工作圖設(shè)計(jì)

  工作圖設(shè)計(jì)的目的,是在技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成供試制(生產(chǎn))及隨機(jī)出廠用的全部工作圖樣和設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)者必須嚴(yán)格遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程和指導(dǎo)性文件的規(guī)定,設(shè)計(jì)繪制各項(xiàng)產(chǎn)品工作圖。

1.繪制產(chǎn)品零件圖、部件裝配圖和總裝配圖。

  (1)零件圖:圖樣格式、視圖、投影、比例、尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度、表面處理、熱處理要求及技術(shù)條件等應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn);

  (2)部件裝配圖:除保證圖樣規(guī)格外,包括裝配、焊接、加工、檢驗(yàn)的必要數(shù)據(jù)和技術(shù)要求;

  (3)總裝配圖:給出反映產(chǎn)品結(jié)構(gòu)概況,組成部分的總圖,總裝加工和檢驗(yàn)的技術(shù)要求,給出總體尺寸;

2.產(chǎn)品零件、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表,外購件、外協(xié)件目錄。

3.產(chǎn)品技術(shù)條件包括:

  (1)技術(shù)要求

  (2)試驗(yàn)方法

  (3)檢驗(yàn)規(guī)則

  (4)包裝標(biāo)志與儲運(yùn)

4.編制試制鑒定大綱:

  試制鑒定大綱是樣品及小批試制用必備技術(shù)文件。要求大綱具備:

  (1)能考核和考驗(yàn)樣品(或小批產(chǎn)品)技術(shù)性能的可靠性、安全性,規(guī)定各種測試性能的標(biāo)準(zhǔn)方法及產(chǎn)品試驗(yàn)的要求和方法。

  (2)能考核樣品在規(guī)定的極限情況下使用的可行性和可靠性;

  (3)能提供分析產(chǎn)品核心功能指標(biāo)的基本數(shù)據(jù)。

  (4)批試鑒定大綱還必須提出工藝、工裝、設(shè)備、檢測手段等與生產(chǎn)要求、質(zhì)量保證、成本、安全、環(huán)保等相適應(yīng)的要求。

5.編寫文件目錄和圖樣目錄。

  (1)文件目錄包括:圖樣目錄、明細(xì)表、通(借)用件、外購件、標(biāo)準(zhǔn)件匯總表、技術(shù)條件、使用說明書、合格證、裝箱單、其它。

  (2)圖樣目錄:總裝配圖、原理圖和系統(tǒng)圖、部件裝配圖、零件圖、包裝物圖及包裝圖、安裝圖(只用于成套設(shè)備);

6.包裝設(shè)計(jì)圖樣及文件(含內(nèi)、外包裝及美術(shù)裝潢和貼布紙等)。

7.隨機(jī)出廠圖樣及文件。

8.產(chǎn)品廣告宣傳備樣及文件。

9.標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告:指產(chǎn)品工作圖設(shè)計(jì)全部完成,工作圖樣和設(shè)計(jì)文件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化審查后,由標(biāo)準(zhǔn)化部門編寫的文件,以便對新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化方面作出總的評價(jià),是產(chǎn)品鑒定的重要文件。標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告分樣品試制標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告和小批試制標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告。

6.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法

1、組合設(shè)計(jì)

組合設(shè)計(jì)(又稱模塊化設(shè)計(jì))是將產(chǎn)品統(tǒng)一功能的單元,設(shè)計(jì)成具有不同用途或不同性能的可以互換選用的模塊式組件,以便更好地滿足用戶需要的一種設(shè)計(jì)方法。當(dāng)前,模塊式組件已廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,并從制造相同類型的產(chǎn)品發(fā)展到制造不同類型的產(chǎn)品。組合設(shè)計(jì)的核心是要設(shè)計(jì)一系列的模塊式組件。為此,要從功能單元,即研究幾個(gè)模塊式組件應(yīng)包含多少零件、組件和部件,以及在組合設(shè)計(jì)時(shí)每種模塊式組件需要多少等。

當(dāng)今,在面臨競爭日益加劇、市場分割爭奪異常激烈的情況下,僅僅生產(chǎn)一種產(chǎn)品的企業(yè)是很難生存的。因此,大多數(shù)制造廠家都生產(chǎn)很多品種。者不僅對企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的適應(yīng)能力提出新的要求,而且顯然要影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技能。生產(chǎn)管理的任務(wù)之一,就是要尋求新的途徑,使企業(yè)的系列產(chǎn)品能以最低的成本設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出來。而組合設(shè)計(jì)則是解決這個(gè)問題的有效方法之一。

2、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力來完成產(chǎn)品和工序的設(shè)計(jì)。其主要職能是設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖。設(shè)計(jì)計(jì)算是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)等基于工程和科學(xué)規(guī)律的計(jì)算,以及在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí),為使某些性能參數(shù)或目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)而應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)所進(jìn)行的計(jì)算。計(jì)算機(jī)制圖則是通過圖形處理系統(tǒng)來完成,在這一系統(tǒng)中,操作人員只需把所需圖形的形狀、尺寸和位置的命令輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)就可以自動完成圖形設(shè)計(jì)。

3、面向可制造與可裝配的設(shè)計(jì)

面向可制造與可裝配的設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)師與制造工程師進(jìn)行協(xié)商探討,利用這種團(tuán)隊(duì)工作,避免傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程之中“我設(shè)計(jì),你制造”的方式而引起的各種生產(chǎn)和裝配問題以及因此產(chǎn)生的額外費(fèi)用的增加和最終產(chǎn)品交付使用的延誤。

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