經(jīng)濟效益要求
設(shè)計和試制新產(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)濟效益。好的設(shè)計可以解決顧客所關(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,好的設(shè)計可以節(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)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時,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)濟性;同時,還要考慮產(chǎn)品是否具有投入批量生產(chǎn)的可能性。
技術(shù)設(shè)計
技術(shù)設(shè)計的目的,是在已批準的技術(shù)任務(wù)書的基礎(chǔ)上,完成產(chǎn)品的主要計算和主要零部件的設(shè)計。
1.完成設(shè)計過程中必須的試驗研究(新原理結(jié)構(gòu)、材料元件工藝的功能或模具試驗),并寫出試驗研究大綱和研究試驗報告。
2.作出產(chǎn)品設(shè)計計算書(如對運動、剛度、強度、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;
4.運用價值工程,對產(chǎn)品中造價高的、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)精度等選擇方案進行成本與功能關(guān)系的分析,并編制技術(shù)經(jīng)濟分析報告;
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)容進行審查和修正;
8.對產(chǎn)品進行可靠性、可維修性分析。
組合設(shè)計
組合設(shè)計(又稱模塊化設(shè)計)是將產(chǎn)品統(tǒng)一功能的單元,設(shè)計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)計方法。當前,模塊式組件已廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品設(shè)計中,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)計的核心是要設(shè)計一系列的模塊式組件。為此,要從功能單元,即研究幾個模塊式組件應(yīng)包含多少零件、組件和部件,以及在組合設(shè)計時每種模塊式組件需要多少等。
當今,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。這不僅對企業(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)品能以的成本設(shè)計并生產(chǎn)出來。而組合設(shè)計則是解決這個問題的有效方法之一。
計算機輔助設(shè)計
計算機輔助設(shè)計是運用計算機的能力來完成產(chǎn)品和工序的設(shè)計。其主要職能是設(shè)計計算和制圖。設(shè)計計算是利用計算機進行機械設(shè)計等基于工程和科學(xué)規(guī)律的計算,以及在設(shè)計產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,為使某些性能參數(shù)或目標達到而應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)所進行的計算。計算機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算機,計算機就可以自動完成圖形設(shè)計。計算機輔助設(shè)計常用軟件:Alias、Rhino、Autocad、Pro/E、CATIA、Solidworks、UG NX、CAXA等。
面向?qū)ο笤O(shè)計
面向可制造與可裝配的設(shè)計是在產(chǎn)品設(shè)計階段設(shè)計師與制造工程師進行協(xié)商探討,利用這種團隊工作,避免傳統(tǒng)的設(shè)計過程之中“我設(shè)計,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)生的額外費用的增加和終產(chǎn)品交付使用的延誤。書籍參考由機械工業(yè)出版社出版《面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計指南》。
典型的產(chǎn)品設(shè)計過程包含四個階段:概念開發(fā)和產(chǎn)品規(guī)劃階段、詳細設(shè)計階段、小規(guī)模生產(chǎn)階段、增量生產(chǎn)階段。
概念開發(fā)和產(chǎn)品規(guī)劃
在概念開發(fā)與產(chǎn)品規(guī)劃階段,將有關(guān)市場機會、競爭力、技術(shù)可行性、生產(chǎn)需求的信息綜合起來,確定新產(chǎn)品的框架。
這包括新產(chǎn)品的概念設(shè)計、目標市場、期望性能的水平、投資需求與財務(wù)影響。在決定某一新產(chǎn)品是否開發(fā)之前,企業(yè)還可以用小規(guī)模實驗對概念、觀點進行驗證。實驗可包括樣品制作和征求潛在顧客意見。