產(chǎn)品設(shè)計是從制訂出新產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書起到設(shè)計出產(chǎn)品樣品為止的一系列技術(shù)工作。其工作內(nèi)容是制訂產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書及實施設(shè)計任務(wù)書中的項目要求(包括產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)、規(guī)格、型式、材質(zhì)、內(nèi)在和外觀質(zhì)量、壽命、可靠性、使用條件、應(yīng)達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等)。產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)該做到: (1) 設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)是先進(jìn)的、高質(zhì)量的,能滿足用戶使用需求。(2) 使產(chǎn)品的制造者和使用者都能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。(3) 從實際出發(fā),充分注意資源條件及生產(chǎn)、生活水平,作適宜的設(shè)計。(4) 注意提高產(chǎn)品的系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。其主要種類有:新產(chǎn)品自行設(shè)計;外來樣品實物測繪仿制;外來圖紙設(shè)計;老產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計。
基本要求
一項成功的設(shè)計,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)品要實用,因此,設(shè)計產(chǎn)品首先是功能,其次才是形狀;而另一些人認(rèn)為,設(shè)計應(yīng)是豐富多彩的、異想天開的和使人感到有趣的。設(shè)計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:
社會發(fā)展要求
設(shè)計和試制新產(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)。有計劃、有選擇、有重點地引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品,有利于贏得時間,盡快填補(bǔ)技術(shù)空白,培養(yǎng)人才和取得經(jīng)濟(jì)效益。
經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)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。
使用要求
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:
使用的性。設(shè)計產(chǎn)品時,必須對使用過程的種種不因素,采取有利措施,加以防止和防護(hù)。同時,設(shè)計還要考慮產(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)定的時間內(nèi)和預(yù)定的使用條件下正常工作的概率??煽啃耘c性相關(guān)聯(lián)。可靠性差的產(chǎn)品,會給用戶帶來不便,甚至造成使用危險,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、用戶特點等的關(guān)系。在可能的條件下,應(yīng)設(shè)計出用戶喜愛的產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的欣賞價值。
制造工藝要求
生產(chǎn)工藝對產(chǎn)品設(shè)計的基本要求,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)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠限度地降低產(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。
技術(shù)設(shè)計
技術(shù)設(shè)計的目的,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(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(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。
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(dāng)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(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。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(jī)輔助設(shè)計
計算機(jī)輔助設(shè)計是運用計算機(jī)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(jī)進(jìn)行機(jī)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(biāo)達(dá)到而應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)所進(jìn)行的計算。計算機(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算機(jī),計算機(jī)就可以自動完成圖形設(shè)計。計算機(jī)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(jìn)行協(xié)商探討,利用這種團(tuán)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(jī)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》。
基本原則編輯