第4讲产品设计.ppt
第三章 产品设计,引言 产品设计概念 产品设计的驱动模式 产品设计的可行性分析 产品设计的内容 产品设计的理念,引言,经济发展、技术进步和需求多样化 ，要求企业能对不断变化的市场做出快速反应，源源不断地开发出满足用户需求的、定制的“个性化产品”去占领市场以赢得竞争，市场竞争也主要围绕新产品的竞争而展开。,研究开发,基础研究 应用研究 开发研究,开发研究意义,接影响企业的竞争力： 影响产品质量； 产品的生产和上市的时间； 影响产品的成本。,返 回,产品设计,基本步骤 概念产品 可行性研究 产品设计 工艺设计,设计驱动模式,？,市场驱动 以需求为导向 技术驱动 以技术为导向,设计领域的选择,开发领域的选择要考虑企业的发展方向、企业可投入的资金、 设计成果对企业竞争力的影响等等。 可选择的领域：图示 以现有技术扩大现有市场 将利用现有技术的产品打入新市场 向现有市场推出用新技术开发的新产品 用新技术开发新产品，并加入新市场,设计领域的选择,市场,技术,现有,新,现有,新,(1),(3),(2),(4),R&D的成功性(风险性) R&D的效果(竞争性的提高),市场驱动型,技术驱动型,不同规格的系列电视机的研发,电视机的更新换代,等离子电视机,液晶电视机,显像管(CRT)电视机,基于微型发动机的产品的拓展,微软产品的在IT行业的垄断,可行性研究,可行性研究应涉及哪些方面？ 产品开发的必要性 技术上可行 经济上合理,产品设计的内容,产品设计过程包括从明确设计任务开 始，到确定产品的具体结构为止的一系列 活动。 设计阶段决定了产品的性能、质量、成 本。 产品设计一般分为总体设计、技术设计、工作图设计三个阶段。,总体设计 通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标、进行产品设计方案的经济效果的分析。 技术设计 将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。 工作图设计 根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。,工艺设计的内容,工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划出从原材料加工成产品所需要的一系列 加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。 工艺设计过程是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。 工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用 以改进产品设计；另一方法作为生产的依据。,工艺过程设计的内容,产品图纸的工艺分析和审查 拟订工艺方案 编制工艺规程 工艺装备的设计与制造,决定加工毛坯 （材料和尺寸）,选定加工条件,计算加工时间,制定加 工工艺,选择机床,执行加工工序 内的操作顺序,选择工装,零件图,产品 一 工艺矩阵,产品设计理念,产品设计可遵循理念： 面向顾客 面向制造 标准化与大规模定制 生命周期 并行工程,面向顾客,面向顾客的设计强调顾客的使用性，即顾客使用产品的方便性、安全性、维护性，不要多余的无用的功能，等等。 实例,凌志（Lexus）产品的设计改进,此顾客服务案例发生在路易斯安那州的Lexus汽车行。 某位顾客在一周前购买了一辆新车，现在却苦恼地回到了汽车行。她穿着定制的某种品牌的鞋，右脚的鞋跟卡在加速器踏板下，加速很困难。最后非常不幸的是折断了鞋跟。汽车行服务经理记下了这一问题，并提出赔偿这双鞋。 该女士说，这将是她最后一次与Lexus车行打交道。然而一周后，一名来自日本凌志的设计工程师出现在她的家门口。他察看了那双鞋，并作了测量，画下草图，之后他一句话也未说便告辞了。 一个月后， Lexus车行联系到该女士，并请她将车带入车行。工程师重新设计的加速器确保不会再卡住鞋跟。他们更换了她汽车上的加速器踏板。现在向后安装的踏板已成为Lexus车的生产标准。,返 回,Lexus： 丰田公司的高档品牌,面向制造,面向制造的设计强调产品的工艺性，即产品加工和拆装的简易性，降低制造成本。实例,功能相同，制造成本不同的两种设计,返 回,标准化与大规模定制设计,标准化是指同一种产品、服务或流程下的不同个体之间的无差异性。如制造业中零件的互换性、大批量生产等；服务业中的汽车的自动清洗、麦当劳快餐等。 标准化的优缺点 优点 缺点 大规模定制设计是在标准化的基础上实现产品的个性化、多样性的设计。 主要的方法： 延迟差异化 模块化设计,标准化的优点,有利于简化产品设计和质量控制 采购和制造中需要处理的零件更少 培训时间和成本减少 产品能长期并自动化生产 生产与服务的成本低、经济性好,返 回,标准化的缺点,产品缺乏多样性导致对顾客的吸引力降低 可能在设计仍有许多缺陷时就固定设计 变动设计的高成本增加了改善设计的难度,返 回,大规模定制,通过运用延迟制造来进行产品最后的生产和集中装配，将定制产品生产问题转化或部分转化为批量生产问题 构成基于客户化供应链的延迟生产模式的结构模型的基本思路 通过对产品构造差异点进行分析，将产品构成单元分为固定部分（通用的）和变动部分（定制的） 将产品整个生产制造过程分为前段制程（推动阶段）和后段制程（拉动阶段）两个阶段,产品生命周期,产品生命周期，也称产品寿命周期，泛指产品在某种特征状态下经历的时间长度。 按特征状态的不同，产品寿命周期可分为3种。 (1) 自然寿命，指产品从用户购买开始，直至丧失使用功能而报废所经历的时间长度。自然寿命长度与产品的有形磨损程度有关。所谓有形磨损是指产品在使用过程中，零部件产生摩擦、振动、疲劳、锈蚀、老化等现象，致使产品的实体产生磨损，称为产品的有形磨损。其特征是物理磨损和化学磨损。 (2) 技术寿命，是指产品从用户购买开始，到功能落伍或贬值而被淘汰所经历的时间长度。技术寿命长度与产品的无形磨损有关。所谓无形磨损是指由于科技进步而不断出现新的、性能更加完善、效率更高的产品，使原产品价值降低，或者是同样结构产品的价格不断降低而使原有产品贬值。 (3) 市场寿命，是指产品从投放市场开始，直到逐步被淘汰出市场的整个过程所经历的时间。本节谈及的产品生产周期就是指市场寿命。市场寿命通常分为4个阶段：投入期、成长期、成熟期和衰退期。,产品生命周期与产品开发,1引入期 ： （1）对产品进行创新设计，确定最有竞争力的型号 （2）消除设计中的缺陷 （3）缩短生产周期 （4）完善性能成本时间利润引入期成长期成熟期衰退期停产 2成长期 ： （1）产品工艺改进 （2）降低成本 （3）产品结构标准化与合理化 （4）稳定质量,3成熟期 ： （1）产品系列化与标准化 （2）提高工艺稳定性 （3）创新服务与质量创新 （4）产品局部改革 4衰退期 ： （1）很少进行产品细分 （2）精简产品系列 （3）决定淘汰旧产品,并行工程：产品开发组织的新方法,需求,结构设计,工艺设计,制造,并行过程,串行过程,产品开发的两种方式,串行设计：从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。 产品开发工作流程：,市场人员提产品构想,质量控制人员作 质量保证计划,确定产品总费 用和生产周期,制造工程师确定工艺工程,设计人员完成产品定义,串行的产品设计方法,关于串行产品开发过程,存在的首要问题是以部门为基础的组织机构严重地妨碍了产品开发的速度和质量。 存在的问题主要有： 各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计，加入设计的阶段越早，降低费用的机会越大。 各部门 对其他部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差异和矛盾降低了产品整体开发过程的效率。,并行的产品设计方法,并行工程是对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。 该方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全生命周期从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。,并行工程,并行工程是一种强调各阶段领域专家共同参加的系统化产品设计方法，其目的在于将产品的设计和产品的可制造性、可维护性、质量控制等问题同时加以考虑，以减少产品早期设计阶段的盲目性，进可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。,并行设计,可制造性,可装配性,质量保证,顾客满意,可靠性,环境保护,功能,并行工程的人员构成,开发小组,质量人员,环保人员,供应商,顾客,营销人员,设计人员,制造人员,返 回,
