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1、第三章第三章 产品设计 2022/7/302022/7/30第1页，共52页。一、产品开发程序 可分为四个阶段：1、预先研究或产品选择阶段 2、设计性试制阶段 3、生产性试制阶段 4、试生产阶段 2022/7/302022/7/30第2页，共52页。二、产品设计的组织方式 （一）两种不同的产品开发模式 1、串行工程(SE,sequential engineering)串行工程串行工程是指产品开发各阶段是由企业内不同职能部门的人员依次进行的。见图3-1(a)在传统的串行工程的产品开发模式中，产品设计过程与制造产品设计过程与制造加工过程脱节加工过程脱节使产品的可制造性、可装配性和可维护性较差，从而
2、导致设计改动量大、产品开发周期长、产品开发周期长、产品成本产品成本高和产品高和产品质量难以保证质量难以保证，甚至有大量的设计无法投入生产，从而造成了人力和物力的巨大浪费。2022/7/302022/7/30第3页，共52页。预先研究或产品选择阶段设计性试制阶段生产性试制阶段试生产图3-1(a)串行工程预先研究或产品选择阶段设计性试制阶段生产性试制阶段试生产图3-1(b)并行工程2022/7/302022/7/30第4页，共52页。2022/7/302022/7/30第5页，共52页。2、并行工程（CE，concurrent engineering）并行工程并行工程是指集成地、并行地设计产品和其
3、零部件及相关过程的一种系统方法。这种方法要求产品设计人员与其他人员一起工作，在产品设计开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到设计、制造和使用全过程的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求等。并行工程实际上是一种团队工作方式，强调设计过程的系统性、平行性。并行工程大大缩短了产品开发和准备时大大缩短了产品开发和准备时间，有利于降低成本、提高质量、增强企业的竞争力间，有利于降低成本、提高质量、增强企业的竞争力。见图3-1(b)。2022/7/302022/7/30第6页，共52页。并行设计并行设计产品功能产品功能环境保护环境保护可靠性可靠性顾客满意顾客满意质量保证质量保证可装配性可制造性图3
4、-2 并行设计要考虑的因素2022/7/302022/7/30第7页，共52页。并行工程的特点：（1）分布式的组织结构，将组织结构从层次式转变为平面式 基本组织结构：产品开发团队 （2）集成化的产品设计、制造、经销过程 既注重企业内部的集成，又知识与外部供应商、用户、经销商等的集成。（3）强调人的作用的管理体制 并行工程实质上是合作、协同的过程，人的相互合作与协同是最重要的。2022/7/302022/7/30第8页，共52页。开发小组开发小组质量人员质量人员环保人员环保人员供应商供应商顾客顾客 营销员营销员设计人员制造人员图3-3 集成产品设计团队2022/7/302022/7/30第9页，
5、共52页。三、DFX（designing for x)技术 产品设计是企业产品开发的重要环节。产品设计应遵循以下原则：设计顾客需要的产品；设计可制造性强的产品；设计绿色产品 根据这些原则，目前产品设计的新思路有：面向顾客的设计、面向可制造的设计、面向环境的设计，简称DFX（designing for X）技术。DFC系列方法的提出为企业降低生产成本，缩短产品开发周期，提高企业效益提供了一条可行之路。2022/7/302022/7/30第10页，共52页。1、面向顾客的设计(DFC,designing for customers)（1）质量功能配置（QFD,quality function de
6、ployment）运用这种方法，可以将顾客的要求转化为产品设计和工程设计特征，并配置到产品制造过程的各工序和生产计划中，从而保证最终产品最大限度地满足用户的要求。经验表明，运用此法可使成本消减50%，开发时间缩短30%。2022/7/302022/7/30第11页，共52页。质量功能配置（QFD）的基本思想是倾听用户的意见和要求，用一种逻辑的体系去确定如何最好的通过可能的渠道实现这些要求。这个逻辑体系就是质量屋的传递过程。2022/7/302022/7/30第12页，共52页。图3-2 质量功能展开的结构2022/7/302022/7/30第13页，共52页。图3-3 质量屋的传递过程2022
7、/7/302022/7/30第14页，共52页。顾客要求易于关闭山坡上能停住易于打开不漏雨隔音效果好重要程度技术性能6363452762775332XXXXX相关:强烈正相关正相关负相关强烈负相关X*竞争性评估X=我们A=竞争者 AB=竞争者 B(5分最好)1 2 3 4 5XABX ABXABA X BX A B重要度:强烈=9中等=3小=1目标值技术评估（5最好）54321BAXBAXBAXBXABXABAX对顾客的需要防水性能降低能量等级到7.5 ft/lb保持现有等级将力量减小到9lb降低能量等级到7.5ft/lb保持现有等级保持现有等级图3-4 轿车门的质量质量矩阵-质量屋隔音性开门
8、用力水平止动力门条密封性关门用力2022/7/302022/7/30第15页，共52页。（2）价值工程（VE,value engineering）价值工程(VE)是通过对产品功能和费用的系统分析，寻求功能与成本之间的合理匹配，以最低的寿命周期成本，可靠地实现产品必要功能，最大限度提高产品价值的有组织的活动。在产品设计中应用价值工程，可以将产品的过剩功能和不必要的成本费用及时地消除在在产品设计中应用价值工程，可以将产品的过剩功能和不必要的成本费用及时地消除在产品设计阶段，从而取得最佳的产品设计效果。产品设计阶段，从而取得最佳的产品设计效果。价值工程的基本关系是：F 价值V=C 式中，V价值 F产
9、品功能 C寿命周期成本 价值价值是指某一事物（产品、零件、工序、服务）的功能（或效用）与获得是指某一事物（产品、零件、工序、服务）的功能（或效用）与获得此种功能所支付的成本（或耗费）之间的比例。此种功能所支付的成本（或耗费）之间的比例。功能功能是指某一事物（产品、零件、工序、服务）的具体用途和作用。是指某一事物（产品、零件、工序、服务）的具体用途和作用。成本成本是指为获得功能所支付的总费用，它包括产品寿命周期的全部费用，是指为获得功能所支付的总费用，它包括产品寿命周期的全部费用，即生产费用与使用费用之和。即生产费用与使用费用之和。2022/7/302022/7/30第16页，共52页。提高产品
10、价值的途径提高产品价值的途径提高产品价值的途径提高产品价值的途径：功能不变，降低成本 F，C V 成本不变，提高功能 C，F V 提高功能，降低成本 C，F V 成本略有提高而功能有较大改善 C，F V 功能稍有下降而成本大幅度下降 C，F V 2022/7/302022/7/30第17页，共52页。价值工程的特点 1、以提高产品价值为目的 2、以功能分析为核心 3、是一种有组织有领导的活动 2022/7/302022/7/30第18页，共52页。价值工程的一般程序如下：1、选择价值工程的对象；2、收集对象的有关资料；3、功能分析；4、成本分析；5、价值分析；6、提出改进的方案，并实施改进措施
11、。2022/7/302022/7/30第19页，共52页。价值工程的工作程序价值工程的工作程序价值工程的工作程序价值工程的工作程序价价值值工工程工作程工作阶阶段段设计设计程序程序工作步工作步骤骤价价值值工程工程对应问题对应问题基本步基本步骤骤详细详细步步骤骤准备阶段制定工作计划确定目标1.对对象象选择选择1.这是什么?2.信息搜集分析阶段规定评价(功能要求事项实现程度的)标准功能分析功能分析3.功能定义2.这是干什么用的?4.功能整理功能功能评评价价5.功能成本分析3.它的成本是多少?6.功能评价4.它的价值是多少?7.确定改进范围创新阶段初步设计(提出各种设计方案)制定改进方案 8.方案方案
12、创创造造5.有其它方法实现这一功能吗?评价各设计方案，对方案进行改进、选优9.概略概略评评价价6.新方案的成本是多少?10.调整完善11.详细评详细评价价书面化12.提出提案7.新方案能满足功能要求吗?实施阶段检查实施情况并评价活动成果实施评价成果13.审批8.偏离目标了吗?14.实实施与施与检查检查15.成果成果鉴鉴定定2022/7/302022/7/30第20页，共52页。VE对象选择对象选择1.1.选择产品作为选择产品作为VEVE对象的一般原则对象的一般原则主要是根据本企业的发展方向，经营目的，存在的问题，薄弱主要是根据本企业的发展方向，经营目的，存在的问题，薄弱环节，以提高生产率，提高
13、质量，降低成本，提高价值和提高环节，以提高生产率，提高质量，降低成本，提高价值和提高经济效益为目标。经济效益为目标。市场方面：市场方面：选择用户意见大、退货索赔多、竞争力差、销售量下选择用户意见大、退货索赔多、竞争力差、销售量下降或市场占有率低的产品。降或市场占有率低的产品。设计方面：设计方面：选择结构复杂、造型不好、性能差、技术落后、选择结构复杂、造型不好、性能差、技术落后、设计存在严重缺陷的产品。设计存在严重缺陷的产品。生产制造方面：生产制造方面：选择产量大、工序烦琐、工艺复杂、工装落选择产量大、工序烦琐、工艺复杂、工装落后、废品率高的产品。后、废品率高的产品。成本方面：成本方面：选择成本
14、高、利润低的产品或在成本构成中比重选择成本高、利润低的产品或在成本构成中比重大的产品。大的产品。2022/7/302022/7/30第21页，共52页。2.选择零部件作为选择零部件作为VE对象的方法对象的方法（1）A.B.C.分析法分析法基本原理：基本原理：处理任何事情都要分清主次轻重，区别关键的少数和次要的多数，根据不同情况进行分析。是应用数理统计分析方法来选择对象，即按局部成本在总成本中所占比重的大小来选择对象。通过成本分析发现：占零件数10%左右的零件，其成本往往占整个产品的6070%，这类零件归入A类；占零件数20%左右的零件，其成本也占整个产品的20%，这类零件归入B类；占零件数70
15、%左右的零件，其成本仅占整个产品的1020%，这类零件归入C类。占零件总数（%）0 20 40 60 80 100占总成本（%）20 40 60 80 100ABC70%90%2022/7/302022/7/30第22页，共52页。【例】中型异步电动机成本【例】中型异步电动机成本ABCABC分类计算分类计算序号零部件名称件数累计零部件成本累计分类件数%金额（元）%1定子线圈112.27556.00556.0021.85A类2转子冲片124.55548.871104.8743.423定子冲片136.82521.781626.6563.934端 盖149.09196.941823.5971.675
16、机 座1511.36174.841998.4378.54B类16定子压圈11636.36502417.9695.0517轴承内盖11738.64202437.9695.82C类44M12垫圈1441000.022544.421002022/7/302022/7/30第23页，共52页。ABC分析曲线分析曲线ABC成本累计（成本累计（成本累计（成本累计（%）零件数累计（零件数累计（零件数累计（零件数累计（%）71.6771.6795.0595.051001009.09 9.09 36.36 10036.36 100步骤：步骤：a.将零部件按成本大小将零部件按成本大小依此排队依此排队b.根据零件排队的累计件根据零件排队的累计件数，求出占全部零件总数数，求出占全部零件总数的百分比的百分比c.根据零件累计成本，求出占根据零件累计成本，求出占总成本的百分比总成本的百分比d d.将全部零件划分为将全部零件划分为ABCABC三类三类e.首先以首先以A类，其次再以类，其次再以B类为类为VE对象对象2022/7/302022/7/30第24页，共52页。（2）强制确定法）强制确定法(FD法，法，Forc
