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产品设计开发阶段精选(九篇)

产品设计开发阶段

第1篇:产品设计开发阶段范文

[关键词]军工企业产品 采购管理

中图分类号:G301 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0149-01

1. 军工企业采购管理的三个层次

军工企业采购管理涉及到市场、研发及内部运营的各个方面,通过牵动军工产品整合、推动项目运营优化、开展供应商梳理等工作提升军工企业供应链建设。采购管理的核心是完成军工企业降本增效,采购管理的成绩70%体现在采购降本上,需要在供应链范围内寻求系统的解决方案。采购降本分为三个层次:第一个层次是通过与供应商谈判来降低价格,提升采购管理绩效。第二个层次是通过联动供应商提升内部运营、精益生产来降低运营与生产成本,从而实现采购降本。第三个层次是从供应链范围开展产品线价值工程/价值分析优化实现采购降本,这是采购降本的最大潜力所在。

2. 军工企业产品发展的三个阶段

军工企业采购管理的三个层次与军工企业产品开发设计所处阶段息息相关,特别是采购管理上升到第三个层次,采购和开发设计实现整合,可以获得总体价值的增值。一般军工企业产品开发设计所处的三个阶段包括产品工程定制阶段、产品标准化阶段和产品立足于供应链的集成产品开发阶段。

2.1 定制阶段

国内部分军工企业在发展的初期一般处于此阶段。军工企业已开发了某类产品,但标准化程度不够,往往根据客户多样化的需求由具体设计人员自行增减设计,交付的均是工程化定制产品,最终导致一类产品衍生出多个工程定制产品。这些产品之间选型个性化突出,相互关联度不足,没有立足于设计共享、供应链集中等层面进行设计,设计管理粗放,主要定位于设计任务完成,没有产品型谱系列。从采购管理角度看,采购物料分散,选型多样,对应供应商数量多而分散,核心供应商不明显,此阶段采购与设计没有协同关系。

2.2 标准化阶段

产品工程定制产生了大量衍生设计,加大了设计工作量,此时从设计自身需求出发,开始将原工程定制的多样性设计进行优化梳理,军工企业进入产品标准化设计阶段。设计管理逐渐细化,设计规范逐步推进,产品向标准化方向收敛整合,形成产品的型谱系列,产品的设计选型也开始按照核心、重点、一般等进行分类。从采购管理角度看,产品选型物料集中,对应供应商数量减少,供应商分类开始体现。在产品标准化阶段,设计的选型优化还主要立足于设计技术自身,更多关注技术可行性和互用性,虽然兼顾考虑成本及供应商等因素,但没有上升到体系化层面,此阶段采购与设计开始出现自发性协同。

2.3 开发阶段

产品开发设计实现矩阵式管理,研发体系涉及营销、研发、采购、生产、财务等多个角色,产品开发设计综合技术先进性和互用性、采购成本、供应链稳定性、选型物料生命周期、可制造性等多方面,产品设计过程实现多层面协同。产品设计完成时供应链也基本建成,采购降本管理在设计时即已介入,并在产品整个生命周期里联动供应商实现同步设计优化降本,此阶段采购与设计深度协同。军工企业产品设计发展的3个阶段并不是均要经历,有的军工企业一开始可能就是第二或第三阶段,有的军工企业发展历经了3个阶段,而也有军工企业尚在第一阶段徘徊。

3. 针对军工企业产品发展阶段有效开展采购管理

当军工企业确定了加强采购管理、建设供应链的目标后,不能主观地制定统一的采购管理及供应链建设规则,按照同一计划同一步骤推进,特别是纵向集成较多的大型军工企业,由于多数下属分公司是通过收购并入军工企业的,更容易存在发展水平不一的情况,如果不深入分析产品发展现状,而是自上而下硬性开展集中采购管理、供应链建设等措施,往往事倍功半,甚至拔苗助长。应该对各分公司及产品线发展阶段进行分析,结合产品线的设计发展阶段,分步骤有针对性地开展采购降本管理。

3.1 针对军工企业产品发展阶段建立采购管理的阶段目标

大型军工企业开展采购及供应链管理时,首先应该对各分公司及产品线进行分析,了解其分别处于哪个阶段。由于产品设计的变化不是一蹴而就的,需要结合产品设计人力水平、管理能力建立采购管理阶段性目标,由下而上、由上而下形成产品线标准化互用、多产品之间标准化互用的几个阶段,具备条件时逐次推进采购管理深化,最终军工企业各分公司达到采购管理及供应链建设的统一要求。

3.2 产品工程定制阶段的采购管理措施

在此阶段,采购管理可以从以下方面开展工作:一是就该产品线的物料选型、成本及对应供应商资质、行业定位、交付能力、供应商主要供应客户等情况进行梳理,并交付产品线设计负责人员,推动设计人员了解选型物料的成本、供应体系与该产品线的对应程度;二是采购部门通过主动联系供应商将该产品线物料选型的生命周期情况进行梳理,并交付给设计部门,推动设计部门建立产品线生命周期管理的定位;三是将军工企业内与该产品相关的产品线选型物料信息进行梳理并提交设计部门,推动设计部门为军工企业内产品物料及供应商梳理整合做好铺垫;四是军工企业管理层要求该分公司或产品线启动标准化设计或IPD集成开发设计,同时,需要结合该产品线的人力配置及管理基础提出阶段性目标要求;五是在该产品设计标准化进程中,采购部门主动配合设计部门完成物料的核心、重点、瓶颈、一般的分类及对应供应商分级工作,建立设计部门与重要供应商的沟通平台,并有序推动重要供应商在设计优化等方面主动介入服务;六是随着设计优化的进展,采购部门有步骤地开展集中采购、供应链建设工作,逐步提升该产品线进入到第二、三阶段。

3.3 产品标准化阶段的采购管理措施

从采购角度看,此阶段和集成产品开发阶段的物料特征相似。采购部门比较容易开展集中采购规模降本、建立供应链体系等工作,但一旦采购部门快速开展该项工作,就使此产品的设计相对固化下来,掩盖了该阶段设计标准化并没有全面梳理成本及供应链合理性的不足,因此,采购管理就此阶段可以从以下方面开展工作:①推进该类或相似类型产品物料的集中采购工作,推动规模降本。同时,保证采购供应、满足项目需要。②采购部门同样将该类产品线物料成本、供应商情况进行梳理并交付设计部门,推动供应链层面的选型优化。③采购部门同样主动联系供应商将该产品线物料选型的生命周期情况进行梳理交付设计部门,建立全生命周期管理模式。

3.4 集成产品开发阶段的采购管理措施

集成军工产品开发是比较完善的军工产品设计发展阶段,其立足于市场需求、供应链、项目运营等层面,采购与供应商已经实现早期介入。因此,采购管理就此阶段可以这样开展工作:①将该分公司或产品线的采购纳入军工企业整体采购管理,但维持其在该产品线的采购角色定位。②将该产品线提升到军工企业层面开展集中框架采购和供应链管理。③军工企业管理层将该分公司的运行模式在其他分公司进行合理化复制,但要结合其现有人员组织配置及管理基础。④推动该分公司或产品线立足于军工企业各类相关产品线层面进一步优化选型,优化供应链结构。

第2篇:产品设计开发阶段范文

【关键词】CAE;产品设计;有限元分析;应用

1、引言

随着世界经济全球化进程的不断加快以及市场竞争的激烈程度不断提高,生产制造企业迫切需要缩短产品研发的周期和成本投入,CAE技术的大规模普及正式满足了这样的要求。CAE(计算机辅助工程)的实质就是为工程设计提供一种用于计算和仿真的平台。目前的CAE应用领域覆盖了电子设计、飞机、汽车等大量的工程领域,CAE技术在这些领域的大规模应用大大的缩短了产品的设计周期,加快了产品研发的速度,而且通过CAE虚拟模拟技术的应用,大大降低了产品研发的成本,也为企业提高经济效益带来了条件。

2、CAE内涵及设计

通常情况下的产品设计采取的是首先进行产品的设计,然后通过CAE(计算机辅助工程)技术对设计的产品进行后期的基于软件平台的分析,在这种意义来讲,CAE技术是CAD(计算机辅助设计)技术的后续过程。然而,随着经济社会的快速发展以及市场竞争的不断激烈,同时也是为了满足公司降低产品开发成本、缩短产品开发周期的需要,将CAE技术在产品开发中的应用进行了新的调整,更加倾向于将CAE技术置于CAD技术的前一阶段,即首先通过基于计算机的软件仿真技术对产品就行仿真,可以大幅度的缩短产品的开发周期,同时对于降低产品开发成本也有着显著效果。CAE技术本身就是一种典型的设计方法,它的应用对于产品设计的整个流程都有着重要影响。一般情况下,传统的经验设计思路虽然能够取得一定的效果,但是如果加入CAE技术的理性元素,就会使得产品设计的周期更短、质量更好。而且可以通过计算机软件的仿真大幅度的降低产品实验过程中的成本,对提高公司产品的竞争力、增加公司经济效益有着显著的作用。而且CAE技术的应用不仅仅是在提高制造企业的创新能力,同时对于理论研究和结论的验证有着重要的作用,对于推动我国的制造行业的快速成长意义重大。目前,CAE技术已经成为了很多行业进行产品验收的重要依据,足见其在产品设计中的应用越来越广。

3、CAE在产品设计中的作用

CAE技术的应用贯穿于企业产品开发的整个流程,并且在各个环节都发挥着重要作用,给企业带来了巨大的经济利润。其中,CAE技术的计算机软件仿真能力主要体现在产品开发的初期,同时也可以为产品的材料采购、机床准备等环节提供重要参考,对于保证产品设计的可靠性和正确的方向有着重要作用。因此,可以说CAE技术为产品的整个开发过程提供了十分重要的参考依据,大大缩短的产品设计的周期。

(1)产品设计初期的仿真

在企业产品的初期阶段,企业需要结合市场的实际需求情况、产品能够完成的功能、产品的商业价值等因素对所设计的产品进行综合的规划设计以及产品设计方案的确定,在此阶段采用CAE技术可以对产品的初期设计思路进行验证,同时还能够通过CAE技术对不同的后续方案进行筛选,以使得产品的设计方案更好的满足产品性能、市场的要求,而且还能够通过CAE的仿真结果为企业公司高层进行决策提供一定的参考。总的来说,初期阶段CAE技术的应用主要解决的是产品的可行性以及产品功能性要求的满足情况的仿真分析,对于企业合理确定产品设计方案有着重要指导意义。

(2)产品设计阶段的仿真

产品设计阶段是CAE技术应用的核心阶段,主要是应用计算机软件的辅助仿真技术完成产品的设计,包括产品的整体设计、零部件设计、图纸、用料、加工工艺等各个方面。根据对CAE技术的设计思路可知,在这个阶段的CAE技术应用主要是对不同的零部件功能性进行验证,以确定其是否能够满足产品的功能要求,而且仿真可以既可以是系统级的也可以是某个单独的零件。这些仿真的结果能够为产品设计师提供很好的参考,对于加快产品设计速度有着重要作用。

(3)产品试验阶段仿真

在整个产品的设计周期中,产品性能的试验是最为关键的环节。以往传统的产品设计流程中,大都是采用先行制造产品的样品,然后对样品进行试验验证,一旦样品的某个方面不能够满足产品设计要求,就需要对样品重新进行设计、加工、试验,整个阶段需要反复进行数次,这种传统的实际方法极大的浪费了产品设计的时间,同时增加了产品设计的成本。

目前,CAE技术的大规模应用对于降低产品试验阶段的时间和试验次数有着显著效果。其主要原因是可以在产品的计算机软件仿真过程中就可以发现产品中存在的问题,及时的对产品的设计进行修改,有效的避免在实际产品试验阶段的复杂修改,可以大幅度的节约产品设计的周期,提高产品的市场竞争力。同时,CAE技术的应用对于产品成功完成试验阶段有着重要意义,设计人员可以在产品的实际试验前就通过CAE技术完全的掌握产品的实际特点,可以在产品的试验阶段加快产品的性能分析,缩短产品试验阶段所需的时间。

(4)产品制造阶段的仿真

产品的实际制造阶段是产品设计的最后一个流程。在产品制造阶段的计算机仿真主要是对产品制造的工艺进行分析,通过CAE技术的应用可以有效的简化产品的加工工艺,同时可以有效的避免产品设计中的缺陷问题,使得产品具有实际的产品化特点,降低产品制造中的成本支出。

4、提高CAE分析效果的措施

通过对以上CAE技术在产品设计中的应用分析可以发现,做好CAE分析对于产品的设计具有重要意义。因此,需要根据实际的市场情况和产品设计情况,加强CAE在产品设计中的效果。CAE分析看似简单,实际上却包含着巨大的工作量。通过CAE技术确定合适的产品设计参数是十分复杂的过程,需要对CAE软件的特点、产品设计的特点等进行详细的分析后才能够得出较为合理的结论,最后还需要通过CAE技术对计算结果等进行合理性验证。加强CAE分析的应用能力,经验和理论都占有重要的位置。首先专业的CAE分析设计人员要通过相关的专业学习以及培训,对产品开发的各个环节、CAE软件特点等熟练掌握,同时在实际的应用中要不断的积累和总结,通过经验更好的指导今后的工作。

第3篇:产品设计开发阶段范文

新产品开发流程是指从概念形成到向顾客交付全面的产品或服务的过程中,由一系列独立并交叉的行为所构成的市场上所需要的新商品的产生过程。甘华鸣对新产品开发流程的探索,得出结论认为企业从事新产品的开发需要经历技术开发阶段、生产开发阶段和市场开发阶段三个阶段.郭斌教授等人则认为新产品开发流程可以细化为五个阶段:新产品战略规划、新产品构思、新产品开发、测试与改进和商业化。现阶段有三种具有代表性的新产品开发流程模型;阶段—关卡式(phase-gate)、并行工程(concurrentengineering)和迭代开发(iterativedevelopment)。

(1)阶段—关卡式(phase-gate)Cooper将新产品开发分为五个阶段,即初步规划、详细研究、产品设计、产品测试、批量生产。并在每个阶段设立一个节点,用于评估该部分工作是否完成,决定是否进入下一阶段。如图1所示:该模型主要适用于外部商业环境变化速度缓慢,开发周期充裕的情况下,节点的设立可以有效地有提高质量控制和产品可靠性,但当开发周期比市场周期长的时候,该模型可能会导致产品开发节奏落后于其他产品,逐步失去市场竞争力。

(2)并行工程(concurrentengineering)并行工程是一个包含了方法、技术、工具和提高产品开发总体价值链的方法。它通过跨部门的合作快速地将顾客需求转化为可制造的产品,缩短开发时间,减少项目成本,并提高产品质量。它强调在不违反产品开发过程中必要的逻辑顺序和规律的前提下,产品设计与工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产等活动并行交叉进行。它更加侧重于产品整体的竞争力,即产品的TQCS综合指标——交货期(Time)、质量(Quality)、价格(Cost)和服务(Service)。

(3)迭代开发(iterativedevelopment)迭代开发常用于软件开发过程,在迭代开发方法中,一系列短小的、固定的小项目称为一个迭代,每次迭代都包含需求分析、设计、实现与测试三个部分,每次迭代后通过客户的反馈细化需求,并开始新一轮迭代。采用该种方法进行产品开发,可以降低产品在进行大规模投资前的风险。以上三种模型的产品开发机制的侧重点略有不同。并行模式可以提高产品开发的效率,迭代模式可以提高产品开发的有效性。因而针对不同的企业文化、不同的环境需求,在实际使用中要根据企业的各自特点进行调整或延伸,使用的开发机制也应该有所不同。

服装产品开发实例

该国际运动品牌根据自身组织架构、管理体系以及服装产品开发的业务特点,结合企业文化,主要采用并行工程模式进行新产品开发工作。首先,它在产品开发初期即考虑到产品整个生命周期内各阶段的重要因素,例如成本、时间计划、用户需求等。其次,强调各部门的协工作,以项目组的形式,将负责产品从概念形成到销售的主要决策者集合到一起,建立了有效的信息交流模式。最后,一个可以查询、修改产品开发各阶段工作进程和内容的内部信息化平台更是方便了各部门工作交叉并列进行,提高产品开发效率。整个开发工作在保证质量合格的基础上,主要围绕产品成本和交货期两个综合指标进行产品开发活动,只要达到整体优化和全局目标,并不追求各个部门的工作最优。

1组织架构及职责分配

图2所示是公司产品开发团队的基本组织构架。产品的开发主链是由项目组实现,每个项目组由产品经理、平面设计师、产品工程师、产品原型开发员、样板设计师、采购专员和营销专员,以及在生产国家的生产经理和供应链经理构成。产品经理整体掌控产品开况,产品技术设计部分则由产品工程师协调团队整体进度,并与生产经理合作实现产品生产。

产品经理:明确产品定位;提出具有创新或可盈利的产品系列;同设计师共同完善产品构思;掌控产品整体开发进度。

平面设计师:分析确定最近款式流行趋势并根据产品经理的要求将设计实体化,同产品工程师共同协商采用何种面料及辅料。

产品工程师:根据其他人员的工作计划,拟定产品设计时间安排表,协调产品开发各阶段的进度,确保产品开发能够按时完成;同款式设计师、服装样板设计师及产品原型开发员密切合作,共同完成产品设计;预估产品价格,确保其符合产品经理对于价格/质量/周期的要求。

样板设计师:根据款式设计图,利用软件MODARIS完成样板图设计;并根据尺码大小,完成衣片大小设计,确保产品可以适应不同体型的人群;协助产品设计师实现原材料消耗的初步预测。

产品原型开发员:根据款式设计图和样板设计图,完成首样的制作。

采购专员:分析历史数据并预测未来一段时期的销售情况,并根据实际销售情况选择产品及调整产品购买量。

营销专员:根据商店规模及所处地理位置,为零售商统一设计货架商品摆放方式,并完成2D或3D虚拟设计图。

生产经理:设计生产计划;寻找并选择合适的供应商完成产品的生产;确保产品质量;协商生产价格等。

供应链经理:负责产品运输过程的物流安排。

2服装产品开发流程

服装产品通常从产品构思到新产品上市约需一年到一年半的时间,在开发过程中会遇到两季或多季产品开发同时在操作,此时,若公司采用并行工程模型,各项工作交叉并列进行更是加重了产品开发工作的复杂度。如何协调各部门合作关系,怎样使交叉并行具有操作性,有效开发新产品对于国内服装企业可能仍然是一个难题。由于实际操作过程中,该模型下各团队及人工作方式方法更加自由,不同项目组对于细节上工作处理各有不同,因而,作者将该国际运动品牌服装新产品的开发流程归纳为4个主阶段、10个分阶段和5个评审节点,然后对各个部分内容及要点一一进行详细介绍。如图3所示:

(1)产品构思阶段:(主要参与者:产品经理,平面设计师)

A.初步拟定产品开发清单及设计图:基于产品经理对市场的调查研究及公司历年销售情况分析,拟定初步产品开发清单,清单除介绍产品分类及种类外,还包含各个产品的目标客户、客户需求、市场需求、产品定位、目标价格、产品特性等等;同时,平面设计师对未来一年或几年的款式及色彩潮流趋势进行预测,并结合产品经理对产品的设想,初步绘制产品设计图。

B.选择产品进入设计阶段:设计中心所有开发团队成员共同针对产品清单中所列内容详细探讨,分析可行性,提出建设性意见,最终决定哪些产品进入下一阶段的开发。(节点1)

(2)产品设计阶段:(主要参与者:产品工程师,平面设计师,样板设计师,产品原型开发专员,生产经理)

A.完成产品开发技术详细信息:根据产品经理所提供的产品概述内容,平面设计师完善设计图,样板设计师完成样板图和明确尺寸标准,平面设计师协助产品工程师完成构成列表等相关技术详细信息,产品原型开发员打样以供生产商参考对比。在此期间,生产经理联系生产商,并开始准备后期打样所需的原料。

B.制作面料、款式及颜色均正确的标准码样品:生产厂家参考开发团队所制作的近似标准样品及修改意见,并根据完善后的设计图,打版图等进行打样,再将样品邮寄回设计中心核对,若需要修改,则技术信息继续完善,生产商重新打样,再核对,该过程反复进行直至样品款式达到近似100%满意。该过程着重服装面料和款式,颜色暂时忽略。在此期间,平面设计师绘制彩色设计图,确定产品各组分颜色;生产经理准备颜色正确的面料及配件等;并会有一次小结性会议,针对全新产品质量、成本及生产时间情况,以及对老产品、款式细节变化产品、颜色变化产品的成本分析核算过程的总结,并根据实际情况对接下来的产品开发重新进行调整和安排。继款式确定后,根据彩色设计图生产商制作面料、款式、颜色均正确的标准码样品以品选择会议使用。

C.产品选择会议:产品选择会议是公司产品开发过程中重中之重的节点,它决定了前期所开发的产品中哪些会大批量生产,哪些颜色会使用,甚至生产量是多少,在哪些门店中摆放哪些产品等等几乎所有信息。会议举行的日期是每年在产品开发前就已确定,项目组中的几乎所有成员均会参与到这个环节中,共同参与到产品开发决策当中。随后,各方面信息全面更新。(节点2)

D.制作全码样品:样板设计师确定不同尺码,完善不同尺寸的样板图和尺码对照表。生产商安排打样,并邮寄给样板设计师确认大小。若无问题,产品工程师确认进入到下一步骤——预生产阶段。

(3)产品生产阶段:(主要参与者:产品工程师,生产经理)

A.预生产阶段:预生产阶段是大规模生产的重要开始,它意味着产品的所有组成成分,如面料、扣子、拉链等将正式下单。该阶段生产商制作预生产样品(所有面料及辅料饰物的种类、颜色、大小,缝纫线样式,产品吊牌、护理标签内容、样式、位置等均100%准确,并包含所有即将批量生产的尺码样品)。这些样品将作为日后产品工程师抽查商店内所销售产品的标准对照品。

B.大批量生产:预生产样品合格,生产工厂开始进行大批量生产。生产经理监控整个过程。

(4)产品运输和销售阶段:生产结束后,供应链经理同供应商安排产品运输至各个门店,采购及营销人员负责产品分配。然而,新产品的开发是一个循环往复的过程,新产品构思往往是以往产品开发所积累知识的延续与创新。在新产品上市之后,开发团队通过对销售情况的研究及顾客的调研中了解新产品中存在的问题,在团队内部消化吸收,再在进行第二代新产品的开发过程中逐步改进,从而形成了一个良性循环。

该品牌新产品开发机制优势分析

基于以上产品流程分析及个人实习经历,总结该品牌新产品开发机制优势如下:

人力资源高效整合,自主管理激发工作热情根据不同服装产品种类,将产品构思及产品设计相关人员构成一个项目组,每组有对应的办公领域,这样的安排可以使分属不同部门的人员在遇到产品开发中的问题时能及时有效地沟通,快速解决问题,加速推动产品开发。同时,以产品优化为中心,遵守公司新产品开发关键性时间节点前提下,可以自主安排工作进行调整,激发员工工作热情。

宏观计划指引方向,并行工程提高效率并行工程模式可以有效地减少新产品开发周期,提高产品开发速度。同时,在开始阶段就针对开发环节需要实现的目标、时间订立明确的规划,并对各环节开发人员各自所需完成任务节点予以强调,宏观计划指引产品开发整个过程,各部门人员在交叉并行错综复杂的工作中有明确的方向,新产品开发有序进行。

充分利用信息化平台,合理安排开发细节产品开发过程的信息均通过互联网上传到公司内部平台共享,时时更新,开发团队人员可以不受地理距离的限制及时了解产品开发进度,并作出下一步工作安排。此外,项目组重视开发细节,如打样流程,由设计中心开发的初始样品到预生产样品,每一步都有明确解决问题的目标,合理安排顺序,减少物力、财力及人力不必要的支出。

小结

第4篇:产品设计开发阶段范文

关键词:失效模式;失效模型库;结构框图;风险顺序数;通讯产品设计;DFMEA

中图分类号:TN306文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0078-03

1DFMEA简介

1.1DFMEA简介

FMEA是potential Failure Modeand Effects Analysis的缩写,意指失效模式和后果分析。它是一种识别设计风险,降低风险的分析方法。该方法于1949年由美国军方创建,并将其用于国防工业。后来在航空航天、汽车工业中得到广泛运用。1993年,美国汽车工业行动集团首次发行了FMEA标准,并于2008年第四版。

FMEA主要分为DFMEA和PFMEA。DFMEA指设计失效模式和后果分析,关注的是产品设计产生的潜在失效。PFMEA指过程失效模式和后果分析,关注的是产品制造过程中产生的潜在失效。

本文将重点讨论通讯产品设计过程,如何通过DFMEA来提高产品质量。

1.2DFMEA的作用

DFMEA由负责产品设计的设计工程师在设计开发阶段完成。同时它也是一种有效的法律记录,记录了我们降低顾客潜在风险,保护顾客投资所做的努力。

DFMEA的实施,可以有效的提高产品质量,缩短产品开发周期,降低开发维护成本,提高顾客满意度。同时,DFMEA也是创新型企业知识管理的方法,为企业如何做好知识积累提供思路。

1.3DFMEA在执行过程中遇到的主要问题

FMEA目前在汽车制造行业运用最为广泛。因此大部分介绍FMEA或者DFMEA的专著都是以汽车行业为背景。这就为希望把DFMEA分析方法引入通讯产品设计的工程师带来了不小的麻烦。

DFMEA在执行过程中,很容易产生下面两个问题:

第一是把DFMEA做“虚”。DFMEA最重要的作用就是失效预防。很多企业甚至把分析工作放到了开发基本结束后,如何可能实际效果?DFMEA如果没有和现行的开发流程、制造流程紧密结合。最终都将变成纸上谈兵。

第二,设计工程师没有正确理解DFMEA的内在逻辑关系,盲目照搬DFMEA标准的表格,依靠个人经验,无序的堆彻想象出来的失效模型。这样得出的结果,自然无法实现失效预防。

针对这两类问题,笔者对DFMEA的方法做了一些改进,加入了自己的实践理解和操作经验,使之更为适合通讯产品设计的运用。该方法在某高新技术企业的交换机产品开发上进行了实施,收到了较好的效果。

2DFMEA流程

2.1DFMEA实施流程

DFMEA的实施一般可分为:DFMEA策划,表头填写,团队组建,失效调研,结构分析,功能分析,风险评估,风险量化,优化措施等,共计9个步骤。

上述9个步骤和产品的开发密切相关,是本文讨论的重点,但并不是DFMEA的全部。DFMEA是一个动态文件,在整个产品的生命周期都有效,它应该随着产品在市场的表现,不断的被更新,直到产品退市。这种意识是DFMEA得以成功实施的很关键的一点。

2.2DFMEA与IPD开发流程的关系

IPD(Integrated Product Development)是一种先进的产品研发流程,在通讯行业运用较广。在IPD流程中,产品研发一般包括以下六个阶段:概念阶段、计划阶段、开发阶段、验证阶段、阶段、品类阶段。其中概念阶段到验证阶段,一般认为是产品研发的关键阶段。也是我们DFMEA实施的主要阶段。

DFMEA的实施与IPD流程有以下几个关键的契合点:

2.2.1DFMEA策划在产品计划阶段结束前完成DFMEA策划的启动,一般要求在产品设计方案定型以后开始,一般建议该活动放在产品计划阶段内完成。该阶段是我们制定各种产品开发计划的关键阶段。这也包括DFMEA的实施计划。

2.2.2DFMEA的启动一般在计划阶段结束后计划阶段结束,产品马上进入开发阶段阶段。该阶段是产品设计实现的阶段,也是DFMEA实施的主要时段。

2.2.3DFMEA的优化措施必须在样机之前完成要保证让DFMEA分析的结论,能成功的导入设计。那就必须做到在设计冻结之前,完成第一次DFMEA分析。这样才能使我们的DFMEA不流于表面。

2.2.4DFMEA的更新必须在产品正式之前,至少完成一次在产品的验证阶段,我们要做大量的调试、测试工作,很可能会发现一些设计问题。这些问题需要更新到我们上个阶段的DFMEA分析报告。

2.2.5DFMEA需要在整个产品生命周期被持续更新

企业是否具备这种观念可以说是DFMEA在这个企业是否被成功实施的重要特征之一。只有坚持持续更新我们的DFMEA分析报告,才能做到知识的不断累积,进而用来提高下一个产品设计的质量。

有了上面5个关键契合点的保证,至少在流程上保证了DFMEA的成功实施。但是,要使DFMEA能真正为我们的设计保驾护航,还需要我们深入的了解DFMEA各步骤的内在逻辑关系。

3实施DFMEA

3.1DFMEA实施准备

3.1.1建立失效模型库失效模型库是一个创新型企业最重要的知识组成之一。它通常由产品故障数据库、售后维修记录、客户投诉等几个至关重要的数据库共同组成。这些内容基本上都是在市场上付出了高昂代价后,取得的知识积累。因此称得上是企业最核心的知识产权。这部分数据如何利用起来,指导新设计预防失效的发生,是失效模型库的最重要的价值体现。

(1)我们要确保失效模型库的数据能被方便检索,且不易被遗漏。失效模型的记录要尽可能的详实,这有助于使用者理解。失效模型至少应包括以下内容:功能模块、潜在失效模式、潜在失效后果、潜在失效原因、现行控制措施。为了便于检索,建议对于每一条失效记录都定义几个关键词。比如主芯片的型号,主电路的功能等。

(2)如何保证市场故障、售后维修或者客户投诉的内容能被整理,并放入失效模型库。企业应该建立这样的机制,鼓励相关人员为失效模型库作出贡献。只有充分动员全体人员的力量,才能使失效模式库不断得到更新和补充。

(3)需要考虑如何保护失效模型库。失效模型库是企业核心竞争力的体现,因此如何做好数据安全显得格外重要。主要包括防止数据库丢失和数据泄密两方面的工作。防止数据库丢失只需要做好备份工作即可,有很多方法可以采用。数据库保密工作可以通过权限控制来实现。

建立了一个有内容,易检索的失效模型库,为我们成功实施DFMEA打下了基础。至少它可以保证曾经出过的失效,我们不再犯。

3.1.2确定DFMEA的范围对于较复杂的通讯产品设计,要先做好模块分解。通讯产品的设计按照其采用的技术成熟与否,可以分为三个等级。第一级是完成采用新技术的设计。第二级是有类似技术可供参照的设计。第三级是完全相同的技术。

根据模块的技术成熟度,采取不同的DFMEA分析策略。技术成熟度高的,可以少做甚至不做分析;对于成熟度低的新设计,必须作为DFMEA分析的重点;而中间的第二级设计,笔者建议把精力放在设计变更部分。总的原则就是,把更多的精力向高风险的设计倾斜,这样才能使我们获得较好的投入产出比。

3.1.3产品模块分解通讯产品按照各组成电路/模块实现的功能,一般都可以拆解成“系统――子系统――部件”这样的金字塔结构。当然,系统复杂的产品将对应更多的层次。层次拆分过多或过少,都不利于我们理清各模块之间的关系。建议根据参与设计的角色或者职责分工来拆解整个系统。一个总的原则是,每个设计工程师负责自己那部分工作的DFMEA分析,总体规划工程师负责总成。

完成模块分解,是为了便于我们确定负责人,确定DFMEA团队的核心人员。企业针对自己的产品特点,应做一个较为全面的分解,这个分解出来的结构将变成模板,用于指导具体项目的模块分解。

3.2DFMEA策划

有了前面的准备,项目组可以在企划阶段(或者方案确定以后)策划DFMEA的实施计划。主要包括产品模块分解,指定DFMEA策略,指定模块负责人,确定完成时间等。

3.3DFMEA团队组建

DFMEA团队是基于利益相关方原则来建立的。至少会包括设计工程师,工艺制造工程师,测试验收工程师,质量工程师等。为了能发挥团队的力量,要监控所有成员对DFMEA的贡献度,否则容易流于形式。

3.4产品结构分析

很多设计人员在做DFMEA分析的时候,存在一定的盲目性,想到哪写到哪。根本无法保证产品的所有细节都被考虑到。做产品结构分析的作用就在于此,系统的、全面地分析产品的构成,确保各组成部分都能被分析到。

3.5产品功能分析

产品功能是产品的价值所在。对于通讯产品设计,笔者建议从需求分析入手,对产品功能进行全面的分析。开发的概念阶段一般都会产生一个叫产品需求的文档。它是产品经理充分了解客户需求后,得出的一个产品开发要求。只要我们牢牢把握了这个文档,并据此深入分析详细的功能。我们就可以基本做到不遗漏功能。

产品功能分析和产品结构分析一道,共同保证了我们对产品的全面分解。这些内容就构成了DFMEA标准表格的第一列“项目/功能”。

3.6风险评估

DFMEA风险评估的思想,是把潜在失效发生的严重性,发生的概率,发生后被检测到的可能性,这三个指标加权作为衡量一个失效风险的高低。

严重度、频度、探测度的评估具有一定的主观因素存在,不同的人对同一个问题往往会有不同的判断。我们不用去细抠具体的分值是多少,而应该把精力放在对前文表一到表三第二列内容的判断上。比如一个失效,我们判断它探测度的时候,只要确认它在那个阶段能被发现?如果在设计阶段被发现,那么就是3~5分,如果要到样机阶段才可能被发现,那么就是6~8分。

3.7量化评估

严重度、频度、探测度的分值加权,可以帮助我们判断失效风险的顺序,用RPN来表示。如何使用这三个参数,不同的企业有不同的方法。大部分企业采用三者相乘,以所得值的高低作为处理的优先顺序。对于通讯产品设计,笔者建议首先应考虑严重度。严重度超过8的失效可能导致企业付出惨重代价,比如违反法规导致的召回,对客户安全产生了问题而导致的诉讼等。因此,严重度超过8的失效应予以首要考虑。其次,再考虑以三者的乘积作为判断的依据。

无论采用哪种方法,RPN值所代表的含义都仅是一个处理的先后顺序。当只存在一个失效模式时,这个值无论多高都没有任何意义。笔者也不建议企业对RPN设定阀值,比如有些企业定义“RPN低于100的失效,可以不需要采取措施”,这样的设定容易产生惰性。

3.8优化措施

有了RPN值,我们就可以判断出哪些失效需要优先考虑优化措施。优化措施是针对降低频度和探测度而言的。一个失效的严重度一般不能被降低,除非是采取的措施是更换了关键模块/部件,或者是去除了某些功能。

优化措施需要明确负责人,完成时间等。只有把分析的结论导入了设计,我们的DFMEA才算落到了实处。

4结论

本文详细分析了DFMEA如何与IPD开发流程结合,为通讯产品开发企业导入DFMEA提供思路。

本文结合通讯产品设计的特点,详细论述了DFMEA的内部逻辑关系,并根据这个关系,详细讲解了DFMEA执行的步骤和方法,使企业能够成功运用DFMEA这个分析方法实现产品的失效预防。

本文还提供了一种企业知识管理的方法。

参考文献

第5篇:产品设计开发阶段范文

数据处理在质量控制中应用非常广泛,比如在在产品设计阶段产品设计阶段的质量控制已经成为产品质量控制的“瓶颈”。在明晰产品设计质量概念的基础之上,建立起产品设计质量控制层次模型,结合该模型,对当前典型的现代产品设计质量控制技术与方法:六西格玛设计、保质设计、产品设计波动风险管理、产品属性及早确定方法、设计过程防错法等的研究现状进行了综述,最后,通过对数据进行搜集。处理。分析总结了产品设计质量控制方法及技术研究存在的不足,并对后续研究作了初步的展望。逐步完善,从而对产品质量进行控制

关键词:产品设计质量、质量控制层次模型

控制技术与方法:通过对数剧处理对产品质量进行控制

一、正文

随着产品设计和全面质量管理与控制理论方法研究的不断深入,人们慢慢发现:产品质量的70%-80%是在设计阶段决定的;产品设计阶段的质量控制是产品的“瓶颈”,在产品设计阶段进行质量控制成效比最高。所以,人们不断从改进产品设计过程本身和集成质量控制方法两方面来进行研究,出现了以大量相关的产品设计阶段质量控制理论、技术和方法。尽管如此,产品设计阶段质量控制情况却不容乐观:挑战号航天飞机爆炸事件、火星气候轨道太空船失踪事件等根源于设计阶段质量问题的重大事故层出不穷;据一项调查显示,日本制造业70%的质量损失都根源于设计阶段企业产品质量控制成本居高不下,而且其构成不合理,设计阶段质量控制预防成本比重有待提高。

为此,加强产品设计阶段的质量控制方法及技术的研究和实践,是提高产品整体质量水平,优化和降低整体质量成本的最好途径。本文首先在产品质量概念的基础之上明晰了产品设计质量的概念,提出产品设计质量控制层次模型,结合该模型,对当前典型的现代产品设计质量控制技术与方法的研究现状进行了综述,最后,总结了研究中存在的不足,并对后续研究作了初步的展望。逐步完善,从而对产品质量进行控制。

为了对产品设计阶段的质量进行全面有效的控制,首先必须明确控制对象,即描述清楚产品设计阶段质量内容与表现形式。虽然关于质量控制的研究文献很多,但质量的概念还没有得到有效的定义,为此不少研究机构与学者对产品质量、设计质量的定义进行了相关的研究,试图解决上述问题。

在产品质量定义方面,典型的研究如下:iso9001:2000标准给出的定义,产品质量即一组固有特性满足要求的程度;欧洲质量标准din55350给出的定义,产品质量即产品属性和特征满足给定要求的程度。此外,哈佛大学商学院davida.garvin教授提出的产品质量的8维框架概念,丹麦技术大学工程设计研究所教授mikkelmorup提出的2类质量论,即q和q。

产品设计质量是产品质量在设计阶段的实例化,在这方面典型的研究如下:欧洲著名工程设计专家hubka.v提出了9种影响产品设计质量的因素,即顾客需求、技术体系、设计过程、设计人员、质量保证工具、技术知识库、设计过程的管理、设计环境和设计人员使用的过程及方法;我国学者谢友柏院士从设计的观点认为,产品质量是从属于功能的,质量特性依附于产品设计特征之上,没有功能就谈不上质量,质量是实现功能的程度和持久性的一种度量;美国知名质量管理专家dr.gavinfinn提出,产品设计阶段的质量,是通过图纸和产品设计技术文件等的质量体现出来,度量的一般标准为:实现功能需求的充分性几何数据的准确性和设计数据对下游需求的适配性等;挪威科学技术大学的einarj.aa教授提出从概率的角度来定义设计质量,即设计对象满足规范的概率,q设计=p概率设计对象满足规范根据系统设计方法、公理化设计方法和功能-行为-结构演进设计方法,产品设计阶段可以描述为:将需求在一定的约束条件下,分阶段依次映射为功能模型、结构模型,最后生成工程图纸和产品说明书,产品参数状态依次为需求参数、功能描述参数、结构描述参数和结构特征参数等。从上可以看出,产品设计的实质是设计参数状态和特征属性的变化,产品设计参数是产品设计信息承载的主体。为此,在结合产品质量和产品设计质量概念相关研究基础之上,论文从便于设计质量控制的角度给出设计质量的概念:即产品设计阶段质量特性满足产品功能和性能约束等要求的程度,度量程度的标准是各级设计的输入,度量的形式为设计输出/设计输入,其中质量特性是产品各级设计参数向质量控制视图映射的集合,产品所有质量特性的集合构成产品数据的质量视图,它们是质量控制应用领域操作的主要对象。

在明晰产品设计质量概念的基础之上,为了对其进行不同层次的有效控制,同时便于系统地分析其控制策略和方法,提出如下的产品设计质量控制层次模型,如图1所示。...

质量表现层...

质量特性层...

设计参数层

图1产品设计质量控制层次模型

从图中可以看出,对产品设计质量的控制可以从质量表现层、质量特性层和设计参数层等不同层次进行控制。质量表现层通过控制和消除质量问题的具体表现形式来达到,典型表现形式为功能波动、功能失效和设计错误等来保证产品设计质量,它属于产品设计质量控制的最外层;质量特性层通过控制决定和影响产品质量的质量特性来实现对产品设计质量的控制和保证,质量特性是产品的固有特性[10],可以从需求和各级产品设计参数中提取。它属于产品设计质量控制的中间层;设计参数层通过直接控制设计要求所关心的相关产品属性的设计参数,对其相关特性进行控制,达到对产品设计质量进行控制和保证的要求。它属于产品设计质量控制的最下层。随着人们慢慢意识到产品设计质量的重要性,如何使其得到有效的控制引起了学术界和工业界的广泛关注,在iso9000系列质量控制与管理标准体系的影响下,出现了一些实践证明行之有效的产品设计质量控制技术与方法。这些技术与方法在产品设计质量控制层次模型中分布如图2所示。

失效模式与产品设计波设计过程

影响分析田口方法动风险管理防错法

质量表现层

质量功能配置六西格玛设计

质量特性层

产品属性及设计评估保质设计

早确定方法

设计参数层

图2产品设计质量控制方法和技术分布层次模型

从上图中可以看出,这些技术和方法都从某个控制角度对产品设计阶段的质量进行控制,其中:失效模式与影响分析侧重从识别、分析和消除潜在功能失效来提高产品可靠性;田口方法侧重于通过增强设计方案的稳健性来提高产品质量,即提高产品抵抗制造和使用过程等外界环境因素波动的能力;产品设计波动风险管理法侧重于从总体上识别、评估和消除产品的关键特性的波动风险;设计过程防错法侧重于预防和控制设计阶段的错误来减少质量损失;质量功能配置侧重于优化产品定义,将顾客需求转化为工程要求,将顾客需求配置到设计当中去;六西格玛设计从质量改进的角度出发,以识别、优化和验证ctqs(criticaltoqualitycharacteristics,质量关键特性)为主线来提高产品设计质量;设计评估侧重对产品设计阶段性结果进行评估,评价其是否有能力满足相应的设计要求和设计约束,评估结论作为是否转入下一阶段设计的主要依据;产品属性及早确定方法[36]-[38]侧重于从预防设计缺陷负面影响,改进产品设计过程中分析计划,尽早对产品设计缺陷进行分析,确定产品属性,来保证产品设计质量;保质设计侧重于从总体上提出一套方法和工具来保证产品设计阶段的质量,由于质量概念的模糊性和广义性,保质设计正在成为一种集成dfx(designforx,面向产品全生命周期的设计)工具的集成框架。下面对六西格玛设计、保质设计、产品属性及早确定方法、产品设计波动风险管理和设计过程防错法等产品设计质量控制典型的技术和方法进行简要综述。

六西格玛设计(designforsixsigma,dfss)的初始思想起源于产品公差设计,随着实践的不断深入,渐渐地人们把这种思想应用到产品的参数设计、结构设计、功能设计和产品定义阶段等产品设计全阶段,渐渐地形成了贯穿于产品设计阶段的一套理论方法体系。六西格玛设计提供了一套识别、分析和转换产品开发过程中各级ctqs(criticaltoqualitycharacteristics,质量关键特性)的流程、工具和方法。iddov(identify(识别)、define(界定)、develop(展开)、optimize(优化)、verify(验证))流程是大家公认的适应于制造业的六西格玛设计流程。美国著名六西格玛设计专家subir.chowdhury对iddov流程各个阶段的详细内容和支持工具和方法进行了总结,其中包括:全面质量管理工具、设计控制工具和可靠性设计工具等。关于六西格玛设计方法的研究主要分为六西格玛设计流程以及和现有设计过程的融合、工具方法的使用集成和dfss项目实施方法等方面。

保质设计(designforquality,dfq),又名面向质量的设计,其概念产生于20世纪八十年代末,它是面向质量的产品设计方法学,其基本思想是将质量保证措施与设计过程有机的结合在一起,将产品质量需求和质量特征融入到产品设计过程中,确保产品设计质量,缩短设计时间,降低设计成本。dfq是一种新兴的理论,正在不断地发展和完善。hubka认为:dfq就是建立一个知识系统,它能为设计者实现产品或过程的要求质量提供所有必须的知识;m.morup博士把质量分为q和q两类:q-外部质量,指顾客能感受到的质量,即最终产品所体现的特征、特性;q-内部质量,指企业内部为实现q而进行的一切生产活动的质量,如采购、设计、生产、装配等质量,并基于全面质量管理pdca(plan-do-check-action)环提出了dfq的基本活动单元:制定目标、质量合成与质量评价决策构成。其中,规划单元制定各阶段的质量目标,合成单元采用各种设计方法进行两类质量的目标,评价决策单元以各阶段的质量目标为基准,对各设计方案进行分析对比,对产品的质量进行验证与择优,保质设计过程实际就是在质量两类论的基础上,以基本活动单元为手段,设计相应的内部质量q来保证外部质量q的过程;在国内,浙江大学机械系教授吴昭同和余忠华教授对保质设计策略和方法、保质设计中方案评价及其关键技术和基于知识的保质设计专家系统进行了研究。

产品零件尺寸和工艺的波动是影响产品质量的主要原因之一,田口(taguchi)和戴明(deming)为此给出了大量的论据,sixsigma作为一套系统的通过消除波动来提高质量的方法的成功也证实了这一点。为此,为了改进产品设计过程,麻省理工学院机械工程系教授annac.thornton在分析对19家企业22种工业实践调查结果的基础上,提出了一套基于关键特性的消除产品设计过程波动及其影响的方法和工具:产品设计阶段波动的波动风险管理框架(variationriskmanagementframework,vrm),为企业在设计阶段进行系统的质量控制提供一套有效的方法。vrm是一个持续识别、评估和降低波动风险的过程,波动风险是制造过程影响产品最终质量和失效成本的概率。它由三部分构成:识别潜在风险(identification)、评估相关风险(assessment)和通过控制策略降低风险等(mitigation),此外,这些过程还需要基础支持系统的支持(supporting),支持系统包括:文档管理、供应链管理和管理层支迟基于随着产品设计过程的进展,设计自由度逐渐下降,更改成本越来越高,产品属性相关知识逐渐增加的思想,为了缓解产品后期开发的时间和成本压力,德国慕尼黑工业大学(universityoftechnologymunich)ralfstetter教授等人提出了产品属性及早确定方法(earlydeterminationofproductproperties),尽早对产品设计缺陷进行分析,确定产品属性,来保证产品设计质量。在“由设计更改所导致的设计过程重复所引起的产品开发时间和成本可以通过早期阶段合理的应用分析来减少”的基本假设下,产品属性及早确定方法主要通过在产品设计早期增加分析过程来实现,分析过程包括:澄清任务、分析策划、性能分析和执行,由此来实现产品设计过程中的知识由低信息度向高信息度演变,辅助设计人员进行决策。为了便于工业应用,udolindemann等人开发出参数检查模板工具来支持整个分析过程,并在宝马(bmw)汽车公司进行应用研究,取得了较好的效果在日本丰田汽车公司的工业工程师shigeoshingo提出的poka-yoke(error-proofing,防错)方法的基础之上,美国stanford大学的manufacturingmodelinglaboratory首次提出了设计过程防错法的概念,针对当前设计错误的管理还停留在依靠设计评审和考评表进行反应式的被动管理的现状,他们提出一套主动预防性的设计过程错误预防方法(designprocesserror-proofing),对产品设计过程中的错误进行有效的管理,尽量减少设计错误和设计错误所带来的损失。设计过程防错法主要过程为:定义设计错误;识别错误;分析错误;预防错误。定义设计错误阶段给出设计错误即影响产品功能特征、成本和开发时间的事件集合;识别错误阶段识别出潜在的设计错误。选定目标过程,收集相关信息,分析找出设计过程的关键任务,找出可能存在的设计错误,并填写设计过程错误fmea表;分析错误阶段对识别出来的错误进行分类和分级。首先进行分类,分为知识错误、分析错误、通信错误、执行错误、更改错误和组织错误等。然后利用顾客权重错误公共指数(customerweightederrorcommonalityindex)分析对设计错误进行分级;预防错误阶段寻找相应的错误预防方法利用错误共性指数(errorcommonalityindex)找出错误基本原因,找出主动预防错误的方法。

在以上综述的基础上,总结出当前产品设计质量控制研究中存在的以下不足:

1、缺乏系统性的设计质量控制与保证理论方法研究。由于产品设计阶段质量控制问题没有制造、生产阶段那样明确和具体,目前还处于基于质量管理体系的质量表现层控制和基于设计评估的设计参数层控制相脱离的发展探索阶段,还没有形成一套以质量特性层为核心的独立的产品设计质量控制理论方法,产品设计质量控制理论基础亟待增强;

2、对新的设计模式下质量控制与保证方法的研究不足。并行设计和协同设计等新的产品设计模式为产品设计阶段质量控制提供支持的同时,也提出新的需求,如何建立和开展这些新的产品设计模式下的质量控制方法体系,已经成为制约产品质量水平进一步提高的“瓶颈”;③缺乏相应的软件系统支持。随着产品设计和开发过程和工具的数字化和自动化水平不断提高,为了支持该阶段的质量控制,必须开发出相关的产品设计质量控制软件和工具,并和产品数据管理(productxatamanagement,pdm)/产品全生命周期管理(productlife-cyclemanagement,plm)等产品设计开发平台进行集成。相应软件系统支持的缺乏已经成为制约该领域发展的绊脚石。在现有研究的基础之上,为了弥补当前研究当中的不足,本文对产品设计质量控制后续。

研究作如下初步展望:1、设计质量控制与保证基础理论方法研究。结合iso9000质量管理体系产品实现条款要求和产品设计过程自身特点,基于质量特性层建立起外层质量表现和内层设计参数之间的内在联系,研究质量特性提取、筛选和传递等方法,在产品设计阶段形成产品数据的质量视图,基于质量特性建立起系统的设计质量控制与保证基础理论方法;2、基础理论方法的实现技术研究。在明确质量特性的重要地位基础之上,基于质量特性建立起贯穿产品设计阶段的质量控制方法体系,整合现有设计控制和质量控制方法,体现产品设计质量控制基础理论;3、集成化的软件支持工具系统开发。在已有计算机辅助质量系统(computeraidquality,caq)的基础上,以产品设计质量信息管理系统为起点,开发出识别、分析和控制产品质量特性的工具和方法,建立起贯穿于产品全生命周期的集成化质量控制与信息管理系统。

第6篇:产品设计开发阶段范文

关键词:产品设计;成本控制;对策

新产品研发设计阶段是企业生产运营的前导性环节,产品成本构成中大部分在此阶段就确定。因此,研究产品研发阶段成本控制的方法体系,具有重大的现实意义和应用价值。

设计成本是具有决策性的成本。一个产品的全生命周期包含了产品成长期、成熟期、衰退期3个阶段,这3个阶段的成本控制重点是不同的,即设计成本、制造成本、销售服务成本。产品研发和设计是制造、销售的源头,产品一旦完成研发,其材料成本、人工成本便已基本确定,统计表明产品成本的80%是在产品的设计阶段确定的。因此,以研发过程的成本控制作为整个产品成本控制的起点,在设计过程中对产品成本进行有效的估算、预测,这对于企业提高市场竞争力是十分关键的。

一、新产品研发设计阶段的成本控制

(一)成本控制的定义

成本控制,就是依据一定时期建立的成本管理目标,在控制主体的责权范围之内,于生产耗费发生之前和企业成本形成过程之中,为提高成本效益而对各种影响因素所采取的主动预防和及时调节措施。一般包括以下程序:

1、根据定额制订成本标准,并据此制订各项降低成本的技术措施。

2、执行标准。即对成本的形成过程进行计算和监督。

3、确定差异。核算实际消耗脱离成本指标的差异,分析成本发生差异的程度和性质,确定造成差异的原因。

4、消除差异。挖掘增产节约的潜力,提出降低成本的新措施。这体现了成本核算的目的重点在于为强化成本控制管理职能提供成本信息的指导思想。

(二)成本控制的原则

1、效益性原则。成本控制的效益在很大程度上并不是体现在生产经营活动过程之中,是取决于生产经营活动过程之前,预防性管理行为的科学性和有效性,从成本事前控制中,挖掘不断降低成本的潜力。为了保证设计的产品在给定的市场价格、销售数量、功能需求等条件下取得可观的利润,在新产品的设计研发阶段,设计人员应该加强成本分析,降低产品的制造成本,获得最大的效益。

2、全面性原则。成本是一项综合性价值指标,它既受到生产经营活动中众多复杂、相互制约技术经济因素的影响,同时也涉及企业管理工作的方方面面。新产品的开发涉及到多个相关部门,应将采购、设计、生产、工艺等部门纳入整个新产品开发的项目设计小组中,有利于大家集中精力从全局的角度去考虑成本的控制,而不允许个别部门强调某项功能而忽略其他功能,必须从全局出发整体考虑成本的控制问题。

3、动态原则。成本控制还应注意时间因素和阶段性,研究成本的发展趋势,随时修订标准与规范。在整个产

品生命周期内动态的考虑成本控制,不同的阶段采用不同的方法,紧跟市场兼顾性能将设计成本降低。

二、新产品研发设计阶段成本控制对策

(一)引进目标成本的概念

目标成本是指在新产品的设计开发过程中,为实现目标利润而必须达到的成本值,目标成本=目标售价-目标利润。产品的目标成本在设计成功后就基本成型,产品后期的生产制造工序只能通过降低生产过程中的损耗和提高装配加工效率来降低产品成本。因此,为了保证设计的产品在给定的市场价格、销售数量、功能需求等条件下取得可观的利润,在产品设计研发阶段引进目标成本的概念是成本控制的基础。在新产品研发设计阶段引进目标成本应坚持以下原则:

1、以目标成本作为衡量的原则。通过目标成本的计算有利于在研发设计中关注同一个目标,将符合目标功能、目标品质和目标价格的新产品投放到特定的市场。因此,在新产品的设计过程中,当设计方案的取舍会对产品成本产生巨大影响时,应当采用目标成本作为衡量标准。

2、目标成本控制的全面性。对于新产品的研发,企业应该组织相关部门人员参与(考虑将采购、生产、工艺等相关部门纳入新产品的研发设计小组),这样有利于大家集中精力从全局的角度去考虑成本的控制。

(二)运用价值工程分析技术

价值工程(VE)是研究如何使产品功能与成本达到最优结合的一门科学。它研究的主要内容是如何用最少的人力、物力、财力和时间去实现必要的功能,生产符合用户需要的产品,即用最少的成本去实现产品的必要功能。价值工程中的价值是一种评价标准,它以产品的效用和为获得这种效用而投入资源的比例来评价价值的大小。

产品功能分析和产品成本分析是价值工程的两个核心内容。产品功能分析的目的是保证产品的必要功能,取消不必要功能和过剩功能;产品成本分析是在满足必要功能的前提下,研究如何使产品功能与成本达到最优结合,研究降低成本的途径。利用价值工程理论对产品设计成本进行分析具体包括以下4个步骤:确定价值工程的对象;对产品进行功能分析,计算功能评价系数;对产品进行成本分析;计算产品中各零部件的价值系数,对其价值进行评价。

同时,在新产品研发设计阶段运用价值工程应注意以下问题:

1、树立成本避免思想。现代成本管理强调树立成本避免思想。成本避免的核心是避免成本的发生,从预防成本发生方面挖掘降低成本的潜力。成本避免思想将降低成本的重点由生产阶段转移到了产品开发和设计阶段,要求防患于未然,进行事前的成本控制。

2、产品设计人员应具有成本意识。产品设计人员应树立一种观念:“产品成本是设计出来的,不是生产出来的。”这要求设计人员在开发新产品时,不仅要考虑技术上可行,还要考虑经济上合理。必须向设计人员灌输成本效益理论和价值工程理论,使其在产品设计中考虑产品成本问题。

3、在企业中设立成本工程师职位。价值工程是一门综合性学科,涉及工程技术、经济理论、管理学和财务学等。但现实情况是,懂技术的不懂经济,懂经济的不懂技术,这为推行价值工程带来了不小的难度。比较可行的办法是在企业中设立成本工程师职位,要求从事该项工作的人员应同时掌握工程技术、经济理论和财务知识,能对产品设计进行审查,分析判断其在经济上是否合理。该职位的设立将为价值工程的推行创造有利条件。

(三)面向成本的设计、生产和管理是成本控制的有效方法

面向成本的设计方法(DFC)的出发点是在产品设计阶段为设计者提供支持工具,使得设计者能够综合考虑产品生命周期中的加工制造、装配、检测、维护等多种成本因素;通过对产品技术经济性评价,设计者根据成本原因,及时进行设计修改,从而达到降低产品成本的目的。引入面向成本的设计模式是降低成本的有效方法之一。在整个产品生命周期内考虑设计成本,主要分为3个阶段:在产品的规划阶段,主要是规划产品层次的目标成本,将其作为产品设计的一个制约条件;在产品的原理设计阶段主要采用价值工程分析法选择最优方案进行工作;在产品技术设计阶段主要是进行目标成本的分解和传递以及各主要零部件的价值分析。根据面向成本的设计方法,在产品概念设计阶段,应用价值工程分析方法,实现产品结构优化;在产品详细设计阶段,通过建立包含制造加工、装配、检测等成本信息的产品模型,实现产品的技术经济性评价,根据评价结果,及时进行产品再设计,降低产品成本。

综合以上3个阶段,试拟制新产品研发决策的路径(见图1)。

三、结论

产品设计过程中的设计成本只有低于或等于目标成本,才能保证目标利润的实现。同时,面向成本的设计一定要考虑市场的导向,具有前瞻性。在产品设计阶段中的成本控制不是简单的成本降低,而应重在成本避免和立足预防,将成本管理和产品研发设计有机的结合,才能真正做到在产品设计阶段控制成本,提高企业的市场竞争力,因此具有广泛的研究和应用价值。

参考文献:

1、应文琴.产品生命周期成本预算管理与控制研究[J].财会通讯,2007(5).

第7篇:产品设计开发阶段范文

一、质量管理体系对设计与开发的有关规定

在我国推行的的规定ISO9000中,对设计与开发这一术语给出了明确的说明,其指的是根据需求或者要求转变为产品的过程,这一过程要充分基于客户的需求,站在客户的角度,并在过程中集思广益,将群体的力量予以发挥。同时依据条款的基本规定要按照科学合理的程序对设计与开发过程予以优化,但并非限定创造性思维,反而注重创新,目的是推动产品的升级与革新。结合体系中的规定来看,要从设计的策划端入手,注重实施的过程,即输入、输出和控制,其中控制指的是评审、验证和确认的过程,但在初步确认后并不能说明产品已经合格,还要经过设计评审的阶段,说明需要变更的项目和活动,进而保证产品更为贴合客户的需要。整个过程彰显出动态循环PDCA的优势,利用螺旋上升的原则,本着持续改进的理念,在动态监管的环节中逐渐指出所暴露的问题,从质量的把控上给出解决问题的办法,以此提升产品的质量。

二、质量管理体系在机械设计与开发中的运用

1.策划阶段。在此阶段所给出的决策意见将直接影响设计与开发的大方向,因此要从科学性和合理性的角度分析所给定的内容能否满足生产进度和质量的要求,以此完善策划建议。首先,要生成设计与开发任务书,说明项目的来源,并明确在此过程应当遵从的规范和标准,呈现出客户对产品应用上的需求和性能,保证各项活动均契合法律法规的要求,以此保障设计与开发过程的安全性。设定总体进度要求,明确每一步骤的基本操作和任务,设置阶段性和总体性的目标,将此作为检验的标准。其次,要结合项目任务书中的具体要求,选定项目负责人,根据相应的人员结构为各部门制定工作要点,说明其所负责项目的范围,进而各部门依据总体目标设置相应的计划,使得部门内外均能够合理化沟通,保证从设计概念的落定阶段到实施过程和更改阶段都能够得以全面管理和控制。计划制定的类目要具备针对性,但不可过于冗杂,要具备条理性,将执行人和项目内容一一对应,也可生成流程图,体现出程序的对应关系。再其次,分段管理,将开发与设计过程划分为多个阶段,从每个阶段的任务入手,理顺部门和人员结构的沟通关系和责任,针对输出形式予以确认,并说明在遇到需要变更的突发事件后要及时调整,以此维持动态更新的状态。在完成以上所阐释的内容后,应当开展技术接口会议和组织碰头会议,安排每个部门的工作,说明不同部门间的接口关系,使得每个参与到项目中的人员都能够清楚了解到设计的内容和进度,以便于提前做好防范工作,将阶段性任务目标予以落实。同时要提醒各部门负责人在实际工作中要制定部门计划,要求每个参与人员都能树立责任意识,及时发现质量问题和与客户需求相悖的设计开发活动,以此缩短问题的处理时间,保证在实际工作中仍旧维持高度的敏锐性,提升质量控制的效果。2.输入阶段。输入是为输出服务的阶段,其属于质量管理的关键时期,因此相关人员要有意识的提升个人基本能力和素养,对于设计与开发的结果合理把控,并提升输入的适宜性和充分性,由此保证资源投入和实施效果的最终成效。在此时期,要评审设计开发输入的适配性和充分性,设计项目组要从设计输入的清晰程度、完整程度和结构运行矛盾性等多个方面说明是否与标准相符合。将评审的结果给出,依据此,项目人员即可在完全了解后将其执行,提升工作的顺利程度。在评审中容易发现,并非所有的输入都能够与实际需求完美契合,此时对于不符合合理性要求的问题要及时与设计开发和技术人员进行沟通,为问题解决献计献策,并就所给出的意见说明其是否可行,最后敲定统一的解决方案。如若问题在短时间内无法得以彻底解决,这时就需要给出对应的缓解措施,在历经试验、调研后说明是否能够应用到实际作业中。对于出现整改的内容要能够准确记录在任务书中,以此保障输入的清晰程度,避免因资料不清或者责任不明确而带来推诿扯皮的影响,保证交付的质量。一般采取会议评审的办法,将产品性能、功能和客户要求作为输入信息,考量其是否能够符合法律法规的要求,同时各材料是否清楚完整地讲明在设计与开发中要达成的目标,以此保证各材料间不会出现相互矛盾的情况,整体具备协调统一的特征。3.输出阶段。输出的设计开发的结果,因此其应当契合多方面的要求。首先要符合设计开发输入阶段所给出的材料的要求,其次要能够具备指引采购和生产等工作的功能,指出服务和产品特性信息,以此说明产品接收的准则,讲明服务和生产中的试验和检查要点,从而关注到产品正常使用和安全运行的充分条件,降低缺陷出现的可能性,减弱风险等级,以此维持产品的特性。除此以外,还要从充分性的角度衡量输出的结果,只有在授权人员给出批准的结果后,才能放行输出文件,由此提升文件的适宜性和充分性。机械设计与开发过程中要输出采购文件、检查标准、设计验收标准、说明书、计算文件和图纸等,展现出在设计开发中所应用的技术与特殊工艺,有些机械设备其要经过无损检测和辅助处理的过程才能产出更为优质的产品,面对这一产品需要在工艺评定后形成作业指导书和工艺文件,此类文件在输入阶段无需过分要求。验证设计开发的关键是对接输入输出的要点,根据要求于产品输出前完成,在验证的环节如若发现有些输出与输入间存在着一定的差距,此时应当先验证设计方案而后更换计算方法,对结果的准确性加以证明,比较类似设计与新设计间的契合度,再次评审输出文件,并保证独立性。将验证的结论生成报告文件,如若在验证的过程中发现不符的情况,应当提出改进措施,将改进办法填入到验证报告中,以此保证在多次验证中可作为参照参考,保证合格水平。4.评审阶段。此阶段要将早期报警原理应用其中,群策群力,检查设计产品,专家代表结合关键节点和关键阶段的质量目标,全面且正式的对现有的结果加以检验,从而给出检查结果,将结果变为合规文件的形式作用于后续综合评定阶段。针对其中所发现的不足之处说明问题的应对办法,细化设计建议内容,尽可能消除反复作业的情况,保证工期。这就说明项目设计人员和承接单位的领导人员要从自身的职能出发,不可将评审工作当做额外作业,提升责任意识水平,保持高度严肃认真的态度。因此,在质量管理体系的指引下,应当预先将输出评审资料交付给专家人员,并开展评审活动,将结论内容的操作性提升,跟踪落实专家所给出的意见。5.工艺评定阶段。在机械设计与开发的环节涉及到一些较为复杂和特殊的工艺,作为特殊工序其与基本作业间存在着差别,要针对特殊工艺展开评定活动,设计工艺参数,依据现阶段的技术水平和复杂程度敲定工艺参数,以此编制工艺设计报告,并查看所应用的设备其能力水平,鉴定人员资格。开展正交试验活动,结合所选定的参数,动态监控过程参数,采取分组检验的办法,将结果真实记录和呈现。6.试生产阶段。依据所给出的工艺文件进入到产品的试生产阶段,试验所有的性能指标,按照检验规程评定所运用的工艺、技术等能否产出相应的质量,判定与规范和标准的匹配程度,从而制定出报告,说明试验结果。此过程同样要求设定动态监管的办法,发现问题及时解决,并将设计更改的内容填写完全,将记录保存完好。7.确认阶段。此阶段设置的意义在于能够说明所试生产的产品能否与预期用途和规定使用需求相契合,在该阶段作业中要提前设定作业的时间,一般在产品正式交付使用前或者服务提供前要开展设计与开发的确定作业。采用样机试验的办法,对作业条件真实重现,试验产品操控和功能的齐全程度,依据相关标准和工业标准组织开展现场评定的作业,用户代表和相关单位人员要同时在场,只有产品的性能等达标才可由代表签署鉴定结论文件,以此为产品的运行和生产过程保驾护航。8.最终评审阶段。在试生产、确认阶段都达成作业目标后,再次对规范要求和标准作出最终评价,该阶段的参与主体要与此设计开发无关,做此安排的原因是要脱离设计过程,从整体的角度评定设计方案的合理性,从而在评审合格后即可进入到批量生产阶段。9.变更补充说明。在客户所提出的需求变化时,产品的性能等多方面都会产生变化,面对这一情况要变更已经完成的评审和验证结果,同时要将更改的具体过程记录完全。总体而言,确认、验证和最终评审的程度取决于更改的重要程度和范围,举例来说如若仅仅是局部被更改,此时要考虑到所更改的部分对于整体的性能、结构的影响情况,还需要考虑到对已经交付的产品的制约作用,要从局部和整体两个方向确定更改后的质量。

三、结束语

第8篇:产品设计开发阶段范文

[关键词] 汽车差速器 虚拟装配 主模型 并行设计

一、引言

“虚拟装配”(Virtual Assembly)是产品数字化定义中的一个重要环节,在虚拟技术领域和仿真领域中得到了广泛的应用研究。通常有2种定义:

1.虚拟装配是一种零件模型按约束关系进行重新定位的过程,是有效分析产品设计合理性的一种手段。该定义强调虚拟装配技术是一种模型重新进行定位、分析过程。

2.虚拟装配是根据产品设计的形状特性、精度特性,真实地模拟产品三维装配过程,并允许用户以交互方式控制产品的三维真实模拟装配过程,以检验产品的可装配性。

本文结合差减速器研制的特点,给出如下的定义:虚拟装配是在计算机上完成产品零部件的实体造型,并且进行计算机装配、干涉分析等多次协调的设计过程,实现产品的三维设计过程与零部件装配过程的高度统一。虚拟装配技术在机械设计的应用研究中,是一种全新的设计概念,它为产品的研制提供了一种新的设计方法与实施途径,它的成功依赖于对产品总体设计进程的控制。同时,产品的零部件模型数据的合理流动与彼此共享是实现虚拟装配技术的基础。虚拟装配包括设计过程、过程控制和装配仿真三部分。

二、虚拟装配基本设计思想及内涵

1.以设计为中心的虚拟装配

以设计为中心的虚拟装配(Design-Centered Virtual Assembly)是指在产品三维数字化定义应用于产品研制过程中,结合产品研制的具体情况,突出以设计为核心的应用思想,这表现在以下三个层次,如图1所示。

(1)面向装配的设计(DFA)。即在设计初期把产品设计过程与制造装配过程有机结合,从设计的角度来保证产品的可装配性。引入面向产品装配过程的设计思想,使设计的产品具有良好的结构,能高效地进行物理装配,能在产品研制初期使设计部门与制造部门之间更有效地协同工作。

(2)自顶向下(Top-down)的并行产品设计(CPD)。并行产品设计是对产品及其相关过程集成、并行地进行设计,强调开发人员从一开始就考虑产品从概念设计直至消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响,把一切可能产生的错误和矛盾尽可能及早发现,以缩短产品开发周期,降低产品成本,提高产品质量。

(3)与Master Model相关的可制造性设计和可装配性设计。产品研制是多部门的协同工作过程,各部门间的合作往往受到各个企业的生产条件等方面的限制,结合各个企业的生产能力和生产特性,改进产品设计模型的可制造性、可装配性,减少零部件模型的数量和特殊类型,减少材料种类,使用标准化、模块化的零部件,是非常必要的。以不同阶段的Master Model为核心,可以保证产品研制的不同阶段数据结构完整一致,保证产品研制的各个部门协同工作,实现CAD/CAM/CAE系统的高度集成,有效提高产品的可制造性和可装配性。

2.以过程控制为中心的虚拟装配

以过程控制为中心的虚拟装配(Process-Centered Virtual Assembly)主要包含以下两方面内容。

(1)实现对产品总体设计进程的控制。在产品数字化定义过程中,结合产品研制特点,人为地将虚拟装配技术应用于产品设计过程,该过程可以划分为三个阶段:总体设计阶段、装配设计阶段和详细设计阶段。

①总体设计阶段。总体设计阶段是产品研制的初期阶段,在此阶段进行产品初步的总体布局,主要包括:建立主模型(Master Model)空间;进行产品初步的结构、系统总体布局。

②装配设计阶段。装配设计阶段为产品研制的主要阶段,在此阶段产品三维实体模型设计已经基本完成,主要包括:产品模型空间分配(装配区域、装配层次的划分);具体模型定义(建立几何约束关系、三维实体模型等)以及应力控制。

③详细设计阶段。详细设计阶段为产品研制的完善阶段,在此阶段完成产品三维实体模型的最终设计,主要包括 :完成产品三维实体模型的最终设计,进行产品模型的计算机装配,进行全机干涉检查。

(2)过程控制管理。通过对过程模型的有效管理,实现对工程研制过程中各种产品设计结果和加工工艺等产品相关信息的管理,从而实现优化产品开发过程的目的。

3.仿真为中心的虚拟装配

以仿真为中心的虚拟装配(Simulate-Centered Virtual Assembly)是在产品装配设计模型中,融入仿真技术,并以此来评估和优化装配过程。其主要目标是评价产品的可装配性。

(1)优化装配过程。目的是使产品能适应当地具体情况,合理划分成装配单元,使装配单元能并行地进行装配。

(2)可装配性评价。主要是评价产品装配的相对难易程度,计算装配费用,并以此决定产品设计是否需要修改。

三、应用研究

1.基础应用环境

虚拟装配技术在汽车差速器设计中的应用,需要以一定的基础应用环境作为平台,主要包括以下几个方面:协同工作环境、统一的信息编码系统,以及机械通用基础标准。

(1)协同工作环境。有一个协同工作的基础环境,实现支持异地设计、异地装配、异地测试的工作环境,特别是基于网络的三维图形的异地快速传递、过程控制、人机交互的基础环境是非常必要的。

(2)统一的信息编码系统。汽车差速器的设计是一项复杂的系统工程,必须能够实现平台的协同设计,又能对各种产品数据进行管理和传递,保证在正确的时间把正确的信息以正确的方式传递给正确使用的人。因此,采用统一的信息编码系统是一项重要的应用基础环节。

(3)机械通用基础标准。虚拟装配技术如果要实现行业CAD/CAE/CAPP/CAM技术的有效集成和厂所之间的数据交换,必须采用机械通用基础标准。

2.汽车差速器的传动装置虚拟装配技术应用研究

我们选择传动装置的虚拟装配技术应用研究作为工程实例,对虚拟装配技术的工程应用思想、方法、具体实施途径作进一步研究,为下一阶段整个差减速器的应用提供一种基本的理论支持。

(1)总体设计阶段。根据减速器总体设计要求以及基本的总体设计参数,建立轴和齿轮的主模型空间,并进行初步的总体布局。在此阶段,主要包括以下基本步骤:根据已有工程图样建立粗糙模型;布置部分初始模型;对系统构件进行初步布置、建立初始模型。本阶段结束时,必须冻结已经建立的产品主模型空间,作为模型设计共享的基础。

(2)装配设计阶段。这是减速器模型具体建立阶段。本阶段主要包括以下基本步骤:建立各部件的实体模型;定义具体结构装配的分解线路(建立装配层次、装配区域);建立模型间的具体装配约束(Constraints)关系;从共享数据库中提取相应的结构模型; 进行计算机装配(Computer Mock-Up,简称CMU),以及进行干涉检查。

(3)详细设计阶段。本阶段完成减速器所有零件的设计工作,保证减速器所有零件干涉自由,设计模型如图2所示。

四、商业价值探讨

虚拟装配的应用研究在国内研究所才刚刚起步,无论是在船舶、飞机、机械等领域的产品研制与开发中,还是在其他的轻工艺产品的开发中,人们已经逐渐地认识到虚拟装配所能发挥的巨大作用和发展潜力。在差减速器的设计过程中采用的装配思想改变了产品研制人员的研制习惯和观念,采用合理的虚拟装配应用方法、建立一定的组织机构是实现虚拟装配的核心,产品数据在研制中的合理管理和流动是实现虚拟装配的基础。因此,虚拟装配技术有极高的商业价值

第9篇:产品设计开发阶段范文

论文摘要:设计阶段的成本决定了大部分产品全生命周期成本,基于此,本文在分析产品成本设计的基础上,具体阐述了产品成本设计的步骤及各步骤产品成本设计的主要工作。论文关键词:产品成本设计 目标成本 全生命周期成本 一、引言为保证核心竞争力,企业在保证产品质量、差异化与重点化同时,必需降低成本。成本成为决定产品竞争力的重要因素。传统的成本会计与管理控制侧重于制造过程,然而,产品成本的很大程度上是在产品设计阶段决定的[1]。如图1所示,设计阶段决定了整个产品生命周期成本的70%以上,但所需现金流出仅占5%左右,事实上,一旦产品设计完成,成本在以后阶段降低的空间相当有限。因此,应将产品成本管理的重点放在产品设计阶段,并将成本管理从制造阶段扩展到整个产品生命周期,实现全生命周期成本管理。而产品成本设计PCD (Product Cost Design)正是一种在设计阶段进行成本管理的方法体系。 二、产品成本设计内涵与过程产品成本设计源于于20世纪60年代日本丰田汽车公司的目标成本管理,是在“面向成本的产品设计(DFC)”和“按费用设计(DTC)”等方法的基础上发展起来的一种新体系,属于产品设计与企业管理两个领域的交叉部分,是当前多种技术发展后的结果,不仅包括设计方法学、企业管理学,还包括计算机科学、优化方法学、控制理论等[10]。产品成本设计PCD (Product Cost Design),是面向产品设计全过程的根据产品设计信息对产品的目标成本进行估算建模、优化控制和分析决策的智能方法、技术和系统。其目的旨在配合功能, 引导和优化产品开发设计。产品成本设计过程如图2所示 上述过程图可见,成本设计的关键是与动态市场相适应的目标成本的确定和竞争性成本压力的分解传递。目标成本与开发设计过程的直接关联性决定了它在产品成本目标系统中的典型代表性。科学预测、推算、评价、优化产品设计目标成本, 不仅对未来产品价格、企业利润产生决定性影响, 而且对开发费用预算、使用成本的控制具有类推借鉴意义。 产品设计的每个阶段相应都有目标成本“确定à估算à评价反馈”的过程,每一次循环都是对成本的一次修正。在整个修正循环中各阶段的功能有所不同。下文结合各个设计阶段对产品成本设计的关键点进行阐述 三、概念设计阶段产品成本设计3.1 采用协同设计确定目标成本产品级目标成本确定基本公式如下[2]: 式中: Kziel ———目标成本;P ———用户可接受的市场价格;G ———计划利润;I ———各种税金;T ———营销费用;KV ———可变计件成本(计划) ;KPPE ———开发规划费用(计划) ;Kftx ———产品寿命周期承担的固定费用份额(计划) ;m ———产品数量。 等式第一项反映市场对目标成本的影响, 而第二项则指出了设计过程中为达到目标成本应控制的因素。从公式中可知,目标成本确定时, 既要考虑竞争对象的价格水平,还要考虑用户的经济能力。因此产品级目标成本的确定不是某一个部门的事,而涉及到企业甚至整个供应链的全过程各个环节。如图3所示,采用基于互联网的协同设计环境可在概念设计阶段改变了原有的线性设计流程,以并行工程的方式进行产品设计,各种功能小组互相作用与反馈重叠,目标成本方法在这种集成式设计中起了重要作用。 3.2 利用价值工程评价与修正目标成本价值工程提供了一种系统性的方法评价设计与生产中可选方。企业中普遍运用价值工程的类型是功能分析,即对产品的每一主要功能或特征的效用和成本进行考察。这种分析的目的是确定效用与成本间的平衡。在复杂的产品设计中,所有组件累加形成最终产品的成本与价值。价值工程需要协同功能组去分析每种产品功能相关联的价值。这对每种功能价值的成本比率确定至关重要。价值工程由分析与确立两个步骤引导。在分析步骤中,决策与制造专家组调查产品功能价值与评价价值。在研究产品功能特点及成本、价值的基础上确定产品的价值系数:Vi = Fi/Ci 其中∑Fi&nbs