基本要求
一項(xiàng)成功的設(shè)計(jì),應(yīng)滿足多方面的要求。這些要求,有社會(huì)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(shí)用,因此,設(shè)計(jì)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(jì)應(yīng)是豐富多彩的、異想天開(kāi)的和使人感到有趣的。設(shè)計(jì)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(huì)發(fā)展要求
設(shè)計(jì)和試制新產(chǎn)品,必須以滿足社會(huì)需要為前提。這里的社會(huì)需要,不僅是眼前的社會(huì)需要,而且要看到較長(zhǎng)時(shí)期的發(fā)展需要。為了滿足社會(huì)發(fā)展的需要,開(kāi)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(duì)國(guó)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(jì)劃、有選擇、有重點(diǎn)地引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品,有利于贏得時(shí)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(jì)和試制新產(chǎn)品的主要目的之一,是為了滿足市場(chǎng)不斷變化的需求,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。好的設(shè)計(jì)可以解決顧客所關(guān)心的各種問(wèn)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(shí),好的設(shè)計(jì)可以節(jié)約能源和原材料、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本等。所以,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí),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(shí),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(huì)所承認(rèn),并能取得經(jīng)濟(jì)效益,就必須從市場(chǎng)和用戶需要出發(fā),充分滿足使用要求。這是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)產(chǎn)品時(shí),必須對(duì)使用過(guò)程的種種不因素,采取有利措施,加以防止和防護(hù)。同時(shí),設(shè)計(jì)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(shí)間內(nèi)和預(yù)定的使用條件下正常工作的概率。可靠性與性相關(guān)聯(lián)??煽啃圆畹漠a(chǎn)品,會(huì)給用戶帶來(lái)不便,甚至造成使用危險(xiǎn),使企業(yè)信譽(yù)受到損失;
易于使用。對(duì)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(jì)還要考慮和產(chǎn)品有關(guān)的美學(xué)問(wèn)題,產(chǎn)品外形和使用環(huán)境、用戶特點(diǎn)等的關(guān)系。在可能的條件下,應(yīng)設(shè)計(jì)出用戶喜愛(ài)的產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的欣賞價(jià)值。
制造工藝要求
生產(chǎn)工藝對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠限度地降低產(chǎn)品制造的勞動(dòng)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)任務(wù)書(shū)
技術(shù)任務(wù)書(shū)是產(chǎn)品在初步設(shè)計(jì)階段內(nèi),由設(shè)計(jì)部門向上級(jí)對(duì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)提出體現(xiàn)產(chǎn)品合理設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)性和推薦性意見(jiàn)的文件。經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)后,作為產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其目的在于正確地確定產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案、主要技術(shù)性能參數(shù)、工作原理、系統(tǒng)和主體結(jié)構(gòu),并由設(shè)計(jì)員負(fù)責(zé)編寫(xiě)(其中標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求會(huì)同標(biāo)準(zhǔn)化人員共同擬訂),其編號(hào)內(nèi)容和程序作如下規(guī)定:
1.設(shè)計(jì)依據(jù)(根據(jù)具體情況可以包括一個(gè)或數(shù)個(gè)內(nèi)容):
⑴部、省安排的重點(diǎn)任務(wù):說(shuō)明安排的內(nèi)容及文件號(hào);
⑵國(guó)內(nèi)外技術(shù)情報(bào):在產(chǎn)品的性能和使用性方面趕超國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平或產(chǎn)品品種方面填補(bǔ)國(guó)內(nèi)“空白”;
⑶市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)情報(bào):在產(chǎn)品的形態(tài)、型式(新穎性)等方面滿足用戶要求,適應(yīng)市場(chǎng)需要,具有競(jìng)爭(zhēng)能力;
⑷企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和年度技術(shù)組織措施計(jì)劃,詳述規(guī)劃的有關(guān)內(nèi)容,并說(shuō)明進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)上的必要性。
2.產(chǎn)品用途及使用范圍。
3.對(duì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)提出有關(guān)修改和改進(jìn)意見(jiàn)。
4.基本參數(shù)及主要技術(shù)性能指標(biāo)。
5.總體布局及主要部件結(jié)構(gòu)敘述:用簡(jiǎn)略畫(huà)法勾出產(chǎn)品基本外形,輪廊尺寸及主要部件的布局位置,并敘述主要部件的結(jié)構(gòu)。
6.產(chǎn)品工作原理及系統(tǒng):用簡(jiǎn)略畫(huà)法勾出產(chǎn)品的原理圖、系統(tǒng)圖,并加以說(shuō)明。
7.國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的水平分析比較:列出國(guó)內(nèi)外同類型產(chǎn)品主要技術(shù)性能、規(guī)格、結(jié)構(gòu)、特征一覽表,并作詳細(xì)的比較說(shuō)明;
8.標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求:
⑴應(yīng)符合產(chǎn)品系列標(biāo)準(zhǔn)和其它現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況,列出應(yīng)貫徹標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)與范圍,提出貫徹標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)組織措施;
⑵新產(chǎn)品預(yù)期達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù):列出推薦采用的標(biāo)準(zhǔn)件,通用件清單,提出一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)件,通用件系數(shù)指標(biāo);
⑶對(duì)材料和元器件的標(biāo)準(zhǔn)化要求:列出推薦選用標(biāo)準(zhǔn)材料及外購(gòu)元器件清單,提出一定范圍內(nèi)的材料標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)和外購(gòu)件系數(shù)標(biāo)準(zhǔn);
⑷與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化水平對(duì)比,提出新產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化要求;
⑸預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)濟(jì)效果:分析采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購(gòu)件及貫徹材料標(biāo)準(zhǔn)和選用標(biāo)準(zhǔn)材料后預(yù)測(cè)的經(jīng)濟(jì)效果。
9.關(guān)鍵技術(shù)解決辦法及關(guān)鍵元器件,特殊材料資源分析;
10.對(duì)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比較,運(yùn)用價(jià)值工程,著重研究確定產(chǎn)品的合理性能(包括消除剩余功能)及通過(guò)不同結(jié)構(gòu)原理和系統(tǒng)的比較分析,從中選出方案;
11.組織有關(guān)方面對(duì)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行(A評(píng)價(jià)),共同商定設(shè)計(jì)或改進(jìn)的方案是否能滿足用戶的要求和社會(huì)發(fā)展的需要。
12.敘述產(chǎn)品既滿足用戶需要,又適應(yīng)該企業(yè)發(fā)展要求的情況。
13.新產(chǎn)品設(shè)計(jì)試驗(yàn),試用周期和經(jīng)費(fèi)估算。
組合設(shè)計(jì)
組合設(shè)計(jì)(又稱模塊化設(shè)計(jì))是將產(chǎn)品統(tǒng)一功能的單元,設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)的核心是要設(shè)計(jì)一系列的模塊式組件。為此,要從功能單元,即研究幾個(gè)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(jì)時(shí)每種模塊式組件需要多少等。
當(dāng)今,在面臨競(jìng)爭(zhēng)日益加劇、市場(chǎng)分割爭(zhēng)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(duì)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(jì)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(jì)并生產(chǎn)出來(lái)。而組合設(shè)計(jì)則是解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法之一。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力來(lái)完成產(chǎn)品和工序的設(shè)計(jì)。其主要職能是設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖。設(shè)計(jì)計(jì)算是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)等基于工程和科學(xué)規(guī)律的計(jì)算,以及在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí),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(jì)算。計(jì)算機(jī)制圖則是通過(guò)圖形處理系統(tǒng)來(lái)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(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)就可以自動(dòng)完成圖形設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)常用軟件:Alias、Rhino、Autocad、Pro/E、CATIA、Solidworks、UG NX、CAXA等。
面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)
面向可制造與可裝配的設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)師與制造工程師進(jìn)行協(xié)商探討,利用這種團(tuán)隊(duì)工作,避免傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程之中“我設(shè)計(jì),你制造”的方式而引起的各種生產(chǎn)和裝配問(wèn)題以及因此產(chǎn)生的額外費(fèi)用的增加和終產(chǎn)品交付使用的延誤。書(shū)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(jì)指南》。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)
由于工業(yè)設(shè)計(jì)在各個(gè)國(guó)家發(fā)展經(jīng)歷有別,工業(yè)設(shè)計(jì)所覆蓋的區(qū)域在各個(gè)國(guó)家也有所不同。如英國(guó)把染織服裝設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、陶瓷與玻璃器皿設(shè)計(jì)、家具與家庭用品設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)都?xì)w入工業(yè)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域。對(duì)于美國(guó)人來(lái)說(shuō),其內(nèi)容更力廣泛,他們把所有關(guān)于人與物品發(fā)生關(guān)系的設(shè)計(jì),都稱作工業(yè)設(shè)計(jì)。但是,較為越來(lái)越通用的工業(yè)設(shè)計(jì)的主要領(lǐng)域,是我們?cè)诙x中所表述的,專注于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品之美與有用性的設(shè)計(jì),既所謂的產(chǎn)品設(shè)計(jì)(product design),這是工業(yè)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。工業(yè)產(chǎn)品可分為:①個(gè)人使用的產(chǎn)品;②一組人群使用的產(chǎn)品:③超個(gè)人、群體使用的產(chǎn)品、設(shè)施(主要指公共設(shè)施);④與人們?nèi)粘I钶^遠(yuǎn)的產(chǎn)品(象機(jī)械設(shè)備、科學(xué)儀器等)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)在上述領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。