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關(guān)鍵詞:規(guī)劃設(shè)計(jì);產(chǎn)品線;標(biāo)準(zhǔn)化;研究
住宅項(xiàng)目產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到各種難題,比如:對(duì)產(chǎn)品配置決策時(shí)間過(guò)長(zhǎng),缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)借鑒缺乏有效途徑;各開(kāi)發(fā)參與方對(duì)產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一理解。這些問(wèn)題迫切需要通過(guò)一種工具來(lái)解決,規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化為解決上述問(wèn)題提供了方案。
1規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化的意義及特點(diǎn)
規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化是針對(duì)不同產(chǎn)品系列制定產(chǎn)品模板及產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn),供房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)中菜單式調(diào)用,從而達(dá)到產(chǎn)品快速?gòu)?fù)制的目的。規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化工作是落實(shí)房地產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)“又好又快”開(kāi)發(fā)的有效途徑。標(biāo)準(zhǔn)化成果可以通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化移交”,打造地產(chǎn)綠色住宅產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的新模式。技術(shù)上,為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各參與方提供統(tǒng)一接口,能夠大大提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率、保障產(chǎn)品品質(zhì)、降低產(chǎn)品成本和統(tǒng)一品牌認(rèn)知,在公司快速擴(kuò)大規(guī)模的過(guò)程中起著決定性的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化率達(dá)到40%時(shí),產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本可降低5%,開(kāi)發(fā)周期可縮短2-3個(gè)月,產(chǎn)品利潤(rùn)率增加可達(dá)7%以上。管理上,將有效開(kāi)發(fā)方法和經(jīng)驗(yàn)程序化、普及化,普通員工通過(guò)借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)可以創(chuàng)造出不凡的業(yè)績(jī)。規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化工作涉及內(nèi)容廣泛全面,產(chǎn)品隨時(shí)展需要持續(xù)更新,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化成果也需要不斷完善。
2規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)展策略
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的特點(diǎn),住宅項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化工作的開(kāi)展宜采取以下策略:“分步開(kāi)展,成熟先行”,“能模塊的先模塊,能標(biāo)準(zhǔn)的先標(biāo)準(zhǔn)”。首先,完成“產(chǎn)品系列”制定;其次,建立“制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”的工作模式,示意成果內(nèi)容的廣度、深度,建立應(yīng)用工具;再次,發(fā)動(dòng)一線公司和各業(yè)務(wù)線條協(xié)同,逐條為規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線建立標(biāo)準(zhǔn);此后,結(jié)合公司管理制度制定“實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)”,通過(guò)“信息化工具”推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化成果,將部分成果轉(zhuǎn)化為4D模型;最后,形成建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用示范項(xiàng)目,通過(guò)項(xiàng)目后評(píng)估總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),并提出對(duì)策來(lái)充實(shí)完善標(biāo)準(zhǔn)化成果。這樣就形成了標(biāo)準(zhǔn)化工作的回環(huán),在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化成果質(zhì)量和工作方法的螺旋上升。
3規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)展步驟
3.1形成系列,通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線規(guī)劃落實(shí)產(chǎn)品戰(zhàn)略
分析標(biāo)桿企業(yè)案例,梳理內(nèi)部項(xiàng)目,制定出產(chǎn)品戰(zhàn)略與規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線規(guī)劃方案。將住宅產(chǎn)品規(guī)劃為不同系列,并針對(duì)每個(gè)系列設(shè)計(jì)產(chǎn)品體系模型,明確各類(lèi)項(xiàng)目的投資比例、數(shù)量比例、城市等級(jí)選擇、產(chǎn)品特征以及品牌名稱(chēng)等規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線的各類(lèi)屬性,繼而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金流項(xiàng)目與高利潤(rùn)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)平衡,以確保資金鏈安全。
3.2制定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線分別制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、建立產(chǎn)品模板
內(nèi)容上,既有產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),又有產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,技術(shù)上調(diào)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)模塊,管理上執(zhí)行實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)模塊,將標(biāo)準(zhǔn)化成果運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn):從開(kāi)發(fā)管理角度出發(fā)研究,制定住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線開(kāi)發(fā)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)施過(guò)程中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的工作模式標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的建立應(yīng)與公司的管理制度結(jié)合。方法上,“分對(duì)象、分階段、分層次”。分對(duì)象:指標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容根據(jù)不同業(yè)務(wù)線條的需求制定。對(duì)象主要包括設(shè)計(jì)管理、工程管理、成本與采購(gòu)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)等線條。目前的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要針對(duì)設(shè)計(jì)線條,率先解決圖紙和做法等方面的問(wèn)題。分階段:指標(biāo)準(zhǔn)化工作的開(kāi)展圍繞開(kāi)發(fā)的四個(gè)主要階段,即產(chǎn)品策劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建造、銷(xiāo)售運(yùn)營(yíng)。首要解決開(kāi)發(fā)前期策劃和設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的配置定位和產(chǎn)品雛形的問(wèn)題。
3.3實(shí)施推廣,建立“信息化平臺(tái)”應(yīng)用推廣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),并建設(shè)示范項(xiàng)目檢驗(yàn)完善產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線標(biāo)準(zhǔn)化雖然為開(kāi)發(fā)各參與方提供了統(tǒng)一接口,但各參與方調(diào)用紙質(zhì)文件、圖紙難以確保信息的準(zhǔn)確性和完整性,同時(shí)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化成果的反饋、監(jiān)督也缺乏有效途徑。在傳統(tǒng)紙介質(zhì)規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)品線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上建立住宅產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)平臺(tái),最終與住宅產(chǎn)品數(shù)字化移交平臺(tái)整合,可以形成產(chǎn)品快速?gòu)?fù)制的有力工具。以信息化手段實(shí)現(xiàn)菜單式調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)化成果,可以提高應(yīng)用效率和準(zhǔn)確率。用戶(hù)可多種方式分類(lèi)瀏覽、檢索、下載、反饋。以4D形式表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)化成果,模型附帶產(chǎn)品“部品”“設(shè)計(jì)”“成本”等技術(shù)信息,具有“參數(shù)化、可視化和模擬化”的特點(diǎn)。
4結(jié)語(yǔ)
一、個(gè)人信貸產(chǎn)品管理的定義及內(nèi)容
商業(yè)銀行個(gè)人信貸產(chǎn)品是指以符合條件的自然人為客戶(hù)的信貸產(chǎn)品,主要包括用于個(gè)人消費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等用途的本外幣貸款,如傳統(tǒng)的個(gè)人住房按揭貸款、個(gè)人汽車(chē)消費(fèi)貸款、個(gè)人經(jīng)營(yíng)性貸款等。信貸產(chǎn)品如同一般的實(shí)體產(chǎn)品,也要經(jīng)歷投入-成長(zhǎng)-成熟-衰退四個(gè)階段,因此信貸產(chǎn)品管理涵蓋了產(chǎn)品自投入市場(chǎng)開(kāi)始直到被市場(chǎng)淘汰的整個(gè)過(guò)程,不能簡(jiǎn)單地把產(chǎn)品管理等同于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。個(gè)人信貸產(chǎn)品管理可以歸納為構(gòu)建控制環(huán)境、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新產(chǎn)品推廣、存量產(chǎn)品管理等環(huán)節(jié),以下將逐一進(jìn)行分析。
二、個(gè)人信貸產(chǎn)品管理的內(nèi)部控制
1.構(gòu)建控制環(huán)境。控制環(huán)境提供了內(nèi)部控制的基本規(guī)則和構(gòu)架,是其他四要素的基礎(chǔ)。因此在建立個(gè)人信貸產(chǎn)品管理的內(nèi)控體系、規(guī)范產(chǎn)品管理流程時(shí),有必要強(qiáng)調(diào)控制環(huán)境的作用。
(1)確定個(gè)人信貸產(chǎn)品管理策略、辦法和流程。控制措施主要包括確定個(gè)人信貸產(chǎn)品管理策略(包含產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、推廣、維護(hù)和淘汰決策的原則、依據(jù)等),制定具體的管理辦法和操作流程。
(2)確立組織架構(gòu)。控制措施主要包括明確個(gè)人信貸產(chǎn)品的審批、管理、開(kāi)發(fā)、營(yíng)銷(xiāo)等部門(mén)或人員,確定各部門(mén)和崗位職責(zé)。以上均須形成書(shū)面文件予以傳達(dá)。
(3)配備個(gè)人信貸從業(yè)人員??刂拼胧┲饕ǜ鶕?jù)各崗位適任條件,配備適當(dāng)資質(zhì)和數(shù)量的個(gè)人信貸從業(yè)人員;不相容的崗位不得兼任;根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要和人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì),合理制定培訓(xùn)計(jì)劃,并對(duì)培訓(xùn)目的、時(shí)間、人員、方式和預(yù)算等作出適當(dāng)安排;合理制定并有效實(shí)施從業(yè)人員考核辦法,并建立暢通的人員流動(dòng)機(jī)制。
2.新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和存量產(chǎn)品管理構(gòu)成了產(chǎn)品管理決策的主要內(nèi)容。其中,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程主要可分為需求發(fā)起、評(píng)審立項(xiàng)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、測(cè)試驗(yàn)收等階段。各階段的控制目標(biāo)和具體控制措施如下:
(1)需求發(fā)起??刂拼胧橥ㄟ^(guò)充分的市場(chǎng)調(diào)研、同業(yè)交流、行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)研究和存量產(chǎn)品分析,在總結(jié)市場(chǎng)需求和銀行發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上,確定目標(biāo)市場(chǎng)和目標(biāo)客戶(hù),提出初步的個(gè)人信貸新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需求;需求發(fā)起可以自上而下,也可以自下而上。
(2)開(kāi)展可行性分析和立項(xiàng)評(píng)審。主要包括個(gè)人信貸管理部門(mén)或?qū)K井a(chǎn)品創(chuàng)新活動(dòng)的管理部門(mén)針對(duì)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需求,全面開(kāi)展包括市場(chǎng)、技術(shù)、管理、效益等內(nèi)容的可行性分析與論證,并完成可行性分析報(bào)告和立項(xiàng)報(bào)告;組織個(gè)人信貸業(yè)務(wù)和相關(guān)業(yè)務(wù)條線(如風(fēng)險(xiǎn)、法律、科技、財(cái)務(wù)等)的負(fù)責(zé)人、業(yè)務(wù)骨干或外部專(zhuān)家等進(jìn)行立項(xiàng)評(píng)審。
(3)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)。主要包括立項(xiàng)評(píng)審?fù)瓿珊?立項(xiàng)報(bào)告報(bào)適當(dāng)?shù)牟块T(mén)或人員審批,審批通過(guò)后正式立項(xiàng);成立專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)小組,并配備適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)人員、技術(shù)人員和管理人員;對(duì)于重大項(xiàng)目,成立負(fù)責(zé)項(xiàng)目組織、協(xié)調(diào)、檢查、監(jiān)督工作的領(lǐng)導(dǎo)小組,并指定負(fù)責(zé)人。
(4)制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和項(xiàng)目需求說(shuō)明書(shū)。主要包括針對(duì)開(kāi)發(fā)需求,深入分析個(gè)人信貸新產(chǎn)品及附加服務(wù)的市場(chǎng)和客戶(hù)定位、功能、操作流程、風(fēng)險(xiǎn)控制和技術(shù)要求,并擬定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和項(xiàng)目需求說(shuō)明書(shū);向個(gè)人信貸經(jīng)營(yíng)、管理和法律等部門(mén)征詢(xún)意見(jiàn),對(duì)新產(chǎn)品存在的風(fēng)險(xiǎn)及解決方案進(jìn)行評(píng)估,并對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和項(xiàng)目需求說(shuō)明書(shū)作適當(dāng)修改。
(5)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和流程設(shè)計(jì)。主要包括:①品牌設(shè)計(jì)。在銀行整體品牌戰(zhàn)略的架構(gòu)下,開(kāi)展包括新產(chǎn)品定位、名稱(chēng)、標(biāo)識(shí)、產(chǎn)品和服務(wù)整合方案等內(nèi)容的品牌設(shè)計(jì)。②系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和項(xiàng)目需求說(shuō)明書(shū),編制項(xiàng)目功能說(shuō)明書(shū),并制定適當(dāng)?shù)募夹g(shù)解決方案和開(kāi)發(fā)進(jìn)程安排,經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后,進(jìn)入程序編寫(xiě)階段;如系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用外包方式,需充分審查評(píng)估承包方的經(jīng)營(yíng)狀況、財(cái)務(wù)實(shí)力、誠(chéng)信歷史、安全資質(zhì)、技術(shù)服務(wù)能力和實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)控制與責(zé)任承擔(dān)水平,并與之簽訂權(quán)責(zé)明確的合同;定期監(jiān)控開(kāi)發(fā)進(jìn)度,適時(shí)調(diào)整開(kāi)發(fā)方案,確保開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量。③流程設(shè)計(jì)。制定新產(chǎn)品管理暫行辦法、操作流程、會(huì)計(jì)核算辦法和系統(tǒng)操作手冊(cè)等,經(jīng)法律部門(mén)審核后,報(bào)適當(dāng)?shù)牟块T(mén)或人員審批。④合同設(shè)計(jì)。有關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)與法律部門(mén)一同制定新產(chǎn)品的合同文本。
(6)完成測(cè)試與驗(yàn)收??刂拼胧┲饕ò才胚m當(dāng)?shù)娜藛T進(jìn)行功能測(cè)試、安全性測(cè)試、壓力測(cè)試、適應(yīng)性測(cè)試等,根據(jù)測(cè)試結(jié)果修正系統(tǒng)功能和缺陷,并修訂系統(tǒng)操作手冊(cè);個(gè)人信貸管理部門(mén)或產(chǎn)品創(chuàng)新管理部門(mén)組成驗(yàn)收小組,組織驗(yàn)收測(cè)試,驗(yàn)收合格后由適當(dāng)?shù)娜藛T簽署項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。
3.新產(chǎn)品推廣。新產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)推廣大致分為產(chǎn)品報(bào)批、產(chǎn)品定價(jià)、試點(diǎn)推廣、全面推廣等階段。各階段的控制目標(biāo)和具體控制措施如下:
(1)落實(shí)新產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)入手續(xù)。根據(jù)監(jiān)管部門(mén)對(duì)商業(yè)銀行個(gè)人信貸產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入管理的有關(guān)規(guī)定,及時(shí)完成必要的新產(chǎn)品報(bào)批或備案手續(xù)。
(2)完善新產(chǎn)品定價(jià)管理。根據(jù)外部監(jiān)管規(guī)定、風(fēng)險(xiǎn)水平、資金成本、管理成本、貸款目標(biāo)收益、資本回報(bào)要求以及當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)利率水平等因素,合理制定新產(chǎn)品定價(jià)方案。
(3)完成新產(chǎn)品試點(diǎn)推廣。主要包括在個(gè)人信貸新產(chǎn)品全面推向市場(chǎng)前,選擇適當(dāng)?shù)貐^(qū)、渠道和方式進(jìn)行充分的試點(diǎn)推廣;針對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)和目標(biāo)客戶(hù),制定包括新產(chǎn)品定位及品牌設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品定價(jià)方案、營(yíng)銷(xiāo)流程設(shè)計(jì)、費(fèi)用及效益預(yù)算等內(nèi)容的試點(diǎn)推廣方案;在產(chǎn)品推廣前,就新產(chǎn)品管理辦法、操作流程、風(fēng)險(xiǎn)控制要點(diǎn)和營(yíng)銷(xiāo)推廣方案,對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行適當(dāng)培訓(xùn);在產(chǎn)品推廣過(guò)程中,向客戶(hù)準(zhǔn)確、公平、沒(méi)有誤導(dǎo)地進(jìn)行信息披露,充分揭示與新產(chǎn)品和服務(wù)有關(guān)的權(quán)利、義務(wù)和風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)鍵詞:機(jī)械產(chǎn)品;方案設(shè)計(jì)方法;發(fā)展趨勢(shì)
引言
科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品功能要求的日益增多,復(fù)雜性增加,壽命期縮短,更新?lián)Q代速度加快。然而,產(chǎn)品的設(shè)計(jì),尤其是機(jī)械產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)手段,則顯得力不從心,跟不上時(shí)展的需要。目前,計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見(jiàn)成效,而產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期方案的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需要。為此,作者在閱讀了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,概括總結(jié)了國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)采用的方法,并討論了各種方法之間的有機(jī)聯(lián)系和機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)。
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)所用方法的主要特征,可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概括為下述四大類(lèi)型。
1、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法
系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng),每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性,各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后,即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。
系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想于70年代由德國(guó)學(xué)者Pahl和Beitz教授提出,他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),制訂了設(shè)計(jì)的一般模式,倡導(dǎo)設(shè)計(jì)工作應(yīng)具備條理性。德國(guó)工程師協(xié)會(huì)在這一設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,制訂出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221“技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法。
制定的機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)進(jìn)程模式,基本上沿用了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDI2221的設(shè)計(jì)方式。除此之外,我國(guó)許多設(shè)計(jì)學(xué)者在進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)時(shí)還借鑒和引用了其他發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想,其中具有代表性的是:
(1)將用戶(hù)需求作為產(chǎn)品功能特征構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎(chǔ),從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的宏觀過(guò)程出發(fā),利用質(zhì)量功能布置方法,系統(tǒng)地將用戶(hù)需求信息合理而有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各階段的技術(shù)目標(biāo)和作業(yè)控制規(guī)程的方法。
(2)將產(chǎn)品看作有機(jī)體層次上的生命系統(tǒng),并借助于生命系統(tǒng)理論,把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程劃分成功能需求層次、實(shí)現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)層次。同時(shí)采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達(dá)產(chǎn)品的功能要求,形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(3)將機(jī)械設(shè)計(jì)中系統(tǒng)科學(xué)的應(yīng)用歸納為兩個(gè)基本問(wèn)題:一是把要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品作為一個(gè)系統(tǒng)處理,最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關(guān)系;二是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程看成一個(gè)系統(tǒng),根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo),正確、合理地確定設(shè)計(jì)中各個(gè)方面的工作和各個(gè)不同的設(shè)計(jì)階段。
由于每個(gè)設(shè)計(jì)者研究問(wèn)題的角度以及考慮問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不同,進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)采用的具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。
1.1設(shè)計(jì)元素法
用五個(gè)設(shè)計(jì)元素(功能、效應(yīng)、效應(yīng)載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解”,認(rèn)為一個(gè)產(chǎn)品的五個(gè)設(shè)計(jì)元素值確定之后,產(chǎn)品的所有特征和特征值即已確定。我國(guó)亦有設(shè)計(jì)學(xué)者采用了類(lèi)似方法描述產(chǎn)品的原理解。
1.2圖形建模法
研制的“設(shè)計(jì)分析和引導(dǎo)系統(tǒng)”KALEIT,用層次清楚的圖形描述出產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的抽象信息,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系的圖形化建模,以及功能層之間的聯(lián)接。
將設(shè)計(jì)劃分成輔助方法和信息交換兩個(gè)方面,利用Nijssen信息分析方法可以采用圖形符號(hào)、具有內(nèi)容豐富的語(yǔ)義模型結(jié)構(gòu)、可以描述集成條件、可以劃分約束類(lèi)型、可以實(shí)現(xiàn)關(guān)系間的任意結(jié)合等特點(diǎn),將設(shè)計(jì)方法解與信息技術(shù)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程中不同抽象層間信息關(guān)系的圖形化建模。
文獻(xiàn)[11]將語(yǔ)義設(shè)計(jì)網(wǎng)作為設(shè)計(jì)工具,在其開(kāi)發(fā)的活性語(yǔ)義設(shè)計(jì)網(wǎng)ASK中,采用結(jié)點(diǎn)和線條組成的網(wǎng)絡(luò)描述設(shè)計(jì),結(jié)點(diǎn)表示元件化的單元(如設(shè)計(jì)任務(wù)、功能、構(gòu)件或加工設(shè)備等),線條用以調(diào)整和定義結(jié)點(diǎn)間不同的語(yǔ)義關(guān)系,由此為設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有活動(dòng)和結(jié)果預(yù)先建立模型,使早期設(shè)計(jì)要求的定義到每一個(gè)結(jié)構(gòu)的具體描述均可由關(guān)系間的定義表達(dá),實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程由抽象到具體的飛躍。
1.3“構(gòu)思”—“設(shè)計(jì)”法
將產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)分成“構(gòu)思”和“設(shè)計(jì)”兩個(gè)階段?!皹?gòu)思”階段的任務(wù)是尋求、選擇和組合滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)要求的原理解?!霸O(shè)計(jì)”階段的工作則是具體實(shí)現(xiàn)構(gòu)思階段的原理解。
將方案的“構(gòu)思”具體描述為:根據(jù)合適的功能結(jié)構(gòu),尋求滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)要求的原理解。即功能結(jié)構(gòu)中的分功能由“結(jié)構(gòu)元素”實(shí)現(xiàn),并將“結(jié)構(gòu)元素”間的物理聯(lián)接定義為“功能載體”,“功能載體”和“結(jié)構(gòu)元素”間的相互作用又形成了功能示意圖(機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖)。方案的“設(shè)計(jì)”是根據(jù)功能示意圖,先定性地描述所有的“功能載體”和“結(jié)構(gòu)元素”,再定量地描述所有“結(jié)構(gòu)元素”和聯(lián)接件(“功能載體”)的形狀及位置,得到結(jié)構(gòu)示意圖。Roper,H.利用圖論理論,借助于由他定義的“總設(shè)計(jì)單元(GE)”、“結(jié)構(gòu)元素(KE)”、“功能結(jié)構(gòu)元素(FKE)”、“聯(lián)接結(jié)構(gòu)元素(VKE)”、“結(jié)構(gòu)零件(KT)”、“結(jié)構(gòu)元素零件(KET)”等概念,以及描述結(jié)構(gòu)元素尺寸、位置和傳動(dòng)參數(shù)間相互關(guān)系的若干種簡(jiǎn)圖,把設(shè)計(jì)專(zhuān)家憑直覺(jué)設(shè)計(jì)的方法做了形式化的描述,形成了有效地應(yīng)用現(xiàn)有知識(shí)的方法,并將其應(yīng)用于“構(gòu)思”和“設(shè)計(jì)”階段。
從設(shè)計(jì)方法學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),將明確了設(shè)計(jì)任務(wù)后的設(shè)計(jì)工作分為三步:1)獲取功能和功能結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)稱(chēng)為“功能”);2)尋找效應(yīng)(簡(jiǎn)稱(chēng)為“效應(yīng)”);3)尋找結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)稱(chēng)為“構(gòu)形規(guī)則”)。并用下述四種策略描述機(jī)械產(chǎn)品構(gòu)思階段的工作流程:策略1:分別考慮“功能”、“效應(yīng)”和“構(gòu)形規(guī)則”。因此,可以在各個(gè)工作步驟中分別創(chuàng)建變型方案,由此產(chǎn)生廣泛的原理解譜。策略2:“效應(yīng)”與“構(gòu)形規(guī)則”(包括設(shè)計(jì)者創(chuàng)建的規(guī)則)關(guān)聯(lián),單獨(dú)考慮功能(通常與設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān))。此時(shí),辨別典型的構(gòu)形規(guī)則及其所屬效應(yīng)需要有豐富的經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)生的方案譜遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于策略1的方案譜。策略3:“功能”、“效應(yīng)”、“構(gòu)形規(guī)則”三者密切相關(guān)。適用于功能、效應(yīng)和構(gòu)形規(guī)則間沒(méi)有選擇余地、具有特殊要求的領(lǐng)域,如超小型機(jī)械、特大型機(jī)械、價(jià)值高的功能零件,以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4:針對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)化求解。該策略從已有的零件出發(fā),通過(guò)零件間不同的排序和連接,獲得預(yù)期功能。
1.4矩陣設(shè)計(jì)法
在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中采用“要求—功能”邏輯樹(shù)(“與或”樹(shù))描述要求、功能之間的相互關(guān)系,得到滿(mǎn)足要求的功能設(shè)計(jì)解集,形成不同的設(shè)計(jì)方案。再根據(jù)“要求—功能”邏輯樹(shù)建立“要求—功能”關(guān)聯(lián)矩陣,以描述滿(mǎn)足要求所需功能之間的復(fù)雜關(guān)系,表示出要求與功能間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
Kotaetal將矩陣作為機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),把機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空間分解為功能子空間,每個(gè)子空間只表示方案設(shè)計(jì)的一個(gè)模塊,在抽象階段的高層,每個(gè)設(shè)計(jì)模塊用運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換矩陣和一個(gè)可進(jìn)行操作的約束矢量表示;在抽象階段的低層,每個(gè)設(shè)計(jì)模塊被表示為參數(shù)矩陣和一個(gè)運(yùn)動(dòng)方程。
1.5鍵合圖法
將組成系統(tǒng)元件的功能分成產(chǎn)生能量、消耗能量、轉(zhuǎn)變能量形式、傳遞能量等各種類(lèi)型,并借用鍵合圖表達(dá)元件的功能解,希望將基于功能的模型與鍵合圖結(jié)合,實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的自動(dòng)生成和功能結(jié)構(gòu)與鍵合圖之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,尋求由鍵合圖產(chǎn)生多個(gè)設(shè)計(jì)方案的方法。
2、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法
從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出:定義設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),引用已有的產(chǎn)品解(如通用零件部件等)描述設(shè)計(jì)任務(wù),即分解任務(wù)時(shí)就考慮每個(gè)分任務(wù)是否存在對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品解,這樣,能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計(jì)任務(wù)中可能存在的矛盾,早期預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力、費(fèi)用,以及開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)劃的可調(diào)整性,由此提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的可靠性,同時(shí)也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設(shè)計(jì)任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層,(1)產(chǎn)品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄,對(duì)功能元件進(jìn)行更為具體的定性和定量描述。同時(shí)研制出適合于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期和設(shè)計(jì)初期使用的工具軟件STRAT。
認(rèn)為專(zhuān)用機(jī)械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解,而具有新型解的專(zhuān)用功能只是少數(shù),因此,在專(zhuān)用機(jī)械設(shè)計(jì)中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對(duì)于評(píng)價(jià)專(zhuān)用機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造風(fēng)險(xiǎn)十分有利。
提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上,將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個(gè)或幾個(gè)模塊化的基本結(jié)構(gòu),通過(guò)選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件,甚至是一個(gè)系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口(聯(lián)接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟(jì)化,具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國(guó)結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和CAD技術(shù),將變形設(shè)計(jì)與組合設(shè)計(jì)相結(jié)合,根據(jù)分級(jí)模塊化原理,將加工中心機(jī)床由大到小分為產(chǎn)品級(jí)、部件級(jí)、組件級(jí)和元件級(jí),并利用專(zhuān)家知識(shí)和CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊,再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。
以設(shè)計(jì)為目錄作為選擇變異機(jī)械結(jié)構(gòu)的工具,提出將設(shè)計(jì)的解元素進(jìn)行完整的、結(jié)構(gòu)化的編排,形成解集設(shè)計(jì)目錄。并在解集設(shè)計(jì)目錄中列出評(píng)論每一個(gè)解的附加信息,非常有利于設(shè)計(jì)工程師選擇解元素。
根據(jù)機(jī)械零部件的聯(lián)接特征,將其歸納成四種類(lèi)型:1)元件間直接定位,并具有自調(diào)整性的部件;2)結(jié)構(gòu)上具有共性的組合件;3)具有嵌套式結(jié)構(gòu)及嵌套式元件的聯(lián)接;4)具有模塊化結(jié)構(gòu)和模塊化元件的聯(lián)接。并采用準(zhǔn)符號(hào)表示典型元件和元件間的連接規(guī)則,由此實(shí)現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。
在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中,用“功能建立”模塊對(duì)功能進(jìn)行分解,并規(guī)定功能分解的最佳“?;背潭仁枪δ芘c機(jī)構(gòu)型式的一一對(duì)應(yīng)?!敖Y(jié)構(gòu)建立”模塊則作為功能解的選擇對(duì)象以便于實(shí)現(xiàn)映射算法。
3、基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法
基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:用計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的語(yǔ)言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)<业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn),建立相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)及推理機(jī),再利用已存儲(chǔ)的領(lǐng)域知識(shí)和建立的推理機(jī)制實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。
機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征,以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)<业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推量和決策,完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實(shí)現(xiàn)這一階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),必須研究知識(shí)的自動(dòng)獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。為此,國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)知識(shí)的自動(dòng)化處理做了大量的研究工作,采用的方法可歸納為下述幾種。
3.1編碼法
根據(jù)“運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換”功能(簡(jiǎn)稱(chēng)功能元)將機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi),并利用代碼描述功能元和機(jī)構(gòu)類(lèi)別,由此建立起“機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)”知識(shí)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上,將二元邏輯推理與模糊綜合評(píng)判原理相結(jié)合,建立了該“專(zhuān)家系統(tǒng)”的推理機(jī)制,并用于四工位專(zhuān)用機(jī)床的方案設(shè)計(jì)中。
利用生物進(jìn)化理論,通過(guò)自然選擇和有性繁殖使生物體得以演化的原理,在機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)圖論方法將機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)表達(dá)為拓?fù)鋱D,再通過(guò)編碼技術(shù),把機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能轉(zhuǎn)化為個(gè)體染色體的二進(jìn)制數(shù)串,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求編制適應(yīng)值,運(yùn)用生物進(jìn)化理論控制繁殖機(jī)制,通過(guò)選擇、交叉、突然變異等手段,淘汰適應(yīng)值低的不適應(yīng)個(gè)體,以極快的進(jìn)化過(guò)程得到適應(yīng)性最優(yōu)的個(gè)體,即最符合設(shè)計(jì)要求的機(jī)構(gòu)方案。
3.2知識(shí)的混合型表達(dá)法
針對(duì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),采用混合型的知識(shí)表達(dá)方式描述設(shè)計(jì)中的各類(lèi)知識(shí)尤為適合,這一點(diǎn)已得到我國(guó)許多設(shè)計(jì)學(xué)者的共識(shí)。
在研制復(fù)雜產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)智能決策支持系統(tǒng)DMDSS中,將規(guī)則、框架、過(guò)程和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等知識(shí)表示方法有機(jī)地結(jié)合在一起,以適應(yīng)設(shè)計(jì)中不同類(lèi)型知識(shí)的描述。將多種單一的知識(shí)表達(dá)方法(規(guī)則、框架和過(guò)程),按面向?qū)ο蟮木幊淘瓌t,用框架的槽表示對(duì)象的屬性,用規(guī)則表示對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征,用過(guò)程表示知識(shí)的處理,組成一種混合型的知識(shí)表達(dá)型式,并成功地研制出“面向?qū)ο蟮臄?shù)控龍門(mén)銑床變速箱方案設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)GBCDIS”和“變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)GBSDES”。
3.3利用基于知識(shí)的開(kāi)發(fā)工具
在聯(lián)軸器的CAD系統(tǒng)中,利用基于知識(shí)的開(kāi)發(fā)工具NEXPERT-OBJECT,借助于面向?qū)ο蟮姆椒?,?chuàng)建了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù),為設(shè)計(jì)者進(jìn)行聯(lián)軸器的方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了廣泛且可靠的設(shè)計(jì)方法譜。則利用NEXPERT描述直線導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中需要基于知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)的內(nèi)容,由此尋求出基于知識(shí)的解,并開(kāi)發(fā)出直線導(dǎo)軌設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)。
3.4設(shè)計(jì)目錄法
構(gòu)造了“功能模塊”、“功能元解”和“機(jī)構(gòu)組”三級(jí)遞進(jìn)式設(shè)計(jì)目錄,并將這三級(jí)遞進(jìn)式設(shè)計(jì)目錄作為機(jī)械傳動(dòng)原理方案智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的輔助工具。
3.5基于實(shí)例的方法
在研制設(shè)計(jì)型專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中,采用基本謂詞描述設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)條件和選取的方案,用框架結(jié)構(gòu)描述“工程實(shí)例”和各種“概念實(shí)體”,通過(guò)基于實(shí)例的推理技術(shù)產(chǎn)生候選解來(lái)配匹產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。
4、智能化設(shè)計(jì)方法
智能化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:根據(jù)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論,借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),以及多媒體、超媒體工具進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、表達(dá)產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
在利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論的同時(shí),考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法學(xué)VDI2221,研制出適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期使用的多媒體開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。
在進(jìn)行自動(dòng)取款機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),把產(chǎn)品的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程概括為“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開(kāi)發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”三個(gè)階段,并且充分利用了現(xiàn)有的CAD尖端技術(shù)——虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。1)產(chǎn)品規(guī)劃—構(gòu)思產(chǎn)品。其任務(wù)是確定產(chǎn)品的外部特性,如色彩、形狀、表面質(zhì)量、人機(jī)工程等等,并將最初的設(shè)想用CAD立體模型表示出,建立能夠體現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品外形的簡(jiǎn)單模型,該模型可以在虛擬環(huán)境中建立,借助于數(shù)據(jù)帽和三維鼠標(biāo),用戶(hù)還可在一定程度上參與到這一環(huán)境中,并且能夠迅速地生成不同的造型和色彩。立體模型是檢測(cè)外部形狀效果的依據(jù),也是幾何圖形顯示設(shè)計(jì)變量的依據(jù),同時(shí)還是開(kāi)發(fā)過(guò)程中各類(lèi)分析的基礎(chǔ)。2)開(kāi)發(fā)—設(shè)計(jì)產(chǎn)品。該階段主要根據(jù)“系統(tǒng)合成”原理,在立體模型上配置和集成解元素,解元素根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的不同有不同的含義:可以是基本元素,如螺栓、軸或輪轂聯(lián)接等;也可以是復(fù)合元素,如機(jī)、電、電子部件、控制技術(shù)或軟件組成的傳動(dòng)系統(tǒng);還可以是要求、特性、形狀等等。將實(shí)現(xiàn)功能的關(guān)鍵性解元素配置到立體模型上之后,即可對(duì)產(chǎn)品的配置(設(shè)計(jì)模型中解元素間的關(guān)系)進(jìn)行分析,產(chǎn)品配置分析是綜合“產(chǎn)品規(guī)劃”和“開(kāi)發(fā)”結(jié)果的重要手段。3)生產(chǎn)規(guī)劃—加工和裝配產(chǎn)品。在這一階段中,主要論述了裝配過(guò)程中CAD技術(shù)的應(yīng)用,提出用計(jì)算機(jī)圖像顯示解元素在相應(yīng)位置的裝配過(guò)程,即通過(guò)虛擬裝配模型揭示造形和裝配間的關(guān)系,由此發(fā)現(xiàn)難點(diǎn)和問(wèn)題,并找出解決問(wèn)題的方法,并認(rèn)為將CAD技術(shù)綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的三個(gè)階段,可以使設(shè)計(jì)過(guò)程的綜合與分析在“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開(kāi)發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”中連續(xù)地交替進(jìn)行。因此,可以較早地發(fā)現(xiàn)各個(gè)階段中存在的問(wèn)題,使產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)進(jìn)程中不斷地細(xì)化和完善。
我國(guó)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)還處于剛剛起步階段。利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),重點(diǎn)研究了按時(shí)序合成的機(jī)構(gòu)組合方案設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng),并借助于具有高性能圖形和交換處理能力的OpenGL技術(shù),在三維環(huán)境中從各個(gè)角度對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的方案進(jìn)行觀察,如運(yùn)動(dòng)中機(jī)構(gòu)間的銜接狀況是否產(chǎn)生沖突等等。
將構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模塊、產(chǎn)品整體構(gòu)造及其制造工藝和使用說(shuō)明的擬訂(見(jiàn)圖1)稱(chēng)之為快速成型技術(shù)。建議在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中將快速成型技術(shù)、多媒體技術(shù)以及虛擬表達(dá)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(應(yīng)用于各個(gè)階段求解過(guò)程需要的場(chǎng)合)結(jié)合應(yīng)用。指出隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件的不斷完善,應(yīng)盡可能地將多媒體圖形處理技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,例如三維圖形(立體模型)代替裝配、拆卸和設(shè)計(jì)聯(lián)接件時(shí)所需的立體結(jié)構(gòu)想象力等等。
利用智能型CAD系統(tǒng)SIGRAPH-DESIGN作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),將產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程分為概念設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì),并以變量設(shè)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ),建立了膠印機(jī)凸輪連桿機(jī)構(gòu)的概念模型。從文獻(xiàn)介紹的研究工作看,其概念模型是在確定了機(jī)構(gòu)型、數(shù)綜合的基礎(chǔ)上,借助于軟件SIGRAPH-DESIGN提供的變量設(shè)計(jì)功能,使原理圖隨著機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化而變化,并將概念模型的參數(shù)傳遞給下一級(jí)的裝配模型、零件設(shè)計(jì)。
5、各類(lèi)設(shè)計(jì)方法評(píng)述及發(fā)展趨勢(shì)
綜上所述,系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法將設(shè)計(jì)任務(wù)由抽象到具體(由設(shè)計(jì)的任務(wù)要求到實(shí)現(xiàn)該任務(wù)的方案或結(jié)構(gòu))進(jìn)行層次劃分,擬定出每一層欲實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和方法,由淺入深、由抽象至具體地將各層有機(jī)地聯(lián)系在一起,使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程系統(tǒng)化,使設(shè)計(jì)有規(guī)律可循,有方法可依,易于設(shè)計(jì)過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法視具有某種功能的實(shí)現(xiàn)為一個(gè)結(jié)構(gòu)模塊,通過(guò)結(jié)構(gòu)模塊的組合,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。對(duì)于特定種類(lèi)的機(jī)械產(chǎn)品,由于其組成部分的功能較為明確且相對(duì)穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)模塊的劃分比較容易,因此,采用結(jié)構(gòu)模塊化方法進(jìn)行方案設(shè)計(jì)較為合適。由于實(shí)體與功能之間并非是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,一個(gè)實(shí)體通??梢詫?shí)現(xiàn)若干種功能,一個(gè)功能往往又可通過(guò)若干種實(shí)體予以實(shí)現(xiàn)。因此,若將結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法用于一般意義的產(chǎn)品方案設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)模塊的劃分和選用都比較困難,而且要求設(shè)計(jì)人員具有相當(dāng)豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和廣博的多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)。
機(jī)械產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)通常無(wú)法采用純數(shù)學(xué)演算的方法進(jìn)行,也難以用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行完整的描述,而需根據(jù)產(chǎn)品特征進(jìn)行形式化的描述,借助于設(shè)計(jì)專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和決策。因此,欲實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì),必須解決計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和運(yùn)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)和專(zhuān)家設(shè)計(jì)決策等有關(guān)方面的問(wèn)題,由此形成基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法。
目前,智能化設(shè)計(jì)方法主要是利用三維圖形軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),直觀性較好,開(kāi)發(fā)初期用戶(hù)可以在一定程度上直接參與到設(shè)計(jì)中,但系統(tǒng)性較差,且零部件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、位置的合理確定,要求軟件具有較高的智能化程度,或者有豐富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者參與。
值得一提的是:上述各種方法并不是完全孤立的,各類(lèi)方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系,如結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法中,劃分結(jié)構(gòu)模塊時(shí)就蘊(yùn)含有系統(tǒng)化思想,建立產(chǎn)品特征及設(shè)計(jì)方法知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)時(shí),通常也需運(yùn)用系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)模塊化方法,此外,基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)同時(shí)又是方案智能化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之一。在機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)中,視能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的通用零件、部件或常用機(jī)構(gòu)為結(jié)構(gòu)模塊,并將其應(yīng)用到系統(tǒng)化設(shè)計(jì)有關(guān)層次的具體設(shè)計(jì)中,即將結(jié)構(gòu)模塊化方法融于系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法中,不僅可以保證設(shè)計(jì)的規(guī)范化,而且可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程,提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量,降低設(shè)計(jì)成本。
設(shè)計(jì)是人類(lèi)改造自然的基本活動(dòng)之一,設(shè)計(jì)是復(fù)雜的思維過(guò)程,設(shè)計(jì)過(guò)程蘊(yùn)含著創(chuàng)新和發(fā)明的機(jī)會(huì)。設(shè)計(jì)的目的是將預(yù)定的目標(biāo),經(jīng)過(guò)一系列規(guī)劃與分析決策,產(chǎn)生一定的信息(文字、數(shù)據(jù)、圖形) ,形成設(shè)計(jì),并通過(guò)制造,使設(shè)計(jì)成為產(chǎn)品,造福人類(lèi)。
設(shè)計(jì)過(guò)程是指明確設(shè)計(jì)任務(wù)到編制技術(shù)文件所進(jìn)行的整個(gè)設(shè)計(jì)工作的流程。一般來(lái)說(shuō),整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程可分為明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求、原理方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)四個(gè)主要階段。
1.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的分類(lèi)
開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì):在工作原理、結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下,應(yīng)用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明是可行的新技術(shù),設(shè)計(jì)出過(guò)去沒(méi)有過(guò)的新型機(jī)械。這是一種完全創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。
適應(yīng)性設(shè)計(jì):在原理方案基本保持不變的前提下,對(duì)產(chǎn)品做局部的變更或設(shè)計(jì)一個(gè)新部件,使產(chǎn)品在質(zhì)和量方面更能滿(mǎn)足使用要求。
變型設(shè)計(jì):在工作原理和功能結(jié)構(gòu)都不變的情況下,變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)果配置和尺寸,使之適應(yīng)更多的容量要求。這里的容量含義很廣,如功率、轉(zhuǎn)矩、加工對(duì)象的尺寸、速比范圍等。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)目前還占少數(shù),為了充分發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的潛力,適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)就顯得格外重要。但是作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,不論從事哪一類(lèi)設(shè)計(jì),都應(yīng)該在創(chuàng)新上下功夫。創(chuàng)新可以使開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)別具一格,耳目一新。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,設(shè)計(jì)人員必須把新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)放在重要位置上,使產(chǎn)品不斷更新、技術(shù)儲(chǔ)備不斷增強(qiáng),這樣才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
1.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程可分為產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)四個(gè)階段。下面介紹其各階段的設(shè)計(jì)任務(wù)。
1. 產(chǎn)品規(guī)劃階段
在產(chǎn)品規(guī)劃階段的中心任務(wù)包括確定設(shè)計(jì)目的(需求分析、市場(chǎng)預(yù)測(cè)) 和設(shè)計(jì)思想、可行性分析,確定設(shè)計(jì)參數(shù)及制約條件,最后給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(或要求表) ,作為設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和決策的依據(jù)。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是從需求識(shí)別開(kāi)始的。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具有敏銳的預(yù)感能力,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)中,分析出社會(huì)的需要,并搶在市場(chǎng)需要前完成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和試制工作。需求有兩種:一種
為顯需求,即人們都知道的需求; 另一種是隱需求,即人們還沒(méi)有意識(shí)到的、但客觀存在的那種需求。設(shè)計(jì)人員的任務(wù),不僅僅是不斷改進(jìn)、提高那些滿(mǎn)足人們顯需求的產(chǎn)品,更重要的是要去開(kāi)發(fā)那些滿(mǎn)足人們隱需求的產(chǎn)品。
需求:發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品中存在的問(wèn)題(普遍性問(wèn)題和難點(diǎn)性問(wèn)題) ,包括產(chǎn)品功能、性能質(zhì)量、數(shù)量等的具體要求; 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)缺點(diǎn); 現(xiàn)有產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況等。
對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的重大問(wèn)題,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各方面條件的詳細(xì)分析和對(duì)開(kāi)發(fā)可能性的綜合研究,提出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可行性報(bào)告,報(bào)告一般包括以下內(nèi)容。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的必要性,市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)。
有關(guān)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外水平和發(fā)展趨勢(shì)。
預(yù)期達(dá)到的最低目標(biāo)和最高目標(biāo),包括設(shè)計(jì)水平、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等。
提出設(shè)計(jì)、工藝等方面需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
在現(xiàn)有條件下開(kāi)發(fā)的可能性論述及準(zhǔn)備采取的措施。
預(yù)算投資費(fèi)用及項(xiàng)目的進(jìn)度、期限。
2. 方案設(shè)計(jì)階段
市場(chǎng)需求的滿(mǎn)足或適應(yīng),是以產(chǎn)品的功能來(lái)體現(xiàn)的。產(chǎn)品功能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)是因果關(guān)系,但又不完全相同。體現(xiàn)同一功能的產(chǎn)品,可以多種多樣。因此這一階段就是在功能分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)創(chuàng)新構(gòu)思、優(yōu)化篩選,取得較理想的功能原理方案。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō),機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖(機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案圖) 和機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)就是方案設(shè)計(jì)階段的主要內(nèi)容。產(chǎn)品功能原理方案的好壞決定著產(chǎn)品性能和成本,關(guān)系到產(chǎn)品水平及競(jìng)爭(zhēng)能力,是這一設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵。
方案設(shè)計(jì)階段要完成產(chǎn)品功能分析、功能原理求解和評(píng)價(jià)決策得到最佳功能原理方案,也就是初步完成機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì),為進(jìn)一步進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
3. 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段
使表述功能原理的機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖實(shí)現(xiàn)功能原理方案,要具體化,成為機(jī)器及其零部件的合理結(jié)構(gòu),這是詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)。因此,要完成產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)、部件和零件設(shè)計(jì)、全部生產(chǎn)圖紙,并編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等有關(guān)技術(shù)文件。在此階段中,零部件的結(jié)構(gòu)形狀、裝配關(guān)系、材料選擇、尺寸大小、加工要求、表面處理、總體布置等設(shè)計(jì)合理與否,對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有著直接的影響。為此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
零部件設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足其設(shè)計(jì)功能要求。
要考慮功能的合理分配和零件結(jié)構(gòu)形狀的合理設(shè)計(jì)。
從便于制造加工和降低成本考慮,力求零件結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單,加工面少,材料利用率高。 常用零件盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、組合化。
總體設(shè)計(jì)還應(yīng)滿(mǎn)足總功能、人機(jī)工程、造型美學(xué)、包裝和運(yùn)輸?shù)确矫娴囊蟆?/p>
詳細(xì)設(shè)計(jì)的步驟一般由總裝草圖分拆成部件、零件草圖,經(jīng)審核無(wú)誤后,再由零件工作圖、部件圖繪制出總裝圖。
最后還要編制技術(shù)文件,如設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件明細(xì)表,備件、專(zhuān)用工具明細(xì)表等。
4. 改進(jìn)設(shè)計(jì)階段
試制產(chǎn)品根據(jù)試驗(yàn)、使用、鑒定中所暴露的問(wèn)題,進(jìn)一步從設(shè)計(jì)上完善相應(yīng)的技術(shù)和效能,以確保產(chǎn)品質(zhì)量。這是改進(jìn)設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù),是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中不可分割的一部分,決不允許可有可無(wú)。通過(guò)這一階段的工作,產(chǎn)品的效能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性提高之后,產(chǎn)品就更具有生命力。
總之,按上述一般進(jìn)程有步驟地設(shè)計(jì),對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量有較好的效果。
1.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本要求
一個(gè)產(chǎn)品,只有在技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、整體造型、操作使用和可維修性等方面能夠做到統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調(diào)一致,這樣的設(shè)計(jì)才是合理的,才會(huì)受到用戶(hù)的歡迎。因此,如何擬定機(jī)械設(shè)計(jì)的要求,是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的前提。
1. 擬定設(shè)計(jì)要求的原則與方法
設(shè)計(jì)要求擬定的一般原則是:詳細(xì)而明確,合理而先進(jìn)。詳細(xì)就是盡可能列出全部設(shè)計(jì)要求,編制出一份設(shè)計(jì)要求明細(xì)表; 明確就是對(duì)設(shè)計(jì)要求盡可能定量化。合理就是對(duì)設(shè)計(jì)要求的提出要適度、要實(shí)事求是; 先進(jìn)就是與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品相比,產(chǎn)品在功能或技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
設(shè)計(jì)要求定量化方法,視具體產(chǎn)品的情況而定。有些產(chǎn)品可依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定; 有些可通過(guò)直接計(jì)算而得; 有些可通過(guò)統(tǒng)計(jì)法、類(lèi)比法、估算法、試驗(yàn)法等來(lái)確定。
2. 設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)要求可分為主要要求和次要要求。主要要求是指直接關(guān)系到產(chǎn)品的功能、性能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的那些要求,次要要求是指間接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的那些要求。
(1)主要要求
功能要求:即產(chǎn)品的功用??梢詮娜藱C(jī)功能分配、價(jià)值工程原理和技術(shù)可行性等三方面來(lái)分析。
適應(yīng)性要求:即對(duì)作業(yè)對(duì)象的特征、工作狀況、環(huán)境條件等工況發(fā)生變化的適應(yīng)程度。 性能要求:即指產(chǎn)品所具有的工作特征。
生產(chǎn)能力要求:是指產(chǎn)品在單位時(shí)間內(nèi)所能完成工作量的多少。
可靠性要求:是指產(chǎn)品在規(guī)定使用條件下,在預(yù)期使用壽命內(nèi)能完成規(guī)定功能的概率。 使用壽命:是指正常使用條件下,因磨損等原因引起產(chǎn)品技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下降在允許范圍內(nèi)而無(wú)須大修的延續(xù)工作的期限。
效率要求:是指輸入量的有效利用程度。
使用經(jīng)濟(jì)性要求:是指單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的價(jià)值與同時(shí)間內(nèi)使用費(fèi)用的差值。
成本要求。
人機(jī)工程學(xué)要求。
安全防護(hù)、自動(dòng)報(bào)警要求。
與環(huán)境適應(yīng)的要求。
運(yùn)輸、包裝的要求。
(2)其他設(shè)計(jì)要求(為了保證實(shí)現(xiàn)主要設(shè)計(jì)要求而提出的要求)
強(qiáng)度、剛度要求。
制造工藝要求。
零件加工技術(shù)要求。
各作業(yè)動(dòng)作間的協(xié)調(diào)配合要求。
以上的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求對(duì)于各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是適用的。但是,某一具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì),所涉及的設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容,其主次輕重是不同的。設(shè)計(jì)人員應(yīng)做具體分析,以擬訂出詳細(xì)、明確、合理而又先進(jìn)的設(shè)計(jì)要求。在擬定設(shè)計(jì)要求時(shí),要著重考慮人、機(jī)、材料、成本,一般簡(jiǎn)稱(chēng)為四個(gè)M(Man,Machine ,Material ,Money) 。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性、適用性與完善性的考慮,一般可以歸結(jié)為:保證功能要求與適當(dāng)使用壽命下不斷降低成本。
1.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則
對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中普遍適用的基本原則,現(xiàn)簡(jiǎn)述如下。
需求原則:產(chǎn)品的功能要求來(lái)自于需求。產(chǎn)品要滿(mǎn)足客觀的需求,這是一切設(shè)計(jì)最基本的出發(fā)點(diǎn)。不考慮客觀需要會(huì)造成產(chǎn)品的積壓和浪費(fèi)??陀^需求是隨著時(shí)間、地點(diǎn)的不同而發(fā)生變化的,這種變化了的需求是設(shè)計(jì)升級(jí)換代產(chǎn)品的依據(jù)??陀^需求有顯需求和隱需求之分,顯需求的發(fā)展可導(dǎo)致產(chǎn)品的不斷改進(jìn)、升級(jí)、更新、換代; 隱需求的開(kāi)發(fā)會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)造發(fā)明,形成新穎的產(chǎn)品。
信息原則:設(shè)計(jì)過(guò)程中的信息主要有市場(chǎng)信息、科學(xué)技術(shù)信息、技術(shù)測(cè)試信息和加工工藝信息等。設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面、充分、正確和可靠地掌握與設(shè)計(jì)有關(guān)的各種信息。用這些信息來(lái)正確引導(dǎo)產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì),并使設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)提高。
創(chuàng)新原則:設(shè)計(jì)人員的大膽創(chuàng)新,有利于沖破各種傳統(tǒng)觀念和慣例的束縛,創(chuàng)造發(fā)明出各種各樣原理獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎的機(jī)械產(chǎn)品。
系統(tǒng)原則:每個(gè)機(jī)械產(chǎn)品都可以看做一個(gè)待定的技術(shù)系統(tǒng),設(shè)計(jì)產(chǎn)品就是用系統(tǒng)論的方法來(lái)求出功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通過(guò)分析、綜合與評(píng)價(jià)決策,使產(chǎn)品達(dá)到綜合最優(yōu)。
收斂原則:為了尋求一個(gè)嶄新的產(chǎn)品,在構(gòu)思功能原理方案時(shí),采用發(fā)散思維; 為了得到一個(gè)新型產(chǎn)品,則必須綜合多種信息,實(shí)行收斂思維。在發(fā)散思維基礎(chǔ)上進(jìn)行收斂思維,通常都會(huì)取得很好的效果。
優(yōu)化原則:這屬于廣義優(yōu)化,包括方案擇優(yōu)、設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化、總體方案優(yōu)化。也就是高效、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
繼承原則:將前人的成果,有批判地吸收,推陳出新,加以發(fā)揚(yáng),為我所用,這就是繼承原則。設(shè)計(jì)人員悟性地掌握繼承原則,可以事半功倍進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),可以集中主要精力去解決設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題。
效益原則:設(shè)計(jì)中必須講求效益,既要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,又要考慮社會(huì)效益。
時(shí)間原則:加快設(shè)計(jì)研制時(shí)間,以搶先占領(lǐng)市場(chǎng)。同時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí),要預(yù)測(cè)產(chǎn)品研制階段內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品可能發(fā)生的變化,保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品投入市場(chǎng)后不至于淪為過(guò)時(shí)貨。
定量原則:在方案評(píng)選、造型技術(shù)美學(xué)、產(chǎn)品技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益等的評(píng)價(jià),都盡量采用科學(xué)的定量方法。
簡(jiǎn)化原則:在確保產(chǎn)品功能前提下,應(yīng)力求設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品簡(jiǎn)化,以降低產(chǎn)品成本,并確保質(zhì)量。在產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)階段和改進(jìn)設(shè)計(jì)階段,尤應(yīng)突出運(yùn)用這個(gè)基本原則。
關(guān)鍵詞: 客車(chē)產(chǎn)品 研發(fā)管理體系 研發(fā)管理
客車(chē)企業(yè)自2010年以來(lái)發(fā)展迅猛,6m以上大、中型客車(chē)年銷(xiāo)量穩(wěn)定在14萬(wàn)輛以上,2010年累計(jì)銷(xiāo)量達(dá)到14.3372萬(wàn)輛,2011年達(dá)到17.32萬(wàn)輛,2012年達(dá)到19.9235萬(wàn)輛。但產(chǎn)品集中度越來(lái)越明顯,全國(guó)現(xiàn)有生產(chǎn)大、中型客車(chē)企業(yè)50多家,但排名前15家企業(yè)一直占銷(xiāo)售總量的80%,其余30多家企業(yè)僅占20%。這30多家企業(yè)主要是由于缺少拳頭產(chǎn)品,缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、支撐客車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品研發(fā)平臺(tái),導(dǎo)致產(chǎn)品缺乏持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力、利潤(rùn)下滑,并出現(xiàn)庫(kù)存積壓現(xiàn)象,雖然企業(yè)每年逐漸增加了研發(fā)費(fèi)用投入,研發(fā)隊(duì)伍也都維持在50~100人。但面對(duì)外部競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品缺少競(jìng)爭(zhēng)力,關(guān)鍵在于研發(fā)管理和研發(fā)能力。
1.客車(chē)企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)管理體系方面普遍存在的問(wèn)題
1.1研發(fā)規(guī)劃不明確,缺乏前瞻性。產(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃是客車(chē)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品機(jī)遇的戰(zhàn)略性認(rèn)識(shí),一般包括產(chǎn)品戰(zhàn)略愿景、產(chǎn)品平臺(tái)戰(zhàn)略及規(guī)劃、產(chǎn)品線戰(zhàn)略及規(guī)劃、具體產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)計(jì)劃四個(gè)層次。經(jīng)調(diào)查了解,客車(chē)企業(yè)一般都有遠(yuǎn)大的產(chǎn)品發(fā)展目標(biāo),也制訂了具體的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)計(jì)劃,但很少在產(chǎn)品平臺(tái)戰(zhàn)略和產(chǎn)品線規(guī)劃上下工夫,產(chǎn)品平臺(tái)規(guī)劃和產(chǎn)品線規(guī)劃缺乏明確和前瞻性,導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)沒(méi)有明確的路線圖,產(chǎn)品研發(fā)人員無(wú)章可循,不知研發(fā)的產(chǎn)品在公司未來(lái)規(guī)劃中所處的位置情況,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中往往是各個(gè)產(chǎn)品相互拼湊,不能形成一條一體化的產(chǎn)品線,產(chǎn)品缺乏個(gè)性和特點(diǎn),常常是看到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手某一車(chē)型暢銷(xiāo)時(shí),采用跟隨模仿戰(zhàn)術(shù),而不是從本企業(yè)產(chǎn)品線的角度出發(fā)開(kāi)發(fā)和改進(jìn)自己的產(chǎn)品,造成產(chǎn)品研發(fā)困難,產(chǎn)品質(zhì)量下降,生產(chǎn)混亂,企業(yè)心態(tài)扭曲。目前客車(chē)企業(yè)在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)的產(chǎn)品公告上車(chē)型很多,大多在50~70個(gè)產(chǎn)品,某些甚至達(dá)到上百種,但形成批量的或在線生產(chǎn)的車(chē)型確很少。
1.2跨部門(mén)協(xié)作困難,研發(fā)效率低??蛙?chē)研發(fā)體系由多系統(tǒng)組成的,研發(fā)是一項(xiàng)綜合性的研究活動(dòng),要求企業(yè)所有的職能部門(mén)參與,不管組織方式上是采用項(xiàng)目結(jié)構(gòu)、職能結(jié)構(gòu)還是矩陣結(jié)構(gòu),在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中普遍存在部門(mén)協(xié)作和協(xié)調(diào)困難問(wèn)題,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
1.2.1各部門(mén)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成功標(biāo)準(zhǔn)缺乏一致的認(rèn)識(shí)。技術(shù)部門(mén)認(rèn)為只要產(chǎn)品順利轉(zhuǎn)入小批量生產(chǎn)就算成功了,生產(chǎn)部門(mén)理解的成功則是產(chǎn)品制造流程和工藝的穩(wěn)定,而市場(chǎng)部門(mén)則關(guān)注產(chǎn)品何時(shí)上市、銷(xiāo)量如何。各部門(mén)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中缺乏一致的目標(biāo)是帶來(lái)跨部門(mén)協(xié)作困難的根源之一。更有甚者,認(rèn)為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是研發(fā)部門(mén)的事,其他部門(mén)只是義務(wù)配合一下,這與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)的本質(zhì)相差太遠(yuǎn)。
1.2.2沒(méi)有有效的項(xiàng)目運(yùn)作原則和機(jī)制。雖然目前大數(shù)企業(yè)采用項(xiàng)目組的方式開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,項(xiàng)目經(jīng)理或項(xiàng)目組組長(zhǎng)是一個(gè)研發(fā)部門(mén)的行政管理人員,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中只起協(xié)調(diào)作用,項(xiàng)目經(jīng)理權(quán)利小于義務(wù),責(zé)任劃分模糊,造成決策狹隘性和低效。各部門(mén)存在本位主義和,項(xiàng)目推進(jìn)對(duì)跨部門(mén)的協(xié)作缺少有效約束。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,除研發(fā)中心以外,其他部門(mén)參與很少,導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)偏重技術(shù)可行性,而在工藝性、可靠性、可維護(hù)性等方面考慮較少,產(chǎn)品投放市場(chǎng)后,再要花大量精力來(lái)修改前期考慮不周的問(wèn)題,甚至在小批量試生產(chǎn)后又要重新設(shè)計(jì)。在技術(shù)研發(fā)上普遍缺少核心技術(shù),對(duì)支持產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)體系缺乏積累和系統(tǒng)性的建設(shè),每一代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)常都是對(duì)前一代產(chǎn)品的否定,沒(méi)有繼承性,缺乏技術(shù)積累,直接影響到新產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定和投放市場(chǎng)的時(shí)間。
1.2.3產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程缺乏有效性,產(chǎn)品質(zhì)量控制尤其薄弱。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程往往是一些功能流程的集合,而不是所有職能部門(mén)的集成總體流程,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中缺乏對(duì)各部門(mén)工作的統(tǒng)一部署和安排,流程層次不清、操作性不強(qiáng),加之跨部門(mén)協(xié)作機(jī)制不強(qiáng),導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程在運(yùn)行中舉步維艱、接口不暢、漏洞百出。
2.客車(chē)研發(fā)管理一般解決方案
客車(chē)研發(fā)管理一般是圍繞縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和產(chǎn)品重組兩個(gè)方面來(lái)達(dá)到縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高產(chǎn)品利潤(rùn)、有效進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、為顧客和企業(yè)提供更大價(jià)值的目標(biāo),一般概括為如下六個(gè)方面:
2.1產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)投資決策:對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)行有效的投資組合分析和管理,優(yōu)化投資組合,將資源用于最有前途的市場(chǎng)機(jī)會(huì)和產(chǎn)品組合上;并在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中設(shè)置階段性的投資決策評(píng)審點(diǎn),及時(shí)砍掉無(wú)前途的項(xiàng)目。
2.2基于市場(chǎng)的開(kāi)發(fā),產(chǎn)品創(chuàng)新一定是基于市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)分析的創(chuàng)新。為此,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程與市場(chǎng)管理流程有機(jī)集成,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的第一步是正確定義市場(chǎng)需求和產(chǎn)品概念,一開(kāi)始就把事情做正確。
2.3跨部門(mén)、跨系統(tǒng)的協(xié)同:產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是一個(gè)跨部門(mén)的流程,必須有一個(gè)跨部門(mén)的小組對(duì)最終結(jié)果負(fù)責(zé),協(xié)同各項(xiàng)活動(dòng),確保溝通、協(xié)調(diào)和決策的高效,達(dá)到盡快將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的目的。
2.4異步開(kāi)發(fā)模式:也稱(chēng)并行工程,將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)按照最終產(chǎn)品、平臺(tái)、子系統(tǒng)、技術(shù)分解為不同層次的任務(wù),并行開(kāi)發(fā)所有層次的任務(wù)。通過(guò)對(duì)每個(gè)層次的關(guān)注和面向市場(chǎng)的開(kāi)發(fā),快速、高效、不斷地推出具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。把原來(lái)的許多后續(xù)活動(dòng)提前進(jìn)行,這樣可以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
2.5產(chǎn)品的繼承性:重用,在不犧牲差異性的情況下盡可能地重用,是實(shí)現(xiàn)異步開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)和手段。當(dāng)產(chǎn)品是基于許多成熟的共享資源和技術(shù)搭建或集成而成的話(huà),無(wú)疑產(chǎn)品的質(zhì)量、進(jìn)度和成本會(huì)得到更好的控制和保證。
2.6結(jié)構(gòu)化的流程:在非結(jié)構(gòu)化和過(guò)于結(jié)構(gòu)化當(dāng)中找到平衡,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是復(fù)雜的,因?yàn)楫a(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員必須完成成千上萬(wàn)項(xiàng)活動(dòng),而這些活動(dòng)涉及方方面面、各個(gè)部門(mén),如何協(xié)調(diào)這些活動(dòng)便成為極其復(fù)雜的工作。為了管理好這些龐大而復(fù)雜的活動(dòng),產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程必須成為結(jié)構(gòu)合理、定義清楚的過(guò)程。
但產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程不同于生產(chǎn)流程,具有相對(duì)的不確定性,理想的生產(chǎn)是拷貝,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是有限度的創(chuàng)新,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程應(yīng)該是有限度的結(jié)構(gòu)化。
3.客車(chē)產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃
客車(chē)產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略是對(duì)產(chǎn)品機(jī)會(huì)的戰(zhàn)略性認(rèn)識(shí),產(chǎn)品(戰(zhàn)略)規(guī)劃和產(chǎn)品管理是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要組成部分,它將企業(yè)的總體經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)決策聯(lián)系起來(lái)。企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)劃和產(chǎn)品管理是受企業(yè)資源限制的,企業(yè)該生產(chǎn)那些產(chǎn)品,不該上那些產(chǎn)品,產(chǎn)品賣(mài)給誰(shuí)?賣(mài)點(diǎn)是什么?怎么賣(mài)?如何配套自己的產(chǎn)品,如何優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),已成為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的核心瓶頸,對(duì)公司產(chǎn)品戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)關(guān)系甚大。
在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前,必須清楚本企業(yè)的產(chǎn)品、產(chǎn)品層級(jí)、產(chǎn)品組合、產(chǎn)品族、產(chǎn)品線、產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)品管理。這里涉及兩個(gè)方面,本企業(yè)產(chǎn)品的現(xiàn)狀和產(chǎn)品管理。比如產(chǎn)品線可以上下延伸,產(chǎn)品線之間可以形成產(chǎn)品族,產(chǎn)品的組合和形成產(chǎn)品族對(duì)于用戶(hù)可以形成多種選擇,這就需要在產(chǎn)品管理方面下工夫。產(chǎn)品不是死的東西,要把產(chǎn)品看做有生命的東西,讓其活起來(lái),比如在產(chǎn)品推介過(guò)程中融入企業(yè)文化。
如何構(gòu)建企業(yè)的產(chǎn)品線、產(chǎn)品平臺(tái)、產(chǎn)品族、產(chǎn)品系列、產(chǎn)品型號(hào)和產(chǎn)品版本,是企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的大事。企業(yè)要在新時(shí)期實(shí)現(xiàn)新的跨越,尋求解決這些問(wèn)題的方法已經(jīng)迫在眉睫。在構(gòu)建產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略過(guò)程中可以從以下幾個(gè)方面考慮:
研發(fā)戰(zhàn)略類(lèi)型:進(jìn)攻型戰(zhàn)略、跟蹤型戰(zhàn)略、防衛(wèi)型戰(zhàn)略、復(fù)制型戰(zhàn)略、借力型戰(zhàn)略、救火型戰(zhàn)略、蛋糕沫型戰(zhàn)略。
戰(zhàn)略定位:市場(chǎng)定位、技術(shù)定位、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方向選擇戰(zhàn)略評(píng)價(jià)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方向選擇的戰(zhàn)略定位和行動(dòng)評(píng)價(jià)。
產(chǎn)品規(guī)劃:客戶(hù)價(jià)值原則、競(jìng)爭(zhēng)原則、核心優(yōu)勢(shì)原則、價(jià)值鏈協(xié)調(diào)原則、風(fēng)險(xiǎn)原則、一致性原則。
設(shè)計(jì)產(chǎn)品(戰(zhàn)略)規(guī)劃:基于市場(chǎng)的產(chǎn)品圖譜與產(chǎn)品定位、技術(shù)規(guī)劃、路標(biāo)制定、競(jìng)爭(zhēng)策略和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、企業(yè)品牌、形象與產(chǎn)品(戰(zhàn)略)規(guī)劃的關(guān)系、產(chǎn)品利潤(rùn)、市場(chǎng)占有率及市場(chǎng)影響力。
產(chǎn)品管理體系:市場(chǎng)管理、產(chǎn)品元素的分析與管理、產(chǎn)品公告的版本化管理、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與運(yùn)作管理、營(yíng)銷(xiāo)管理。
產(chǎn)品培訓(xùn)總結(jié) 產(chǎn)品項(xiàng)目總結(jié) 產(chǎn)品策略 產(chǎn)品創(chuàng)新論文 產(chǎn)品規(guī)劃方案 產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)論文 產(chǎn)品推廣會(huì) 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀