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产品设计开发阶段范文

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产品设计开发阶段

第1篇

设计是人类改造自然的基本活动之一,设计是复杂的思维过程,设计过程蕴含着创新和发明的机会。设计的目的是将预定的目标,经过一系列规划与分析决策,产生一定的信息(文字、数据、图形) ,形成设计,并通过制造,使设计成为产品,造福人类。

设计过程是指明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程。一般来说,整个设计过程可分为明确设计任务要求、原理方案设计、技术设计和施工设计四个主要阶段

夜上海论坛 1.1产品设计的分类

开发性设计:在工作原理、结构等完全未知的情况下,应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计出过去没有过的新型机械。这是一种完全创新的设计。

夜上海论坛 适应性设计:在原理方案基本保持不变的前提下,对产品做局部的变更或设计一个新部件,使产品在质和量方面更能满足使用要求。

变型设计:在工作原理和功能结构都不变的情况下,变更现有产品的结果配置和尺寸,使之适应更多的容量要求。这里的容量含义很广,如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。

在产品设计中,开发性设计目前还占少数,为了充分发挥现有机械产品的潜力,适应性设计和变型设计就显得格外重要。但是作为一个设计人员,不论从事哪一类设计,都应该在创新上下功夫。创新可以使开发性设计、适应性设计和变型设计别具一格,耳目一新。市场竞争日益加剧,设计人员必须把新产品的开发放在重要位置上,使产品不断更新、技术储备不断增强,这样才能在市场竞争中立于不败之地。

夜上海论坛 1.2产品设计的一般进程

产品设计的一般进程可分为产品规划、方案设计、详细设计和改进设计四个阶段。下面介绍其各阶段的设计任务。

1. 产品规划阶段

夜上海论坛 在产品规划阶段的中心任务包括确定设计目的(需求分析、市场预测) 和设计思想、可行性分析,确定设计参数及制约条件,最后给出详细的设计任务书(或要求表) ,作为设计、评价和决策的依据。

夜上海论坛 产品开发是从需求识别开始的。优秀的设计人员应该具有敏锐的预感能力,在市场竞争形势中,分析出社会的需要,并抢在市场需要前完成产品的开发和试制工作。需求有两种:一种

夜上海论坛 为显需求,即人们都知道的需求; 另一种是隐需求,即人们还没有意识到的、但客观存在的那种需求。设计人员的任务,不仅仅是不断改进、提高那些满足人们显需求的产品,更重要的是要去开发那些满足人们隐需求的产品。

需求:发现现有产品中存在的问题(普遍性问题和难点性问题) ,包括产品功能、性能质量、数量等的具体要求; 竞争对手在技术、经济方面的优缺点; 现有产品的销售情况等。

对产品开发中的重大问题,经过技术、经济、社会各方面条件的详细分析和对开发可能性的综合研究,提出产品开发的可行性报告,报告一般包括以下内容。

产品开发的必要性,市场需求预测。

有关产品的国内外水平和发展趋势。

夜上海论坛 预期达到的最低目标和最高目标,包括设计水平、技术、经济、社会效益等。

提出设计、工艺等方面需要解决的关键问题。

在现有条件下开发的可能性论述及准备采取的措施。

预算投资费用及项目的进度、期限。

2. 方案设计阶段

市场需求的满足或适应,是以产品的功能来体现的。产品功能与产品设计是因果关系,但又不完全相同。体现同一功能的产品,可以多种多样。因此这一阶段就是在功能分析的基础上,通过创新构思、优化筛选,取得较理想的功能原理方案。对于机械产品来说,机械运动示意图(机械运动方案图) 和机械运动简图的设计就是方案设计阶段的主要内容。产品功能原理方案的好坏决定着产品性能和成本,关系到产品水平及竞争能力,是这一设计阶段的关键。

夜上海论坛 方案设计阶段要完成产品功能分析、功能原理求解和评价决策得到最佳功能原理方案,也就是初步完成机械运动方案的设计,为进一步进行机械运动简图设计打下基础。

3. 详细设计阶段

使表述功能原理的机械运动简图实现功能原理方案,要具体化,成为机器及其零部件的合理结构,这是详细设计阶段的任务。因此,要完成产品总体设计、部件和零件设计、全部生产图纸,并编制设计说明书等有关技术文件。在此阶段中,零部件的结构形状、装配关系、材料选择、尺寸大小、加工要求、表面处理、总体布置等设计合理与否,对产品的技术性能和经济指标都有着直接的影响。为此,设计人员应注意以下几点。

夜上海论坛 零部件设计必须满足其设计功能要求。

要考虑功能的合理分配和零件结构形状的合理设计。

夜上海论坛 从便于制造加工和降低成本考虑,力求零件结构形状简单,加工面少,材料利用率高。 常用零件尽可能标准化、通用化、组合化。

总体设计还应满足总功能、人机工程、造型美学、包装和运输等方面的要求。

夜上海论坛 详细设计的步骤一般由总装草图分拆成部件、零件草图,经审核无误后,再由零件工作图、部件图绘制出总装图。

最后还要编制技术文件,如设计说明书,标准件、外购件明细表,备件、专用工具明细表等。

4. 改进设计阶段

试制产品根据试验、使用、鉴定中所暴露的问题,进一步从设计上完善相应的技术和效能,以确保产品质量。这是改进设计阶段的主要任务,是整个设计过程中不可分割的一部分,决不允许可有可无。通过这一阶段的工作,产品的效能、可靠性和经济性提高之后,产品就更具有生命力。

夜上海论坛 总之,按上述一般进程有步骤地设计,对提高设计质量有较好的效果。

夜上海论坛 1.3产品设计的基本要求

一个产品,只有在技术性能、经济指标、整体造型、操作使用和可维修性等方面能够做到统筹兼顾、协调一致,这样的设计才是合理的,才会受到用户的欢迎。因此,如何拟定机械设计的要求,是产品设计中一个重要的前提。

1. 拟定设计要求的原则与方法

设计要求拟定的一般原则是:详细而明确,合理而先进。详细就是尽可能列出全部设计要求,编制出一份设计要求明细表; 明确就是对设计要求尽可能定量化。合理就是对设计要求的提出要适度、要实事求是; 先进就是与国内外同类产品相比,产品在功能或技术性能、经济指标方面具有一定的领先优势。

设计要求定量化方法,视具体产品的情况而定。有些产品可依据国际标准、国家标准或专业标准来确定; 有些可通过直接计算而得; 有些可通过统计法、类比法、估算法、试验法等来确定。

2. 设计要求

设计要求可分为主要要求和次要要求。主要要求是指直接关系到产品的功能、性能、技术经济指标的那些要求,次要要求是指间接关系到产品质量的那些要求。

(1)主要要求

功能要求:即产品的功用。可以从人机功能分配、价值工程原理和技术可行性等三方面来分析。

夜上海论坛 适应性要求:即对作业对象的特征、工作状况、环境条件等工况发生变化的适应程度。 性能要求:即指产品所具有的工作特征。

生产能力要求:是指产品在单位时间内所能完成工作量的多少。

夜上海论坛 可靠性要求:是指产品在规定使用条件下,在预期使用寿命内能完成规定功能的概率。 使用寿命:是指正常使用条件下,因磨损等原因引起产品技术性能、经济指标下降在允许范围内而无须大修的延续工作的期限。

夜上海论坛 效率要求:是指输入量的有效利用程度。

夜上海论坛 使用经济性要求:是指单位时间内生产的价值与同时间内使用费用的差值。

成本要求。

人机工程学要求。

安全防护、自动报警要求。

与环境适应的要求。

运输、包装的要求。

(2)其他设计要求(为了保证实现主要设计要求而提出的要求)

强度、刚度要求。

制造工艺要求。

夜上海论坛 零件加工技术要求。

各作业动作间的协调配合要求。

以上的各项设计要求对于各种产品设计都是适用的。但是,某一具体的产品设计,所涉及的设计要求的内容,其主次轻重是不同的。设计人员应做具体分析,以拟订出详细、明确、合理而又先进的设计要求。在拟定设计要求时,要着重考虑人、机、材料、成本,一般简称为四个M(Man,Machine ,Material ,Money) 。对于机械设计的可靠性、适用性与完善性的考虑,一般可以归结为:保证功能要求与适当使用寿命下不断降低成本。

1.4产品设计的基本原则

夜上海论坛 对于设计过程中普遍适用的基本原则,现简述如下。

夜上海论坛 需求原则:产品的功能要求来自于需求。产品要满足客观的需求,这是一切设计最基本的出发点。不考虑客观需要会造成产品的积压和浪费。客观需求是随着时间、地点的不同而发生变化的,这种变化了的需求是设计升级换代产品的依据。客观需求有显需求和隐需求之分,显需求的发展可导致产品的不断改进、升级、更新、换代; 隐需求的开发会导致创造发明,形成新颖的产品。

夜上海论坛 信息原则:设计过程中的信息主要有市场信息、科学技术信息、技术测试信息和加工工艺信息等。设计人员应全面、充分、正确和可靠地掌握与设计有关的各种信息。用这些信息来正确引导产品规划、方案设计与详细设计,并使设计不断改进提高。

创新原则:设计人员的大胆创新,有利于冲破各种传统观念和惯例的束缚,创造发明出各种各样原理独特、结构新颖的机械产品。

系统原则:每个机械产品都可以看做一个待定的技术系统,设计产品就是用系统论的方法来求出功能结构系统,通过分析、综合与评价决策,使产品达到综合最优。

收敛原则:为了寻求一个崭新的产品,在构思功能原理方案时,采用发散思维; 为了得到一个新型产品,则必须综合多种信息,实行收敛思维。在发散思维基础上进行收敛思维,通常都会取得很好的效果。

优化原则:这属于广义优化,包括方案择优、设计参数优化、总体方案优化。也就是高效、优质、经济地完成设计任务。

夜上海论坛 继承原则:将前人的成果,有批判地吸收,推陈出新,加以发扬,为我所用,这就是继承原则。设计人员悟性地掌握继承原则,可以事半功倍进行创新设计,可以集中主要精力去解决设计中的主要问题。

效益原则:设计中必须讲求效益,既要考虑技术经济效益,又要考虑社会效益。

时间原则:加快设计研制时间,以抢先占领市场。同时,在设计时,要预测产品研制阶段内同类产品可能发生的变化,保证设计的产品投入市场后不至于沦为过时货。

定量原则:在方案评选、造型技术美学、产品技术性能、经济效益等的评价,都尽量采用科学的定量方法。

夜上海论坛 简化原则:在确保产品功能前提下,应力求设计出的产品简化,以降低产品成本,并确保质量。在产品初步设计阶段和改进设计阶段,尤应突出运用这个基本原则。

第2篇

关键词: 住宅性能;3A产品;规划设计

夜上海论坛 多年来我国住宅市场连续保持了供需两旺的景象,为迎合开发商宣传的需要,社会上自发产生了对住宅品质各种不同名目的评价与认定。然而在房地产市场竞争日趋激烈、房地产市场渐入理性发展的今天,其可信度大打折扣。几乎所有负责任的开发商都迫切需要一种具有公信力的评价机制,对其开发的住宅项目做出客观公正的评价。住宅性能评定就是由政府部门建立起的一个针对住宅性能的科学、公正、公平的具有公信力的第三方评价机制,借用专家的学识与经验,使消费者对住宅的性能状况心中有数。

一、什么是3A产品   现行住宅性能认定以2005年建设部的住宅性能评定技术标准为依据,从规划、设计、施工、使用等方面,将住宅性能划分成5个方面,即适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能。通过5个方面的综合评定,体现住宅的整体性能,以保障消费者的居住质量。住宅性能按照评定得分划分为A、B两个级别,其中A级住宅是执行了国家现行标准且性能好的住宅;B级住宅是执行了国家现行强制性但性能达不到A级的住宅;A级住宅又按得分由低到高细分为1A、2A、3A三等。3A级产品是住宅性能评定中最高级别的产品。

二、国内房地产业3A产品现状  住宅性能评定反映了住宅的综合性能,体现了节能、节水、节地、节材等产业技术政策,全国许多负责任的开发企业勇于承担建设节能省地环保型住宅的历史使命,纷纷参加住宅性能A级认定,截止2008年8月底,全国已有410个小区、一万余幢住宅楼通过了性能认定预审;147个小区,4310栋住宅楼通过住宅性能认 定终审,其中14个小区通过了3A级住宅终审。

三、3A产品的评分标准、申报及评定  住宅性能评定技术标准采用指标量化法对住宅的进行性能评定,共设五大性能268项指标:适用性能和环境性能满分为250分;经济性能和安全性能满分为200分;耐久性能满分100分,总计1000分。其中达到3A级住宅指标得分要求如下:含有的18个子项全部得分,且适用性能和环境性能得分等于或高于150分,经济性能和安全性能得分等于或高于120分,耐久性能得分等于或高于60分,总分850分以上,且满足所有6项含有的子项。

夜上海论坛 住宅性能认定的申报条件: (1)房地产开发企业经资质审查合格,有资质审批部门颁发的资质等级证书;(2)住宅的开发建设符合国家的法律法规和技术、经济政策,以及房地产开发建设程序的规定。

夜上海论坛 申报及认定流程:(1)项目立项后,填写申请表,进行申报;(2)规划设计方案完成后,向评定机构申请设计审查;(3)设计审查通过后,颁发通过设计审查的证书和文件,评定机构进行全面跟踪;(4)主体竣工后,组织专家组进行中期检查; (5)竣工验收后,组织专家组进行终期检查; (6)终审通过后,颁发证书,公告。

夜上海论坛 住宅性能的评定方法:住宅性能终审一般由2组专家同时进行,其中一组负责评审适用性能和环境性能,另一组负责评审经济性能、安全性能和耐久性能,每组专家3-4人。专家组通过听取汇报、查阅设计文件和检测报告、现场检查等程序,对照住宅性能评定标准分别打分。

夜上海论坛 四、项目规划设计和施工图设计阶段针对3A产品的工作重点    在规划阶段和施工图设计阶段根据住宅性能评定的五大性能标准提出规划设计和施工图设计条件,使3A标准融入规划设计和施工图设计阶段。既可避免产生先天性的缺欠,又能使一些3A指标得以细化和明确,从而保证项目实施3A标准的设计质量。下面分别从适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能五个方面说明在规划和施工图设计阶段的工作重点。

夜上海论坛 (一)住宅适用性能  住宅适用性包含了住宅建筑功能空间的构成、尺度、数量、日照、通风及视线、声环境等性能和居住设备、设施要求,包括单元平面、住宅套型、建筑装修、隔声性能、设施设备和无障碍设施6个评定项目。单元平面各功能空间尺寸、电梯楼梯设置、日照通风、采光和视线均要满足标准要求;住宅套型设计要做到房间齐备,交通顺畅,布局合理,动静区分,使用功能不同的房间紧凑协调,房间直接采光,并保证日照,通风的要求;无障碍设计中要满足到户内、住区道路、入口、公共卫生间的无障碍要求;以上是规划设计阶段应考虑的重点,应对照标准要求逐条落实。否则会产生先天的缺欠。

(二)住宅环境性能  环境性能评定包括用地与规划、建筑造型、绿地与活动场地、室外噪声与空气污染、水体与排水系统、公共服务设施和智能化系统7个评定项目。因地制宜、合理利用原有地形地貌;住栋布置满足日照通风要求、建筑密度控制适当;道路架构清晰、出入口设置;绿地设置;公共配套服务设施配置等在规划设计阶段应重点考虑。3A住宅要求的机动车停车率≥1是硬性指标,在规划设计阶段应根据总户数设计足够的停车位。

夜上海论坛 建筑造型、公共服务设施、垃圾存放与处理设施及智能化系统在施工图设计阶段应根据标准要求进行重点深化。

夜上海论坛 (三)住宅经济性能 经济性能评定包括节能、节水、节地、节材4个评定项目。住宅建筑以南北朝向为主;体型系数、窗墙比、地下空间的利用均要在规划设计阶段整体设计。施工图设计阶段对建筑围护结构如墙体的构造、屋面的构造、外窗外门的传热系数要求、采暖照明系统设计及设备选型、中水雨水利用要进行重点深化。

(四)住宅安全性能 安全性能评定包括结构安全、建筑防火、燃气及电气设备安全、日常防范措施和室内污染控制5个评定项目。耐火等级、消防道路、疏散口数量、疏散楼梯设置在规划设计阶段应明确,并要满足指标要求。地基基础、荷载等级、抗震设防、消防设施的设置、栏杆的设置应在施工图设计中按照标准要求进行深化。

夜上海论坛 (五)住宅耐久性能 耐久性能评定包括结构工程、装修工程、防水防潮工程、管线设备和门窗6个评定项目。在耐久性能方面没有在规划设计阶段需要明确的指标。结构设计、装修设计、防水设计、管线设计、设备门窗设计选型的使用年限和耐久性指标要求在施工图设计阶段应在施工图中明确。

五、项目室外环境景观结合3A产品应做的设计工作 项目室外环境景观按3A标准要求涉及到住宅使用性能、环境性能、经济性能三个方面,五个评定项目,28个检查指标。针对这些项目指标,在景观硬景、软景设计前对设计单位提出要求,使其在设计中充分体现,确保设计图纸满足3A指标要求。为落实指标要求,对单元公共入口、小区道路、室外景观等要求进行无障碍设计;要求住区内道路交通顺畅、路面铺装选材合理、绿地率≥35%并提出要充分利用散地、停车位、墙面等进行绿化;在绿化植物方面:花卉、木本植物种类数量、乔木量均有指标要求;在室外活动场地方面:分别设置老人、儿童活动场地、设置健身场地、设置儿童戏水池等。以上方面是园林景观设计时应重点考虑的内容。

夜上海论坛 六、中期检查的主要内容 中期检查的内容主要有施工质量、设计的执行情况和施工现场文明施工情况。其中在适用性和环境性能方面检查的内容有:厨房卫生间排烟和通风、卫生洁具的选用和安装情况;管线隐蔽布置和施工、材料选用情况;电梯的安装和使用情况;采暖工程施工情况;垃圾的处理方式;水处理设备的选用和安装情况;智能化的配置情况;装修配套情况和景观的设计情况。

第3篇

关键词:设计质量;经济效益;新产品;设计开发流程;优化方案

引言

夜上海论坛 铁路行业竞争越来越激烈,想要做这个市场的领头羊,首先要有高品质的产品,机车产品更要通过提高产品的设计水平来生产出高品质产品,而新产品设计开发需要一个成熟的周期,这一系列因素将新产品设计开发程序的重要性提到了空前的高度。新产品开发的水平直接关系着企业的前途和命运,而且它在整个寿命周期中的影响也是极其深远的,决定了产品的“先天质量”,因此好的新产品开发流程可以取得以点带面,最后达到全面突破的效果。

1新产品设计开发流程历史状况分析

在2013年之前,戚墅堰机车有限公司的新产品开发流程仍延续着国有企业约定俗成的方式,远远满足不了当前竞争形式的需要,还存在着一系列的问题:①新产品开发流程中产生的数据和流程本身没有关联②新产品开发流程各阶段所使用的不同系统之间集成不充分③好的流程方式没有固化形成延续④新产品开发周期长⑤设计修改频繁等。

夜上海论坛 2013年开始产品设计部以HXN5B、澳大利亚PN、泰国SDA3等车型为载体,归纳、统计新产品开发流程实施过程中的不足和优点,并不断提炼、固化、改进、总结,形成了新产品开发流程,基本流程图如图1。但在该流程实施过程中,发现仍有不足之处:①评审不够全面②缺乏设计成本的控制③设计确认目管控不够全面④设计验证项目管控不够全面。2新产品设计开发流程优化及应用

夜上海论坛 为了满足日趋增多的市场订单,能够按时完成高品质的产品设计,通过产品设计部近几年重大项目的实施,如:时速160公里交流传动客运内燃机车、喀麦隆大轴重机车项目、3000马力节能环保调车机车项目、阿根廷贝尔格拉诺机车等项目,进一步优化及改进新产品开发流程,如图2。

优化后的流程图为正在实行的新产品开发流程,下面就以网检车为例,具体介绍现有机车新产品设计开发流程及各阶段的主要工作。

2.1新产品设计开发立项

夜上海论坛 网检车项目为订单项目,于2016年6月30日,戚墅堰机车有限公司与广州地铁签订了项目采购合同,产品设计部根据合同开展技术可行性分析工作后向技术管理部提出立项申请。

夜上海论坛 2.2新产品设计开发策划

项目立项获准后,网检车成立了项目设计团队开展设计策划工作。编制了研发项目团队成员及职责表、设计计划书、设计质量控制计划、设计验证计划、设计确认计划等文件。除了流程上的优化,输出文件此阶段增加了《设计确认计划》和《设计验证计划》如图3。

夜上海论坛 2.3新产品设计开发输入

2.3.1设计和开发输入

此阶段设计团队编制了技术要求逐条响应表、技术要求偏离跟踪表、技术要求标准法律法规识别响应表、新技术新产品清单、设计经验借鉴表、设计输入评审表、设计策划及设计输入总结报告等输出文件。并于2016年8月8日,完成设计策划及设计输入会签评审、并。

夜上海论坛 2.4新产品设计开发方案设计及技术设计

2.4.1分系统设计开发方案设计及技术设计

夜上海论坛 设计团队根据设计策划、设计输入开展方案设计及技术设计工作,2016年8月12日完成了各分系统方案设计评审工作,2016年10月10日完成了各分系统技术设计评审工作。编制了危险登记册、各子系统及总体方案设计说明书、各子系统及总体技术设计说明书、相关计算报告,系统结构树、FMECA表格、产品检修策略说明、设计成本分析报告、零部件质量特性重要度分级清单、零部件质量特性重要度分类清单、各系统评审会议纪要、评审意见处理报告、评审意见落实报告、阶段总结报告等。方案设计及技术设计阶段均增加了《成本分析报告》,如图4。

2.4.2整车设计开发方案设计及技术设计

夜上海论坛 各分系统设计评审意见处理情况关闭后,在2016年8月22日完成了整车方案设计评审,2016年10月14日完成了整车技术设计评审工作。

夜上海论坛 网检车在此次设计中,任命了专门的成本控制专员,在项目各个阶段严格把握及控制项目成本,在技术设计评审中,新提供了《新增采购件汇总表》,如图5,对新增外购项点进行评审,进一步控制设计及采购成本。

2.5新产品开发施工设计

设计团队2016年10月24日了《网检车施工设计计划A》,由于设计联络会未召开等原因,网检车在2016年12月2日和2016年12月22日提交了两份计划延期申请,并了《网检车施工设计计划B》,目前设计团队按照施工设计计划完成了图纸会签归档工作。

夜上海论坛 2.6新产品开发样车试制

网检车作为公司A类项目,试制工作由公司年度经营计划下达执行;特定情况下,由项目管理中心根据总部决定,临时通知执行。

夜上海论坛 2.7设计和开发验证

确保设计和开发输出满足输入的要求,设计团队依据设计和开发策划,安排对整机、分系统的设计和开发进行设计验证。

2.8设计和开发确认

夜上海论坛 根据产品的特点,选择下述确认方式:

产品经检验合格,由营销部、国际贸易中心提交顾客使用一段时间,顾客出具“客户试用报告”,说明顾客对样机,样品使用满意,或对适用性作出正面评价,顾客满意即是对设计开发的确认。

3新产品设计开发流程优化建议

3.1增加子系统内部预评审环节

为提高子系统评审质量及评审效率,建议在机车子系统方案设计评审及技术设计评审时,各业务组需先组内进行预评审,评审通过后方可提交评审资料。

3.2增加整车内部预评审环节

夜上海论坛 为提高整车评审质量及评审效率,建议在申请机车公司级方案设计及技术设计评审前需部内进行整车预评审,评审通过后方可提交评审资料。

夜上海论坛 3.3增加对产品平台的应用

夜上海论坛 产品平台已建立并应用了一段时间,对产品设计质量的提高有很大帮助,为了对产品平台更好的利用,建议在原有要求提供的评审资料基础上,增加对已有产品平台的应用评审。

3.4增加对新增采购件的控制

为了更加有效的控制设计成本,新增采购件是重要环节之一,建议在原有要求提供的评审资料基础上,增加对新增采购件的评审。

3.5增加对知识产权的管理与保护

为加强知识产权的管理、保护和利用,建议在评审环节增加对项目知识产权的评审。