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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。
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。
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。
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
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
效率要求:是指输入量的有效利用程度。
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。
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
对于设计过程中普遍适用的基本原则,现简述如下。
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。
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。
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。
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。
关键词: 住宅性能;3A产品;规划设计
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
(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。
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。
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
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。
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
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
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。
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。
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。
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
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
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。
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。
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。
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
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
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。
3.3增加对产品平台的应用
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。
关键词:汽车产品企业;产品设计开发;并行设计
中图分类号:U462 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)35-0043-02
近年来我国汽车工业得到了迅猛发展,产销量双双突破千万大关。但随着科学技术的发展和人们消费价值观念的转变,消费者在个性化方面需求越来越大促使新产品层出不穷,导致各汽车相关企业面临新的挑战。如何缩短产品生产周期,加快更新换代的速度,满足顾客对产品功能、质量、外形及个性化要求已成为汽车企业特别是研发部门面临的重要问题之一。紧跟时代前沿设计思想,运用最先进的设计方法,已成为企业和设计人员在最短时间内把高质量、低成本产品尽快推向市场,赢得市场竞争胜利的重要方法。
1 目前汽车相关产品企业设计中存在的主要问题
有人统计一辆汽车由一万多个零部件组成,汽车整体的设计和各零部件设计紧密相关,所以汽车产品的研发是一项系统而复杂的工程。由于受到传统设计思想及技术手段的影响,目前我国许多汽车相关产品企业的开发模式还是一种相对封闭的设计环境,缺乏良好的共同开发平台,设计开发人员被划分到多个功能组(部门)中完成分配到该功能组(部门)的某种(阶段)任务,使得开发过程中各部门依据各自职能串行作业而较少沟通,甚至个别部门因维护自身利益而忽视整体利益,整个企业的设计团体不能很好地协调工作。甚至发生推委扯皮影响设计进程,从而影响产品开发的整体利益和总目标,造成开发周期长、设计质量难以保证。其次设计开发部门在研发时独立于生产过程或较少与生产一线交流,难以信息共享和反馈。即在设计时较少地考虑产品工艺性(如可制造性、可装配性、可维护性)以及产品外观、包装运输和产品售后服务性等要素。设计完成后企业其他部门依次介入,发现问题再提出整改意见,再从头修改设计,造成开发成本高周期长。这是一种“抛过墙”式的串行设计方法。如何在产品研发中对人员、技术、管理等进行重组,使产品开发初期各相关部门就进行充分探讨与协商,对产品进行恰如其分的市场定位、明确开发目标、制定合理开发路线使后期工作少走弯路;在实施阶段,各部门围绕既定目标同步开发、协同作业、减少设计中的差错和返工从而缩短开发周期,降低开发成本,是目前汽车产品企业需要解决的重要问题。
2 并行设计及其特点
2.1 并行设计概述
并行设计是一种系统化、集成化的现代设计技术,是现代机械产品设计与制造领域的研究热点,是一种以计算机及网络作为主要技术手段和平台,对产品及其相关过程(制造过程和支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式,是并行工程的主要组成部分和核心。基本思想是打破传统串行开发中各部门串行作业的条块限制,要求产品设计及其相关过程并行进行,力图使产品开发从一开始就全面考虑产品寿命周期的后续环节(工艺规划、制造、装配与试验、检验、包装与运输、销售、使用维护保养、产品回收等)对产品综合性能的影响因素,实现产品设计与后续活动的协调使之成为一体化、系统化,从而大幅度缩短研制周期,获得更稳定的质量和更低廉的成本,达到寿命周期全过程中综合性能最优。
2.2 并行设计的主要特点
并行设计思想是在研究产品开发过程基础上形成的,是以信息共享为基础的“集成”与“并行”。“集成”是指在信息集成的基础上主张在产品开发过程中取消各专职部门或其它人为阻隔,组织多学科专家队伍建立统一的集成化产品开发团队,在信息共享和协同的环境下,开展产品开发任务;“并行”是指各种活动在同一时刻或同一时段内交叉进行,在设计工作并未全部完成时就开始工艺设计等工作,为整个设计过程争取时间。其特点:一是并行设计面向产品全生命周期,尤其是生命初期的设计开发阶段,与传统的将整个产品开发过程细分后按职能分工存在本质区别。其工作过程是系统的、并行的。二是强调系统集成与整体优化,并不完全追求单个部门、局部过程或单个细节的最优,而是追求全局优化,追求产品整体竞争能力。与串行设计中各部门只看自己工作任务完成是否出色,不关心其它部门工作或忽视产品整体性能优劣截然不同。
由此可见并行设计作为一种新的思想被引入到产品开发中,给人们带来的是观念的革命。企业必须破除信息堡垒,通过各部们之间充分交流与探讨、削除利益冲突、明确目标、形成信息共享。把产品开发各环节的活动看成一个集成过程,从产品生命周期全局优化出发对集成过程进行管控,不断对开发过程存在问题进行改进和提高,通过过程重组、信息共享、并行作业促进员工之间的相互沟通与理解,激励员工积极性,提高协同能力,塑造相互信任与合作的良好企业氛围,从而形成并行设计需要的技术系统。
3 并行设计在汽车产品设计开发各阶段的运用
汽车工业是技术与资金高度密集且发展较为成熟的产业,汽车产品开发是一项集创意、设计、加工、装配与调试等一系列工序的系统工程,虽然近年来伴随着“引进来走出去”等方法使我国汽车工业得到快速发展,但我国的汽车产品开发技术能力与国外汽车大国相比还有很大差距,特别是组织体系、过程环节及管理等方面的落后造成企业市场反应能力和竞争力下降。如何从设计理念转变开始,从一个产品生命周期的起始阶段(设计阶段)就融入先进设计思想,对提高我国汽车产品企业生存能力具有关键性作用。一般汽车产品的开发过程可分为构思与策划、设计与开发、样品试制和小批生产等四个阶段。下面将对并行设计在这些阶段的运用进行探讨。
3.1 构思与策划阶段
构思与策划阶段是产品生命周期中最初孕育的阶段。过去很少有专门的部门负责,大多由企业管理层进行决策,较容易出现市场定位不准等问题。而并行设计要求将是否能带来经济效益作为开发产品首先考虑因素。这就要求在产品构思与策划阶段必须经过充分的市场调研,并从产品的先进性、可行性、环保性方面综合考虑。另外,竞争对手的产品特点和现有资源等情况也需进行分析,经综合论证可行则立即成立由某负责人挂帅集设计、营销、生产、质检等多部门组成的项目小组,也可请客户代表作为顾问参与。确定产品的市场定位、拟定开发目标、撰写质量保证大纲、编排综合进度计划等技术文件使大家明确目标。
3.2 设计与开发阶段
并行设计是一种“自顶向下”的设计思路,要求整个小组人员在制定产品总体设计方案时就考虑产品生命周期中的所有因素,并借助计算机虚拟技术采用开放式方案设计,通过网络平台实现各总部门的共同参与使产品更符合市场需求,确保产品开发一次成功。在此阶段质量体系部门参与并拟定应遵循的相关标准文件和质量保障大纲使产品开发有章可循,使标准化工作由事后规范变为事前参与,把质量的事后管控提前到设计阶段,改变原来设计部门只重技术不关心成本和质量的问题。而工艺及生产部门的参与能充分考虑工艺要求及生产需要,便于及时制定工艺计划与生产计划,做到提高设计质量、合理安排生产进度、降低制造成本。确保设计最优、成本最优和研制周期最优。
3.3 样品试制阶段
由于前两阶段各相关部门的共同参与避免了这些部门大量等待时间,在此阶段就可按设计计划围绕设计目标同步协同快速试制。样品试制阶段主要是检验设计结果是否符合性能和质量要求,重点是通过对产品试制发现设计缺陷实现产品最优化。整个小组利用先进的计算机虚拟制造技术,对所设计产品进行加工方法、工艺过程等进行模拟仿真,检验产品是否有良好的加工性、装配性,条件允许下还可利用三维打印等快速成型技术生成实物,而更直观地检验产品在功能、结构等方面是否达到设计需求并探讨产品改进方案,必要时还可由客户进行初步体验得出体验感受报告。最后根据各反馈信息对暴露的设计缺陷进行优化。
3.4 小批量试制阶段
此阶段的重点是通过生产的组织实现生产能力的优化。通过信息共享的CAPP等技术支持的工艺设计规划,对工艺流程、生产资源和能力进行合理配置,以最少投入得到最大产出。尤其是在当今世界化大生产条件下制造技术不断快速更新,制定准确的生产计划能优化资源配置实现产能的最大化,满足产品快速投放市场的需要。同时由于工艺的同步介入,零部件的工艺性能更好,生产资源共享更准确充分。对此阶段生产的产品,采用市场和客户的标准从合格品中抽取一定数量产品评价其质量特性是否符合设计图纸、技术标准和法律法规等要求,对于涉及汽车安全方面的还必须进行安全性、可靠性试验,考核产品是否达到安全要求并有一定的冗余。必要时可将试制的产品投入市场请客户进行试用,市场是检验产品设计是否成功的最佳场所。试用过程中应对产品使用情况进行定期跟踪调研,了解客户满意程度并对反馈信息进行分析整理,针对用户提出的合理、可行的建议拿出改进措施。并以缺陷的多少为依据评价产品的相应质量水平,督促有关部门制定改进措施。通过这一阶段把产品在生命周期中暴露的各种缺陷进行不断优化,使产品的设计改进、工艺改进、质量改进等成为贯穿于产品全寿命周期的一项经常性工作,以追求顾客满意、企业获利作为永恒动力。
4 结 语
面对国外汽车企业的强烈冲击和日益激烈的市场竞争,如何提高我国汽车产品相关企业面向人性化、环保化的市场反应能力,以最低的成本和最短的产品开发周期满足顾客的个性化需求,已成为我国汽车产品相关企业发展的关键。如何把并行设计思想贯穿到产品构思、概念设计、样件试制、产品销售等整个产品开发过程,将满足客户日益增长的个性化需求的高品质汽车产品投放市场,是每一个汽车产品相关企业管理人员和设计人员必须认真考虑的重要问题,也是提高其市场竞争力的必由之路。
参考文献:
[1] 来可伟.并行设计[M].北京:机械工业出版社,2003.
很多企业的领导会说我们企业对产品设计开发可是很重视的,新技术、新工艺我们都采用了,会有什么问题呢?是的,现在大多数企业都对产品设计十分重视,但问题是你的企业是否将产品设计和产品成本真正联系起来?是否懂得如何通过产品设计达到成本要求?
“万事开头难”,“良好的开始是成功的一半”,这些俗语大家耳熟能详,他们说明了一个好的开端的重要性。产品的设计开发就处在开始阶段,一旦新产品定型投入生产,其所使用物料也就基本确定,虽然日后可能会对部件进行部分更改,但一般来说幅度不会很大,也就是说新产品的成本也基本确定,这也就是产品设计决定产品成本的原因。另外,企业进行新产品的设计开发,需要利用企业的各种资源,应该说投入巨大,一旦新产品不能适应市场,无法达到预期目标,将给企业带来很大的损失,甚至可能影响到企业的日后发展,所以迅速的开发出成本、性能、功能满足市场要求的产品是每个企业都追求的目标。
那么,我们要如何做才能在产品设计阶段就尽量降低产品的成本呢?
整合设计的超前性
张晓莹在《不关风格,只关需求》④中将设计分为前设计、中设计和后设计(图略)。其中,前设计包括客户群分析、品牌分析、产品分析。客户群分析是研究客户需求,采用定性定量的方法。而对于产品分析则要采取一些战略性的分析、预测、判断和决策。在整合设计中能运用各种预测手段,对产品方向进行预测和技术方向分析,能够从复杂多变的市场变化和日新月异的技术进步中,寻求能在当前以及今后的市场上占主导地位的产品和技术方向,发现新产品缺口和市场机遇,以创造出有突破的产品。整合设计的这种预测和判断能力是非常重要的,这种预测、分析、判断和决策来自科学的方法,如德尔菲法、萃智理论的产品进化路线等。萃智理论是一种预测产品技术成熟度的理论。该理论技术系统的进化法则可以帮助市场调查人员和设计人员从进化趋势确定产品的进化路径,引导用户提出基于未来的需求,实现市场需求的创新。设计是规划未来,设计师有必要了解基于未来的需求,二者在需求研究方面不谋而合。该方法可以使企业立足于未来,抢占领先位置,成为行业的引领者。在这些工具的帮助下,具有整合设计思想的企业在开发新产品时能想到别人想不到的方面,更加长远地预测整个市场形势,做出比别人更好的战略性布局和决策。
整合设计中的整合性
1.整合设计中的整合性主要体现于商业模式的协同联合性其思维模式是充分利用各种研发手段、计算机技术、通信技术和现代管理技术,对设计研发团队多专业组合,对产品设计及其相关过程(包括设计过程、制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作(商业)模式。⑤在这种模式中,产品的设计过程整合了用户域、功能域、物理域以及工程域4个不同的域间的交互过程。⑥通讯及计算机网络技术的发展,使供应商、用户等参与产品的开发成为可能。Clark⑦等人定义了由制造商与供应商组成的协同设计网络为设计链,他们进一步拓展了设计链的概念,将由制造商、供应商和客户组成的团队称为协同产品设计链。协同产品设计链是整合设计的核心,它是一个系统,由一个群体组织合作开发产品或服务,以满足用户需要。首先,用户的需求信息能从下游逐渐传递到上游的子供应商,各层供应商依据分配到的用户需求设计或组装产品,整个产品设计链中的每个环节都在执行与产品开发有关的活动,每个参与者都在经历从概念设计直至产品投放市场的整个过程,这个过程就是整合设计的过程。它统筹了产品研发、设计、制造、营销、维修及回收全过程,打破传统的部门分割和封闭的组织模式,强调多功能团队的协同联合工作,重视产品设计开发过程的交叉、重组和优化(图2)。2.整合设计的整合性还体现在跨越地域和时空的特性由于设计链中的成员可以分散在不同的地域,这使设计链的产品设计具有分布式协同设计的特点。通过计算机网络,处于设计链中不同地点的产品设计合作伙伴可进行产品信息的共享和交换,能够及时实现对异地CAX等软件工具的访问、调用、方案的讨论以及设计结果的修改等,以避免不必要的损失,使得产品设计周期缩短,产品开发成本大大降低。3.对市场的应变能力也是整体设计整合性的体现由于客户对产品的需求会随着空间、时间、技术的发展以及消费条件的变化而改变,客户需求具有多样性和多变性的特点。一般来说,用户对需求的描述模糊而笼统,存在冗余,需要经过约束(整理、筛选和分析)才能形成一些对设计有用的、切实可行的产品的描述。这需要将用户需求转换和映射为产品质量特征(如用功能质量屋),再逐步分解、转化和落实到产品设计的各个阶段,最终通过各个零部件的形状、尺寸、位置关系、精度要求和材料要求等体现出来。这样,为每个设计伙伴(供应商)建立一个基于约束的产品需求描述结构,制造商通过质量屋的方式转换—映射产品需求描述并生成设计任务,以保证设计出的产品能满足顾客的需要;当用户的需求发生变化时,只需与制造商协商,通过与CAD系统集成的协同设计软件修改相应的描述结构,即可使产品设计适应顾客的需求变化。结语整合设计要求产品设计开发人员从设计一开始即考虑产品生命全周期中的各种因素(用户需求、加工工艺、装配、检测、产品质量、成本、销售、维护、进度计划和用户的要求等),通过组建由多学科人员组成的产品设计开发队伍,改进产品开发流程,利用各种计算机辅助工具等手段,在产品开发的早期阶段就能考虑下游的各种因素,以提高产品设计、制造的一次成功率,达到缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品成本,从而增强企业竞争能力的目标。整合设计充分体现了新时代、新形势对设计提出的各个要求,促进产品设计开发模式的变革和重构、产品设计开发队伍的合理优化、资源的合理组合及协调的工作环境,最终使设计结果符合各方需求。
作者:王荣军
【关键词】 生命周期; 环境成本; 成本控制
产品生命周期下的环境成本控制是指通过对产品设计开发、材料采购、产品生产、产品销售和废弃物处置的产品寿命全过程和企业内外部环境成本形成过程的信息分析,采用一定的方法,控制环境成本形成过程中的各个阶段,合理利用资源、减少资源消耗及废弃物排放,达到对环境成本的控制,从而提高企业市场竞争力和可持续发展能力,进而实现经济效益和环境效益双重目标的和谐统一。
目前大多数企业依然保持着传统的成本控制观念,一般采取的治理模式是“先污染、后治理”,即末端治理模式;认为环境成本控制只局限于产品的生产过程,在产品设计开发阶段缺乏环保理念、销售阶段缺乏环保宣传和营销,没有考虑产品使用阶段和最终废弃阶段的环境成本。这些环境成本在企业的总环境成本中占有很大比重,这无疑会增加企业的恢复成本和再生成本,给企业带来沉重的额外负担,导致产品总成本的增加,影响企业的经济效益。
合理控制好环境成本就是要针对产品整个生命周期的每个阶段制定相应的策略,通过分析每个阶段环境成本对总成本的影响程度以及各个阶段环境成本之间潜在的联系,提出控制每个阶段环境成本的合理化建议。
一、基于产品生命周期的企业环境成本分析
(一)产品生命周期各阶段环境成本的分解
对产品进行生命周期分析,可将产品的整个生命周期分为五个阶段:设计开发阶段、材料采购阶段、产品生产阶段、产品销售阶段和废弃物处置阶段,而废弃物处置阶段又可细分为两大类:可循环利用和不可循环利用。产品从设计开发阶段开始到废弃物处置阶段结束的整个生命周期承担的直接和间接的环境成本如表1所示。
(二)模型的假设条件
1.自变量与因变量。各阶段环境成本ci为自变量,产品总成本tc为因变量,由于环境成本总是随环境条件的改变而变动,所以相应的因变量tc就随着ci的变动而随之变动。
2.回归方程中因变量与自变量之间呈线性相关。
3.基于以上假设条件,回归方程采用最小二乘法建立。
(三)多元回归线性方程的建立
令ti(总成本)为产品生命周期成本的观测值,tc为产品生命周期成本的估计值。基于以上假设提出产品生命周期下的环境成本分析模型,即目标回归方程和多元回归规范方程。
符号说明:a为截距;bi为偏回归系数简称回归系数,即环境成本回归系数,它表示自变量ci对因变量tc的影响程度;n为观测次数(n>5,n大于因变量的个数)。
ti和ci都可通过计算得到。把观测值ti、ci代入多元回归规范方程中可以得到环境成本回归系数bi,把a、bi、ci代入目标回归方程可以得到tc。
样本所建立的目标回归方程是否线性相关,估计的有效程度如何,是应用该模型首要解决的问题,因此建立回归方程之后,要对它进行显著性检验和评价。
回归方程的检验就是判断tc与ci之间是否有线性关系。
第一步:对回归方程进行总体显著性检验。需要检验特殊变量回归系数bi是否同时为0,即回归方程是否具有相关性,用f检验可得到。
第二步:对每个回归系数bi进行t检验。看它是否与0有显著的差异,与0有显著差异的bi所对应的自变量才对回归方程有贡献,贡献越大,影响程度越大,即贡献大的bi所对应的那个阶段的环境成本对总体成本的影响要大。
第三步:利用可决系数(r2)进行拟合优度检验。可决系数是测定多个变量间相关关系密切程度的统计分析指标,它也是反映多个自变量对因变量的影响程度。可决系数越大,自变量对因变量的解释程度越高,自变量引起的变动占总变动的百分比高,观察点在回归直线附近越密集。可决系数的取值范围在0到1之间,它是一个非负统计量,随着抽样的不同而不同,即随样本而变动的统计量。它反映了因变量的全部变异中能够通过回归关系被自变量解释的比例。r2介于0与1之间,r2越大说明回归效果越好。
第四步:对模型进行相关分析。为了表明总成本tc随每一项环境成本ci变化的相关程度,需要对该模型进行相关分析。反映相关强弱的指标称为相关系数(r),反映了tc与ci的相关程度。因为这里tc与ci是正相关的,所以r介于0与1之间,r越大相关性越强。
(四)对模型结果的分析
1.对于单一产品,在环境总成本tc确定的情况下,通过比较bi的大小,可以直接分析出各个阶段环境成本ci对总成本tc的影响程度,bi越大说明ci对总成本tc影响越大,找出对总成本tc影响较大的几个ci之后,进而可对其进行重点分析,提出改进措施,降低环境总成本tc,以达到降低产品总成本的目的。
2.对于有替代品的产品,应先计算出替代品产品各个阶段的环境成本ci和总成本tc,按单一产品的方法分析出替代品各个阶段的环境成本ci对总成本tc的影响程度;然后将两种产品的总成本tc和回归系数bi进行比较,选择更加有利于市场竞争的产品投入生产。假如产品a的总成本为tc,废弃物处置阶段环境成本c5对总成本tc的影响程度为b5,产品a的替代品b的总成本为tc',废弃物处置阶段环境成本c5'对总成本tc'的影响程度为b5',且tc>tc',b5>b5',则说明产品a的总成本高于产品b的总成本,产品a在废弃物处置阶段的环境成本比重亦高于产品b,基于经济效益和生态环境的可持续发展,并改变先污染后治理的不良控制模式,选择产品b进行生产更符合企业和社会的要求。
二、基于产品生命周期的企业环境成本控制方法
(一)设计开发阶段的环境成本控制
设计开发阶段是环境成本产生的源头,从企业环境成本控制来看,虽然在这个阶段不会产生较大的环境成本,但是从整个产品生命周期来看,生产产品所使用材料的类型及数量、生产过程中采用的工艺流程及设备、销售过程是否使用环保包装、排放的废弃物等都决定了其对环境成本的影响。通过对上述多元回归线性模型赋值计算及实证检验得出:产品生命周期中的环境成本大部分是由设计开发阶段所决定的,约占80%左右,因此设计开发阶段在很大程度上决定了整个生命周期阶段的环境成本与经济代价。由图1可见,设计开发阶段是企业环境成本控制的关键。
所以要在产品设计开发阶段全面考虑与产品相关的生态环境问题,将保护环境的理念有机地融入到设计方法之中,按可持续发展及生态环境的要求进行产品的开发和设计。在产品设计阶段综合考虑的因素有:优先选择环保材料;节约资源和能源;减少非再生资源的消耗;保障消费者健康安全;尽量采取再循环、可拆卸设计;最大限度地降低污染程度。
(二)采购阶段的环境成本控制
原材料是否符合产品生产的需要,价格是否合理等属于采购人员关心的最基本的问题,然而采购人员却忽视了采购过程中所涉及的环境问题,这样不能平衡考虑采购活动对其他价值活动所造成的生态影响,因此要把“绿色采购”的概念融入取得材料阶段。在企业的实践过程中,主要通过以下三种途径实现绿色采购。
1.选取环保原材料。环保原材料的选取要注意两个问题:一是选用环保的材料和零部件来替代有毒、有害及有辐射性的材料,降低三废排放以及产品对人体健康的危害,减少安全风险;二是尽可能采用易于降解和再加工的材料或者可再生、可再循环利用的材料。
2.增强企业内部各部门的合作。加强企业内部各部门的合作,包括产品研发设计、采购、生产和销售及运输等部门的沟通与合作,实现绿色采购。
3.供应商的评估与选择。对供应商进行评估与选择,形成长期稳定的环境战略伙伴关系,并实现采购过程绿色化。
(三)生产阶段的环境成本控制
产品的生产是产品生命周期中最核心的阶段,产品对环境的影响很大程度上来自于产品的生产环节。清洁生产是在生产环节对企业实施环境成本控制的一种很有效的方法,其对现代成本控制模式的要求是全面的、系统的经济发展与环境协调的模式。清洁生产模式以资源保护、合理利用为出发点,充分考虑生产前、中、后的节能、降耗、减污,寻求资源、能源的废物的最少化。
清洁生产的基本手段是改进工艺设备以求开发全新工艺流程,资源合理利用,优化产品结构,生产原料再循环利用,搞好末端治理,努力将废弃物排放降到最低。清洁生产的内容包括产品和生产过程两个方面。对于产品,清洁生产意味着减少和降低产品从原料到最终处置全生命周期的不利影响。对于生产过程,清洁生产意味着节约原材料和能源,尽量使用环保材料,于生产过程排放废弃物之前减少废物的数量。
(四)销售阶段的环境成本控制
在传统的产品环境成本控制中,销售阶段是一个被忽略的环节,不占据重要的位置,企业往往只注重销售量以及给企业带来的当前利润,而容易忽视企业的外部绿色形象,但是从产品生命周期角度考虑,销售这一环节控制的重点是降低销售过程所造成的污染,从而控制企业环境成本。
为了控制产品销售阶段的环境成本,环境营销是降低控制环境成本的一个有效途径。企业可以通过环境营销,采用环保包装物,回收产品包装物,并且对分销和促销环节进行绿色管理,进而降低环境负荷。具体来说,企业可以通过下面三种途径进行环境营销:1.生态包装;2.使用绿色通道;3.企业如果无法建立自己的绿色分销系统,也应该根据产品的自身特点,尽量缩短分销渠道。
(五)废弃物处置阶段的环境成本控制
产品的最终处置阶段对环境的影响比较大,也会产生大量的环境问题,形成不可避免的环境污染,最终体现在企业的环境成本之中。这一阶段环境成本难以计量,因而往往容易被忽视,但从产品生命周期的角度来说,废弃物处置阶段的环境成本可以通过以下两种途径来控制:
1.企业可以通过设计开发、生产阶段的绿色管理,如生态设计和清洁生产模式,来减少产品在使用过程中对环境造成的污染,还可以延长产品生命,增强产品的可维护性,减少产品报废后的处置工作。
2.对于已经废弃的产品,企业可以对其实施再循环与回收利用策略,从而降低废弃产品对环境的污染,控制环境成本。
企业环境成本控制不仅仅是企业的问题,同时也是社会问题,需要全社会的关注和监督。只有建立了产品生命周期的企业环境成本控制观念与实施控制方法,社会、生态、企业才会可持续发展。
【参考文献】
[1] 步丹璐,符刚.环境成本控制框架构建[j].财会通讯(综合),2007(10).
[2] 王乃茜,范荔,郁利燕,徐浩.企业环境成本控制方法探究—事前规划法及其对我国的启示[j].商业经济,2010(2):100-101.
[3] 孔莉萍,赵银德.基于清洁生产的企业环境成本控制探讨[j].企业管理,2005(8): 109-110.
关键词:绿色设计;产品设计;资源环境;可持续
设计是人类与生俱来的本能,是人类特有创造力和智慧的产物,是早于科学的一种自发需求所带来的行为创造。二次工业革命之后,人类社会的生产力和生产水平得到极大的发展,传统的企业为了提高自身直接经济效益的获取速度,致力于工业加工制造,利用廉价劳动力大肆开采制造,造成极大的资源浪费以及环境破坏。在面对日益严重的环境问题的今天,我们不得不调整设计生产的整体思路,将绿色设计理念渗透到各个设计环节中,走可持续化道路,综合各种设计手法,找到人与自然环境间的平衡点,在保证环境效益的基础上不断提高产品设计的品质与服务。
一、产品的绿色设计简述
狭义上的绿色设计是以资源、能量、环境是否最优化为核心的设计过程,即在确保产品的环境效益与属性(对环境无危害或少危害、确保人体安全健康、产品可拆卸性、产品回收性等)的基础上再考虑产品的商用效益与属性(销售价格、市场价值、用户需求、使用性能、售后服务等)。而从广义上来判断一件产品是否“绿色”,则需要判断该产品在提高效率、降低成本与延长生命周期这三方面是否得到体现即可。传统企业的产品生命周期指从产品概念形成到产品废弃这一过程,设计师没有考虑或很少考虑产品废弃后的处理问题;而绿色产品有别于这种“摇篮坟墓”周期模式,而是“摇篮回收再现”,设计师在设计某种产品的过程中,不仅需要把握相应的用户需求,还要考虑产品在整个生命周期过程中(包括调研阶段、设计阶段、产品试制阶段、生产阶段、销售阶段、用户使用阶段、产品维修阶段等等)有可能产生的各种废弃物以及产品在其生命周期结束后如何报废处理或是回收再生产等一系列问题的应对措施(如图1)。将绿色设计理念渗透于各个设计阶段中,设计师在设计之初就应考虑到产品需要用到的材料、设计手法以及制造工艺,产品在各生产制造环节中可能产生的废弃物种类、相应的处理措施、如何替代有毒物品、产品合格标准、报废产品的管理方案,等等。合理的预解决方案和宏观调控的设计方式有利于产品设计开发的顺利实施,有助于更好地实现产品的商用价值。
二、产品绿色设计中的"三R"原则
“三R”即Reduce、Reuse、Recycle,分别代表“少量化、再利用、资源再生”的意思。“少量化”设计原则要求减少资源浪费与能量消耗,产品设计师在产品设计开发的过程中应尽可能地考虑到各种能源物质上的消耗(包括材料、能源、时间、空间以及人力等消耗),并通过优化造型结构、标准化零部件以及简化工艺难度等方式减少相应的能耗,提高生产效率。例如,如果能够减少生产的工艺复杂度,则消耗的能量和管理难度都会降低,质量的安全隐患系数以及维修难度也会随之降低。因此,设计师应尽量使用大批量生产的标准件而避免个性化生产的自制件,同时多方验证产品结构的合理性,减少不必要的多余结构,这样能够简化生产复杂度与材料使用,在精简结构的同时不影响产品的造型与使用情景以满足减少能量消耗和工作量并提高工作效率的生产需求。并在某件产品的设计与开发的过程中要遵循以下几点“少量化”设计原则:一、精简产品机构,减少功能过剩和材料滥用;二、提高生产效率,降低能源消耗,尽量选用太阳能、风能等可再生能源而非汽油等不可再生能源,保证在产品的整个生命周期循环中能耗的低耗高用;三、材料选取合理,营销方式得当,在保证产品质量的前提下降低产品的成本;四、在产品的整个生命周期内使其对环境造成的影响最低。“再利用”设计原则也可理解为产品的零部件具备再次使用性(维修/替换),这就要求:一、产品在使用过程中其整体结构系统不易被破坏;二、对易于损坏的部件有可替换部件或可维护措施。例如黑色签字笔的笔头损坏后可以替换笔芯;手机摔落导致碎屏后可维修换屏,键盘的按键损坏之后,只需要替换掉该按键即可,而不至于整个键盘都得报废处理等。“资源再生”设计原则着重强调的是产品报废后的处理问题,能否回收再利用与产品部件的材料及回收工艺息息相关,这也对该产品的材料管理提出了一定的要求,例如具有有害物质的材料应与无害物质隔离分开放置;报废后的产品应便于拆卸(非破坏式拆卸),将可用的部分回收,不可用的部分通过合理的方式处理,最大程度降低它对环境的影响度等。
三、产品的绿色设计方法
绿色设计作为一种设计思想指导理念,在现今能源消耗严重,环境日益恶化的大情境下,愈来愈多的设计师意识到产品的绿色设计的重要性,潜移默化地在自己的产品设计开发中遵循绿色设计的原则.绿色设计旨在引导设计师在设计产品时考虑到人类文明与自然生态环境之间的平衡点,旨在鼓励设计师运用前端的技术以及不同于传统的设计思维既保证了产品的商用价值又减少了其能源消耗,既满足了人类生活需求又不破坏生态环境。这种绿色设计理念符合现代设计价值观,符合可持续社会发展观,符合现代用户绿色生活的需求,是现代企业参与市场竞争的强大武器之一。
(一)材料的选择
绿色设计理念讲究在产品设计开发全过程中对环境无危害或少危害、保证开发者与使用者的安全和健康,而一件产品材料的选择作为产品设计开发全过程中最早也是最重要的一环,它决定了产品在生产制造过程中产生各种物质如何解决的关键点。设计师应转换传统的选材思路,宏观地把控各个设计阶段,在设计的开始就要考虑到产品用料的环境性能以及其在不同工序下产生不同物质后的应对措施,尽量选取低耗能、可再生、少污染且报废后便于回收利用或易于降解等材料。
(二)产品部件的可拆卸性设计
产品的可拆卸性设计是绿色设计理念应用于产品的结构设计中的一项重要体现,快速且无破坏性的拆卸产品部件,有利于保证易于损坏部件的可替换性以及提高损坏部件回收的高效性。产品的可拆卸性设计需要满足以下几点原则:1.以最短的时间拆卸产品。产品结构尽量简化,采用简易的固定结构,避免种类繁多的自制零件,尽量采用批量化的标准零件装配,避免不同种类材料相互嵌套装配等。2.易于操作。拆卸面方便抓取。3.减少破坏。产品各部件结合与拆散过程可逆,避免拆散零件会对自身造成损坏或者对其他零件做成损坏。4.减少零件种类。产品的设计开发过程中,尽量使用国家标准零件,并减少零部件种类,避免增加不必要的组装难度,增加各零部件在配合上的和谐型与通用性。
(三)产品部件的回收性设计
产品部件的回收性设计是产品的绿色设计过程中必不可少的环节之一,其目的依然是通过产品设计时充分考虑产品零部件材料在报废后的回收可能性、回收处理方式、回收费用等问题及相应处理方法达到节约材料、减少浪费、降低环境污染的作用,是少量化原则的体现之一。在绿色产品的回收设计中,可回收材料及其标志的设计、可回收工艺与方法的设计、可回收性经济的评估以及可回收性产品部件的结构设计是主要的设计思路。现代设计中分类回收处理、以旧换新、鼓励用户循环利用等方式都算是面向产品的回收性设计手法。
(四)产品的绿色包装设计
现代产品设计师的职责不同于传统仅仅设计产品本身,从产品概念形成到生产制造再到销售服务以及最后的报废回收等各环节都在产品设计师的设计范畴内,产品的绿色包装设计与设计产品时贯彻的绿色设计思想如出一辙,是基于对环境保护的角度,低耗高能,用最环保、最少量的材料包装产品,表达出内部产品的主要信息。例如,同样是饭盒,以前的饭盒随意丢弃后无法降解,焚化处理更会产生严重的污染,而现在的饭盒不仅保证了其实用性还采用了便于降解和回收的环境友好型材料,一举两得,有更高的生态学效益以及商业价值。
(五)产品的绿色成本评估
绿色产品在评估成本时,不仅需要考虑其设计与开发、运输、销售等费用,还需要考虑到其产生污染物时相应的应对措施以及回收利用所消耗的工艺、人力物力等费用。因此,企业在进行产品的绿色设计时,应对设计的每个阶段的成本做好量化分析,分析比对各种材料、加工制造方法等带来的环境收益,使产品更加“绿色”,从而达到追求环境效益与商业价值共赢的目的。
四、结语
面对资源日益紧缺的今天,绿色设计响应可持续化生产发展道路,是现代设计发展的必然趋势,设计师理应顺应这种设计潮流,将绿色设计理念融入自己的专业设计中,对传统设计的不合理之处加以改良设计,对当下产品的材料提出合理的建议与意见,既保证了产品设计的环境效益性又能够带给用户更为舒适的使用感受,运用设计的力量平衡人与自然间的关系,为人们带来更高质、更安全的未来。
作者:刘智 曾勇 单位:南京工业大学艺术设计学院
参考文献:
[1]傅志红,彭玉成.产品的绿色设计方法[J].机械设计与研究,2000(2):10-12.
[2]陈璃.工业产品设计中的绿色观念的运用[J].艺术科技,2015:10.
内建模型将质量的愿望融入到汽车产品的设计开发使用中,通过质量工具的合理使用,大尺度的提升汽车产品设计开发的质量,同时可以将汽车实际使用的质量不断的提升,促进汽车企业的进步和能力的发展。
关键词:
质量工具;企业设计;应用
设计开发的质量主要的影响到整个生命周期的质量,在开发时间、成本和质量方面产生重要的影响,在整个研制的过程中占据重要的位置。加强汽车的设计开发的质量对提升汽车的使用舒适度、降低成本、缩短产品上市时间、增强市场的竞争力具有现实意义。因此,完善汽车产品设计开发的质量已经成为汽车企业降低成本、挖掘利润、缩短产品交货周期、提升市场竞争力的重要环节。
1汽车质量工具类型
1.1APQP产品质量先期策划和控制计划这种质量控制方式是一种结构化的方式,主要是用来测试客户的满意程度对产品的影响。产品质量策划的目标是促进人员之间的沟通,使得设计的目标可以按照相关的步骤完成,有效的产品质量策划依赖于公司高层管理者努力的达到顾客满意的范畴,实施产品的质量控制主要是为了更好的引导资源,使得顾客更加的满意设计,对需要更改的部分及时的进行调整,降低成本,提供更加优势的服务。
1.2FMEA潜在失效模式后果分析这种质量工具主要是确保在产品和开发的过程中潜在的考虑问题并将问题进行阐明的方式,是一种将跨职能小组集中文件化的方式。这种风险评估方式重点是对产品设计的过程和功能进行控制,变更审核,对潜在的风险进行谈论,对潜在的每一个阶段的各项问题进行解决,但是这种质量工具仅仅涉及到生产的领域,对非生产的领域不涉及。
1.3MSA测量系统这个质量工具主要是对测量的单元进行量化或者对被测的特性进行评估,使用的工具主要是使用仪器或是量具、标准、方法、加剧、软件等对环境进行假设,将整个生产输出的数据进行测量,过程中对实际的使用情况进行监控,从而确保结果的正确性。1.4PPAP生产件批准程序生产零件批准程序规定了生产零件的一般规格要求,包括生产和散装材料。主要是正确的记录顾客的设计记录和所有的规范,同时在进行生产的过程中充分利用设计的潜能,在实际的使用中按顾客的需要进行生产,使得其可以符合顾客的基本要求。
2汽车产品开发阶段的质量工具使用
2.1QFD系统在汽车进行概念开发的过程中,主要的工作是进行目标的确定,工作方案的确定和生命周期的使用,将设计目标的市场定位、竞争的情况以及价格和主要的设计亮点进行确定,对工程质量的保证、设计方案的执行和可行性的报告进行讨论。汽车是奢侈品,也是一种高新技术的产品,其要求的较多,需要具有舒适、方便和快捷等多种性能,因此在这个阶段技术设计主要是从宏观的角度对各项技术进行掌控,整个产品的研发阶段是非常重要的,因此在这个阶段主要需要引进QFD和DFSS。首先DFQ技术主要是在项目的前期进行,需要进行调查对客户的需要进行收集,集中分析以后在设计中进行使用,对汽车的设计进行改进。如图1所示为这种质量工具的基本流程。
2.2DFSS系统这种系统主要是为了提升产品的质量和缩短开发的周期,在实际的使用中具有较高的实际使用价值。在进行实际的操作中,可以根据QFD确定顾客的基本需求,同时对DFSS确定的系统进行改进,使得前期的设计更加的优化,提升客户的满意度,不断的创新生产技术和技巧,及时的发现设计中的各项漏洞,解决矛盾和问题。通过这样的方式可以更加稳健产品的参数,实现最优的组合。本次优化采取DFMEA分析,结构设计由于车身钣金在近90°这个问题进行测试,根据RPN值>60时,项目风险得到控制,但是在弯角部位进行模拟时,最终RPN值=216,模式失效。通过风暴活动,设计小组的CAE模拟和车身钣金的快速样件模拟,最终确定RPN值=24,如图2,为该设计的基本模型。
3产品开发阶段的质量工具进行初步
在进行产品的项目整体的规划时,需要对项目的总体框架设计,产品进行到研发的阶段,在进行概念的研发中对总体的方向进行把握,数据在进行研发的过程中主要的特点是零件多、系统复杂、界面的交错较多并且开发的时间紧迫,为了确保每一个开发环节的交付准时,所以在这个过程中,需要进行前期工具的引进,在进行设计的过程中应该引进FMEA模型,但是这个需要在产品的之前进行,这样更加容易将产品的各项特质进行控制,减少后期的危机。在进行模型的使用时,对每个节点进行系统的跟踪和检查,保证质量的稳定,在进行的过程中做到事先预防,提升总体的质量。
4产品试验阶段和投产阶段的质量工具
产品数据在设计和完成阶段,整个的开发流程到产品的使用流程,需要进行各种试验,这样才能在最后的销售中建立优势,达到法律和客户的要求。零部件的测试需要特别的进行关注,在产品的投产之后,产品就从试验的阶段转入到生产调试阶段和试生产阶段,在这个过程中需要将各种出现的问题进行统一的调整和改进,最大化的发现问题。在这个过程中可以引入PPAP生产件批准程序,通过标准化的生产将系统中的质量研究进行统一生产、统一质量标准。同时还可以引进质量工具DRBTR,进行生产和完成以后的质量保证。现阶段进行产品验证的目的是将试制零部件的隐患进行挖掘,不要把实验当成简单的判断方式,而是进行判断的手段。在进行实验以后需要判断试验中出现的问题,这些隐患可能出现的原因,对客户造成的影响。为了避免将这些问题变为现实,需要在进行测试的时候将问题一眼看出。但是面对一些难以发现的系统问题时,需要引进FMEA潜在失效模式后果分析,通过这个模型可以将失效的原因和失效模式进行模拟,这样可以对一些潜在的危机进行衡量,确定危机出现所产生的后果,并及时的制定相应的应对措施。同时做好实验学习和总结活动,形成整个质量的完整把控。
5结束语
自从在汽车企业内部将内建质量模型进行推广以后,在汽车质量提升上取得了较大的进步,对生产的平台进行了一定的改装,进入到持续的完善阶段,新车的质量明显的减少。这样的革新,体现了技术的飞速革新和质量工具的效果,在汽车生产技术方面取得了较大的成就。
参考文献
[1]孙丽丽,章敏,南江华.质量工具在汽车设计开发中的集成应用[J].上海汽车,2013,08:50-53.
[2]张承业.基于TRIZ的DFSS过程创新研究及应用[D].河北工业大学,2014.
摘 要 进行新产品的设计开发是小企业生存和发展的重要手段和途径。对小企业非系统性的单个产品的开发过程进行研究,思考小企业因自身的各种因素,而在非系统性产品设计开发中面临的问题,构思所面临问题的解决思路和方法。
关键词 产品设计 设计管理 小企业 非系统性
目前,小企业已经成为我国国民经济发展的重要组成部分。它们的生存和发展也关系到整个区域经济的发展和就业环境的变化。在政府和金融机构给予相应的政策扶持之外,通过创新开拓市场是小企业生存和发展的核心之路,新产品设计开发则是企业创新的重要途径。
一、小企业与非系统性产品开发
小企业是一个相对的概念,其区别于大企业,在生产资料和人员构成相对规模较小,处于创业和成长阶段,具有规模小,投资少,环境适应能力强,对市场反应灵敏,有以新取胜的内在动力和积极保持市场活力的优势特征;也有着需要较短投资见效周期,获取资本、信息、技术等方面处于劣势,抗风险能力相对较弱,管理水平不高,生存压力较大和死亡率较高的劣势特征。
寻求新产品设计开发的小企业通常可以分成三种类型,第一种是小生产加工企业,从事某种或某类产品的加工、代工与销售服务,在获得了一定资本积累后,为寻求企业长期发展而进行自主产品开发设计与生产;第二种是贸易企业,在通过销售贸易取得资本积累后,想通过自主的新产品设计、开发及生产谋求进入产业链的高端和拓展利润空间,促进企业的长远发展;第三种是以知识和技术创新主导型的创业型小企业,通常想通过开发新的产品将自己的技术优势转化为产品,参与市场竞争或填补市场空白,谋求发展。
新产品因开发模式不同而特征各异,其中具有一定继承性和系统性,属于长期设计开发规划的产品,可以称为系统性产品。而单独、零散的,只是具有较强针对性或市场探试性,最初没有明确长远规划的产品可以称为非系统性产品。非系统性产品设计与开发是一种单品设计与开发行为。在开发原型上,非系统性产品又分为有参照模型和无参照模型两种。它们在开发创新层次上具有一定的相似性,在设计开发模型上则有一定的差异性。有参照模型的非系统性产品,是小企业应用本身掌握的创新技术,对现有同类产品进行改良创新;无参照模型的非系统性产品则是小企业在没有同类产品情况下,以自有创新技术进行的全新产品设计开发,产品取得了成功,则很有可能成为后续产品的原型和参考模型。
小企业因为其资金相对有限,抗风险能力较小,往往通过非系统性产品开发,期望在较短的时间周期内能够获得投资回报,使企业迅速成长起来。因而,非系统性产品设计开发是小企业产品设计开发的一种常见形态。
二、非系统性产品开发的问题与解决构想
新产品设计开发在小企业的生产和发展过程中有非常重要的地位,成功与否甚至直接关系企业存亡。非系统性产品设计开发过程中涉及项目管理、产品的具体设计、成本控制,市场运作等内容,且直接关系到产品设计与开发的结果。
1.产品开发中小企业面临的问题
小企业将自己手中的技术转化成产品的过程是一个产品设计开发过程,涉及产品开发目的设定与决策、具体的设计开发与评估和市场营销等内容。大公司能有相对完备的部门和完善的管理体系,小企业只是一个较小的实体,只能从事某个方面或者某几个方面的专项工作,组织体系和管理体系都相对不完备,在产品开发过程中往往面临着许多问题。
首先,小企业机构设置简单,相对缺乏完善的管理机制和体系,很多决策缺少科学评估,产品设计开发的项目进度管理不严格。产品设计开发过程中,产品设计的开发目的与开发策略设定是非常重要的一个环节,直接关系到新产品设计开发的成败。非系统性产品设计与开发过程对小企业而言通常是陌生的。同时,开发决策往往由企业所有人或者负责人设计并做出,决策者的个人能力直接影响决策的质量,具有很强的偶然性和不确定性。在实际开发过程中因缺少经验和缺少科学评估方法,易造成开发目标不明确,设计变更反复,导致影响延误产品的设计与开发,甚至失败。
专业人才缺乏是小企业面临的重要问题。一个新产品涉及造型设计、工程与结构设计、系统集成等诸多方面。小企业只具备某个或者某几个方面的人员,在掌握项目核心的前提下只能完成产品开发项目的部分工作,其他工作通常采取外包和协助等方式进行。因人员和管理经验的缺乏,会出现因本企业人员与非本企业人员配合不好、协助方工作进度缓慢等原因,造成项目整体进度缓慢,甚至延误。
资金很大程度上约束小企业的发展,产品开发的成本控制不科学是小企业面临的另外一个重要问题。产品开发过程中的企业自身开发、委托或协助工作,如外观与结构设计,模具制造及产品推广等都需要成本。这个过程中,很多小企业“重制造,轻设计”,缺乏经验和认识不足,对成本投入与控制不科学,造成设计反复与成本增加。如现在小企业认识到了工业设计的重要性,但认识深度不够,片面追求低成本开发,容易造成设计质量不高,反复设计等情况,增加开发成本。
2.非系统性产品开发管理构想
产品创新是将新产品的构想或生产程序首先作为商业用途[1]。非系统性产品的商业性质也决定了其需要一套科学的开发管理体系来保证设计与开发成功。针对非系统性产品的特点,在设计与开发过程中,需要从开发目的、进度管理与评估、成本管理、产品形象定位等方面进行综合考虑。
(1)以科学决策明确设计开发目的
非系统性产品作为企业的单独产品,要考虑非系统性产品具体的特点,从企业本身出发,认真分析企业自身的优势和劣势,合理地设定产品开发目的和整合开发策略。如产品对企业的重要性、市场定位,产品功能设定等。决策过程中,根据企业自身的人才结构对项目决策进行内部讨论,以确定产品开发的内部可执行性。另外,适当引入外部智力对决策进行评估,增强决策的科学性。如在设计过程中通过与专业的设计公司或设计师合作,听取对方的专业建议,及时调整设计定位与设计方向。
(2)制定项目进度管理和评估体系
决策初步完成后,需要制定设计开发的项目进度管理体系。非系统性产品作为一个单品性质的产品开发,需要明确其与企业发展的关系,制定详细的项目开发进度。在整个体系中,明确项目进度的时间节点和事件节点,并严格地按照项目进度执行,同时要能够针对市场的变化进行,及时可控地进行调整,争取市场的先导性。
在项目进度管理与评估体系中,可以构建对内部评估与外部评估和事件评估等三种评估方式。内部评估包括内部开发绩效评估与内部与外部配合度评估,即企业内部人员产品开发绩效、企业与外部人员的配合度评估;外部评估则包括项目委托评估、外部与企业协调程度评估,即项目委托实施效果及外部与企业协作能力的评估;事件评估则是产品开发过程中的单独事件评估,具有通用性。如产品设计创新设计中包含造型、工艺、功能等三个方面,在造型中就需要对造型中的形态、色彩、材质等进行有效的评估。建立形成良好的项目评估体系,细化评估标准,能较好地帮助企业及时纠正开发过程中的失误,提高开发质量。
(3)用专业合作实现成本管理与控制
全面认识开发过程中的每个环节是科学合理成本控制管理的前提,也能同时避免“重制造、轻设计”的情况出现。深化环节管理,能更有效的控制成本。小企业在非系统性产品开发时通常是缺少经验的,需要大量的外部委托开发,与专业机构合作是减少成本和有效控制成本的有效途径之一。专业机构和人才能够提供在其领域的专业经验与咨询,帮助及时弥补开发中的不足和缺陷,避免设计变更反复,降低资金成本和时间成本。
(4)适当的产品形象定位
非系统性产品设计是一种产品创新设计,适当的产品形象定位有助于小企业产品开发的成功。小企业的品牌影响力相对较小,控制设计创新度[2],与同行竞争者进行比较和类似产品进行比对,能更好地对产品形象进行定位。同时,立足于长远发展规划,适当将产品发规划融入到非系统性产品中,有助于产品的后续开发和企业的长远发展。
三、结语
非系统性产品设计开发管理研究是一种系统性研究,需要针对企业的发展不断细化与深入。研究非系统性产品设计与开发的管理问题,探讨建立和逐步完善产品设计与开发管理体系能更好地帮助小企业进行新产品的设计开发,促进企业发展。
参考文献:
关键词:工学结合;单片机课程;开发与建设
一、单片机课程的性质与作用
单片机是工科应用电子技术、电气自动化、机电一体化等专业的一门专业课,它是为从事电子产品、机电产品的生产与研发企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才而开设的课程。图1是以应用电子技术专业为例,从职业岗位能力、典型工作任务等方面阐述单片机在专业课程体系的地位。《单片机应用技术》是应用电子专业的核心课程,并且是综合性很强的实践课程,需要综合《电子应用技术》等其它专业核心课程的知识和技能,结合单片机的应用技能,解决电子产品生产制造领域的实际问题。单片机课程学习的最终目的是用来设计电子产品或机电产品,它培养的目标是本专业较高层次职业岗位的需要:电子产品设计与开发。
二、单片机应用技术课程开发与建设的基本做法
1.立足电子产品设计开发岗位,以产品设计过程为抓手开展课程建设。单片机课程在行动领域的职业能力(岗位)主要体现在:单片机应用产品的硬件设计能力、软件编程能力和检测调试能力。这三者之间内在联系紧密,电子产品功能的实现需要通过对硬件、软件的综合调试才能实现,三者有机地融汇于产品设计开发过程中。通过产品的设计制作过程可以使三者得到系统的培训。单片机应用技术的工作课程实质上就是用单片机设计产品的过程。[1]
2.校企合作,共建课程。我们深入淮安市经济技术开发区大型电子企业(引进的外资企业:富士康电子科技有限公司、达方电子有限公司等)以及本地有实力的电子企业(洪泽瑞特电子设备有限公司、金湖红光仪表集团有限公司等),与这些企业生产一线专门从事单片机产品研发的工程技术人员共同探讨怎样培养职业岗位能力,使它更能贴近职业岗位的需要,研究制定课程标准、授课计划以及课程建设的项目,并聘请他们担任实践教学的老师,指导学生毕业设计,和校内教师共同组建课程建设小组。同时调查了解本专业学生在企业的工作情况,与毕业生座谈交流,通过他们的切身体会,对我们以往的课程建设提出建设性的宝贵意见。
3.构建职业能力、职业素质和工程意识三者合一的能力培养模式。电子产品的设计开发不仅仅是一个产品的开发过程,对企业来说还是一个企业行为,是一个系统工程,与实验室里开展的实验项目有本质的不同,不仅需要学生具备相应的职业能力,还需具备必要的职业素质和工程意识。根据单片机产品开发过程推演出的职业能力有:产品的功能分析与分解、资料的检索与使用能力、单片机资源的调配能力、硬件电路的设计能力、编程软件的使用能力、程序设计与调试能力、产品的制作调试能力以及技术文件的编制能力等。职业素质是基于企业文化推演出的严谨规范、团结协作、拓展创新等职业素养,基于工程推演出了成本、安全性、可靠性、节能环保等工程意识,并将这些职业能力、职业素养和工程意识融入我们的教学当中,构建三者合一的能力培养模式。图2为职业能力、职业素质和工程意识三者合一能力培养模式结构图。
三、系统化学习情境设计与实施
1.系统化学习情境设计。从企业单片机应用产品的开发过程提炼出的任务环节依次为:产品的功能分析与方案设计、器件及资料准备、功能电路设计、功能程序设计、产品功能硬件软件联合调试、产品制作、产品测试,这是一个完整的系统工程。工作过程行动导向课程体系也要求学习情境是一个完整的项目制作[2],两者在内涵上是一致的。我们选取三个电子产品,以它们设计开发的过程为载体,结合单片机的知识点和应用技能组织教学内容,构建系统化的学习情境。三个产品是:循环流水灯(以霓虹灯位原型)、电子钟(以电子表为原型)、温度测量控制系统(测量控制是单片机最广泛的应用)。由简单到综合,分别对应于单片机学习过程中的三个阶段:“入门”、“基础”、“拓展”。三个学习情境的实施过程在步骤上是重复的,在内容上是包含递进的,是一个螺旋上升的学习过程,符合人的认知规律。图3为以产品设计制作过程为载体设计的单片机课程系统化学习情境,学生通过三个阶段的学、做、练一体的训练,可以达到单片机应用产品开发应用岗位职业能力的要求。
2.学习情境的组织实施。为便于课堂教学的组织实施,依照单片机应用产品设计开发的环节,结合单片机知识点和应用技能将每一个学习情境分解为几个学习任务,如表1所示。在每个任务里学习相关的单片机知识点,进行相应的实践制作活动,完成相应的职业能力、职业素养和工程意识的训练,每个学习情境最后的学习任务都是对前面任务的综合。每个学习任务都按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”工作过程步骤实施教学,在“做”中“学”,在“学”中“练”[3],以练促学,全面提高学生单片机的应用能力。
3.考核评价。对学生学习情况的评价考核分为两部分:过程考核和综合考核。过程考核是在每个学习任务实施过程中进行现场考核,对每个学习任务编制详细的过程考核表,内容包括:知识点、应用技能、学习态度和效果,考核方式采取学生互评和老师检查评价,最后由老师综合考核情况给出过程考核的成绩,过程考核成绩占总成绩的70%。综合考核是在所有学习任务完成后,通过以其它电子产品的设计为课题,给出产品的功能要求和技术指标,由学生按照单片机应用产品的实施环节写出的完整实施过程报告,以检验学生对单片机知识的掌握,综合运用能力和创新思维,综合考核成绩占总成绩的30%,由老师评定。
参考文献:
[1] 姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006,(1):7-9.
[2] 王朝霞.“基于工作过程以行动为导向”的学习领域课程方案设计[J].教育理论与实践,2009,(1):48-50.
关键词:电子产品 质量 管理 探讨
一、前言
由于电子产品是与人们的日常生活与生命健康最直接相关的电子器具,因此它的质量是每一个电子生产企业与供应商都应当高度重视的问题。本文重点就电子产品质量管理工作进行了探讨,并对其在设计过程中,如何控制外部和内部的组织和技术接口提出了具体的方法和措施。以供相关人士参考。
二、电子产品设计控制的重要性
随着科学技术的发展,社会对产品的要求也愈来愈高。概括起来说即高精度、高可靠性、美观、耐用、安全等。我国由于生产工艺手段落后,历来把生产过程看成质量工作的重点。这种状况随着生产手段的改进和市场竞争逐步转变,应当抛弃以往重制造、轻设计的落后观点,把设计控制作为产品质量的首要环节。
三、电子产品设计和开发的计划管理
设计和开发的策划是指针对某设计和开发项目而建立质量目标、规定质量要求和安排应开展的各种活动。计划网络图是设计和开发策划的成果,是研制项目计划管理和质量管理的重要文件。计划网络图不仅应体现各阶段工作的时间计划节点,更重要的是以《研制工作程序》、《可靠性保证大纲》、《质量保证大纲》为依据,反映研制全过程的质量控制点和质量活动监控点。计划网络图应随着科研进度作动态管理、及时修改,同时,应明确上一阶段工作未达到要求不能转入下阶段,防止有缺陷的设计造成更大影响。
1、组织和责任落实
设计和开发活动应委派给具有一定资格的人员去完成。这是设计和开发的必备条件之一。组织不落实,没人去设计,开发只是空话。由不具备资格的人去设计,质量没保证,因此必须对设计人员进行任命。
2、设计和试验规范
现代的电子产品,一般由多个分系统或成百上千甚至上万个零部件组成,在设计这样的产品时,没有统一的设计、试验要求是不可想象的。“设计和试验规范”是开展产品设计和试验并以此作为控制和评价设计和试验工作的准则。
“设计和试验规范”是统称,根据产品复杂程度不同,有多种设计规范和试验规范,如“电信设计规范”、“结构设计规范”、“元器件选用要求”、“安全性设计要求”等。各种规范,按专业分工,分别由总体设计师或主管设计师负责编写,同时应对各级分系统设计师或分机设计师执行规范的情况进行监控,以保证全机设计的统一性。
3、控制新技术、新器材的采用
新技术和新器材的采用是在新产品研制中常遇到的问题。采用的新技术、新器材需要经过充分论证、试验和鉴定,确认这些条件全面达到设计要求后才能使用在新产品的设计中。
预先研究课题开设和研制程序中的专题科研项目,是为了对新技术进行充分论证和验证用的。实践证明,将已确认的新技术用于产品设计,把握性大,质量有保证,而把未被确认的新技术直接就用于产品设计,仍然要经过反复试验、反而会延长产品研制周期或存在隐患,因此控制新技术和新器材的使用是很有道理的。
四、电子产品如何有效控制“组织与技术接口”
“接口”指两个或两个以上实体的连接和相互间关系,实体通过接口进行信息和物资流动。设计过程有许多外部、内部组织和技术接口,如雷达总体与各分系统之间就有接口问题,结构设计与工艺之间、电信设计与可靠性之间、设计部门与物资部门之间等等都有许多技术上的接口。因此应规定从设计输入到参与设计过程的不同部门间在组织上和技术上的接口,接收和传递什么信息、接收和发出的部门和单位、传递信息的方式和达到的作用以及如何收发保存传递文件等,以保证设计的正确性。
1、控制“设计输入”
设计输入是设计的依据,即产品应达到的目标,包括顾客对产品的需求,有关法令法规和社会要求等,通常并不列入设计任务书中。
设计输入也是验证、评审设计输出的依据。控制设计输入,就要求设计输入形成文件,由任务提出方和承接方按签署规定的职责认真签暑。
2、控制“设计输出”
设计输出是通过相关资源和活动产生的设计成果,如为产品编制的各种文字材料、图纸等,这些文件为制造、采购、检验、试验、操作和服务提供必要的依据。
3、关于设计确认
设计确认是指对一个产品设计的最终检查过程,以确定是否符合合同评审时与顾客达成的要求。设计定型和技术鉴定都是确认的一种形式,定型和鉴定通过的产品,证明设计是符合设计输入要求的。
五、电子产品设计与开发的过程控制
1、设计与开发策划
设计开发策划的输出转化为《设计开发计划书》等,内容包括:
(1)设计开发的输入、输出、评审、验证、确认等各阶段的划分和主要工作内容;
(2)各阶段人员职责和权限、进度要求和配合单位;
(3)资源配置需求,人员、信息、设备、资金保证等及其他相关内容。
2、设计和开发输入
确定与产品要求有关的输入,并保持纪录。
(1)产品主要功能、性能要求,一般应包含在合同、订单或项目建议书中;
(2) 适用的法律、法规要求,对国家强制性标准一定要满足;
(3) 对确定产品的安全性和适用性致关重要的特性要求,包括安全、包装运输、贮存、维护及环境等。
3、设计和开发输出
设计和开发输出的方式应适合于对照设计和开发的输入进行验证,并应在放行前得到批准。
(1)满足设计和开发输入的要求,如设计文件、作业指导书等;
(2)给出采购、生产和服务提供的适当信息;
(3)包含或引用产品接受准则;
(4)规定对产品的安全和正常使用所必需的产品特性,如设计和开发过程的相关记录等。
4、设计和开发验证
设计和开发验证的对象:
(1)设计输出的文件;
(2)新材料、新零件;
(3)样件、样机等。
验证的方法
(1)进行试验、模拟、试用、演示等;
(2)根据以往的经验与教训进行评价。
验证的结果及任何必要的措施的记录应予以保持。
5、设计和开发的确认
为确保产品能够满足规定的使用要求或已知的预期用途的要求,应依据所策划的安排,对设计和开发进行确认。只要可行,确认应在产品交付或投产实施之前完成。
确认可根据产品的特点,可以选择下述几种确认方式之一:
(1)召开新产品鉴定会,邀请有关专家、用户参加,提交《新产品鉴定
报告》;
(2)试产合格的产品,选择顾客试用后,由其提供客户试用意见;
(3)送国家授权的试验室进行型式试验并出具报告。
6、应识别设计和开发的更改,并保持记录。
应对设计和开发的更改进行适当的评审、验证和确认,并在实施前得到批准。设计和开发更改的评审应包括评审更改对产品组成部分和已交付产品的影响。
六、结束语
加强设计控制是提高设计质量的重要手段,但设计控制涉及的面很广,方法也很多,以上的论述,只是笔者所认识到的一些控制措施,而各单位根据本行业特点,肯定会有许多经典、成熟和行之有效的控制办法,希望各种好的控制办法能及时得到推广。
参考文献:
[1] 盛军.浅谈质量管理的方法与思路[J].科技资讯,2011, (35) :157
一、传统成本控制的局限性
广义的产品成本包含产品的设计成本、制造成本、销售费用。其中制造成本和销售费用的可降低弹性是非常有限的,最多只能占全部可降成本总额的20%。也就是说,假如某个产品全部可降成本总额为100元,通过降低制造成本和销售成本顶多只能降低成本20元。针对特定区域和市场寿命阶段的特定产品,这两种成本的降低都存在一个绝对的上限。在一个固定市场销售的产品,在外部输入条件不变动的情况下,降产品的制造成本、销售成本额度就会存在一个最大值,一旦达到这个上限,企业从制造成本、销售成本开展的降成本工作就会进行不下去了,这叫产品降成本动能枯竭。
二、从设计源头控制成本的必要性
有些企业的新品研发项目投资存在一个先天性的缺陷,为了搞出一个新产品往往不计家底,片面地认为开发新产品是企业生存发展的生命线,认为只要能搞了新产品什么钱都可以花,再贵的设备可以买,再贵的元件也可以采购。这种初衷是好的,都是为了企业的后续发展,但是一但新产品没搞成功,或者搞出来没市场,或者是市场规模不能弥补前期投入,问题就出来了,企业不仅赔掉大把的钱,还留下一个烂摊子没法收拾,几百上千万一台的设备仪器象废铁一样闲置不用,大堆贵比黄金的元器件堆在库房里一文不值。导致这种结果出现的一个重要原因就是没有从设计源头控制产品成本。
有些企业搞新产品只关注产品性能设计,不重视产品经济性设计。由于职业上的习惯,产品设计师往往只为了产品性能而设计产品,将其所负责的产品项目作为一件艺术品或者科技品来进行开发,只追求创新和时尚性设计,这就容易陷入对产品的性能、外观追求尽善尽美,却忽略了许多部件在生产过程中的成本,没有充分考虑到产品在市场上的价格性能比和受欢迎的程度。
许多企业的新品开发没有一套完善的管理程序,根本不重视在设计阶段控制成本,设计师头脑中没有成本观念。通常研发部门的设计人员开发完一款新品后,都具有一些惰性,认为产品达到性能指标完成设计任务就万事大吉了,谁也不愿意再绞尽脑汁去改进产品设计节省成本,认为节约成本纯属没事找事,画蛇添足的费力不讨好的事。这说到底还是个管理体制问题,属于企业新品开发管理程序不科学导致的问题,要解决这个问题还得从设计管理,公司管理上下手,应该给设计一些压力,不要让他老有抱残守缺的思想。因此实现从设计源头控制产品成本,就必须建立一套切实可行的新品开发管理办法,用制度规范设计人员的设计行为,要让全体设计人员充分学习和理解产品成本的重要性,理解设计决定成本的原理。
三、从设计源头控制成本控制的方法
先进的企业成本控制战略和方法应该是建立在企业可持续发展基础上的,从企业长远发展目标出发,通过对产品设计、制造、销售全过程成本控制的先进成本控制方法。这种科学的成本控制要求从设计源头控制产品成本。
从设计源头控制成本首先要求企业在开发新产品前就提前计算一个目标成本,这种目标成本的计算被称为“由价格引导的成本计算”,它与传统的“由成本引导的价格计算”(即由成本加成计算价格)相对应。以目标成本作为设计产品设计成本的上限,如果超过目标成本的新产品设计方案将不会通过设计方案可行性审核。目标成本最终反映了顾客的需求,以及资金供给者对投资合理收益的期望。产品目标成本在客观上给设计开发行为施加了压力,迫使设计开发人员必须去寻求和使用有助于他们达到目标成本的设计方法。研发产品目标成本计算可以用材料费用、工时费用、其它费用的合计数乘以参照同类产品调整系数。需要注意的是:材料费计算使用的材料消耗定额需要考虑生产现场消耗,材料单价需要考虑未来市场价格的变动;工时定额的确定也应考虑到现行工时定额的松紧、批量生产与研制阶段的区别进行相应调整;费用水平计算不仅要考虑当前成本费用水平,还要并充分预计批量生产阶段的成本费用水平和产销量。参照同类产品调整系数是指研发产品参照其同类产品剔除功能与结构等差异后确定的调整系数。
在产品设计之外,还有一个因素对于产品成本和质量有决定性作用,这就是工序设计。工程再造就是对已经设计完成或已经存在的加工过程进行再设计,从而直接消除无附加值的作业,同时提高装配过程中有附加值作业的效率,降低制造成本。对新产品来说,如果能在进入批产阶段对该产品的初次设计进行重新审视,往往会发现,在初次设计过程中,存在的一些比较昂贵的复杂部件以及独特或者比较繁杂的生产过程,然而它们很少增加产品的绩效和功能,可以被删除或修改。工序设计当然也是存在一定的风险,对原来设计好的工序进行改进,可能会导产品设计要求的性能参数出现偏差,也会使产品出现一些本来没有质量问题,为了将这种风险控制到最低点,在进行工序设计改进前必需做充分的风险评估。
参考文献:
[1]于富生.《成本会计学》.中国人民大学出版社.
引言
产品的形象设计是服务于企业的整体形象设计,是以产品设计为核心,围绕着人对产品的需求,更大限度地适合人的个体与社会的需求而获得普遍的认同感,改变人们的生活方式,提高生活质量和水平。因此对产品形象的设计和评价系统的研究具有十分重要的意义,评价系统复杂而变化多样,有许多不确定因素,特别是涉及到人的感官因素等,包括人的生理和心理因素。笔者试图通过对企业形象的统一识别的研究,并以此为基础,结合人与产品与社会的关系展开讨论,对产品形象设计及评价系统作有意义的探索。
1 产品形象设计与企业形象设计的关系
对形象的研究大都基于企业形象统一识别系统(Corporate Identity System简称CIS),所谓企业形象,就是企业通过传达系统如各种标志、标识、标准字体、标准色彩,运用视觉设计和行为展现,将企业的理念及特性视觉化、规范化和系统化,来塑造具体的公众认可、接受的评价形象,从而创造最佳的生产、经营、销售环境,促进企业的生存发展。
企业通过经营理念、行为方式,以及统一的视觉识别而建立起对企业的总体印象,它是一种复合的指标体系,可以把它区分为内部形象和外部形象。内部形象是企业内部员工对企业自身的评价和印象,外部形象是社会公众对企业的印象和评价;内部形象是外部形象的基础,外部形象是内部形象的目标。
产品的形象设计是为实现企业的总体形象目标的细化。它是以产品设计为核心而展开的系统形象设计,对产品的设计、开发、研究的观念、原理、功能、结构、构造、技术、材料、造型、色彩、加工工艺、生产设备、包装、装璜、运输、展示、营销手段、广告策略等等进行一系列统一的策划、统一设计,形成统一的感官形象和统一的社会形象,能够起到提升、塑造和传播企业形象的作用,使企业在经营信誉、品牌意识、经营谋略、销售服务、员工素质、企业文化等诸多方面显示企业的个性,强化企业的整体素质,造就品牌效应,赢利于激烈的市场竞争中。
2 产品形象设计的统
产品整体形象(Products Identity 简称PI)是产品在设计、开发、研制、流通、使用中形成统一的形象特质,是产品内在的品质形象与产品外在的视觉形象形成统一性的结果。
2.1 产品的品质形象的统一性
就产品的品质而言,是通过产品的内在质量而反映到外在的企业形象上,如德国的“奔驰”车、西门子的电子产品等,给人更多的是对德国产品的制造技术、产品性能,以及严格的质量管理体系的联想,在感官上形成“车—奔驰—技术—品质—德国”。‘高质量”与“德国”是同义的,“奔驰”车的形象就是“德国”的形象,“可口可乐”一直是美国文化的象征,伊夫·圣·洛朗的服装代表着华贵和浪漫的法国人的形象。
产品的品质形象涉及到产品的设计管理与设计水平,无论是在产品的功能、性能、材料选用、加工工艺、制作方法、设备条件以及人员素质等方面都要有严格的管理。在产品形象设计中,首先要在设计管理水平上提高,如有明确的产品设计目标计划,组织有效的产品设计开发队伍进行关键的技术攻关,提供完善的设计技术配置服务,包括“软”的(高素质的设计人员)、“硬”的(符合设计开发要求的设施、设备)配置,满足产品设计开发的物质条件。并且要在产品设计开发过程中,实施程序过程的管理(如阶段评估、信息反馈、多方案选择等)。为满足设计开发水平,提高设计的质量,就要提高设计人员的整体素质水平,实施有效的管理模式。
产品设计水平的高低,除了取决于设计人员的自身素质外,更主要的是要按照科学的设计方法程序进行。充分进行产品设计的市场调研,收集资科、信息,提出开发设计本产品的充分依据,如:对产品设计的功能、性能、造型形态分析,以及采用何种原理、技术、生产方式等,满足何种人群或个体差异的要求(包括心理和生理需求),对产品的使用方式、使用时间、地点、使用环境进行研究,以及由此产生的社会后果(如安全、环保、法律)等,进行科学系统的分析、研究、归纳,对产品的整体形象设计进行定位,通过方案的选择、优化,形成产品形象设计的系统性,逐步实现把产品的形象设计统一到企业整体形象上来。(见图2:产品形象一企业形象) 转贴于
2.2 产品的视觉形鼠统一性
产品的视觉形象的统一性(PI)是企业形象在产品系统的具体表现,在企业形象的视觉统一识别(VI)基础上,以企业的标志、图形、标准字体、标准色彩、组合规范、使用规范为基础要素,应用到产品设计应用要素的各个环节上。产品的特性及企业的精神理念透过产品的整体视觉传达系统,形成强有力的冲击力,将具体可视的产品外部形象与其内在的特质融汇成一体,以传达企业的信息。产品的视觉形象的统一性是以视觉化的设计要素为中心,塑造独特的形象个性,以供社会大众识别认同。
产品PI由基本要素与应用要素两大部分组成。
2.2.l 基本要素设计
产品视觉形象的基本要素是企业形象视觉识别系统的基本要素,产品形象的视觉识别系统部是建立在基本要素设计的基础上,因此它是产品形象设计的基本元素,是PI的核心部分。
基本要素设计包括:企业标志、企业标淮字体、企业名称、企业标准色、企业象征图案、企业吉祥物和企业精神宣传标语等内容。
基本要素的设计是建立在企业经营理念的基础上,并充分体现企业的经营目标、方向、精神。基本要素设计必须风格统一并能有效地组合、配合应用,明确基本要素设计的组合、使用规范,规范制图的标准及方式,在实际使用中要严格按照标准规范,正确使用。
2.2.2 应用要责设计
应用要素设计是以基本要素设计为基础,根据产品设计中实际的视觉表达事项,规范基本要素的使用,在产品的视觉化设计中,具体应用到以下各项内
(1)产品的外观造型系统(特定的外观造型、材标准色彩、表面装饰工艺等);
(2)产品的包装系统(包装造型、包装的文字、图符号、排列、包装材料、包装纸、包装箱、集装箱
(3)产品的立面装饰系统(立面造型、企业标志、标准字体、标准色彩、辅助色彩、铭牌、标识等);
(4)产品的服务系统(产品货单、使用说明书、技术资科书、质量跟踪卡、保修卡、随货礼品等);
(5)产品的促销媒介系统(商品册页广告,报纸、杂志广告,电视广播媒体广告,互联网广告,POP广告,户外广告,活动广告、室内广告等);
(6)产品的展示系统(商场货架、专卖店、商品展览会、招商订货会、洽谈室、橱窗等展示环境)。
2.2.3 PI手册
在确定了基本要素后,按照使用的功能、媒体的选择方式,制定各种使用、操作的规范,使产品的设计、研发具有实际可操作性,保证产品的形象设计统一性。根据产品形象设计的基本要素、应用要素编辑成册,形成设计指南。
PI手册是产品形象设计的最后阶段,综合了PI的全部开发项目,整理成册,予以视觉化、系统化、规范化,可适合在任何时间、环境、地埔操作使用和查阅。
PI手册是产品形象设计实施的技术保障。通过PI手册,重复再现设计目标,在管理上成为行之有效的理论和实践依据,为众多设计项目开发中,提供规范化和参照物,指导产品的设计开发,并按系列化进展,最终统一到企业形象的识别上。
3 产品形象设计的评价系统
产品的设计、研发、生产、流通及使用,都是以服务于人类的生活与社会发展为前提的,产品功能、形式的提出,是根据人类自身的发展需求而产生,是为了解决自身的某一问题或事物而设定,一切都围绕着“人”的存在而存在,其生存和发展的价值完全取决于人的情感因素。因此,人为的评价因素就显得尤为重要。产品形象的评价一直是个难题,如果按完全量化的评价指标体系去评价,很难得到满意的结果,特别是涉及到人类的多种情感,诸如喜、怒、哀、乐,以及五官的视、听、触、嗅等感官因素,就会出现许多不确定评价因素,还要涉及到人自身的个体差异、心理与生理的差异、所处环境、地域、时间及备类社会因素等等,对产品的形象评价必定会出现模糊不清,难以确定,因此必须以定性和定量结合的评价方式建立起评价系统,在涉及到人类情感、美感和时代时尚等因素时,可以以定性的方式评价;而对功能、性能、技术手段等则可量化评价;有的则要由两者综合去评价。
3.1 产品形象评价系统基本框架
产品形象的评价系统框架是以产品的内、外评价因素为基础,以人的需求目标为评价结果,评价的好、坏会直接影响到该产品是否能生存发展或惨遭淘汰,并指导产品设计、开发今后的发展方向(见图3)。
3.2 产品形象评价系统内容
对产品形象的评价,不能拘泥于仅仅是对产品的外观造型设计的评价,因为它只是产品整体形象的极小部分,是最直观和表层的东西,更深层次的是通过产品的形象展示一个企业形象与文化直至一个国家的形象。因此,对产品形象的评价必须从纵横的多方位去衡量。
根据产品形象的评价系统框架,由产品形象内部因素与产品形象外部因素两大部分组成的测评平台,涉及到从产品的设计研发、生产制造、生产管理到使用者因素、市场因素以及社会因素等评价范围,以及由此产生的许多定性与量化的测试和测评点,能较详细具体地、有针对性的评价(见图4)。
产品从设计研发—生产制造—销售—使用,是由产品—商品—用品—废品的演化过程,它涉及到人—机—产品—社会—环境的各个层面与各种关系。因此产品的形象设计必须解决好这种层面与关系,才能达到设计的目标与要求,才能称之为“好”的产品形象。
结束语
引言
产品的形象设计是服务于企业的整体形象设计,是以产品设计为核心,围绕着人对产品的需求,更大限度地适合人的个体与社会的需求而获得普遍的认同感,改变人们的生活方式,提高生活质量和水平。因此对产品形象的设计和评价系统的研究具有十分重要的意义,评价系统复杂而变化多样,有许多不确定因素,特别是涉及到人的感官因素等,包括人的生理和心理因素。笔者试图通过对企业形象的统一识别的研究,并以此为基础,结合人与产品与社会的关系展开讨论,对产品形象设计及评价系统作有意义的探索。
1产品形象设计与企业形象设计的关系
对形象的研究大都基于企业形象统一识别系统(CorporateIdentitySystem简称CIS),所谓企业形象,就是企业通过传达系统如各种标志、标识、标准字体、标准色彩,运用视觉设计和行为展现,将企业的理念及特性视觉化、规范化和系统化,来塑造具体的公众认可、接受的评价形象,从而创造最佳的生产、经营、销售环境,促进企业的生存发展。
企业通过经营理念、行为方式,以及统一的视觉识别而建立起对企业的总体印象,它是一种复合的指标体系,可以把它区分为内部形象和外部形象。内部形象是企业内部员工对企业自身的评价和印象,外部形象是社会公众对企业的印象和评价;内部形象是外部形象的基础,外部形象是内部形象的目标。
产品的形象设计是为实现企业的总体形象目标的细化。它是以产品设计为核心而展开的系统形象设计,对产品的设计、开发、研究的观念、原理、功能、结构、构造、技术、材料、造型、色彩、加工工艺、生产设备、包装、装璜、运输、展示、营销手段、广告策略等等进行一系列统一的策划、统一设计,形成统一的感官形象和统一的社会形象,能够起到提升、塑造和传播企业形象的作用,使企业在经营信誉、品牌意识、经营谋略、销售服务、员工素质、企业文化等诸多方面显示企业的个性,强化企业的整体素质,造就品牌效应,赢利于激烈的市场竞争中。
2产品形象设计的统
产品整体形象(ProductsIdentity简称PI)是产品在设计、开发、研制、流通、使用中形成统一的形象特质,是产品内在的品质形象与产品外在的视觉形象形成统一性的结果。
2.1产品的品质形象的统一性
就产品的品质而言,是通过产品的内在质量而反映到外在的企业形象上,如德国的“奔驰”车、西门子的电子产品等,给人更多的是对德国产品的制造技术、产品性能,以及严格的质量管理体系的联想,在感官上形成“车—奔驰—技术—品质—德国”。‘高质量”与“德国”是同义的,“奔驰”车的形象就是“德国”的形象,“可口可乐”一直是美国文化的象征,伊夫·圣·洛朗的服装代表着华贵和浪漫的法国人的形象。
产品的品质形象涉及到产品的设计管理与设计水平,无论是在产品的功能、性能、材料选用、加工工艺、制作方法、设备条件以及人员素质等方面都要有严格的管理。在产品形象设计中,首先要在设计管理水平上提高,如有明确的产品设计目标计划,组织有效的产品设计开发队伍进行关键的技术攻关,提供完善的设计技术配置服务,包括“软”的(高素质的设计人员)、“硬”的(符合设计开发要求的设施、设备)配置,满足产品设计开发的物质条件。并且要在产品设计开发过程中,实施程序过程的管理(如阶段评估、信息反馈、多方案选择等)。为满足设计开发水平,提高设计的质量,就要提高设计人员的整体素质水平,实施有效的管理模式。
产品设计水平的高低,除了取决于设计人员的自身素质外,更主要的是要按照科学的设计方法程序进行。充分进行产品设计的市场调研,收集资科、信息,提出开发设计本产品的充分依据,如:对产品设计的功能、性能、造型形态分析,以及采用何种原理、技术、生产方式等,满足何种人群或个体差异的要求(包括心理和生理需求),对产品的使用方式、使用时间、地点、使用环境进行研究,以及由此产生的社会后果(如安全、环保、法律)等,进行科学系统的分析、研究、归纳,对产品的整体形象设计进行定位,通过方案的选择、优化,形成产品形象设计的系统性,逐步实现把产品的形象设计统一到企业整体形象上来。(见图2:产品形象一企业形象)
2.2产品的视觉形鼠统一性
产品的视觉形象的统一性(PI)是企业形象在产品系统的具体表现,在企业形象的视觉统一识别(VI)基础上,以企业的标志、图形、标准字体、标准色彩、组合规范、使用规范为基础要素,应用到产品设计应用要素的各个环节上。产品的特性及企业的精神理念透过产品的整体视觉传达系统,形成强有力的冲击力,将具体可视的产品外部形象与其内在的特质融汇成一体,以传达企业的信息。产品的视觉形象的统一性是以视觉化的设计要素为中心,塑造独特的形象个性,以供社会大众识别认同。
产品PI由基本要素与应用要素两大部分组成。
2.2.l基本要素设计
产品视觉形象的基本要素是企业形象视觉识别系统的基本要素,产品形象的视觉识别系统部是建立在基本要素设计的基础上,因此它是产品形象设计的基本元素,是PI的核心部分。
基本要素设计包括:企业标志、企业标淮字体、企业名称、企业标准色、企业象征图案、企业吉祥物和企业精神宣传标语等内容。
基本要素的设计是建立在企业经营理念的基础上,并充分体现企业的经营目标、方向、精神。基本要素设计必须风格统一并能有效地组合、配合应用,明确基本要素设计的组合、使用规范,规范制图的标准及方式,在实际使用中要严格按照标准规范,正确使用。
2.2.2应用要责设计
应用要素设计是以基本要素设计为基础,根据产品设计中实际的视觉表达事项,规范基本要素的使用,在产品的视觉化设计中,具体应用到以下各项内
(1)产品的外观造型系统(特定的外观造型、材标准色彩、表面装饰工艺等);
(2)产品的包装系统(包装造型、包装的文字、图符号、排列、包装材料、包装纸、包装箱、集装箱
(3)产品的立面装饰系统(立面造型、企业标志、标准字体、标准色彩、辅助色彩、铭牌、标识等);
(4)产品的服务系统(产品货单、使用说明书、技术资科书、质量跟踪卡、保修卡、随货礼品等);
(5)产品的促销媒介系统(商品册页广告,报纸、杂志广告,电视广播媒体广告,互联网广告,POP广告,户外广告,活动广告、室内广告等);
(6)产品的展示系统(商场货架、专卖店、商品展览会、招商订货会、洽谈室、橱窗等展示环境)。
2.2.3PI手册
在确定了基本要素后,按照使用的功能、媒体的选择方式,制定各种使用、操作的规范,使产品的设计、研发具有实际可操作性,保证产品的形象设计统一性。根据产品形象设计的基本要素、应用要素编辑成册,形成设计指南。
PI手册是产品形象设计的最后阶段,综合了PI的全部开发项目,整理成册,予以视觉化、系统化、规范化,可适合在任何时间、环境、地埔操作使用和查阅。
PI手册是产品形象设计实施的技术保障。通过PI手册,重复再现设计目标,在管理上成为行之有效的理论和实践依据,为众多设计项目开发中,提供规范化和参照物,指导产品的设计开发,并按系列化进展,最终统一到企业形象的识别上。
3产品形象设计的评价系统
产品的设计、研发、生产、流通及使用,都是以服务于人类的生活与社会发展为前提的,产品功能、形式的提出,是根据人类自身的发展需求而产生,是为了解决自身的某一问题或事物而设定,一切都围绕着“人”的存在而存在,其生存和发展的价值完全取决于人的情感因素。因此,人为的评价因素就显得尤为重要。产品形象的评价一直是个难题,如果按完全量化的评价指标体系去评价,很难得到满意的结果,特别是涉及到人类的多种情感,诸如喜、怒、哀、乐,以及五官的视、听、触、嗅等感官因素,就会出现许多不确定评价因素,还要涉及到人自身的个体差异、心理与生理的差异、所处环境、地域、时间及备类社会因素等等,对产品的形象评价必定会出现模糊不清,难以确定,因此必须以定性和定量结合的评价方式建立起评价系统,在涉及到人类情感、美感和时代时尚等因素时,可以以定性的方式评价;而对功能、性能、技术手段等则可量化评价;有的则要由两者综合去评价。
3.1产品形象评价系统基本框架
产品形象的评价系统框架是以产品的内、外评价因素为基础,以人的需求目标为评价结果,评价的好、坏会直接影响到该产品是否能生存发展或惨遭淘汰,并指导产品设计、开发今后的发展方向(见图3)。
3.2产品形象评价系统内容
对产品形象的评价,不能拘泥于仅仅是对产品的外观造型设计的评价,因为它只是产品整体形象的极小部分,是最直观和表层的东西,更深层次的是通过产品的形象展示一个企业形象与文化直至一个国家的形象。因此,对产品形象的评价必须从纵横的多方位去衡量。
根据产品形象的评价系统框架,由产品形象内部因素与产品形象外部因素两大部分组成的测评平台,涉及到从产品的设计研发、生产制造、生产管理到使用者因素、市场因素以及社会因素等评价范围,以及由此产生的许多定性与量化的测试和测评点,能较详细具体地、有针对性的评价(见图4)。
产品从设计研发—生产制造—销售—使用,是由产品—商品—用品—废品的演化过程,它涉及到人—机—产品—社会—环境的各个层面与各种关系。因此产品的形象设计必须解决好这种层面与关系,才能达到设计的目标与要求,才能称之为“好”的产品形象。
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