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新产品设计方案范文1
【关键词】 产品设计成本; 战略成本管理; 工艺设计成本
在美国次贷危机及石油等产品价格不断上涨等因素的影响下,世界经济出现了增长速度放缓的迹象,企业的生产成本不断上升,经济效益不断下降。如何在生产经营的全过程进行成本控制,降低产品成本,是多数企业面临的难题。面对企业外部环境的这种变化,企业应当全方位地提出解决方案,从生产经营和全过程及战略的角度出发,进行生产经营全过程的成本管理,才能取得较好的效果。目前,大多数企业将成本管理的重点放在生产、销售等环节,而忽视了其他环节。如何将战略管理的理论和方法引入产品设计领域,用战略成本管理的理论和方法来指导企业的产品设计,对产品生产的全过程进行控制是一个重要的课题,而在产品设计阶段如何控制设计成本尚未引起多数企业的重视。
一、产品设计成本的内容和方法
产品设计是否科学、合理,在很大程度上决定了产品的生产技术、质量水平和成本消耗,也关系着产品的生产和使用的技术经济效果。产品设计成本就是根据技术、工艺、装备、质量、性能、功用等方面的各种不同设计方案,核算和预测新产品在正式投产后可能达到的不同成本水平,它是对新产品开发和老产品改造进行可行性分析的重要组成部分,目的在于论证产品设计的经济性、有效性和可行性。
一般情况下,每种产品的顾客群体是不一样的,而这些特定的顾客群体的需要(如对产品的功能、质量、价格等)也不同。因此,在进行产品设计前,应进行广泛的市场调查。在对不同的顾客群体及主要竞争对手调查的基础上,提出本企业拟开发产品的功能、质量、目标价格等主要指标。根据目标价格扣除预计税金及希望的利润等指标,其余额即是该产品的目标成本。这一指标应作为设计成本的重要参考指标,如果根据设计部门的设计生产出来的产品成本控制在目标成本范围之内,则可实现企业的成本控制目标。产品设计成本是一种事前成本,并不是实际成本,也可以说是一种预计成本。产品设计成本的内容包括材料(原材料、辅料、外协件、配套件)、人工费用(工资及外加工劳务费)、专项费用、燃料动力费用、固定费用(管理费用、制造费用等)和销售费用等。
产品设计成本按设计范围和内容可分为总体设计成本、部件设计成本和零件设计成本。总体设计成本又可细分为成套项目总体设计成本和单台产品设计成本;按与产品产量关系划分可分为固定成本与变动成本;按产品生命周期划分可分为制造成本与使用成本;按工作阶段和性质划分可分为设计成本和工艺成本等。产品设计是指从确定产品设计任务书起到确定产品结构为止的一系列技术工作的准备和管理,是产品开发的重要环节,是产品生产过程的开始。产品设计成本管理的关键是对各种产品设计成本的方案进行经济分析,以便从中选出最优的设计方案。其次是对产品设计成本的估算,在确定方案可行性的基础上,由企业会计人员和工程技术人员一起,考察分析相关产品的工艺特点、原材料耗费、消费者需求等,运用价值工程等方法优化设计方案,以达到控制设计成本的目的。
在实际工作中,主要是计量、确定各个方案的预期成本效益,比较分析其优劣,以寻找最优方案。首先是项目投资决策,估计投资项目的预期现金流量。评价时使用的指标一般是考虑货币时间价值因素的指标即贴现指标,如净现值、内涵报酬率等,或者是不考虑货币时间价值的指标,如回收期、收益率等。其次是对产品的设计成本进行估算,通常可采用比例法和估算法等方法。比例法是根据产品的成本大体上分成材料成本、人工费用、制造费用三部分,分别确定各项成本占总成本的比重,然后测算产品的设计成本。比例法一般适用于有同类产品设计成本资料的产品设计成本的估算。估算法是根据新产品设计方案所发生的成本,直接地概算出该种产品成本。估算法主要适用于没有或缺乏同类产品资料的全新产品进行设计时的估算。
在产品设计工作中必须严格遵循“三段设计”程序,其具体内容主要包括技术任务书、技术设计和工作图设计等。技术任务书是产品在初步设计阶段内,由设计部门向上级对计划任务书提出体现产品合理设计方案的改进性和推荐性意见的文件。经上级批准后,作为产品技术设计的依据。其目的在于正确地确定产品最佳总体设计方案、主要技术性能参数、工作原理、系统和主体结构,并由设计员负责编写。技术设计的目的是在已批准的技术任务书的基础上,完成产品的主要计算和主要零部件的设计。工作图设计的目的是在技术设计的基础上完成供试制(生产)及随机出厂用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准规程和指导性文件的规定,设计绘制各项产品工作图。
产品设计人员是产品设计成本管理的主要责任人,应对产品设计人员进行战略成本管理等成本管理理论和方法的教育,使他们真正认识到设计成本的重要性,自觉地将降低设计成本的理论贯穿于成本设计的始终。
二、产品设计成本的管理
美国国防部首例“产品设计成本”是降低成本的成功范例。由于美国军工企业较多,使国防部在军火采购上有较大的选择权;同时,由于国防部经费有限,又必须精打细算,并不断降低军火采购成本,因此,他们采用了“产品设计成本”的管理方法,在产品开发、设计、制造、使用各个阶段发生的成本设定目标值,进行先期成本控制,即在限定的成本条件下进行设计,将降低成本的工作渗透到了产品的设计阶段,以此控制军品采购成本,节约国防开支。而在日本,降低成本的模式更进了一步。日本丰田等汽车公司探索出的“成本企画”模式更加系统和更具有成效,成本企画将成本管理视野全面转移到了产品开发、设计阶段,针对目标成本,将价值工程分析方法与成本估算方法结合为一体运用,使降低成本更具有实效性。美国的产品设计成本与日本的成本企画,应当认为是一种较高层次的降低成本方法,它一般应与工艺、工序在源流阶段的革新结合在一起加以实施。
企业在投产新产品前,都要由企业的设计部门进行产品设计,在进行产品设计时,应设计出产品使用的材料、经过的生产工艺、质量标准等条件,为了对新产品是否投产进行决策,应测算该新产品的成本水平。若该产品的成本水平在可接受的范围之内,则可以投产;若不在可接收的范围之内,则应对产品的设计方案进行修改,如减少材料的消耗量、降低使用材料的档次等,经过测算后,使之能够达到可接受的范围。目前企业计算产品成本的重点一般是放在生产过程中发生的实际成本支出,但应当看到,在实际工作中80%以上的成本在产品设计时就已经确定了。要降低成本,当期成本的执行情况和现在的成本水平信息都应及时反馈给设计和计划部门,以此来改善产品的设计工作和整个生产操作过程。如果产品设计本身不合理,没有充分利用企业已有的资源,存在一些过剩的功能,就会造成先天的成本缺陷。产品成本水平绝大部分在产品设计阶段就已经确定了,如产品经过的工艺过程、使用的材料等。待产品投入生产后再采取措施进行降低成本的难度就比较大了。因此,产品设计成本强调管理的重心从产品的生产阶段转移到了产品的开发设计阶段。
产品设计成本管理要求技术部门的人员应增强成本意识,建立成本、质量首先是设计出来的现代成本管理意识。企业要在激烈的市场竞争中取胜,就应加快产品开发设计的速度,加大投入,用新产品、新工艺打开市场,增强企业的竞争能力。产品开发部应对技术开发费用进行核算,在财务部开设专门的账户,不仅要进行总分类核算,还要进行明细核算,即对每一个项目都要进行核算,并且要将其支出与相关效益进行对比。通过对比,一方面促使产品设计人员增强成本意识,在产品设计时考虑到成本问题;另一方面,可以促使产品设计成本的降低。
在进行成本设计阶段采取的方法主要有源流管理和成本筑入。源流管理是指在产品设计乃至开发策划阶段就开始降低成本的活动。源流管理其实只是一种产品观念,引发设计人员对这部分成本的思考。要将观念转化为现实,可能不得不增加材料和技术等方面的投入,这部分要上升的成本能否使它少上升或不上升,或者上升额能在其它方面改变较少或不改变的领域内得以消化吸收,是源流管理的核心。源流管理的特点在于预防,它使大幅度降低成本成为可能。成本筑入是指将成本作为一种特殊部件,能否将这种部件的一部分乃至全部删除,删除部分又能否装配到其他更重要的功能上去。即在将原材料、部件等汇集在一起装配产品的同时,也将成本一并装配进去。
成本设计时也应采用目标成本法,从设定目标成本到在设计图纸上实现降低成本的活动是成本设计的中心阶段。在开发一种新产品时,首先预测其市场可接受的价格;然后确定目标利润;最后倒算出设计成本,并以此作为控制设计成本的依据。采用目标成本进行成本设计时所包括的步骤和目标成本的设定、目标成本的分解、目标成本的达成等,这是一个循环过程,每一次循环都是对成本的一次挤压。成本设计阶段目标成本设定的主要工具有价值工程、拆卸分析等。
产品设计方案完成后,应根据产品的设计图纸和财务会计部门提供的资料,测算产品设计成本,并同目标成本进行比较。设计成本小于目标成本时,才能批准设计方案的执行,以避免先天性的损失和浪费。在此基础上,还必须从技术上、经济上、社会效益上综合分析和评估不同的设计方案,进行设计方案的优选。必要时应进行成本功能分析,以便在投产前有效地控制产品成本,保证从根本上提高成本效益。建立试验室对新产品进行试验。每投产一项新产品,都应对该新产品进行功能等方面的试验,这样,一方面可以保证新产品的质量;另一方面,可对不同设计方案进行比较,使选择成本最低方案的计划变为可能。
产品设计时一般需要经过设计方案、初步设计、深化设计、加工图设计等四个环节。经过这几个步骤之后,产品的设计方案逐步成熟,不但产品的性能等方面会有较大的改善,而且产品的成本水平也会有较大的降低。在产品设计的不同阶段,都应对成本问题进行专题研究。每个阶段都有不同的降低成本的措施。如果这些措施采取得当,就会取得较好的效果。
在产品设计方案阶段提出设计方案时,企业的成本管理部门应根据企业总体的成本控制目标、产品的市场销售价格、企业的现有生产能力和生产条件等,向产品的设计部门提出具体的成本控制目标,即要求设计部门将产品的设计成本控制在一定的水平上。在进行产品设计时,成本管理部门应深入到设计部门,对设计人员进行成本管理方面的知识宣传,使产品设计人员摈弃只管设计而忽视成本的现象。如果产品设计人员都来关心成本问题,则会使他们在设计产品时就自觉考虑成本问题,从而使设计的产品在开始时就考虑了降低成本的问题,对日后成本水平的高低产生重要的影响。同时将有关市场机会、竞争力、技术可行性、生产需求的信息综合起来,确定新产品的框架,包括新产品的概念设计、目标市场、期望性能的水平、投资需求与财务影响等。在决定某一新产品是否开发之前,企业还可以用小规模实验对概念、观点进行验证,可包括样品制作和征求潜在顾客意见等。一旦方案通过,新产品项目便转入设计阶段。
在产品初步设计阶段,企业的产品设计部门应根据成本管理部门提出的成本控制目标进行产品的设计。在产品设计时,成本管理部门应积极地予以配合,向设计部门提供新产品所需材料的价格、产品经过工序、每小时的工资及制造费用等资料,便于产品设计部门在进行产品设计时参考,以便在设计时就能大概测算出该产品的设计成本。产品的初步设计是形成产品成本的重要一环,如果初步设计成本较高,在后期采取相应的措施将其降下来是非常困难的。在进行产品初步设计时,应运用价值工程的原理。价值工程的基本思想是进行功能――成本分析。这里所说的价值是对于特定功能所要求的成本支出是否合适的评判,也称为价值比率。功能是使人们的欲望、效果或效用得以满足的属性,其具体表现是理想成本、目标成本或消费者对产品的评价值等。实施价值工程的过程,就是设法使价值比率提高的过程,或者说是使低价值比率向高价值比率改善的过程。采用价值工程进行产品设计时,应根据零部件的重要程度,采用不同的方法。对于重要的零部件、功能大的零部件,应尽量使用好一点的材料,以满足其功能要求。而对于次要的零部件,则可使用一般的材料,以避免其功能过剩。在实际运用时,可采取“零部件功能评价表”的方式,对各种零部件在产品中的重要程度进行分析,并将分析的结果运用于不同的设计方案中。
产品设计部门在将初步设计方案确定之后,应将其交给有关部门论证,进入产品深化设计阶段,其中还应包括成本管理部门所进行的产品成本的测算。企业的成本管理部门应对产品设计部门提供的设计方案进行审查,并根据设计方案计算产品的设计成本。在计算产品的设计成本时,应根据设计方案所规定的材料、工时等资料,计算产品投产后可能发生的成本数。对于计算出来的预计成本,应与企业的计划成本进行对比,看其是否超过计划成本规定的指标。如果符合成本计划的要求,则从成本的角度看,该设计方案是可行的;若超过了成本计划指标,则从成本的角度看,该设计方案需要进行修改。因此,成本管理部门应根据成本管理的要求,对该项设计方案提出意见。对于不符合成本计划要求的方案或虽然符合成本设计的要求但仍有需要改进的设计方案,成本管理部门应根据自己所掌握的情况,对设计方案提出改进的意见,如材料使用的是否合理,能否使用代用材料替换价格较贵重的材料,生产工艺过程能否改进,所经过的所有工序是否都是必需的,其中是否有能够改进的环节等。由于产品设计部门的人员考虑成本问题不多,所以,成本管理部门应与设计部门沟通,强调成本指标在产品设计工作中的重要性。让产品设计人员了解成本指标对新产品能否投产具有重要的影响。如果新产品的成本指标不能满足要求,则该项产品就不能投产。这样,产品设计人员就会提高降低产品设计成本的积极性。
经过上述三个程序后,产品设计进入了加工图设计阶段,即设计产品生产所经过各道工序的加工方法等。此道工序关键是产品的加工工时及生产工序设计得是否合理。这些项目对成本水平的高低也有重要的影响,如加工工序问题,若产品的加工工序比较合理,则所花费的各工序的结转费用就少,否则就会增加这方面的费用支出。制造技术部门负责制定制造工艺。制造技术部在确定工艺方案后,应开展工艺成本的预测,并进行工艺成本定量分析。同一产品设计,往往可以采用几种不同的工艺方案,究竟哪种方案能同时满足技术和经济性的要求,就要在成本预测和技术评价基础上,从经济上对各种工艺方案进行比较,从中选择经济合理的方案。制造技术部门应重视工艺成本控制,不仅要重视工艺方案所规定的设备、工艺装备、加工方法和工艺规划能保证产品质量、工作效率达到最高水平,而且要关注工艺成本下降到最低水平,以便对工艺方案作出正确的决策,达到事先控制工艺成本的目的。技术部门的人员应定期进行成本管理相关知识的培训,特别是与技术部门相关的业务的培训,使他们明确技术部门在成本管理工作中的作用。
产品设计结束后,还要经过小规模生产和增量生产阶段。小规模生产阶段,在生产设备上加工与测试的单个零件已装配在一起,并作为一个系统在工厂内接受测试。在小规模生产中,应生产一定数量的产品,也应当测试新的或改进的生产过程应付商业生产的能力。正是在产品开发过程中的这一时刻,整个系统(设计、详细设计、工具与设备、零部件、装配顺序、生产监理、操作工、技术员)组合在一起。产品设计最后一个阶段是增量生产。在增量生产中,开始是在一个相对较低的数量水平上进行生产;当组织对自己(和供应商)连续生产能力及市场销售产品的能力的信心增强时,产量开始增加。目前产品成熟过程越来越快,为了保持企业在市场上的竞争优势,必须加快新产品开发设计过程,缩短新产品开发设计的周期。但实际资料表明,许多企业的设计开发周期往往很长,一般要占到总生产周期的60%,因而成为企业生产经营的“瓶颈”。所以对产品设计周期成本进行研究势在必行。如何大力缩短设计开发周期时间已成为制造企业的一项重要课题。目前已有不少方法可用来缩短新产品的开发设计时间。首先是提高产品“三化”程度,扩大产品结构继承性。产品“三化”是指产品系列化、零部件的通用化和标准化。产品系列化是对使用条件相通、设计依据相同和结构与功能相同的产品将其基本尺寸和参数按一定的规律编排,建立产品系列型谱,以减少产品品种,简化设计;零部件通用化是在产品系列化的基础上,在不同型号的产品之间扩大通用的零部件。这样,可以大大减少零部件的品种数从而减少大量的产品设计工作量;相应地又可减少工艺准备,如编制工艺规程、设计制造专用工具等的工作量,因而能极大地缩短它们的生产技术准备周期。零部件品种数的减少还能使他们的制造批量扩大,这又有助于生产熟练程度的提高、提高生产效率和保证质量;零部件标准化则是按国家标准生产零部件,或进一步扩大通用零部件的应用范围,将它们转为工厂标准,从而更多地减少设计和加工制造的工作量,缩短生产技术准备周期。
产品结构模块化是另一种简化设计、减少零部件总数的设计合理化措施。它是将产品部件按功能特征分解成相对独立的功能单元,并使他们的接口(结合要素形状、尺寸)标准化,使它们成为可以互换、可按不同用途加以选用组合的标准模块。这些模块的不同结合,或模块与其它部件的组合就能构成各种变形产品,以满足不同的订货需要。
上述两种措施都是通过扩大产品结构的继承性,来简化设计,提高设计工作效率,缩短设计周期;同时,由于大量利用已有的设计和工艺都已成熟的零部件,因而能提高产品设计的质量。这些都将给产品的设计、制造、使用和维修等带来显著的经济效益。除了上述两种方法以外,缩短新产品设计开发时间的技术和方法还包括计算机辅助设计和并行工程等。计算机辅助设计将新产品设计开发过程中大量繁琐的重复性劳动,如插表、计算、绘图、制表等等交给了计算机来处理,从而大大地提高了设计开发工作的效率,缩短了新产品设计开发周期;而并行工程则是在开发设计新产品时,同步地设计产品生命周期的有关过程,力求使产品开发人员在设计阶段就考虑到整个生命周期的所有因素,包括设计、分析、制造、装配、检验、维护、可靠性和成本等。
利用价值工程进行产品设计管理也是产品设计成本管理的重要方面。如前所述,产品的设计方案在很大程度上影响产品的生产成本和使用成本。如果产品设计不合理,存在剩余功能,会造成新产品的先天性浪费。因此,在开发与设计新产品时,设计人员还应运用价值的方法,实现技术与经济的最佳结合。价值工程的每一项程序都必须采用一定的技术方法,在这些具体技术方法中,主要有下列几类,即对象选择的方法、功能评价的方法、方案创造的方法、方案评价和选优的方法。应注意避免贪大求精的现象,不要不顾企业的生产实际和产品报价,盲目追求高精尖,致使产品成本无必要的增加。
三、工艺设计成本管理
在产品设计完成后,还需要进行工艺设计。产品的生产过程一般都可以按工艺性质的不同划分为不同的生产阶段,这些各具特定工艺性质的生产阶段就是工艺阶段。不同的工艺阶段不仅需要不同的物质技术条件,其生产管理的特点也有较大差异。划分工艺阶段的主要目的,是为了针对其工艺阶段的特点,进行相应的生产管理工作。产品工艺设计得是否合理,对成本的影响也很大,合理地设计生产工艺过程,既可以提高生产效率,也可以大大节约成本费用的开支。因此,优化的工艺设计对日后产品生产成本的降低有重要的作用。
同一工艺阶段的各项作业活动,因为使用不同的机器设备、工艺方法和工作场地,又可以进一步划分为若干不同的工种和许多不同的工序。所谓工序,就是在一个工作地(或一台设备)上,由一个工人(或一组工人)对一定的劳动对象连续进行的加工(或装配)的作业。它是生产过程最基本的组成单位。每个产品的生产都必须顺次经过各道工序而完成其全部生产过程。工序不但是制定工艺规程的单位,也是计算劳动量、制定劳动定额、配备工人、核算生产能力、确定生产组织形式、安排生产作业计划、进行质量检验的基本单位。
工序按其作用可分为工艺工序、检验工序和运输工序。工艺工序是使劳动对象发生物理或化学变化的工序;检验工序是对原材料、半成品和成品的质量进行检验的工序;运输工序是在工艺工序之间、工艺工序与检验工序之间运送劳动对象的工序。工序的划分取决于对产品(零件)的技术要求、所采用的工艺方法和设备以及劳动分工的情况。一般地说,产品(零件)的技术要求愈高,加工工序特别是精加工工序的数目越多,采用的工艺方法和设备越是低效率和通用的。工序划分愈粗糙,工序数目越少。工序划分的粗细问题也就是工序的集中与分散问题。
在进行工艺设计时,不仅要考虑加工件的工艺要求,同时还要考虑所采用材料的性能等各种因素。不同材料的性能不同,所经过的工艺过程也应有区别。
在工艺设计完成后,还需要进行工艺改进,制定合理的工艺方案通过工艺改进,尽可能使生产过程达到设计成本。在进行产品生产时,经常会发现所设计的生产工艺过程会有不合理的地方,可能有不产生价值的非增值作业。因此,在工艺设计完成进行生产阶段后,经过一段时间,还需要进行工艺改进。通过工艺的不断改进,优化作业过程,减除非增值作业,尽可能地降低成本。工艺改进涉及设备、工序等的调整,同时,应在调查研究的基础上找出影响优化工艺的瓶颈,进行重点改进,进而提高生产效率和产品质量,降低产品成本。在工艺编制和工艺审查等方面,成本控制还是有很好效果的。
产品设计成本的高低,对于决策起着重要的作用。如果设计成本过高,可能会导致决策部门否定该产品的投产。在产品设计完成并经决策投产后,生产部门的任务就是努力使成本控制在设计成本的范围内。战略成本管理的理念就是应进行全面的成本管理,在生产经营的全过程进行严格的成本管理,特别是对一些传统成本管理很少涉及的方面进行重点管理,会取得很好的控制效果。
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万寿义教授简介
万寿义,男,1955年9月生,辽宁省大连市人。1982年毕业于东北财经大学,获经济学(会计学)学士学位,1989年获经济学(会计学)硕士学位,2000年获管理学(会计学)博士学位。
新产品设计方案范文2
【关键词】机械设计 发展阶段 设计方法 设计过程
一、机械设计的发展阶段
在17世纪之前,人们完全凭借自身直觉,结合自身对自然环境的一种感受对使用工具进行设计。但由于条件限制,凭借直觉设计出来的产品构造比较简单;此后,经过很长一段的发展,一些拥有丰富经验的手工制作者凭借自身经验将设计构思明确画出来,也就是设计图纸的最初版样,设计图纸的出现极大地推动了机械设计的发展;上世纪以来,伴随着研究成果和研究数据的出现,加之人类长久积累的设计经验及设计图标、设计方案和设计公式等辅助工具开始逐渐运用到不同机械设计中来;近来来,科技的迅猛发展特别是计算机硬件及机械设计技术和软件的不断更新,使得机械产品的设计取得革命性地发展。
二、现代化机械设计的方法
随着计算机技术的不断发展,使得机械设计的方法越来越现代化。在现代化的机械产品设计中,机械设计人员普遍运用优化设计、CAD、CAE等计算机技术和工具来设计机械产品。而现代化技术和软件在机械设计中的普及,使得机械产品的研发周期越来越短,生产成本越来越低,生产质量和生产效率越来越高。据调查,现代化的机械产品设计方法主要有以下几种:
(一)将产品特征进行阐述的设计方法
该类设计方法需要运用计算机能够辨识的语言来阐述机械产品的属性与特点,这一途径也是该类机械设计方法的显著特征。此外,还可以借助于计算机的功能建立设计相关的资料库,在进行产品设计时运用已建立的资料辅助进行设计。
(二)将设计元素有序结合的设计方法
该类设计方法具有明显的设计特点,即机械设计人员将所设计出的相关设计元素有机集合起来,每个设计都有自己相对独立的设计元素,且这些产品设计元素之间的关系密不可分。最后,将所有设计元素进行有序组合,才可以完成完整的机械设计工作。
(三)将结构模块相互组合的设计方法
机械设计人员采用将机构模块相互组合的方法来进行产品的方案设计,该设计方法因为结构模块的组合相对稳定,并且比较容易将结构模块划分开来,所以多运用在特定机械产品的设计上面。
三、机械产品设计的过程
(一)机械产品的市场调查阶段
机械产品的市场调查阶段是产品设计过程中的首要步骤,其目的是对开发的机械产品进行可行性研究和市场需求预测等,以此来确定机械产品设计的要求和相关参数,以供设计人员参考并制定机械产品设计报告。
首先,机械产品设计人员需要通过对市场及客户的调查来确定市场需求,并根据产品市场需求预测新机械产品上市后的发展状况并拟定预测报告。其次,以国内外现有的同类技术产品的性能、质量和市场情况作为参考,对即将生产上市的新产品各方面进行考察和分析,并撰写产品技术报告。再次,对新产品进行可行性分析,得出产品可行性分析报告。最后,将以上所得报告统一评审,并提出合理性建议供领导商讨决策。
(二)机械产品方案的设计阶段
第一,针对机械新产品进行产品功能原理方案设计,该原理方案对今后的产品性能及成本消耗有着最直接的影响。第二,详细确定机械产品各部件的尺寸、形状,并进行产品刚度及强度的计算,得出产品构造草图。第三,在前两步基础上综合考虑产品布局、样式,得出总体设计图。第四,化整为零,将总图分为各部件设计图,根据每个部件的要求和规定得出产品的生产图纸及说明书。
(三)机械产品样机的试制阶段
首先,根据机械产品样机的设计流程和设计方案进行样机试制,检验、鉴定该样机的试运行情况之后,对机械产品设计流程和方案进行相应修改。其次,根据修改后的设计方案和流程再进行小批机械产品试制,根据产品试运行和试销之后的情况进一步修改、完善设计方案和流程。经过产品的试制阶段后,产品的设计流程和设计方案得到进一步的完善,而机械产品本身各方面的性能也因为试验与坚定而得到进一步提升。
(四)机械产品设备的调试阶段
机械产品设备的调试阶段是产品进入正式投产的重要准备环节,在这一阶段,需要针对完善后的设计方案对设计流程等进行最终的确定,并对即将进行生产的各项设备和机器进行调试工作。这一阶段的目标是为了即将进入大批量生产的机械产品的各方面设计文件和生产设备能够达到投产要求并保障机械产品生产能力的持续与稳定。
四、总结
综上所述,通过本文研究可以看出机械设计技术从古至今由简单到复杂,由单纯的手工设计到智能设计已经经历了不少的风风雨雨而变得日趋完善和成熟。计算机相关软件和技术为机械设计提供了丰富的现代化设计方法,这促进了机械产品生产质量、效率的提高的同时也使得机械设计技术的发展步伐加快。而机械产品设计的过程虽然繁琐,但是必须按章有序操作,才能保障生产出来的产品能够达标并在市场上立足。最后希望今后人们能设计出更现代化更实用的机械产品推动人类文明的进一步发展。
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新产品设计方案范文3
关键词:机械设计;优化;先进技术
中图分类号:TD402 文献标识码:A
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。工程实际中还逐渐出现了许多新的设计思想和设计方法。随着社会的发展、人们思想观念的更新和科学技术的发展而提出,对节能、环保、改进产品性能和增加产品市场竞争能力等方面的重要性而受到越来越多的重视。传统的设计运用力学和数学形成经验作为设计的依据,通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。我们熟悉的优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元法等,这些设计方法已经较为成熟,形成了完整的设计体系。机械优化设计是在进行某种机械产品设计时,根据规定的约束条件,优选设计参数,使某项或几项设计指标获得最优值。
它是以设计产品为目标的一个总的知识群体的统称,提高设计质量和缩短设计周期,是为了适应市场剧烈竞争的需要,以及计算机在设计中的广泛应用。60年代以来,在设计领域相继诞生与发展的一系列新兴学科的集成。产品设计的“最优值”或“最佳值”,系指在满足多种设计目标和约束条件下所获得的最令人满意和最适宜的值。最优值的概念是相对的,随着科学技术的发展及设计条件的变动,最优化的标准也将发生变化。这种选择不仅保证多参数的组合方案满足各种设计要求,而且又使设计指标达到最优值。由于传统设计所用的计算方法和参考数据偏重于经验的概括和总结,往往忽略了一些难解或非主要因素。在信息处理、参量统计和选取、经验或状态的存储和调用等还没有一个理想的有效方法,解算和绘图也多用手工完成,这不仅影响设计速度和设计质量的提高,也难以做到精确和优化的效果。因此,求解优化设计问题就是一种用数学规划理论和计算机自动选优技术来求解最优化的问题。优化设计反映了人们对客观世界认识的深化,它要求人们根据事物的客观规律,在一定的物质基础和技术条件下,得出最优的设计方案。机械优化设计可解决设计方案参数的最佳选择问题。
1 现代设计方法
1.1 创新设计
创新是设计的本质,随着科学技术突飞猛进的发展,产品的市场竞争也日益激烈。们消费观念不断变化,产品的创新性,创新产品能满足甚至创造出新的需求宜人性等因素愈来愈受到重视,大量科技成果转化为生产力,在竞争中占据着突出地位。在这种形势下,创新设计是产品适应新的市场形势的最好途径,因而必然有较强的市场竞争力。
1.2 智能设计
为了提高制造业对市场变化,在CIMS环境下,设计正在向集成化、自动化等方向发展。就必须大大加强设计专家与计算机工具,使计算机能在更大范围内,这一人机结合的设计系统中机器的智能,更高水平上帮助或代替人类专家处理数据、信息与知识,大幅度提高设计自动化的水平。智能设计就是要研究如何提高人机系统中计算机的智能水平, 做出各种设计决策,使计算机更好地承担设计中各种复杂任务,智能化是设计活动的显著特点,也是走向设计自动化的重要途径。
1.3 响应设计
随着市场竞争的加剧,使得产品的更新换代不断加快,市场寿命周期不断缩短。现代科技的日新月异,建立快速捕捉市场动态需求信息的决策机制。实施快速响应设计技术,适应市场环境的变化,面对瞬息万变的市场环境,用户需求的转移,增强企业市场竞争的有效途径。更要求企业具有高度的灵敏性,不断地迅速开发新产品,能抓稍纵即逝的机遇,变被动适应用户,这样才能保证企业在竞争中立于不败之地。在这种时代背景下,市场竞争的焦点就转移到速度上来,快速提高更高的性能/价格比产品的企业,将具有更高的竞争力。为提高快速响应能力,企业首先应当能迅速捕捉复杂多变的市场动态信息,并及时作出正确的预测和决策。
2 现代设计优化技术方法
2.1 现代方法与传统方法比较
整个传统设计的过程,参照同类产品,通过估算、经验类比或试验等方法来确定产品的初步设计方案,是人工试凑和定性分析比较的过程。机械产品的设计,一般需要经过需求分析、方案设计、分析计算、市场调查、结构设计、工程绘图和编制技术文件等一系列工作过程。传统设计方法通常是在调查分析的基础上,优化设计理论的研究和应用实践,从经验、感性和类比为主的传统设计方法过渡到科学、理性和立足于计算分析的现代设计方法,又能满足生产的工艺性、使用的可靠性和安全性要求,使传统设计方法发生了根本变革,机械产品设计正在逐步向自动化、集成化和智能化方向发展,按照传统方法得出的设计方案,可能存在有较大改进和提高的余地。机械产品设计工作的任务就是使设计的产品既具有优良的技术性能指标,且消耗和成本最低等。根据经验或直观判断对设计参数进行修改。但是由于传统设计方法受到计算方法和手段等条件的限制,设计人员可以在有限的几种合格设计方案中,这是很难找出最优设计方案的。
2.2 优化设计
随着计算机及其计算技术的迅速发展,对结构的参数化模型进行加载与求解。工程设计中较复杂的一些优化问题取得了较好的技术和经济效果,把状态变量提取出来供优化处理器进行优化参数评价。促进了工程优化设计理论和方法的发展,并结合工程优化设计的特点,为以后软件修正模型提供可能。如果最优,完成迭代,退出优化循环圈。利用CAE软件的参数化建模功能,将要参与优化的数据定义为模型参数,重新投入循环,与上次循环提供的优化参数作比较之后确定该次循环目标函数是否达到了最小。在多目标优化,混合离散变量优化、模糊优化以及人工智能、神经网络及遗传算法,应用于优化设计等方面都获得一些显著的成果,已完成的优化循环和当前优化变量的状态修正设计变量,逐步形成以计算机和优化技术为基础的近代优化设计。
结论
从机械产品设计的全局来看,目前比较先进的优化设计,大多数还停留在设计方案后参数优化方面,面向产品设计,应将优化设计拓宽到机械设计产品的全生命周期过程,是适应机械产品设计。随着CAD技术不断地发展,现代科学技术支持下,现代机械先进优化设计技术将进行新一轮的发展。
参考文献
[1]现代设计方法[M].武汉:武汉理工大学出版社,2001.
[2]先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2000.
新产品设计方案范文4
[关键词] 机械设计; 实验分析; 设计水平; 综合应用
科技推动着社会的进步,科技也使得设计方法变得更加现代化。现代设计特征表现在设计出的产品具备市场针对性,能够根据客户的设计需求进行设计方案的确定,比起原先的设计手段,现代设计在能够达到产品的基础性能的前提下,更体现了人性化与环保意识。尤其是计算机的普遍使用,使得机械设计迈向更高水平,机械设计理论、手段都发生突破性的改革与进步。换句话说,科技的成果让设计变得简易、经济与实用[1]。本文就机械设计在现代化设计中的应用展开研究和实验分析。
一 简述机械设计和现代设计
机械设计是指:具备有一定科技知识的设计人员在现有的科学技术基础上,发挥自身的创作力,进行机械技术的创新,经过技术创新设计出现在科学技术中还未存在的、具备先进性与实际应用价值的机械装置的某种实践行为。现代设计对于机械设计人员的要求较高,包括科技技术知识掌握的要求与创新能力的要求。
而现代设计是指借助计算机软件,结合现代化的设计理念,进行工程设计和软件探究的新一代设计方法。现代设计方法的设计理念较为先进,是科技发展的设计有效产物,设计技术方法可靠,设计的产品种类也比较多[2]。
二 当前应用较多的机械设计方法
产品方法的设计是一项比较复杂的设计程序,当前应用较多的机械设计方法有系统化的机械设计、结构模块化的机械设计等几种。下面笔者介绍几种当前应用较多的机械设计方法。
(一)系统化的机械设计
系统化的机械设计方法的主要特性表现在:可以以把设计所需的几类设计元素综合在一起形成统一的体系,任何一个设计都具备单独的设计元素,不同的元素之间具备有机的关联,不仅如此,各个设计元素还有层次的划分,全部的设计重要元素经过组合后能够满足设计系统的任务需求[3]。
(二)结构模块化的机械设计
结构模块化的机械设计方法是经由系统结构模块化的形式,完成产品的计划设计。结构模块化的机械设计方法所设计出的产品的实际用途明确,结构相对稳定,每一个结构模块之间关系分明容易操作,所以这类机械设计方法比较适宜在特殊类型的机械产品中使用。在使用结构模块化的机械设计方式时,要依据产品性能需求进行产品功能设计的研究,每个结构模块体系中明企鹅相应模块功能。
(三)自动化的机械设计
自动化的机械设计也称智能化的机械设计,该机械设计方法的重要特征是采用信息化科技技术,并结合现代设计理论,借助多媒体工具开展产品的开发研究,完成产品的设计[4]。计算机本身就是一个庞大的信息载体与智能化的操作体系,在借助计算机与网络体系的自动化的机械设计水平得到提高,让设计者在较短的时间内完成大量的产品设计工作。不仅如此,在计算机与其它多媒体工具的协助下,该方法的机械设计所表达的产品较为直观,容易被客户接受,因此其成为机械设计的重要设计方法。自动化的机械设计存在一些不足之处:系统性能较差,设计过程中需要极高的智能化程度,经验丰富的设计人员在设计中较为得心应手[5]。
(四)结合产品特点的机械设计
能够使用计算机识别并阐述产品的构思与特性是结合产品特点的接卸设计方法的重要特征,除此之外,结合产品特点的机械设计还能够体现出设计人员在机械设计这一领域的知识,同时能够构建对应的知识框和逻辑推理,使用计算机协作产品的设计能够借助计算机所存储的广泛知识和逻辑机制开展对应应用。关于机械产品的计划设计,可以把具备特殊性能的通用零件与结构当成设计的结构模块,提高设计的规范化程度,简化设计操作,从而使设计变得实用而经济[6]。
三 机械设计在现代设计中的应用分析
现代设计的技术基础是创造,所以,机械设计在现代设计中的应用离不开创造设计技术。机械设计在现代设计中应用,在机械设计技术的基础上增加现代设计理论基础与技术基础,实现产品的开发创新与技术创新,所设计出的产品达到市场产品使用标准。
(一)创新的机械设计
创新的机械设计是在机械设计的基础上,融入以人为本的设计理念,并在整体设计过程中结合新型设计手段与技术理论,以机械产品的性能为基础,进行优化和改善,创造能够表达产品主导与实际应用价值,完成所计划的功能产品,推进设计工作质量,提高产品经济效益。
创新的机械设计对设计者的创造思维能力有一定的要求,设计者在创新机械设计期间应具备足够的定向发散能力。然而机械的结构类型设计较为复杂,使得设计者仅可在较小的求解空间中按照设计经验研究所需设计产品的可行解,这会导致部分优秀设计方案被遗漏。现代科技的推动设计手段的自动化,机械设计在自动化的软件系统中得以开发,机械设计有了新的发展方向。比如自动化的智能系统能够提供较大的设计求解空间,进而实现系统化的查找与完善,最终形成原理方案设计,自动完成设计方案的挑选和尺寸的形状设计等[7]。
(二)机械市场设计
机械的市场设计是指以产品的市场需求为设计中心,通过优化设计赢得市场的核心竞争力的设计。产品设计与生产的前提是市场对产品有需求,所以机械市场设计具备市场针对性,该设计方法具有很大的实际应用价值。因为机械的市场设计中心是市场需求,所以该设计要求掌握更多市场的预测技术,了解市场竞争优势特性,探索目前与未来的产品市场的优势技术走向,协调产品的当前发展与未来发展之间的技术联系。不仅如此,机械市场设计还融入其它有效的设计技术,在每个设计环节中进行优势设计,进而提高所设计出的机械产品的市场指导地位与竞争能力。
进行创新机械设计的产品也可能拥有一定的市场竞争力,然而其在市场的预测的走向方面不够成熟。而市场设计技术则是在正确实际与成熟设计的条件下,使用创新设计理念提高产品的市场竞争力。换句话说,在现代化的机械设计中,机械市场设计人员在产品设计的整个过程中都要融入产品优势设计理念,只有具备一定特性的优势产品,才可在现代化设计市场与未来的设计市场中占领主导地位。
(三)机械绿色设计
机械绿色设计是基于“可持续发展”本理念进行研究设计的,机械绿色设计是机械设计与现代设计两种技术的优化结合。所谓机械绿色设计是指在产品的设计、销售、投入使用等过程中,要达到相应的环境持续发展需求。
1环境针对性的机械绿色设计技术
该设计技术的原则是保护生态环境,也就是说,产品的设计与技术围绕“绿色产品”而展开。基于环境的机械绿色设计技术是一项系统化的设计手段,要求产品的设计从系统性概念出发,重复考虑产品的设计生产、使用对环境的影响,尽可能做到产品的可回收、无污染、无危害,在产品本身应用价值属性的基本属性上,达到保护环境的目标。
2能源针对性的机械设计技术
它是指在尽可能降低产品对环境的影响并减少资源使用量的基础上设计出能够回收与循环使用的产品设计技术,通过能源针对性的机械设计技术实现产品设计的全程指导与完善。产品设计的能源优化和完善能够在很大程度上节约能源的损耗,因此,在确立要所要设计的产品的基本性能与基本需求后,在产品的结构类型选择、生产材料、加工工艺等与能源使用有关的方面考虑能源节约的设计理念,进而确定最优化的产品系统设计。换言之,产品的设计之就要考虑设计内容与能源使用量两者之间的相互作用问题,在实际的整体设计操作中,融入节能设计思想,比如考虑设计方案中的重复利用的节能技术。能源针对性的设计技术能够大大提高能源使用率,为缓解我国甚至世界的能源危机现状有很大现实意义。
3人机工程设计技术
人机工程设计技术是针对人所使用的产品生产技术,该技术按照人类的心理生理特点,借助现有的科学技术与科学理论知识进行设计的一项技术体系,让产品能够满足人类的某种使用需求,通过对人机工程设计进行优化,让人类能够使用较少的劳动付出得到更多的经济产物。人机工程设计是在系统约束条件范围内,促进工作的有效开展,提高工作效率与效益,降低工作出错率,让人类在工作操作中花费较少的体力与脑力,并通过设计技术让操作变得简易,优化工作环境,让人类能够在轻松的操作环境中实现高效作业。
四 机械现代设计方案的创新
并行设计是机械现代设计方案中最先进设计方法,它是一项综合型、完整型的现代设计技术。数学教学是并行设计的基础,计算机软件系统这是并行设计技术主体。并行设计综合设计产品与设计过程的完整方法,借助计算机软件和计算机数据库进行设计系统的网络管理从而完成产品的设计与制造的同步进行,理清产品设中的周期、质量与花费等方面因素之间的关系,使得设计开发出的产品更具市场优势。
机械现代设计方案创新中的新产品的开发研究。进行产品的创新是每个工业行业未来发展的重要保障。而且新产品的开发生产也是我国经济协调控制的决策之一、是国家经济进步的标志体现。新产品的开发设计风险较高,投入较大,其收益也受到一定的不确定因素的影响,新产品的开发不同阶段其收益特点表现不一,因此在不同的开发阶段要对市场需求和产品实际需求进行全面的考察和了解,在开发中尽量明确新产品的实际应用价值,并尽量做到新产品的物美价廉,这样能使新产品较快抢占市场。
总的来说,机械现代设计方案的创新要以市场需求为基础,通过技术创造产品创造实现工业最优化效益。借助可靠的标准化、模块化与CAD技术,开展新产品设计方案的创新,不断推出经济、安全、实用的新产品。这不仅是每个工业设计行业的追求,也是机械设计与生产制造行业的未来发展趋势。
五 总结
总而言之,机械设计在现代设计中的应用推动了机械工业的高速发展,带动工业的经济发展,实现国家工业生产建设目标。各个国家和机械工业企业要积极进行产品的创新和开发,探讨现代设计技术,借助科技的力量保障企业的未来发展。
[参考文献]
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新产品设计方案范文5
关键词:起重机;设计目标;研究内容;发展方向
Abstract: along with the modernization of the city of deepening, industrial technology development level, virtually to the crane design brought greater development. How to use the innovation technology improve the safety and reliability of the crane control system, operating comfort, and optimizing the mechanical structure become crane production manufacturers face important issues. Therefore, this paper, based on the current status quo crane, preliminary analysis of crane innovative design goal and the main research contents, and the future development direction was good looking.
Keywords: cranes; Design goal; The research content; Development direction
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
近年来,起重机市场伴随着工业技术水平的快速发展及科学技术的不断提高,呈现出了异常活跃的发展趋势。现代计算机控制技术的飞速发展,提高了起重机安全的可靠性和操作的舒适性,起重机必须从传统设计跳出来,用新观点、新技术、新工艺设计符合时展需求的新产品。由此可见,创造性地完成起重机的创新设计,才能在保证起重机满足用户交货期和性能要求的条件下,实现技术性与经济性搭配的最优化,并提高起重机设计的技术水平。
一、我国起重机进行创新设计研究的必要性
(一)起重机设计发展历程及现状
纵观我国起重机设计的发展历程,我们不难发现其经历了一个较为曲折的过程。起初,起重机设计多为模仿苏联的相关设计,从六十年代才算得上进入自主研究与开发阶段,逐渐改变了模仿苏联设计的情况,凭借经验进行了一些设计研究工作。到了八十年代,宝钢等一些大型企业相继引进了一些国际上技术水平较高的起重机,并和国外一些厂家联合设计,我国起重机设计才开始采用了一些先进的设计理念和设计方法。与此同时,计算机技术的引进和应用也推动了起重机设计工作的发展。发展到现在,数控技术已经被广泛应用到起重机控制系统中,极大地提高了起重机的自动化和智能化水平。
尽管我国已经能够自主生产起重机,但是在设计方面缺少自主知识产权,仍然以引进和借鉴国际上先进的设计理念和设计方法为主,导致起重机几年内基本无任何根本变化。当然,形成这样的一种情况与许多客观因素有着重要关系,但是我们不能忽视其中存在的主观因素。一些企业热衷于引进国际上先进的起重机设计技术和方法,并没有从设计的角度考虑如何进行再创造设计,对创新设计的研究与探讨更是不够重视。另一方面,缺少成熟的设计团队也是一项重要的影响因素。没有较为成熟的设计团队,相关技术的研讨工作得不到有效开展,科研成果自然不太乐观。因此,在诸多影响因素的共同作用下,导致我国起重机设计的自主知识产权较少。
(二)成本降低的客观性,要求建立支持设计全过程的成本信息模型
设计成本一直是起重机设计中的一项重大费用支出,国内外的不少厂家及企业对此都进行了重点研究。相继研究出了成本估算的方式,提出了成本结构和分类,以及面向客户的成本核算法,等等。虽然这些设计成本的降低技术起到了一定效果,可是仍然将设计成本的降低方式局限于某一阶段的分析与计算,尚未把它贯穿于设计的全生命过程,导致成本估算或控制方式不科学、不合理。因此,有必要建立一个支持设计全过程的成本信息模型,提高降低设计成本方案的科学性,实现低成本设计。
二、起重机创新设计目标及主要研究内容和方向
基于我国起重机设计的发展现状及来自于低成本设计的客观要求,我们对其创新设计目标及主要研究内容和方向进行了大胆的设想,希望在未来的几年内能够实现我们所提出的展望。
(一)创新设计目标
部分企业在引进起重机先进的设计理念和设计方式的同时,应当从设计角度对其进行创造性地研究与开发工作,使我国拥有大量的自主知识产权,并将其应用到起重机新产品设计当中。当然,我们不能忙目地将自主研究与开发的设计理念和方式应用于产品设计中,必须经过严格而周密的科学技术论证。除此之外,还要考虑设计方式的先进性。只有将先进的、科学的设计方案应用于新产品设计中,才能使起重机产品在产品质量、控制系统、操作、设计成本降低等方面满足发展需求。
(二)起重机设计的主要研究内容
1、相关创新技术研究
对于起重机设计创新来讲,功能原理创新是其设计创新的主要内容和关键。只有在功能原理方面进行相关的设计创新,才能较少对进口产品的依赖程度,增加自主知识产权,使工农业真正使用我国设计制造的起重机。同时,还应进行新材料、新工艺、新方法等方面的创新,有助于为新产品制造提供不同的设计方案。通过不同设计方案的对比分析,选择最优化的新产品设计方式,提高产品设计的科学性。
2、降低设计成本技术
为了有效降低起重机的设计成本,必须建立支持设计全过程的成本信息模型。那么,就需要不断研究降低设计成本的新技术。根据设计成本降低的实际要求,产品设计全过程中应当采用面向成本设计的技术及与之相配套的成本估算技术,这是降低设计成本技术研究的关键内容。通过采用面向设计全过程的成本降低技术,能够做到及时反映产品设计的成本信息,建立一个实时更新的成本信息数据库,便于及时调整设计方案,使其达到最优化。除此之外,还应进行快速设计技术研究。
由于在较短的时间内很难保证产品的质量和使用性能,必须进行必要的快速设计技术研究,缩短产品设计与开发的周期。这样一来,不仅有助于降低设计成本,还能提高设计效率。为了实现这一目标,应当进行人工智能化技术、虚拟制造技术等研究。
3、智能化设计技术研究
CAD智能设计技术在起重机设计中已经得到广泛应用,但还需要对其做出进一步研究,包括 CAD设计软件优化与改善,以及和人机智能化设计系统等技术研究。由于CAD设计软件及人机智能化设计系统在某些方面存在局限性,需要依靠现代化信息技术进行不断地完善,才能使起重机智能化设计更上一层楼,设计方案也将更加科学和实用。
(三)起重机设计发展方向
基于起重机创新设计的目标和主要研究内容,起重机设计不仅朝着创造自主知识产权、创新设计成本减低技术方向发展,还要采用新的传感技术,使起重机具有高精度称量和定位系统。与此同时,提高机电一体化程度等的智能化操作的全自动、半自动操作形式也是起重机设计的重要发展方向之一。尽管这些方面起重机设计已有涉及,但是程度不够深入,导致起重机自动化水平仍然不高,计算机控制系统仍然经常出现操作故障。最关键的是自动故障检测和排除系统的设计不够科学与完善,不易发现安全事故隐患,容易酿成较为严重的故障,带来了严重的经济损失。因此,提高故障自动检测与排除系统的工作性能也是重要的发展方向。
三、总结
如今,起重机已经在工业生产、建筑行业中得到广发应用。为了提高起重机技术水平,必须充分利用现代化的信息技术不断地进行设计创新,推动起重机技术的发展。因此,本文基于我国起重机设计发展的必然要求,提出了设计创新的目标、主要研究内容和发展方向。对于现代企业来讲,谁掌握了先进的设计理念和设计方式,设计掌握了市场竞争的主动权。希望通过这些建设性意见的提出,能够真正改变我国起重机设计的现状,提高起重机设计理念和设计方案的先进性。
参考文献:
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新产品设计方案范文6
机电产品的设计实际是将市场的需求变成一种产品功能的需求,并且按照这个需求来设计产品的原理和结构。机电产品的设计过程管理可以分为四个部分:产品的开发环境、产品质量工程方法、自顶向下的设计决策过程以及从全局角度保证产品开发的系统工程方法。(1)现在的产品开发环境大多采用电脑软件支持,可以给开发人员提供专业的开发软件、电脑网络以及海量的数据库资源能够保证机电产品开发过程的顺利进行,缩短开发时间。(2)产品的质量工程方法需要以质量管理功能配置为基本条件,在产品设计开发的过程中,将基本的元素、发生的事件和活动进行分析整理,最后把这些描述和转换,达到在产品的设计开发过程中对产品的质量进行管理和监控。把产品的质量工程方法整合进产品的开发过程,能够保证产品在开发决策时就有质量保证。(3)自顶向下的设计决策过程是整个产品开发设计的中心内容。设计的决策过程作为机电产品开发设计的重要组成,目的是能够为即将开展的开发设计活动提供必要的政策决策支撑。这也是产品开发过程开展的基础活动。(4)从全局角度保证产品开发的系统工程方法,可以实现产品开发设计过程中多个部门协同工作,保证人才、资源和技术达到最优化配置,从而实现产品设计方案的最优。机电产品的开发设计过程是一种将理论知识、动手技能以及工作经验结合的繁杂的工作,不一样的开发团队人员对待相同的设计难点时,有可能会采取不一样的设计方案,但有一点是一样的,就是都会采用相同的设计过程,即概念设计、初步设计和详细设计。这几个步骤的完成主要靠的是开发过程中采用科学的管理方法,通过对开发过程中的各个步骤都进行合理的分配和监督。机电产品的开发过程的各个步骤全部是开发团队按照既定的开发模型同时并行的工作,团队中各个成员分别承担各自不同的任务。整个开发过程各个成员协调并行工作,当其中的某个成员或某个步骤产生错误时,就会影响这个产品的开发。
2产品设计步骤分析
在现实的机电产品设计过程中,它的步骤更加复杂,而且步骤与步骤之间也是紧密联系的。每个步骤在实施过程中都必须包含有设计的质量过程控制,这些质量过程控制可以检验实施过程中的对与错,是否能达到要求,这样可以保证每个步骤实施的质量。
2.1前期的准备
在前期的机电产品计划设计阶段,首先需要针对本产品进行相应的市场调研、客户对产品的需求以及产品生产出来后的销售,了解本产品其他相关的生产商目前的生产、销售、赢利以及客户使用反馈的情况,根据这些调研的情况进行产品设计目标的确定、质量的策划,为产品开发的周期确定日程安排,确定产品开发的预算等问题。同时做出相应的可行性报告,挑选确定开发团队的成员,为成员分配各自的任务,开发团队的成员应该充分了解即将需要研究和解决的问题,需要对整个产品包括它将来的市场定位、产品的主要功能、产品的工作方式、产品的结构组成有一个整体的了解。
2.2设计过程的控制
2.2.1概念的设计
对于一个新的机电产品来说,如果是设计一个新产品,那首先需要对这个产品进行功能、原理、形状、结构等一系列的概念设计。概念设计和其他的设计不同,它要求每个开发步骤都需要有相互紧密的联系。因此,需要把他们之间的一系列设计联系在一起,来合理地利用开发团队的资源,协调各部门的工作。同时,概念设计包括:设计输入、新产品概念生成、新产品概念验证与评价、方案输出过程等几个阶段。
2.2.2初步的设计
在这一个步骤中需要把上一个步骤概念设计所提出的目标都能实现,包括产品结构的设计、确定构成产品中的零件的形状材料大小以及可靠性的测定,进行产品成本的分析,确定产品的开发和制造成本以及销售利润的情况,这一成本的分析需要贯穿在整个设计过程的始终。这一阶段需要做的就是要求解决整体的、全局的、结构性的问题。
2.2.3详细的设计
这一个步骤是在完成了上述概念设计和初步设计步骤的基础上,具体考虑产品的整体布局、人机交互、产品的组成材料、外型装配等方面条件。这个步骤的目的在于,按照已经批准执行的设计任务书上的要求,来完成该产品主要的零部件的设计和一些参数的运算。
2.2.4进行模拟和仿真