產(chǎn)品設計的基本要求 一個產(chǎn)品,只有在技術性能、經(jīng)濟指標、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)調一致,這樣的設計才是合理的,才會受到用戶的歡迎。因此,如何擬定機械設計的要求,是產(chǎn)品設計中一個重要的前提。 1. 擬定設計要求的原則與方法 ▲設計要求擬定的一般原則是:詳細而明確,合理而先進。詳細就是盡可能列出全部設計要求,編制出一份設計要求明細表;明確就是對設計要求盡可能定量化。合 理就是對設計要求的提出要適度、要實事求是;先進就是與國內外同類產(chǎn)品相比,產(chǎn)品在功能或技術性能、經(jīng)濟指標方面具有一定的領先優(yōu)勢。 設計要求定量化方法,視具體產(chǎn)品的情況而定。有些產(chǎn)品可依據(jù)國際標準、國家標準或專業(yè)標準來確定;有些可通過直接計算而得;有些可通過統(tǒng)計法、類比法、估算法、試驗法等來確定。 2. 設計要求 設計要求可分為主要要求和次要要求。主要要求是指直接關系到產(chǎn)品的功能、性能、技術經(jīng)濟指標的那些要求,次要要求是指間接關系到產(chǎn)品質量的那些要求。 (1)主要要求 ▲功能要求:即產(chǎn)品的功用??梢詮娜藱C功能分配、價值工程原理和技術可行性等三方面來分析。 ▲適應性要求:即對作業(yè)對象的特征、工作狀況、環(huán)境條件等工況發(fā)生變化的適應程度。 ▲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)品在單位時間內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,在預期使用壽命內能完成規(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)品技術性能、經(jīng)濟指標下降在允許范圍內而無須大修的延續(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)濟性要求:是指單位時間內生產(chǎn)的價值與同時間內使用費用的差值。 ▲成本要求。 ▲人機工程學要求。 ▲安全防護、自動報警要求。 ▲與環(huán)境適應的要求。 ▲運輸、包裝的要求。 (2) 其他設計要求(為了保證實現(xiàn)主要設計要求而提出的要求) ▲強度、剛度要求。 ▲制造工藝要求。 ▲零件加工技術要求。 ▲各作業(yè)動作間的協(xié)調配合要求。 以上的各項設計要求對于各種產(chǎn)品設計都是適用的。但是,某一具體的產(chǎn)品設計,所涉及的設計要求的內容,其主次輕重是不同的。設計人員應做具體分析,以擬訂 出詳細、明確、合理而又先進的設計要求。在擬定設計要求時,要著重考慮人、機、材料、成本,一般簡稱為四個 M(Man,Machine,Material,Money)。對于機械設計的可靠性、適用性與完善性的考慮,一般可以歸結為:保證功能要求與適當使用壽 命下不斷降低成本。 3 產(chǎn)品設計的基本原則 對于設計過程中普遍適用的基本原則,現(xiàn)簡述如下。 ▲需求原則:產(chǎn)品的功能要求來自于需求。產(chǎn)品要滿足客觀的需求,這是一切設計最基本的出發(fā)點。不考慮客觀需要會造成產(chǎn)品的積壓和浪費??陀^需求是隨著時 間、地點的不同而發(fā)生變化的,這種變化了的需求是設計升級換代產(chǎn)品的依據(jù)。客觀需求有顯需求和隱需求之分,顯需求的發(fā)展可導致產(chǎn)品的不斷改進、升級、更 新、換代;隱需求的開發(fā)會導致創(chuàng)造發(fā)明,形成新穎的產(chǎn)品。 ▲信息原則:設計過程中的信息主要有市場信息、科學技術信息、技術測試信息和加工工藝信息等。設計人員應全面、充分、正確和可靠地掌握與設計有關的各種信息。用這些信息來正確引導產(chǎn)品規(guī)劃、方案設計與詳細設計,并使設計不斷改進提高。 ▲創(chuàng)新原則:設計人員的大膽創(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特、結構新穎的機械產(chǎn)品。 ▲系統(tǒng)原則:每個機械產(chǎn)品都可以看做一個待定的技術系統(tǒng),設計產(chǎn)品就是用系統(tǒng)論的方法來求出功能結構系統(tǒng),通過分析、綜合與評價決策,使產(chǎn)品達到綜合最優(yōu)。 ▲收斂原則:為了尋求一個嶄新的產(chǎn)品,在構思功能原理方案時,采用發(fā)散思維;為了得到一個新型產(chǎn)品,則必須綜合多種信息,實行收斂思維。在發(fā)散思維基礎上進行收斂思維,通常都會取得很好的效果。 ▲優(yōu)化原則:這屬于廣義優(yōu)化,包括方案擇優(yōu)、設計參數(shù)優(yōu)化、總體方案優(yōu)化。也就是高效、優(yōu)質、經(jīng)濟地完成設計任務。 ▲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,為我所用,這就是繼承原則。設計人員悟性地掌握繼承原則,可以事半功倍進行創(chuàng)新設計,可以集中主要精力去解決設計中的主要問題。 ▲效益原則:設計中必須講求效益,既要考慮技術經(jīng)濟效益,又要考慮社會效益。 ▲時間原則:加快設計研制時間,以搶先占領市場。同時,在設計時,要預測產(chǎn)品研制階段內同類產(chǎn)品可能發(fā)生的變化,保證設計的產(chǎn)品投入市場后不至于淪為過時貨。 ▲定量原則:在方案評選、造型技術美學、產(chǎn)品技術性能、經(jīng)濟效益等的評價,都盡量采用科學的定量方法。 ▲簡化原則:在確保產(chǎn)品功能前提下,應力求設計出的產(chǎn)品簡化,以降低產(chǎn)品成本,并確保質量。在產(chǎn)品初步設計階段和改進設計階段,尤應突出運用這個基本原則。 ▲審核原則:要實現(xiàn)高效、優(yōu)質、經(jīng)濟的設計,必須對每一項設計步驟的信息,隨時進行審核,確保每一步做到正確無誤,竭力提高產(chǎn)品設計質量。
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