产品开发设计方案

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产品开发设计方案范文第1篇

关键词：机械产品；方案设计方法； 发展 趋势

引　言

科学 技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上 时代 发展的需要。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的 研究 ，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此，作者在阅读了大量 文献 的基础上，概括 总结 了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的 发展趋势。

根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的 现代 设计方法概括为下述四大类型。

1、系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。

系统化设计思想于70年代由德国学者pahl和beitz教授提出，他们以系统 理论 为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准vdi2221“技术系统和产品的开发设计方法。

制定的机械产品方案设计进程模式，基本上沿用了德国标准vdi2221的设计方式。除此之外，我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想，其中具有代表性的是：

(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

(2)将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。

(3)将机械设计中系统科学的 应用 归纳为两个基本 问题 ：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段 。

由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。

1.1　设计元素法

用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。

1.2　图形建模法

研制的“设计 分析 和引导系统”kaleit，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接 。

将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有 内容 丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。

文献［11］将语义设计网作为设计工具，在其开发的活性语义设计网ask中，采用结点和线条组成的 网络 描述设计，结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等)，线条用以调整和定义结点间不同的语义关系，由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型，使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达，实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。

1.3　“构思”—“设计”法

将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。

将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。roper，h.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(ge)”、“结构元素(ke)”、“功能结构元素(fke)”、“联接结构元素(vke)”、“结构零件(kt)”、“结构元素零件(ket)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。

从设计方法学的观点出发，将明确了设计任务后的设计工作分为三步：1) 获取功能和功能结构(简称为“功能”)；2) 寻找效应(简称为“效应”)；3) 寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程：策略1：分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此，可以在各个工作步骤中分别创建变型方案，由此产生广泛的原理解谱。策略2：“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联，单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时，辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验，产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3：“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域，如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件，以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4：针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发，通过零件间不同的排序和连接，获得预期功能 。

1.4　矩阵设计法

在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。

kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础，把机械系统的设计空间分解为功能子空间，每个子空间只表示方案设计的一个模块，在抽象阶段的高层，每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示；在抽象阶段的低层，每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。

1.5　键合图法

将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方 法。

2、结构模块化设计方法

从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件strat。

认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风 险十分有利。

提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、 经济 化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和cad技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和cad技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。

以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。

根据机械零部件的联接特征，将其归纳成四种类型：1)元件间直接定位，并具 有自调整性的部件；2) 结构上具有共性的组合件；3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接 ；4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则，由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。

在进行机械系统的方案设计中，用“功能建立”模块对功能进行分解，并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。

3、基于产品特征知识的设计方法

基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。

机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。

3.1　编码法

根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类，并利用代码描述功能元和机构类别，由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上，将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合，建立了该“专家系统”的推理机制，并用于四工位专用机床的方案设计中。

利用生物进化理论，通过 自然 选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理，在机构方案设计中，运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图，再通过编码技术，把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串，并根据设计要求编制适应值，运用生物进化理论控制繁殖机制，通过选择、交叉、突然变异等手段，淘汰适应值低的不适应个体，以极快的进化过程得到适应性最优的个体，即最符合设计要求的机构方案。

3.2　知识的混合型表达法

针对复杂机械系统的方案设计，采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合，这一点已得到我国许多设计学者的共识。

在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统dmdss中，将规则、框架、过程和神经 网络 等知识表示 方法 有机地结合在一起，以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程)，按面向对象的编程原则，用框架的槽表示对象的属性，用规则表示对象的动态特征，用过程表示知识的处理，组成一种混合型的知识表达型式，并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统gbcdis”和“变速箱结构设计专家系统gbsdes”。

3.3　利用基于知识的开发工具

在联轴器的cad系统中，利用基于知识的开发工具nexpert-object，借助于面向对象的方法，创建了面向对象的设计方法数据库，为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用nexpert描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的 内容 ，由此寻求出基于知识的解，并开发出直线导轨设计专家系统。

3.4　设计目录法

构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录，并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。

3.5　基于实例的方法

在研制设计型专家系统的知识库中，采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案，用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”，通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。

4、智能化设计方法

智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学 理论 ，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述 产品的结构。

在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学vdi2221，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件muse。

在进行自动取款机设计时，把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段，并且充分利用了现有的cad尖端技术——虚拟现实技术。1) 产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性，如色彩、形状、表面质量、人机工程等等，并将最初的设想用cad立体模型表示出，建立能够体现整个产品外形的简单模型，该模型可以在虚拟环境中建立，借助于数据帽和三维鼠标，用户还可在一定程度上参与到这一环境中，并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据，也是几何图形显示设计变量的依据，同时还是开发过程中各类 分析 的基础。 2) 开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理，在立体模型上配置和集成解元素，解元素根据设计目标的不同有不同的含义：可以是基本元素，如螺栓、轴或轮毂联接等；也可以是复合元素，如机、电、 电子 部件、控制技术或软件组成的传动系统；还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后，即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析，产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结果的重要手段。3) 生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中，主要论述了装配过程中cad技术的 应用 ，提出用 计算 机图像显示解元素在相应位置的装配过程，即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系，由此发现难点和 问题 ，并找出解决问题的方法，并认为将cad技术综合应用于产品开发的三个阶段，可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此，可以较早地发现各个阶段中存在的问题，使产品在开发进程中不断地细化和完善。

我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术，重点 研究 了按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的opengl技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察，如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。

将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善，应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中，例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。

利用智能型cad系统sigraph-design作为开发平台，将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计，并以变量设计技术为基础，建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从 文献 介绍的研究工作看，其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上，借助于软件sigraph-design提供的变量设计功能，使原理图随着机构的结构参数变化而变化，并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。

5、各类设计方法评述及 发展 趋势

综上所述，系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有 规律 可循，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。

结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系，一个实体通常可以实现若干种功能，一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此，若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计，结构模块的划分和选用都比较困难，而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科 领域知识。

机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行，也难以用数学模型进行完整的描述，而需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，欲实现计算机辅助产品的方案设计，必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，由此形成基于产品特征知识的设计方法。

目前 ，智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计，直观性较好，开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中，但系统性较差，且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定，要求软件具有较高的智能化程度，或者有丰富经验的设计者参与。

值得一提的是：上述各种方法并不是完全孤立的，各类方法之间都存在一定程度上的联系，如结构模块化设计方法中，划分结构模块时就蕴含有系统化思想，建立产品特征及设计方法知识库和推理机时，通常也需运用系统化和结构模块化方法，此外，基于产品特征知识的设计同时又是方案智能化设计的基础之一。在机械产品方案设计中，视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块，并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中，即将结构模块化方法融于系统化设计方法中，不仅可以保证设计的规范化，而且可以简化设计过程，提高设计效率和质量，降低设计成本。

产品开发设计方案范文第2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

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。

产品开发设计方案范文第3篇

【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。wwW.133229.coM

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。

【参考文献】

[1] 杜军涛.浅谈设计成本对成本管理的重要性.科技资讯，2006，（8）.

产品开发设计方案范文第4篇

【关键字】enovia；产品结构管理；产品设计；并行工程；数字样机；有效性

数字化产品设计技术的发展和应用为航空工业注入了新的动力，设计人员已掌握数字化设计的基本方法。然而，传统的设计与制造装配分离的串行工作方法使产品设计与制造之间的数据缺乏联系，在设计过程中没有充分考虑到产品制造装配的特性，常常存在着制造厂需要对设计部门所传递过来的产品定义数据进行二次装配的问题，人为的造成数据链中断的现象。因此在现代飞机研制过程中开展并行工程以及统一产品结构管理的技术研究，明确在产品结构管理内容以及定义过程就显得尤为重要。通过对我国设计转包的国外航空企业数字化产品结构管理技术的跟踪与研究，并结合我国航空企业在数字化产品结构管理技术的应用特点，提出面向并行工程的飞机产品结构管理技术定义。

1、enovia简介

enovia是达索公司开发的一款用于产品数据生命周期管理系统软件，主要用于复杂系统的研发。enovia系统为企业提供了信息共享的平台，使得不同的人员、部门及其他相关企业能够方便地实现信息共享。参与项目的设计人员可使用enovia系统进行产品设计，创建产品结构树，并在后续的详细设计阶段进行数据的发放，其他部门人员也可以利用这个平台参考使用数据。本文阐述的结构管理解决方案就是基于enovia这个平台所采用的标识产品的一系列方法。

2、产品结构管理简介

产品结构管理就是对产品结构树的创建模式，产品结构树的管理方法，管理职能和权限的划分等方面进行规划、设计以及固化。好的产品结构管理方法能够简化产品的数据管理工作，提高零部件的重用性，为实现单一产品数据源提供方便。

3、国内产品结构管理存在的问题

国内的院所和企业都陆续购买了相关的产品数据管理系统。但是基于这些数据管理系统的产品结构管理始终没有得到重视。大多数的院所和企业还是在用系统自带的功能进行产品结构的管理，导致：产品结构树的创建及后续调整无章可循，工作没有延续性；设计过程中基线与备选方案无法在结构树中共存，方案调整就需要推倒重建，浪费设计周期；产品结构树的创建仅考虑到设计分离面的划分，与实际制造装配脱节，造成数据链的断裂；无法在系统中进行有效性赋值，多构型产品结构在系统中无法共存。

4、基于enovia的飞机产品结构管理

enovia作为达索公司的拳头产品，不但能用于集成产品开发软件，同时还在系统内预留了二次开发的空间。现在就笔者参与某公司enovia系统二次开发工作中积累的经验提出如下解决方案：

产品结构的创建

在enovia系统中创建产品结构应遵循：从上至下随设计深入逐层分解；尽量按产品制造装配关系分解；层级在满足下文所述要求的基础上尽量扁平化，见图1。

产品结构的调整随着设计的深入，产品结构树的分解逐步细化，在这个过程中会出现产品结构的调整。常出现的情况有：

4.2.1设计过程中产品结构树节点的删改。在产品设计没有冻结前更改是频繁而且庞杂的，导致频繁的产品结构更改。此阶段对产品结构树节点的删改是直接在产品结构树上操作的。

4.2.2设计过程中设计方案的更换。在产品设计进行中常常会出现多个设计方案无法确定的情况，此时就需要在enovia系统中实现多种方案并存。在本方案中，产品设计人员可以利用中层的过程数据节点来实现多方案并存，在有需要的情况下可实现基线方案和备选方案间的互换，详见图2。

4.2.3设计冻结后系统组件向实际安装位置的转移。在产品设计过程中，为了方便设计工作的进展，需要将系统工作包分离出来。但是在实际装配过程中，系统的安装又是在不同的结构

工作包下完成。为了解决这个问题，本方案提出：在产品设计过程中，系统件是在系统工作包节点下完成设计的，但是在确定设计分离面时需要考虑系统件在机身结构中的安装位置；而在设计方案冻结后，可将系统工作包下的各个部组件复制转移至结构工作包下预留的系统安装节点下。详细情况见图3。

4.2.4设计冻结后对产品结构树节点的更改。在本方案中，设计冻结后对产品结构树中节点所产生的更改应由设计人员在过程数据节点下创建更改数据，后由产品结构管理员完成更改数据对产品结构树中原数据的替换。详情见图4。

5、产品结构权限的定义

本方案定义了四种角色参与enovia系统中产品结构的管理：系统管理员、产品结构管理员、设计组长、设计员。角色职能见表1：

这四种角色的职能划分明确，充分实现了上文所述对产品结构的各种操作。

6、产品结构中有效性的标注

有效性是定义数据有效范围的一种标识，表示特定产品的数据何时生效。飞机构型管理一般使用架次标识有效性。

有效性标注在产品结构树的不同层次和节点上，将对构型管理方法产生重大影响。本方案采用了将有效性标注在构型项上的方法。通过对enovia系统的二次开发，实现将有效性信息附加在产品结构树中的构型项节点上。这样，定义特定的飞机构型仅需要搜索所有预设的构型项即可。详见图5。

产品开发设计方案范文第5篇

关键词：工业设计 判断 获取 表达

高等院校工业设计专业的产品设计课程是专业教学中的重要课程，是实践性非常强的教学环节，设计教学中结合实际设计案例进行讲解非常重要，笔者结合设计项目，对此问题进行了思考和研究。

在学校里所接收到的知识主要是理论上的概念知识，很多的教学程序和方法看似严格缜密，对于很多勤奋好学的学生来说是能很好的提高他们的专业知识，但并不代表实践能力也能得到相应的提高，正因为这样一个“流程性”的教学方法会导致学生实践不够、经验不足，等到需要运用到实际中去的时候就变成了一张空头支票，而是成为一个书生而已。

产品设计不仅仅是一个流程这么简单，这一个过程是非常繁琐复杂的，考虑的因素也很多，从最开始的项目启动，就需要把这一产品概念构想与现实生活案例结合，中间的所有工作都是为了能够完成产品设计，因为设计出来的产品必须是符合市场，能服务于人又能给企业带来盈利的。在产品的构思创新阶段会遇到很多问题，如材料的使用、结果造型的修改、新技术的引用等这些问题都是需要新的思维和新的方法去解决。也许是因为这些问题，导致高校教学上出现一套套类似的教学方法。

针对产品设计教学进行探究，一款产品的设计和改造都需要新技术和新创意的推动，完成满足市场和时展的产品。想改进或设计一个产品就需要设计师时刻带着发现问题的眼光看问题，只有发现了新的问题才有解决问题的机会，产品开发设计的前提，无非就是考验设计是发现问题的能力，在这次教学探究中称之为阅读力，在众多事物中发现新的问题，阅读到有价值的问题，这是产品设计的开始。作为设计学者或是设计师，判断力的强弱对设计是极为重要的，发现多个问题的时候能及时理清思路，并及时解决。

产品设计是一个由创意思维不断深化改造的过程，一开始的发现问题考验设计者的判断力，下一阶段就是体现设计者从上一阶段中进行判断分析的获取力，只有捕捉到关键的切入点，才能继续进行下一步改造，不管是设计评估还是产品的测试都要靠设计者的判断、获取力。捕捉产品的性能、人的使用心理等等，都决定着产品的开发，出现多个问题或多个方案还需要及时的判断，结合各种因素确定最有行之有效的方案。

在前面阶段都已经完成的情况下，最终还需要设计师调整，检查产品的完成情况，功能、造型等都需要一步步把关，最终完美的呈现在市场上，这一过程不仅仅是在考验设计师的综合能力，更多的还是把一个产品完美推出的表现力。产品是不会自己说话的，而是需要设计师的表现力让产品吸引人的眼球，让人感兴趣，从而使产品在人的面前经常“表现”。

产品设计推动社会发展，促进经济增长，但这些都需要设计师的努力，在培养学习的过程中，最核心的内容就是在产品开发中的判断力、捕捉力和表现力。设计师的能力也许有限，但判断力、获取力和表达力对设计师的成长起着非常关键的作用。

设计项目是灶设计，原灶是前期工厂的设计，存在不少的问题：造型不够美观，成本高、性能差、使用方式不够人性化等，这说明在“人――产品――环境――社会”这一条链中，工业设计的产品设计是一个重要的角色。所以，作为一名工业设计师要确定好产品的定位、生产商和用户彼此间可接受的、可行的、非传统、非激进。这表现的恰恰是工业设计师本身的判断力，判断的准确性对于生产商以及用户之间存在深刻紧密的联系性。进而言之，工业产品设计是为用户的体验进行不一样的触感设计，而产品的设计是为人而存在的，是为人所服务的。产品的创新性恰好取决于设计师的准确的判断力，创新是设计的突破核心点，而功能体现产品使用的价值。而项目委托时，应先期对该项目相关信息初步学习，记录甲方对设计的目的和要求，搞清楚设计任务内容（是造型？结构？还是局部改进？...勿盲目）。以此燃气灶为例子，拆分并了解生物质直燃炉每个部件的功能和结构，对疑问与甲方交流，买场实地管擦产品，体会生物质直燃炉的形态感、材质的应用、结构对于人的使用方式的感悟等真实感受（可拍摄，记录）；留意“有感觉”的产品（实地观察时，产品的好坏一目了然）；产品最终是“实体实地”，而不在“屏幕”，设计师必须通过实地观察积累“实体实地”的经验，体会产品的真实效果，准确把握设计的着力处！这恰恰体现的是设计师的阅读能力，在初步调研的过程中，设计师可以在各种渠道搜索与产品相关的资料，网络上的市场的等等，把握好生产者和用户的需求点方向。

在初步方案出来时，便要发现原产品的缺点，通过草图记录分析原产品的比例、形态、材质、色彩等，从而更好地草绘出新的设想。同时，在想方案可以观察对手的同类产品是如何设计的，有哪些不同的解决方法，要分析和理解对手的意图，从中发现有价值的智慧，借用其思路以“更好”得出适合的方案（要符合甲方的设计要求），草图记录。这时候，考验的是设计师的捕捉能力，通过前期对于该设计的观察和资料搜集的分析来确定不同感觉同目的的方案设想。1-2天后，对较好的方案进行建模，在三维模型上推敲方案，通过和团对的商量和思考，设计出新颖并且有内涵的造型，这时候也需要及时和团队作出判断，进而更好地获取更好的方案，从而锻炼自己的捕捉能力。对于最终产品的造型，结构，材料的问题，我们需要深入买场，看一些商家的产品，记录讨论思考，再发现、再认识。

优秀的设计师善用“巧劲”，慎用“蛮劲”，要目光犀利地捕捉并创造吸引人的设计。通过综合意见不断的修改，得出不同的方案设想效果图。设计师往往还需要考虑创新效果新颖性，用户的使用舒适人机性，以及给生厂商带来的利润等。要想成为一个优秀的设计师，这三个能力必须很好掌握。

参考文献：

[1] 徐皓.新产品设计中的若干决策分析方法研究. [M]. 北京：经济管理出版社. 2012

[2] 埃德森.苹果的产品设计之道：创建优秀产品、服务和用户体验的七个原则. [M]. 黄矗 译.北京：机械工业出版社. 2013

[3] 梁玲琳.产品概念设计[M].北京：高等教育出版社，2009.