产品设计开发常见问题分析.docx

学习导航通过学习本课程，你将能够： 知晓设计开发中的常见问题； 了解设计规范和工艺标准； 掌握设计开发常见问题的根源； 了解并行开发模式。产品设计开发常见问题分析一、设计开发中常见的问题企业在设计开发新产品时常常会面临一些问题，比较典型的有九个：第一，新产品品质问题多；第二，新产品开发时间长；第三，新材料不能及时提供或者频繁更换供应商；第四，开发后设计变更多；第五，设计的产品成本高；第六，设计的产品难制造；第七，设计错误多；第八，微小差异零部件太多；第九，因客户要求而频繁变更。1.新产品品质问题多新产品刚开发时的稳定性不够，容易出现品质问题。2.新产品开发时间长如果新产品的技术含量很高，就会延长开发时间，进而延迟推出时间。3.新材料不能及时提供或者频繁更换供应商设计时间的拖延，会导致新材料不能及时提供给供应商甚至频繁更换供应商的现象。例如，设计初期选定了一个供应商，批量生产时候又更换供应商，产品品质就会发生波动。4.开发后设计变更多新产品在设计过程中会遇到很多变更，如原来的设计思路过时了或市场发生了变化，需要追加功能或外观上的变化；前期的品质不稳定，在后期找到了解决办法，需要进行设计变更；客户的要求发生变化，需要临时改变设计方案等。这些变更都会导致时间的延迟。5.设计的产品成本高有些新设计的产品要求生产设备必须进行重新配套，加上企业为了使老客户认可产品而加大力度进行宣传，会导致新产品的成本增加、利润减少。 6.设计的产品难制造有时产品的设计方案很好，但不方便生产和制造，给生产车间、制造部门以及供应商造成很大麻烦，如影响生产进度和导致营业额下降等。7.设计错误多在设计产品的过程中往往会出现很多错误，如图纸错误、物料消耗的清单BOM用量错误、工装错误等。8.微小差异零部件太多新产品的要求发生变化，如管道比原来长1cm、零件比原来短0.5mm等，需要工厂准备物料的物料就会相应增多，进而导致生产成本上升和生产时间延长，甚至错误增多。9.因客户要求而频繁变更新产品批量生产以后，如果客户频繁变更想法，再加上以前的质量问题和成本问题，就会使生产总处在一种不稳定的状态中。设计变更是正常的，但是设计变更过多，就说明企业在前期的设计开发管理中存在问题。二、设计开发常见问题的根源1.不知道设计开发的实现路径人们去某个地方仅仅知道去的地点是不够的，还要知道实现的路径。制造工业产品同样如此。【案例】某企业设计某零件，零件的图纸标得非常清楚，有零件的代号、尺寸、零件组成，而且明确标明将两个零件铆接在一起的时候，铆接的扭力矩是每厘米15公斤，到了15公斤力矩之后，才能把它松脱，如图1所示。图1 某零件的设计图纸图1中的数据只是说明了零部件的结果，仅仅做了验证实验，并没有说明制作方法。如果只凭借这个图纸进行生产制造，在实际生产后往往会出现产品品质不良。实际上，要生产这个产品，还需要参考作业指导书，如表1所示。表1 作业指导书零件代号品名子零件判定基准100926050支架A0092607A009260815 kg fcm零件略图作业布局图1使用设备2号机作业时注意要点：1.铆接作业途中不得有作业中断；2.测试准本阶段的试验品必须放入红色盒中；3.铜子直侵应用千分尺检查2打孔径63空压力5 kg/cm4铆接时间1秒5夹具号A-1号6铆接凸显0.157破坏力矩子零件代号破坏力矩工序内检查基准A009260823 kg fcm准备时 N=3个加工中 N=1个/50个终了时 N=1个kg fcmkg fcm品质履历发生月日不良内容发生原因对策担当者7310铆接力矩仅用7kg力矩测试即可回转由于未明确试测品冷置场所导致试制品退入做出专用红色盒子做成一目了然标准作业指导书是用以说明产品是如何制造的，包括产品的使用设备说明:员工在设备的前端，左手边和右手边分别放哪些零部件;铆接好该零件要用5公斤的力和1秒的铆接时间；为了保证质量，在生产过程中，必须检查它的力矩；每生产50个零件，员工必须测量一次力矩；生产到最后一个零件的时候，还要再次测量力矩。此外，还要设计员工每天生产的原始数据记录表，调试后再一次测量和检测是否达到标准。总之，仅有设计图纸和产品结果规范，并不能顺畅生产出好的产品。新产品除了设计产品和绘制图纸，还要在设计过程中详细说明产品的工艺过程，如材料、设备加工条件等。2.制造过程缺乏品质和规范设计规范设计规范，就是产品要达到的规格要求（含组件），即对产品的材质、外观、安全规格、各种材料的含量、包装、功能等的要求，包括产品的电路图、布线图、软件等。含铅量。国内对于产品的含铅量还没有具体要求，而欧洲对产品含铅量的要求比较高，如果含铅量超过一定的数值，产品就是不合格的。外观。很多产品的设计都对外观有一定要求，如限定颜色、型号、形状等。安全。安全包括很多方面，如是否达到环保的要求、是否绝缘耐压等。包装。很多产品在包装上也有一定要求，如使用什么材质等。工艺标准工艺标准是为了实现设计规范而采用的具体加工方法，包括技巧与检查、测量方法（含部件）以及加工流程、加工步骤、各工序需要用到的物料设备和资源、各工序加工技巧和需要达到的品质标准、检查测量方法等。对很多产品来说，工艺过程本身的专利，恰恰就是这个产品的核心专利。比如，欧美企业是以产品本身的专利为核心；日韩本企业的工艺专利很突出，能很好地提升产品质量、降低产品成本。企业在设计开发产品的过程中，要用作业指导书和点检指导书，告诉工人如何点检、检测、组装、检查产品等，如表2、表3所示：表2 作业指导书组装作业指导书 PAGE深圳工厂 Vel.1.0 OPERATION STANDARD 1170-00作业顺序零件号、名称、作业内容个数ST（S）夹工具、计测器、消耗品AB014042E从动齿轮内侧12AB0104IE驱动齿轮4个凸起部a与从动齿轮吻合后安装12组装管理重点No.重要指示无机种B003.B004.B006.B007.B076-B小机种ALL相关机件部番或制品机种改订联络相关区：ST4改订日改订记录改订承认Adonis-C2相关联络印编制1E审查承认担当者IE担当者制造部部长制造部工程名本组1组立指导书管理No.03392002.12.14根据NAD-ST-02202改订指导书说明李艳表3 点检指导书使用区使用机种名 称NO.分类点检周期生产部Uranos-C第一扫描器充输检查夹具B0512700KClQNo点检手顺点检具规格类别注意：点检必须在电源ON30min进行1确认电脑是否在CRT画面目视CRT画面定性2将4.0垫片和Master放在夹具本体底座前侧，按Enter确认数值是否在规格内Master手、目视-0.05+0.05定量3将3.0垫片和Master放在夹具本体底座前侧，按Enter确认数值是否在规格内Master手、目视-0.97-1.03定量4将3.0垫片和Master放在夹具本体底座前侧，按Enter确认数值是否在规格内Master手、目视-0.971.03定量5按手顺24在夹具本体底座后侧测定，确认数值是否在规格内Master手、目视与No24规格相对应定性6确认夹具各处有无灰尘、脏污手、目视无灰尘、无脏污定性7确认夹具有无过校正期限目视无过期限定性8确认夹具软件版本号目视Ver.3.0定性年月日内容改订承认改订04.02.06追加点检项目804.01.03标准样式变更副组长GL编制日2002年10月18日编制人副组长审查副班长承认GL技术承认技术GL品保承认规范与品质的关系工艺规范和设计规范是生产过程中两个相互联系的概念，二者关系如图2所示。图2 工艺规范和设计规范的关系工艺规范就是如何实践的路径，即原材料通过人、设备、检查测量方法、技巧和品质要求、加工方法、加工流程，最后形成产品的过程。有关产品的材质、外观、尺寸、颜色、成分、包装、电路软件等，都属于产品设计范畴；人员、设备检测方法、技巧、品质要求、加工方法、加工流程等，都属于工艺范畴。要想生产出优秀的产品，不但要有出色的设计，还要有精良的工艺过程。也就是说，设计规范只是告诉了产品最终要达到的目标，而工艺规范则告诉了实现设计规范的具体做法和路径。品质是制造出来的，如果制造过程缺乏标准和规范，从原材料到成品的过程就可以随意发挥，生产出的产品品质就会不稳定、不可靠。目前，国内许多企业的产品设计主要针对产品的设计规范，而工艺规范严重缺失，导致新产品的问题点非常多。3.设计部“包打天下”的管理模式图3 企业设计开发管理方式如图6所示，现在很多企业的设计开发管理方案是：设计部门主要负责出样品、提供图纸、进行验证实验和产品认证（例如，需要在中国销售，要进行3C认证；销售电器产品，要进行UR认证；销售到欧洲市场，要进行CD认证等）、提供作业产品的物料清单、确定供应商等，然后通过一个明显的交接过程，交接给工程技术、采购、品管等部门；工程技术部、采购部拿到交接任务后，再一次确认供应商，并由品管部门进行再次确认。这种串联式的交接，让设计部“包打天下”，会使新产品的开发时间变长，再加上缺乏工艺设计规范，将导致非常多的问题。设计部“包打天下”带来的问题主要有三个：不专业、错误多设计部能够整体把握产品，但是在新材料采购、生产产品、外包、新材料特性的检验等方面的能力严重不足。如果让其“包打天下”，就会出现不专业、错误多的问题。部门沟通出现问题由于其他部门不了解设计过程，不能配合设计，就会出现部门沟通问题：设计部会责怪其他部门反应慢，其他部门会嘲笑设计人员水平太差。部门之间扯皮如果设计部在设计开发产品的初期不让其他部门介入，一手包办所有事情，很容易费力而不讨好，甚至造成部门之间互相抱怨、扯皮。为了避免上述问题的出现，实现企业更快、更好的发展，企业中的各个部门必须团队作战。三、解决方案采用并行开发模式1.并行开发的特点从20世纪60年代开始，很多世界一流企业针对设计开发提出了并行工程方法。并行开发的特点有四个：立项源头紧贴客户需求并行开发从立项的源头、设计的开始构想起就紧贴客户需求。密切合作设计一旦立项，就必须建立跨部门的运作程序，明确职责和权限，销售、设计、采购、制造、工艺、供应商、品管等所有部门都要介入。并行开发实际上就是一种项目管理制度，不过比项目管理制度更详细、更具体。新产品设计开发和工程建筑非常适合采用项目管理制度。同时并行所有部门同时并行，让流程合理化，该合并的合并，该删除的删除，该简化的简化，该重组的重组。防患于未然防患于未然是指预测生产该新产品可能会出现什么问题，然后去验证。在设计开发过程中发现问题还要去纠正，把每个阶段的问题点都真实地记录下来，还要进行预测、验证、总结、跟踪。要点提示并行开发四特点： 立项源头紧贴客户需求； 密切合作； 同时并行； 防患于未然。2.低损耗导入措施产品从开发到批量生产，越到后面发现的问题越多，所导致的损耗也会越来越大，如图4所示。图4 产品从开发到量产损耗产品的损耗设计师制作一两台样机时出现了问题，损失并不多，一旦进行批量生产并销售到市场后出现质量问题，再进行全球召回，损失就会很大。比如，有些国家有产品召回法，当产品出现问题时，要把产品全部召回进行重新调整或销毁，给企业带来的损失是显而易见的。中国目前虽然还没有产品召回法，但对食品、医药和玩具的控制比较严格，产品出现问题就要召回。图5 低损耗导入措施如图5所示，企业降低损耗的措施有七个：并行开发在新产品开发中，最让人头疼的是质量的稳定性和时间的不确定。而并行开发的目的就是缩短新产品的开发时间，在没有批量化生产前暴露问题，从而使企业有更多的机会纠正问题，拓宽产品的销路。项目管理制度让每个部门都参与到新产品的开发过程中，实施项目管理制度，责任到人。进行完成度评价对每一个阶段的完成情况进行记录和评价，发现问题后及时解决。开展品质预测活动除了评价完成度之外，企业和供应商还可以开展品质预测活动，包括对预测供应商提供的产品品质。应用统计技术利用统计技术对每一个阶段的完成情况、人员数量以及时间等进行统计。模块化设计对每一个设计流程采用模块化设计并实施管理，及时检验和评估。应用电脑技术用电脑技术实施管理，如利用电脑技术制图。另外，还可以采用数据库方法管理，实现资源共享，减少沟通时间，有效利用资源。要点提示低损耗导入七措施： 并行开发； 项目管理制度； 进行完成度评价； 开展品质预测活动； 应用统计技术； 模块化设计； 应用电脑技术。3.并行开发与一般开发模式的区别一般开发模式如图6所示，一般开发模式是串联式的，其特点是：在立项的时候，由公司的精英层和设计部门策划，设计部设计，等设计样机、图纸、验证报表做出来之后，再通知工程技术部、制造部、采购部、品质保证部试生产，产品合格后进行批量化生产，最后再通知销售部准备营销。图6 一般开发模式并行开发模式如图7所示，并行开发模式是并行式的，其特点是：在产品立项开始就展开市场调查，主要调查产品如何设计才能够符合市场需求打动客户，市场部和品质保证部都要介入决策；一旦项目立项，设计部、技术部、工程技术部、工艺部、制造部、品质保证部、采购部、生产计划部、销售部要介入，如果有进出口物料，还要邀请相关海关业务人员参加项目小组，直到产品批量生产；在项目设计准备过程中，销售部门就着手进行准备，如确定何时向媒体透露情况、何时和客户洽谈、了解客户意向、告之产品动态、要求客户订货、产品设计出来后进行广告宣传等。图7 并行开发模式并行开发模式和传统模式相比，没有明显的阶段性特点和部门交接，所以大大缩短了产品生产和开发的时间，减少了机会成本。目前，欧美、日韩顶级企业都采用并行开发模式，国内一流企业（如华为、中兴等）也已经开始采用。