優化工業設計方法

2022-04-06 13:32:15 字數 2161 閱讀 4651

在計算機領域中,藍芽技術的應用使得人們在使用電腦時,不需要再坐在離電腦螢幕很近的地方,從而改變了人們傳統的使用電腦的方式,使人們可以更舒適地工作和學習。

技術優化不是簡單的新技術替代,它需要綜合考慮產品功能和技術原理之間的關係,以及它能夠給使用者使用所帶來的方便程度等。

二、功能優化

功能優化就是根據特定的使用者定位,去除不必要的附加功能,或者是強化其特有的主要功能,從而更好地、恰當地滿足消費者需求的一種設計方法。

一般來說,功能是人們購買產品的主要原因。現在的產品,為了市場競爭,常常會同時具有多項附加功能,以滿足不同消費者的要求。這種情況在一定的範圍內,是可以達到吸引消費者的目的的,但是,當這些功能過於繁多,超過了一定的限度時,它們反而會使消費者覺得無所適從,使用起來十分不便,而且從消費者的角度來說,他們必須要為這部分附加功能承擔費用,所以,這無疑增加了消費者的負擔。

著名的戴爾電腦公司在市場上取得成功的關鍵,就是他們能及時地為客戶提供他們所想要功能的電腦,而不是只給客戶一種能滿足各種功能的機器,使顧客能夠根據自己的需要選擇具有不同功能的電腦。

圖1 電腦用的新式移動儲存工具

同樣在計算機領域,過去5寸軟碟機曾經是電腦的標準配置,但由於3寸軟碟機所具有的優良特點,使它早早地退出了歷史舞台,電腦就不再配備5寸軟碟機的功能;而現在由於快閃儲存器(圖1)的廣泛使用,卻又使得3寸軟碟機面臨絕境,現在就已經有廠家宣布它也不再是電腦的標準配置,可見它也已經不再是電腦的必要功能了。

總之,通過對產品功能的優化,可以使客戶買到自己所真正需要功能的產品,達到比較理想的價效比。

三、結構優化

產品的結構是關係到產品造型和功能的重要因素,其設計是否優良,在很大程度上影響到產品的質量和生產製造工藝,所以,巧妙、合理的結構設計可以給產品帶來使用上的方便和良好的聲譽。

在設計產品的螺釘緊固部分時,許多人常常會按照產品的結構特點來進行設計並選用螺釘,但這樣的結果是會導致在產品組裝時要用到不同型號的螺釘,因而增加了裝配和拆卸維修時所需要的時間。因此在螺釘緊固部分的結構設計上,要考慮能用同一種螺釘便能進行裝配的結構。這種看似很簡單的設計改變,在單個的產品設計中可能顯不出什麼優勢,甚至有可能增加產品的複雜程度,但在大批量生產的過程中,它的優點便是顯而易見的了,由它所帶來的經濟效益也是非常可觀的。

圖2 蘋果電腦

蘋果公司新推出電腦的機箱(圖2),就採用了其它公司所不敢使用的結構,使使用者可以很方便地開啟進行維修,其結構並不新穎,但它恰到好處地解決了消費者使用過程中所遇到的困難。

四、材料優化

材料的合理使用和優化,可以大大降低產品的生產成本,減少資源浪費,提高企業產品的市場競爭力。

隨著地球資源的短缺問題日益嚴重,許多國家和企業都認識到在產品設計中對材料進行優化的重要性。隨著報廢產品的不斷增多,人們發現其中眾多的產品零件都是完好無損的,都還能夠正常工作,原因之一就是它們的設計壽命超過了整個產品的使用壽命,所使用材料的特性大大超過了產品壽命對它的要求,這無疑會造成材料的極度浪費,尤其是一些稀有材料的浪費。所以,解決的辦法就是用材料優化的方法,用合適的材料替代超過使用壽命的材料,尤其是用普通材料替代稀有材料的合金等,以降低產品成本和減少資源浪費。

如影響整個人類生活的塑料的廣泛使用,就使地球上有限的金屬資源受了到很好的保護(圖3)。

五、標準化和模組化設計

標準化和模組化設計可以使不同的產品共用同一部件來達到同樣的功能,省掉產品零件重複開發和生產的費用,所以是降低產品成本的有效方法,也是現在許多產品系列化設計的前提。

圖3 塑料製品

計算機是應用標準化和模組化設計的典型代表,如由不同的主機板、顯示卡、音效卡、cpu等功能模組都可以組裝成一台全新的電腦,並可以形成系列化,而不必考慮產品部件的生產廠家。而同一廠家也必須考慮通用模組在不同產品之間互換的問題,以降低產品的成本。

六、成本優化

成本是眾多的企業在生產時所關心的重要問題,一般來說,成本優化受諸多因素的制約,如技術、材料、結構和生產工藝等,而且在進行成本優化的同時,也要與其它幾種方法同時進行,如用功能優化減少不必要的功能、用材料優化降低稀有材料的使用等,都可以同時達到成本優化、增加產品競爭力的目的。

在具體的生產過程中,可以用價值工程的方法對產品進行成本優化,使其功能**比達到最優狀態,還可以通過生產工藝的改進來進行成本優化,如用雷射加工、水刀切割等先進工藝代替傳統的切削加工等。

總之,在產品設計過程中運用優化設計的思想和方法,可以與外觀造型相輔相成,大大提高產品開發的成功率,並給企業帶來可觀的經濟效益。優化設計在工業設計中的應用前景還是十分廣闊的,並且也可以給工業設計的發展帶來一定的促進作用。

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