产品设计开发常见问题分析

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 100926050 零件略图 品名 支架 子零件 A0092607 A0092608 判定基准 15 kg f·cm 作业布局图 1 2 3 4 5 6 使用设备 打孔径 空压力 铆接时间 夹具号 铆接凸显 子零件代号 2号机 φ6 5 kg/cm 1秒 A—1号 0.15 破坏力矩 23 kg f·cm kg f·cm kg f·cm 品质履历 工序内检查基准 准备时 N=3个 加工中 N=1个/50个 终了时 N=1个 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 7 破坏 力矩 A0092608 发生月日 不良内容 发生原因 对策 担当者 ×× 7∶3∶10 铆接力矩仅用7kg力矩测试由于未明确试测品冷置做出专用红色盒子 即可回转 场所导致试制品退入 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 作零件号、名称、个数 业作业内容 顺序 ST(S) 夹工具、 计测器、 消耗品 AB014042E 从动齿轮 内侧 AB0104IE 驱动齿轮 4个凸起部a与从动齿轮吻合后安装 ×1 2 ×1 2 组装管理重点No。 机种 重要指示 无 机种 部番或制品机种改× × × ST 4 B003.B004.B006.B007。 小ALL 相关机件B076—B 订联络相关区: 改订日 改订记录 改承认 订 相关联编1E 承认 络印 制 查 IE担制造部制造部 审Adonis-C2 担— 当 当者 部者 长 工2002.12。14 根据NAD-ST-02202改订指李导书说明 艳 程本组1组立 指导书管理0339 No. 名 表3 点检指导书 使用区 使用机种 名 称 第一扫描器充生产部 Uranos-C 输 检查夹具 No 点检手顺 注意：点检必须在电源ON30min进行 1 2 确认电脑是否在CRT画面 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 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 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 按手顺2～4在夹具本体底座后侧测定,确认数值是否在规格内 确认夹具各处有无灰尘、脏污 点检具 规格 类别 B0512700KCl Q NO. 分类 点检周期 目视 Master手、目视 CRT画面 定性 定量 —0。05～+0。05 -0。97～—1.03 3 Master手、目视 定量 4 Master手、目视 —0。97~1.03 定量 与No2～4规格相对应 无灰尘、无脏污 无过期限 Ver。3.0 改订 5 Master手、目视 定性 6 7 8 手、目视 目视 目视 内容 定性 定性 定性 承认 确认夹具有无过校正期限 确认夹具软件版本号 年月日 改订 04。02.06 追加点检项目8 04。01.03 2002年10月编制日 18日 编制人 标准样式变更 副组长 审查 副班长 承认 GL 副组长 技术 技术 品保 承认 GL 承认 GL

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：

① 立项源头紧贴客户需求； ② 密切合作; ③ 同时并行； ④ 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: ① 并行开发； ② 项目管理制度； ③ 进行完成度评价； ④ 开展品质预测活动； ⑤ 应用统计技术; ⑥ 模块化设计； ⑦ 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。