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第1篇

設計是人類改造自然的基本活動之一，設計是復雜的思維過程，設計過程蘊含著創新和發明的機會。設計的目的是將預定的目標，經過一系列規劃與分析決策，產生一定的信息(文字、數據、圖形) ，形成設計，并通過制造，使設計成為產品，造福人類。

設計過程是指明確設計任務到編制技術文件所進行的整個設計工作的流程。一般來說，整個設計過程可分為明確設計任務要求、原理方案設計、技術設計和施工設計四個主要階段。

1.1產品設計的分類

開發性設計：在工作原理、結構等完全未知的情況下，應用成熟的科學技術或經過實驗證明是可行的新技術，設計出過去沒有過的新型機械。這是一種完全創新的設計。

適應性設計：在原理方案基本保持不變的前提下，對產品做局部的變更或設計一個新部件，使產品在質和量方面更能滿足使用要求。

變型設計：在工作原理和功能結構都不變的情況下，變更現有產品的結果配置和尺寸，使之適應更多的容量要求。這里的容量含義很廣，如功率、轉矩、加工對象的尺寸、速比范圍等。

在產品設計中，開發性設計目前還占少數，為了充分發揮現有機械產品的潛力，適應性設計和變型設計就顯得格外重要。但是作為一個設計人員，不論從事哪一類設計，都應該在創新上下功夫。創新可以使開發性設計、適應性設計和變型設計別具一格，耳目一新。市場競爭日益加劇，設計人員必須把新產品的開發放在重要位置上，使產品不斷更新、技術儲備不斷增強，這樣才能在市場競爭中立于不敗之地。

1.2產品設計的一般進程

產品設計的一般進程可分為產品規劃、方案設計、詳細設計和改進設計四個階段。下面介紹其各階段的設計任務。

1. 產品規劃階段

在產品規劃階段的中心任務包括確定設計目的(需求分析、市場預測) 和設計思想、可行性分析，確定設計參數及制約條件，最后給出詳細的設計任務書(或要求表) ，作為設計、評價和決策的依據。

產品開發是從需求識別開始的。優秀的設計人員應該具有敏銳的預感能力，在市場競爭形勢中，分析出社會的需要，并搶在市場需要前完成產品的開發和試制工作。需求有兩種：一種

為顯需求，即人們都知道的需求; 另一種是隱需求，即人們還沒有意識到的、但客觀存在的那種需求。設計人員的任務，不僅僅是不斷改進、提高那些滿足人們顯需求的產品，更重要的是要去開發那些滿足人們隱需求的產品。

需求：發現現有產品中存在的問題(普遍性問題和難點性問題) ，包括產品功能、性能質量、數量等的具體要求; 競爭對手在技術、經濟方面的優缺點; 現有產品的銷售情況等。

對產品開發中的重大問題，經過技術、經濟、社會各方面條件的詳細分析和對開發可能性的綜合研究，提出產品開發的可行性報告，報告一般包括以下內容。

產品開發的必要性，市場需求預測。

有關產品的國內外水平和發展趨勢。

預期達到的最低目標和最高目標，包括設計水平、技術、經濟、社會效益等。

提出設計、工藝等方面需要解決的關鍵問題。

在現有條件下開發的可能性論述及準備采取的措施。

預算投資費用及項目的進度、期限。

2. 方案設計階段

市場需求的滿足或適應，是以產品的功能來體現的。產品功能與產品設計是因果關系，但又不完全相同。體現同一功能的產品，可以多種多樣。因此這一階段就是在功能分析的基礎上，通過創新構思、優化篩選，取得較理想的功能原理方案。對于機械產品來說，機械運動示意圖(機械運動方案圖) 和機械運動簡圖的設計就是方案設計階段的主要內容。產品功能原理方案的好壞決定著產品性能和成本，關系到產品水平及競爭能力，是這一設計階段的關鍵。

方案設計階段要完成產品功能分析、功能原理求解和評價決策得到最佳功能原理方案，也就是初步完成機械運動方案的設計，為進一步進行機械運動簡圖設計打下基礎。

3. 詳細設計階段

使表述功能原理的機械運動簡圖實現功能原理方案，要具體化，成為機器及其零部件的合理結構，這是詳細設計階段的任務。因此，要完成產品總體設計、部件和零件設計、全部生產圖紙，并編制設計說明書等有關技術文件。在此階段中，零部件的結構形狀、裝配關系、材料選擇、尺寸大小、加工要求、表面處理、總體布置等設計合理與否，對產品的技術性能和經濟指標都有著直接的影響。為此，設計人員應注意以下幾點。

零部件設計必須滿足其設計功能要求。

要考慮功能的合理分配和零件結構形狀的合理設計。

從便于制造加工和降低成本考慮，力求零件結構形狀簡單，加工面少，材料利用率高。 常用零件盡可能標準化、通用化、組合化。

總體設計還應滿足總功能、人機工程、造型美學、包裝和運輸等方面的要求。

詳細設計的步驟一般由總裝草圖分拆成部件、零件草圖，經審核無誤后，再由零件工作圖、部件圖繪制出總裝圖。

最后還要編制技術文件，如設計說明書，標準件、外購件明細表，備件、專用工具明細表等。

4. 改進設計階段

試制產品根據試驗、使用、鑒定中所暴露的問題，進一步從設計上完善相應的技術和效能，以確保產品質量。這是改進設計階段的主要任務，是整個設計過程中不可分割的一部分，決不允許可有可無。通過這一階段的工作，產品的效能、可靠性和經濟性提高之后，產品就更具有生命力。

總之，按上述一般進程有步驟地設計，對提高設計質量有較好的效果。

1.3產品設計的基本要求

一個產品，只有在技術性能、經濟指標、整體造型、操作使用和可維修性等方面能夠做到統籌兼顧、協調一致，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品相比，產品在功能或技術性能、經濟指標方面具有一定的領先優勢。

設計要求定量化方法，視具體產品的情況而定。有些產品可依據國際標準、國家標準或專業標準來確定; 有些可通過直接計算而得; 有些可通過統計法、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品的功能、性能、技術經濟指標的那些要求，次要要求是指間接關系到產品質量的那些要求。

(1)主要要求

功能要求：即產品的功用。可以從人機功能分配、價值工程原理和技術可行性等三方面來分析。

適應性要求：即對作業對象的特征、工作狀況、環境條件等工況發生變化的適應程度。 性能要求：即指產品所具有的工作特征。

生產能力要求：是指產品在單位時間內所能完成工作量的多少。

可靠性要求：是指產品在規定使用條件下，在預期使用壽命內能完成規定功能的概率。 使用壽命：是指正常使用條件下，因磨損等原因引起產品技術性能、經濟指標下降在允許范圍內而無須大修的延續工作的期限。

效率要求：是指輸入量的有效利用程度。

使用經濟性要求：是指單位時間內生產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。

各作業動作間的協調配合要求。

以上的各項設計要求對于各種產品設計都是適用的。但是，某一具體的產品設計，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。

1.4產品設計的基本原則

對于設計過程中普遍適用的基本原則，現簡述如下。

需求原則：產品的功能要求來自于需求。產品要滿足客觀的需求，這是一切設計最基本的出發點。不考慮客觀需要會造成產品的積壓和浪費。客觀需求是隨著時間、地點的不同而發生變化的，這種變化了的需求是設計升級換代產品的依據。客觀需求有顯需求和隱需求之分，顯需求的發展可導致產品的不斷改進、升級、更新、換代; 隱需求的開發會導致創造發明，形成新穎的產品。

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品規劃、方案設計與詳細設計，并使設計不斷改進提高。

創新原則：設計人員的大膽創新，有利于沖破各種傳統觀念和慣例的束縛，創造發明出各種各樣原理獨特、結構新穎的機械產品。

系統原則：每個機械產品都可以看做一個待定的技術系統，設計產品就是用系統論的方法來求出功能結構系統，通過分析、綜合與評價決策，使產品達到綜合最優。

收斂原則：為了尋求一個嶄新的產品，在構思功能原理方案時，采用發散思維; 為了得到一個新型產品，則必須綜合多種信息，實行收斂思維。在發散思維基礎上進行收斂思維，通常都會取得很好的效果。

優化原則：這屬于廣義優化，包括方案擇優、設計參數優化、總體方案優化。也就是高效、優質、經濟地完成設計任務。

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，要預測產品研制階段內同類產品可能發生的變化，保證設計的產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、產品技術性能、經濟效益等的評價，都盡量采用科學的定量方法。

簡化原則：在確保產品功能前提下，應力求設計出的產品簡化，以降低產品成本，并確保質量。在產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。

第2篇

關鍵詞： 住宅性能；3A產品；規劃設計

多年來我國住宅市場連續保持了供需兩旺的景象，為迎合開發商宣傳的需要，社會上自發產生了對住宅品質各種不同名目的評價與認定。然而在房地產市場競爭日趨激烈、房地產市場漸入理性發展的今天，其可信度大打折扣。幾乎所有負責任的開發商都迫切需要一種具有公信力的評價機制，對其開發的住宅項目做出客觀公正的評價。住宅性能評定就是由政府部門建立起的一個針對住宅性能的科學、公正、公平的具有公信力的第三方評價機制，借用專家的學識與經驗，使消費者對住宅的性能狀況心中有數。

一、什么是3A產品   現行住宅性能認定以2005年建設部的住宅性能評定技術標準為依據，從規劃、設計、施工、使用等方面，將住宅性能劃分成5個方面，即適用性能、環境性能、經濟性能、安全性能、耐久性能。通過5個方面的綜合評定，體現住宅的整體性能，以保障消費者的居住質量。住宅性能按照評定得分劃分為A、B兩個級別，其中A級住宅是執行了國家現行標準且性能好的住宅；B級住宅是執行了國家現行強制性但性能達不到A級的住宅；A級住宅又按得分由低到高細分為1A、2A、3A三等。3A級產品是住宅性能評定中最高級別的產品。

二、國內房地產業3A產品現狀  住宅性能評定反映了住宅的綜合性能，體現了節能、節水、節地、節材等產業技術政策，全國許多負責任的開發企業勇于承擔建設節能省地環保型住宅的歷史使命，紛紛參加住宅性能A級認定，截止2008年8月底，全國已有410個小區、一萬余幢住宅樓通過了性能認定預審；147個小區，4310棟住宅樓通過住宅性能認 定終審，其中14個小區通過了3A級住宅終審。

三、3A產品的評分標準、申報及評定  住宅性能評定技術標準采用指標量化法對住宅的進行性能評定，共設五大性能268項指標：適用性能和環境性能滿分為250分；經濟性能和安全性能滿分為200分；耐久性能滿分100分，總計1000分。其中達到3A級住宅指標得分要求如下：含有的18個子項全部得分，且適用性能和環境性能得分等于或高于150分，經濟性能和安全性能得分等于或高于120分，耐久性能得分等于或高于60分，總分850分以上，且滿足所有6項含有的子項。

住宅性能認定的申報條件： (1)房地產開發企業經資質審查合格，有資質審批部門頒發的資質等級證書；(2)住宅的開發建設符合國家的法律法規和技術、經濟政策，以及房地產開發建設程序的規定。

申報及認定流程：(1)項目立項后，填寫申請表，進行申報；(2)規劃設計方案完成后，向評定機構申請設計審查；(3)設計審查通過后，頒發通過設計審查的證書和文件，評定機構進行全面跟蹤；(4)主體竣工后，組織專家組進行中期檢查； (5)竣工驗收后，組織專家組進行終期檢查； (6)終審通過后，頒發證書，公告。

住宅性能的評定方法：住宅性能終審一般由2組專家同時進行，其中一組負責評審適用性能和環境性能，另一組負責評審經濟性能、安全性能和耐久性能，每組專家3-4人。專家組通過聽取匯報、查閱設計文件和檢測報告、現場檢查等程序，對照住宅性能評定標準分別打分。

四、項目規劃設計和施工圖設計階段針對3A產品的工作重點    在規劃階段和施工圖設計階段根據住宅性能評定的五大性能標準提出規劃設計和施工圖設計條件，使3A標準融入規劃設計和施工圖設計階段。既可避免產生先天性的缺欠，又能使一些3A指標得以細化和明確，從而保證項目實施3A標準的設計質量。下面分別從適用性能、環境性能、經濟性能、安全性能、耐久性能五個方面說明在規劃和施工圖設計階段的工作重點。

（一）住宅適用性能  住宅適用性包含了住宅建筑功能空間的構成、尺度、數量、日照、通風及視線、聲環境等性能和居住設備、設施要求，包括單元平面、住宅套型、建筑裝修、隔聲性能、設施設備和無障礙設施6個評定項目。單元平面各功能空間尺寸、電梯樓梯設置、日照通風、采光和視線均要滿足標準要求；住宅套型設計要做到房間齊備，交通順暢，布局合理，動靜區分，使用功能不同的房間緊湊協調，房間直接采光，并保證日照，通風的要求；無障礙設計中要滿足到戶內、住區道路、入口、公共衛生間的無障礙要求；以上是規劃設計階段應考慮的重點，應對照標準要求逐條落實。否則會產生先天的缺欠。

（二）住宅環境性能  環境性能評定包括用地與規劃、建筑造型、綠地與活動場地、室外噪聲與空氣污染、水體與排水系統、公共服務設施和智能化系統7個評定項目。因地制宜、合理利用原有地形地貌；住棟布置滿足日照通風要求、建筑密度控制適當；道路架構清晰、出入口設置；綠地設置；公共配套服務設施配置等在規劃設計階段應重點考慮。3A住宅要求的機動車停車率≥1是硬性指標，在規劃設計階段應根據總戶數設計足夠的停車位。

建筑造型、公共服務設施、垃圾存放與處理設施及智能化系統在施工圖設計階段應根據標準要求進行重點深化。

（三）住宅經濟性能 經濟性能評定包括節能、節水、節地、節材4個評定項目。住宅建筑以南北朝向為主；體型系數、窗墻比、地下空間的利用均要在規劃設計階段整體設計。施工圖設計階段對建筑圍護結構如墻體的構造、屋面的構造、外窗外門的傳熱系數要求、采暖照明系統設計及設備選型、中水雨水利用要進行重點深化。

（四）住宅安全性能 安全性能評定包括結構安全、建筑防火、燃氣及電氣設備安全、日常防范措施和室內污染控制5個評定項目。耐火等級、消防道路、疏散口數量、疏散樓梯設置在規劃設計階段應明確，并要滿足指標要求。地基基礎、荷載等級、抗震設防、消防設施的設置、欄桿的設置應在施工圖設計中按照標準要求進行深化。

（五）住宅耐久性能 耐久性能評定包括結構工程、裝修工程、防水防潮工程、管線設備和門窗6個評定項目。在耐久性能方面沒有在規劃設計階段需要明確的指標。結構設計、裝修設計、防水設計、管線設計、設備門窗設計選型的使用年限和耐久性指標要求在施工圖設計階段應在施工圖中明確。

五、項目室外環境景觀結合3A產品應做的設計工作 項目室外環境景觀按3A標準要求涉及到住宅使用性能、環境性能、經濟性能三個方面，五個評定項目，28個檢查指標。針對這些項目指標，在景觀硬景、軟景設計前對設計單位提出要求，使其在設計中充分體現，確保設計圖紙滿足3A指標要求。為落實指標要求，對單元公共入口、小區道路、室外景觀等要求進行無障礙設計；要求住區內道路交通順暢、路面鋪裝選材合理、綠地率≥35%并提出要充分利用散地、停車位、墻面等進行綠化；在綠化植物方面：花卉、木本植物種類數量、喬木量均有指標要求；在室外活動場地方面：分別設置老人、兒童活動場地、設置健身場地、設置兒童戲水池等。以上方面是園林景觀設計時應重點考慮的內容。

六、中期檢查的主要內容 中期檢查的內容主要有施工質量、設計的執行情況和施工現場文明施工情況。其中在適用性和環境性能方面檢查的內容有：廚房衛生間排煙和通風、衛生潔具的選用和安裝情況；管線隱蔽布置和施工、材料選用情況；電梯的安裝和使用情況；采暖工程施工情況；垃圾的處理方式；水處理設備的選用和安裝情況；智能化的配置情況；裝修配套情況和景觀的設計情況。

第3篇

關鍵詞：設計質量；經濟效益；新產品；設計開發流程；優化方案

引言

鐵路行業競爭越來越激烈，想要做這個市場的領頭羊，首先要有高品質的產品，機車產品更要通過提高產品的設計水平來生產出高品質產品，而新產品設計開發需要一個成熟的周期，這一系列因素將新產品設計開發程序的重要性提到了空前的高度。新產品開發的水平直接關系著企業的前途和命運，而且它在整個壽命周期中的影響也是極其深遠的，決定了產品的“先天質量”，因此好的新產品開發流程可以取得以點帶面，最后達到全面突破的效果。

1新產品設計開發流程歷史狀況分析

在2013年之前，戚墅堰機車有限公司的新產品開發流程仍延續著國有企業約定俗成的方式，遠遠滿足不了當前競爭形式的需要，還存在著一系列的問題：①新產品開發流程中產生的數據和流程本身沒有關聯②新產品開發流程各階段所使用的不同系統之間集成不充分③好的流程方式沒有固化形成延續④新產品開發周期長⑤設計修改頻繁等。

2013年開始產品設計部以HXN5B、澳大利亞PN、泰國SDA3等車型為載體，歸納、統計新產品開發流程實施過程中的不足和優點，并不斷提煉、固化、改進、總結，形成了新產品開發流程，基本流程圖如圖1。但在該流程實施過程中，發現仍有不足之處：①評審不夠全面②缺乏設計成本的控制③設計確認目管控不夠全面④設計驗證項目管控不夠全面。2新產品設計開發流程優化及應用

為了滿足日趨增多的市場訂單，能夠按時完成高品質的產品設計，通過產品設計部近幾年重大項目的實施，如：時速160公里交流傳動客運內燃機車、喀麥隆大軸重機車項目、3000馬力節能環保調車機車項目、阿根廷貝爾格拉諾機車等項目，進一步優化及改進新產品開發流程，如圖2。

優化后的流程圖為正在實行的新產品開發流程，下面就以網檢車為例，具體介紹現有機車新產品設計開發流程及各階段的主要工作。

2.1新產品設計開發立項

網檢車項目為訂單項目，于2016年6月30日，戚墅堰機車有限公司與廣州地鐵簽訂了項目采購合同，產品設計部根據合同開展技術可行性分析工作后向技術管理部提出立項申請。

2.2新產品設計開發策劃

項目立項獲準后，網檢車成立了項目設計團隊開展設計策劃工作。編制了研發項目團隊成員及職責表、設計計劃書、設計質量控制計劃、設計驗證計劃、設計確認計劃等文件。除了流程上的優化，輸出文件此階段增加了《設計確認計劃》和《設計驗證計劃》如圖3。

2.3新產品設計開發輸入

2.3.1設計和開發輸入

此階段設計團隊編制了技術要求逐條響應表、技術要求偏離跟蹤表、技術要求標準法律法規識別響應表、新技術新產品清單、設計經驗借鑒表、設計輸入評審表、設計策劃及設計輸入總結報告等輸出文件。并于2016年8月8日，完成設計策劃及設計輸入會簽評審、并。

2.4新產品設計開發方案設計及技術設計

2.4.1分系統設計開發方案設計及技術設計

設計團隊根據設計策劃、設計輸入開展方案設計及技術設計工作，2016年8月12日完成了各分系統方案設計評審工作，2016年10月10日完成了各分系統技術設計評審工作。編制了危險登記冊、各子系統及總體方案設計說明書、各子系統及總體技術設計說明書、相關計算報告，系統結構樹、FMECA表格、產品檢修策略說明、設計成本分析報告、零部件質量特性重要度分級清單、零部件質量特性重要度分類清單、各系統評審會議紀要、評審意見處理報告、評審意見落實報告、階段總結報告等。方案設計及技術設計階段均增加了《成本分析報告》，如圖4。

2.4.2整車設計開發方案設計及技術設計

各分系統設計評審意見處理情況關閉后，在2016年8月22日完成了整車方案設計評審，2016年10月14日完成了整車技術設計評審工作。

網檢車在此次設計中，任命了專門的成本控制專員，在項目各個階段嚴格把握及控制項目成本，在技術設計評審中，新提供了《新增采購件匯總表》，如圖5，對新增外購項點進行評審，進一步控制設計及采購成本。

2.5新產品開發施工設計

設計團隊2016年10月24日了《網檢車施工設計計劃A》，由于設計聯絡會未召開等原因，網檢車在2016年12月2日和2016年12月22日提交了兩份計劃延期申請，并了《網檢車施工設計計劃B》，目前設計團隊按照施工設計計劃完成了圖紙會簽歸檔工作。

2.6新產品開發樣車試制

網檢車作為公司A類項目，試制工作由公司年度經營計劃下達執行；特定情況下，由項目管理中心根據總部決定，臨時通知執行。

2.7設計和開發驗證

確保設計和開發輸出滿足輸入的要求，設計團隊依據設計和開發策劃，安排對整機、分系統的設計和開發進行設計驗證。

2.8設計和開發確認

根據產品的特點，選擇下述確認方式：

產品經檢驗合格，由營銷部、國際貿易中心提交顧客使用一段時間，顧客出具“客戶試用報告”，說明顧客對樣機，樣品使用滿意，或對適用性作出正面評價，顧客滿意即是對設計開發的確認。

3新產品設計開發流程優化建議

3.1增加子系統內部預評審環節

為提高子系統評審質量及評審效率，建議在機車子系統方案設計評審及技術設計評審時，各業務組需先組內進行預評審，評審通過后方可提交評審資料。

3.2增加整車內部預評審環節

為提高整車評審質量及評審效率，建議在申請機車公司級方案設計及技術設計評審前需部內進行整車預評審，評審通過后方可提交評審資料。

3.3增加對產品平臺的應用

產品平臺已建立并應用了一段時間，對產品設計質量的提高有很大幫助，為了對產品平臺更好的利用，建議在原有要求提供的評審資料基礎上，增加對已有產品平臺的應用評審。

3.4增加對新增采購件的控制

為了更加有效的控制設計成本，新增采購件是重要環節之一，建議在原有要求提供的評審資料基礎上，增加對新增采購件的評審。

3.5增加對知識產權的管理與保護

為加強知識產權的管理、保護和利用，建議在評審環節增加對項目知識產權的評審。