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走出误区,产品设计该如何降成本?

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wxsunhao 发表于 2023-5-23 10:56:48 |只看该作者 |倒序浏览
走出误区,产品设计该如何降成本?

驻厂咨询 朗欧咨询 2023-04-20

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成本
导读:产品的成本不是制造出来的,而是设计出来的。设计中的某一个选型、某一个结构就直接决定了产品制造工艺和采购成本,因此,在进行成本管理的时候一定要注意设计在项目成本中的重要地位。

一、 产品研发与成本的关系

由图可知,降成本的关键还是在设计研发阶段

二、 设计降成本有哪几种途径

1、降低产品设计的复杂性,即产品功能没有剩余


2、结构设计要合理,重量要轻,加工工时要少


3、结构材料选择要合理,材料利用率要高


4、配套件选型要合理,尽可能选用标准化的配套件


5、重复使用已有部件,少出图,避免差错


6、设计与供应商协同,将耗时耗能低附加值部件转给批量大的,能够保证质量的供应商来做


7、设计与制造协同,实现制造本地化,节约运输成本和安装服务成本


三、 设计降成本途径具体分析

1、降低产品设计的复杂性,即产品功能没有剩余


产品功能过剩肯定会增加其成本,如何才能保证功能合适?


一是要按照用户需求进行定制;


二是在重用已有的产品和部件时要去掉用户不用的功能。


但要做到此,必须对产品进行模块化设计;要想做到模块化设计,必须预先要做好产品零部件ABC分类工作和接口属性定义工作,做好3D设计推广应用工作;要做好分类和属性定义管理等工作,则必须选择一个好的PDM平台。


2、结构设计要合理,重量要轻,加工工时要少


合理的结构未必是最优的,反之,最优的结构也未必是合理的。从工程设计的角度要综合考虑结构设计的合理性。譬如:CAE优化后的板厚是9mm,但正常情况下买不到这样的钢板,岂不是白做了?工程上用到的优化方法基本上是多方案对比,选取最合理的。


譬如:原箱型截面的梁由钢板焊接而成,经过CAE计算,满足其应力和变形的条件下,可以将其截面改成工字型,一是可以降重,二是少了一块板,焊接工时减少,达到降成本的目的。若改截面以后不满足要求,可以增加板厚,即使这样的话,也未必能增加许多重量,但焊接工时还是减少了。降成本要综合考虑。


3、结构材料选择要合理,材料利用率要高


指的是要合理选材,其前提必须是经过CAE仿真计算。譬如:对于Q235A,Q345B和Q390等板材来讲,同一板厚下,由于其许用应力不同,则设计计算验证的结果可能就不同,若Q235A没过,应力超出其许用值,材料利用率过高,怎么办呢,一是可以增加板厚,降低应力值,这也就增加了重量,采购费用可能也增加;二是可以改为用Q345B取代Q235A,保持板厚不变,或者再减薄一些,这样重量可能降低,采购费用未必增加,材料利用率比较合理。若用Q235A通过,应力水平较低,则意味着材料利用率也低,因此应该进行优化设计,降低重量,从而降低成本。


4、配套件选型要合理,尽可能选用标准化的配套件


这是非常重要的。若选用非标配套件,譬如大型回转设备中用到的回转大轴承,一是供应商需要重新设计图纸和工艺工装,价格高周期长;二是质量及可靠性需要验证。


但若选用标准配套件,其回转直径未必满足要求,怎么办?要想解决此问题,我们可以选最大直径的标准配套件,尽管未能达到设计直径的要求,但可以通过CAE技术修改大轴承下的钢结构来满足要求,这样就将非标配套件变为标准配套件,降低设计成本。


5、重复使用已有部件,少出图,避免差错


若一个产品设计中有80%是重用部件,这将是一个非常好的设计。重用的好处一是设计周期短,质量有保证;二是工艺工装也重用,省工省时。但要做到这一点,必须要有一个合适的支撑平台-PDM,通过PDM实现零部件分类管理和快速检索重用,为模块化设计和成组制造奠定坚实的基础。但被定义为重用的部件一定是经过CAE技术验证的结构是最合理的,重量是最轻的,功能是最合适的。


6、设计与供应商协同,将耗时耗能低附加值部件转给批量大的,能够保证质量的供应商来做


应用PDM平台实现产品结构可视化和文档可视化管理,将外购(协)配套件及其附属装置转移给与供应商来做,通过PDM权限控制供应商应该看到的接口尺寸和相应图纸,既做到安全保密,又解脱设计人员,快捷、省时。


7、设计与制造协同,实现制造本地化,节约运输成本和安装服务成本


应用PDM平台实现产品结构可视化和文档可视化管理,尽可能用本地化制造,实现设计制造异地化。加工制造人员在制造之前可以浏览CAE仿真模型和数字化虚拟样机,及时了解产品部件信息,甚至进行异地工艺审核和备料准备,提高加工制造质量,节省运费和售后服务费用,降低成本。



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