優勢設計

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　　優勢設計是指為產品創建競爭優勢的設計思想、原理和技術，是一種面向市場競爭、創造產品競爭優勢為目的的設計。

　　“優勢設計”區別於“常規設計”，主要在於它是一種面向市場構築競爭優勢的設計。其主要特點在於：

　　1.面向市場。

　　常規設計大多是純技術的設計，而優勢設計關註產品的市場效果，認識到市場的偏好性、多變性以及市場對產品的認同性，逐漸接受了TQCSE模式所蘊涵的先進思想，把時間準確性(Time)、質量可靠性(Quality)、成本合理性(Cost)、服務周到性(Service)和環境友善性(Environment)有機結合起來，實現儘可能短的市場響應時間、儘可能高的產品質量、儘可能低的產品成本、儘可能好的產品服務和儘可能低的環境影響。

　　2.註重戰略性的分析、預測和大勢研判。

　　市場總是在不斷變化的，優勢設計必須善於進行產品替代趨勢的前瞻性分析和預測，能率先探尋出未來市場占主導地位的產品和技術方向，創造新的消費。對於大部分消費者來說，他們的消費目的並不是明確的，也不是凝固不變的。但這並不是說生產商可以控制人們的消費。消費者在潛意識裡知道自己需要什麼，但卻無法明確地告訴你，這種需求是有待喚起和挖掘的，當你設計生產出他們所中意的產品時，就會刺激他們的購買欲望。

　　3.發現優勢、培植優勢，並不斷吐故納新。

　　優勢設計要求設計人員具有敏銳的洞察力，善於發現優勢並能做出全面評估和取捨，給予必要的支持和培育，使優勢得以發揚和強化。同時也要認識到優勢只是階段性的，必須跟蹤技術和市場的變化，蓄積新的優勢，以增強對市場的快速響應能力。

　　4.是一種“產品實現過程”的設計。

　　所謂產品實現過程是指產品從“搖籃到墳墓”的全過程，包括：滿足顧客的需求和產品應實現的需求定位；制訂產品開發計劃、設計產品及該產品的製造工藝；考慮滿足產品生命周期的各種條件，諸如銷售、維修、回收和處理；最後組織產品的生產過程並監控生產過程。優勢設計使產品實現過程建立相互協調的聯繫，並且開發、吸收和集中有效的設計技術到整個產品實現過程的各環節中去。

　　優勢設計思想是面向21世紀的設計思想，它的實施將促進一系列設計方法的廣泛運用和創新，通過團隊協作與過程重組，使產品設計得到優化，並延伸到產品的製造過程和製造環境，直至產品壽命終結的全過程，以更大的柔性保證產品最終的TQCSE指標。

　　一、優勢設計的數字化

　　數字化是當今優勢設計的基礎和核心內容，是優勢設計成敗、優劣的關鍵，是網路化技術、並行技術、虛擬技術等先進技術手段的基礎。所謂數字化是以電腦的軟硬體為支撐，將自然界的連續物理現象，模糊的不確定現象，以及人的經驗與技能等離散化，進而轉化為數字信息。數字化建模是數字化的關鍵，它由幾何建模(線框建模，曲面建模，實體建模)思想，逐步發展到現在的特征建模(造型)思想。特征建模不僅可以提供完備的產品幾何形狀的數據，而且還可以提供反映產品設計意圖的工藝及性能等要求的數字化信息。

　　它主要包括：1.產品的數字化建模。以電腦能理解的方式給出產品生命周期全過程，包括設計、生產、銷售、維修、回收等的數字化信息；2.產品的數字化工具，即廣義的電腦輔助工具，可將產品生命周期全過程的信息自動數字化；3.產品數據管理(PDM)即用電腦對產品設計開發與生產全過程中的大量數字化信息進行全面的管理與控制(數據的整理、分析及數據開采等)。

　　二、設計的並行化

　　傳統的產品設計與開發過程，是以順序的任務方式進行的。過程被分割成串列的若幹階段，下游階段的啟動需以上游階段的結束作為前提，階段與階段之間具有較為明顯的停頓和交接，整個過程中信息及各領域產品開發人員間的意見交流僅限於毗鄰的兩個階段，不能在產品的開發設計階段就對產品生命周期全進程中的各種因素考慮周全。

　　美國哈佛商學院的多·克拉克和他的同事曾經做了一個有關汽車產業如何設計與開發新產品的最細緻的研究。他們比較了日本和美國在這方面的相關設計開發計劃，發現日本汽車廠商對於一部新車從概念階段到進入市場的全部工程設計工作所需小時數僅為美國的一半，所需天數是美國的2/3日本的優勢主要歸因於三個組織因素：“重量級”的工程負責人；在產品開發之初解決目標和任務的衝突；同時開展多重設計開發活動，且在各個功能集團之間有著廣泛而詳細的信息交流。而美國汽車廠商沿襲傳統的產品設計與開發過程，有一系列產品開發小組和負責人。在每一階段，參與開發項目的人員是不同的，這就決定了負責某一階段開發的人員或小組只能從本領域相對狹隘的角度去看待與己有關的產品開發階段，並依據本領域的知識和工具去尋求解決問題的方法。隨著各個組完成了自身任務，這一項目就在一個常常被稱為“把它扔過牆”的過程中移交給下一集團。

　　傳統的產品設計與開發過程，由於各功能塊之間的協調非常薄弱，往往忽視了可製造問題、可維護問題、可持續問題及生產成本的控制問題，致使在產品設計甚至製造出來後才發現各式各樣的缺陷，以至於不得不去修改產品的最初設計，從而延長了產品開發周期，增加了成本，最終喪失了市場先機。

　　並行化設計是充分利用電腦技術、通信技術和現代管理技術，對產品設計及其相關過程! 包括設計過程、製造過程和支持過程% 進行並行、一體化設計的一種系統化的工作模式。它統籌產品設計、製造、營銷、維修及回收全過程，打破傳統的部門分割和封閉的組織模式，強調多功能團隊的協同工作，重視產品設計開發過程的交叉、重組和優化。它要求產品設計開發人員從設計一開始即考慮產品生命全周期中的各種因素(加工工藝、裝配、檢測、產品質量、成本、銷售、維護、進度計劃和用戶的要求等)，通過組建由多學科人員組成的產品設計開發隊伍，改進產品開發流程，利用各種電腦輔助工具等手段，在產品開發的早期階段就能考慮下游的各種因素，以提高產品設計、製造的一次成功率，達到縮短產品開發周期、提高產品質量、降低產品成本，從而增強企業競爭能力的目標。並行設計充分體現了現代設計所必須的各個因素：產品設計開發模式的變革和重構，產品設計開發隊伍的合理優化，資源的合理組合及協調的工作環境。

　　三、設計的虛擬化

　　虛擬化、虛擬設計、虛擬產品開發和虛擬現實技術等是以電腦模擬和產品生命周期建模為基礎，集電腦圖形學、人工智慧、網路技術、資料庫技術、並行技術、多媒體技術和可視化技術為一體的綜合系統集成技術。利用這樣的設計手段，設計人員可以通過多種感測器與多維的信息環境進行自然地交互，從定性和定量綜合集成環境中得到感性和理性的認識，進而幫助深化概念和萌發新意。它可以表示任意3D產品及其所處的3D環境，重構人和信息技術之間的界面，不論它是現實的或抽象的。虛擬技術提供的可視化，不只是一般幾何型體的空間顯示，而且可對雜訊、溫變、力變、磨損、振動等予以可視化，還可以把人的創新思維表達為可視化的虛擬實體，促進人的創造靈感進一步升華。因此，在虛擬狀態下，可以對產品生命周期的全過程(設計、加工製造、裝配、性能分析、使用及回收等各個環節)進行可視化跟蹤描述，更加強調在物料未形成物理模型，即產品加工之前，產品設計的高度可行性和可靠性，使在投入資金比例大的製造等後續階段的產品開發風險率降到最低限度。

　　克萊斯勒汽車公司為迅速推出新產品，應用了虛擬原型技術。該公司的工程師應用虛擬環境實施一個名為克萊斯勒數據可視化(CDV)的項目。通過這個項目的實施，工程師可以檢查Catia軟體所建模型的干涉情況，當找到零件發生互相干涉的地方，工程師可圈出該部位並加上批註，便於修改設計。例如，在98型汽車設計過程中，工程師將許多零件“裝配”在一起，並使整個懸掛裝置象真的一樣“活動”起來，直到其極限位置，以便找出各零件發生相互干擾的地方。

　　結果，藉助虛擬原型發現了1500多處零部件有干涉，併在製作第一個物理原型之前就進行了改正，避免了幾百萬美元的損失。知識經濟時代為我們革新設計思想和設計手段提供了契機，同時也使企業產品設計開發麵臨嚴峻的挑戰。我們必須認真研究當代設計思想及其方法的創新趨勢，縮短該領域我們與世界先進水平的差距，充分利用現代的、高科技的創新設計手段和技術來改造傳統的產品設計方法，提高設計效率和設計質量，開發出更多具有市場競爭能力的、擁有自主知識產權的產品。