Новый дизайн продукта имеет решающее значение для выживания большинства компаний. Хотя есть некоторые фирмы, которые претерпевают очень незначительные изменения в своих продуктах, большинство компаний должны постоянно их пересматривать.
В быстро меняющихся отраслях внедрение новых продуктов - это образ жизни, и были разработаны очень сложные подходы к внедрению новых продуктов.
Производственные затраты, а также затраты на гарантийное обслуживание и ремонт в значительной степени зависят от дизайна продукта.
Таким образом, было установлено, что в General Electric 75% его производственных затрат определялись конструкцией, обнаруживая аналогичные пропорции в других компаниях.
Например, в Rolls Royce дизайн определяет 80% конечных производственных затрат, а в General Motors дизайн влияет на 70% производственных затрат на трансмиссии грузовых автомобилей.
Теперь, каков смысл вышесказанного? Эти статистические данные ясно показывают, что значительное сокращение производственных затрат возможно, если уделять больше внимания дизайну.
Решения, принимаемые во время проектирования, оказывают доминирующее влияние на стоимость продукта, способность соответствовать спецификациям и время, необходимое для вывода нового продукта на рынок.
После того, как эти решения приняты, стоимость изменений дизайна может быть огромной.
Значительные улучшения зарегистрированы с точки зрения затрат и качества в результате упрощения конструкции, поскольку это облегчает производство и сборку.
Сокращая количество деталей, снижаются материальные затраты, сокращаются запасы, количество поставщиков и сокращается время производства.
Другим прямым эффектом является снижение затрат на управление закупками, поставщиками и складами.
Различные исследования и проведенные исследования показывают, что время и стоимость сборки пропорциональны количеству деталей, которые собираются.
IBM получила много важных преимуществ, разработав новый матричный принтер Proprinter.
До этого IBM поставляла принтеры, производимые корпорацией Seiko Epson, которые считались недорогим мировым поставщиком. Что сделала IBM? Я проектирую принтер с на 65% меньшим количеством деталей.
Они были сконструированы таким образом, чтобы детали и узлы можно было собирать под давлением без использования винтов. Это привело к сокращению времени сборки примерно на 90% и значительному снижению затрат.
Дизайн должен быть согласован с производством, чтобы производить изделия постоянного качества с минимальными отходами. Например, для компании является нормальным заменить детали, которые повреждены во время тестирования продукта, на более сложные эквиваленты.
Это действие только увеличивает производственные затраты. Опция заключается в изменении дизайна продукта на основе наименее дорогих деталей. Таким образом, часовая мастерская в Японии обнаружила, что при использовании дешевого конденсатора вариации в менее дорогих кристаллах компенсируются и при этом остаются очень точными.
Многие аспекты дизайна продукта могут отрицательно повлиять на простоту изготовления, в дополнение к соответствующему качеству.
Игнорирование последствий, порождаемых проектными решениями, является довольно распространенным явлением в традиционных компаниях, учитывая, что те из них, которые связаны с парадигмами, более не соответствуют новым реалиям в научных, технологических, социальных и экономических вопросах. В этих организациях не хватает здравого смысла при разработке продуктов, что приводит к ряду проблем в области производства.
Компонентам даны допуски без привязки к возможностям доступных процессов.
Слишком много компонентов, предназначенных для одной сборки, и у них нет подходящей конструкции, чтобы использовать в своих интересах силы, создаваемые процессом; порождает сбои в усилиях по механизации, сборке и разным видам крепления.
Простые детали конструкции могут в высшей степени изменить уровень инвестиций, необходимый для производства. Влияние дизайна на себестоимость продукции показано ниже, как и результаты различных исследований, проведенных в компаниях в США и Европе.
Дизайн мирового класса достигается за счет комплексной разработки продукции, которая сочетает в себе потребности и опыт всех участников.
Стоимость конечного продукта - это вопрос, который должен быть принят отделом или ответственными за дизайн как такой же важный фактор, как и любой другой.
Разработка нового продукта оказывает существенное влияние на функционирование операций, потому что любой новый продукт, который разрабатывается, должен производиться операциями. Существующие операции могут ограничивать разработку новых продуктов.
Решения о продукте являются обязательным условием производства. Спецификации продукта должны быть даны операциям до начала производства и до того, как операции смогут принять некоторые важные решения.
Операционные решения, такие как проектирование процесса, не должны ждать завершения разработки спецификаций продукта, поскольку они должны приниматься одновременно с разработкой продукта.
Упрощение дизайна
Такие системы, как групповые технологии, анализ стоимости, анализ причинно-следственных связей, методы Тагучи, одновременное проектирование, проектирование для производства, проектирование для сборки и автоматизации, все сходятся в одной большой цели, которая предназначена для простота.
Этот упрощенный дизайн продукта обладает двумя уникальными характеристиками:
- Сокращение количества составных частей продукта; и использование стандартных деталей.
Когда эти две характеристики достигнуты, это достигается:
- Сократить производственные затраты. Сократить сроки доставки. Уменьшить уровень неопределенности. Лучший баланс в операциях. Сократить запасы. Сокращение физического пространства, предназначенного для запасов материалов и комплектующих. Якобы улучшить уровень качества. Повысить надежность. Упростите обслуживание. Повысить адаптивность. Автоматизируйте деятельность и процессы. Упростите поток входов и компонентов. Лучший мониторинг и контроль материалов.
Техника, называемая «дизайн для технологичности», направлена на упрощение дизайна, чтобы сделать его технологичным.
Акцент делается на сокращении общего количества деталей, количества различных деталей и общего количества производственных операций. Для этого используется программное обеспечение для анализа конструкции и выявления возможностей для упрощения сборки продукта.
Этот тип программного обеспечения шаг за шагом разделяет сборку, задает вопросы о деталях и сборочных узлах и предоставляет сводную информацию о количестве деталей, времени сборки и минимальном теоретическом количестве деталей и сборочных единиц.
Использование программного обеспечения позволяет дизайнерам изучать простые производственные принципы, аналогичные анализу надежности, ремонтопригодности и безопасности.
В одном примере предложенный дизайн нового электронного кассового аппарата был проанализирован с помощью программного обеспечения Design for Manufacturing (DPM). В результате количество деталей сократилось на 65%. Человек без использования винтов или гаек может собрать регистр примерно за одну минуту и тридцать секунд.
Этот упрощенный терминал был выпущен на рынок всего за 24 месяца. Это упрощение конструкции уменьшает ошибки сборки и другие источники проблем с качеством при изготовлении.
Таким образом, упрощение дизайна продукта позволяет компании стать более конкурентоспособной. Сокращение количества деталей и их стандартизация являются фундаментальными характеристиками, позволяющими конкурировать на глобализированных рынках.
Этапы дизайн-проекта и его значение
Каждый дизайн-проект должен состоять из пяти этапов, а именно:
- Концепция. Состоит из подготовки предварительного проекта спецификаций. Прием. Это показывает, что спецификации достигаются с помощью математических расчетов, эскизов, экспериментальных моделей, моделей или лабораторных испытаний. Исполнение. Состоит в подготовке нескольких моделей из работ предыдущего этапа, строительство опытных установок как продолжение лабораторных экспериментов. Адекватность. Стадия, на которой проект приобретает форму, позволяющую интегрировать его в организацию и привести в соответствие с окончательными спецификациями. Подготовка производства. Когда произведено достаточное количество для проверки конструкции, инструментов и спецификаций.
Что касается взаимосвязи каждого этапа, перечисленного выше, с затратами, особенно заслуживают внимания следующие аспекты:
- Ориентировочная стоимость проекта должна быть одной из цифр, которые необходимо учитывать на этапе приемки проекта. Что касается концепции, то среди минимальных и основных компонентов, которые следует принимать во внимание: технические или эксплуатационные требования, включая явные заявления о качестве и надежности; предполагаемая цена продажи или цена производства; вероятное количество, которое потребуется, существенно влияющее на дизайн, и, следовательно, первоначальные затраты; и максимально приемлемой стоимости конструкции. Что касается стадии адаптации, необходимо постоянно задавать следующие вопросы: «Эта деталь не должна стоить больше, чем… Может ли она быть изготовлена с таким количеством? Если нет, то как его можно переделать? »
Следует рассмотреть «закон об уменьшении эксплуатационных характеристик при проектировании», согласно которому, чем больше времени затрачивается на проектирование, тем меньше увеличение проектной стоимости, если только значительный технологический прогресс.
Проектные работы стоят дорого: квалифицированный инженер или ученый не только имеет высокую базовую заработную плату, но привлекает значительный вспомогательный персонал и иногда большое количество промышленного оборудования. Часто можно избежать больших постоянных затрат постоянной технической команды, покупая проектные работы.
Самые распространенные ошибки
Существует много аспектов дизайна продукта, которые могут отрицательно повлиять на легкость производственного процесса и, следовательно, на его уровень качества. Некоторые детали имеют характеристики, которые сложно изготовить многократно, или с чрезмерно жесткими допусками.
Некоторые детали могут не иметь деталей для выравнивания или функций, которые препятствуют вставке в неправильном положении.
В других случаях детали могут быть настолько хрупкими или подверженными коррозии или загрязнению, что их часть может быть повреждена при транспортировке или при внутреннем обращении.
Иногда из-за отсутствия тщательности конструкция просто имеет больше деталей, чем необходимо для выполнения желаемых функций, и тогда возникает большая вероятность ошибок при ее сборке и последующей эксплуатации.
Таким образом, проблемы с дизайном могут возникать в виде ошибок, плохой производительности, повреждения или неисправности во время изготовления, сборки, тестирования, доставки и конечного использования.
Дизайн и качество
Дизайн продукта влияет на качество в двух основных аспектах: на заводе поставщика и на заводе-изготовителе. Частой причиной неудобств с поставщиком являются неполные и неточные спецификации, касающиеся статьи, которую они должны предоставить.
Это часто случается с заказными компонентами, и это происходит либо в слабых местах в процессе проектирования инженерами, либо в слабых местах в управлении закупками и заказами.
Таким образом, чем больше число отдельных сторон и чем больше поставщиков, тем больше вероятность того, что поставщик получит неполную и неточную спецификацию.
Эти недостатки могут быть уменьшены путем разработки продуктов с меньшим количеством деталей, высоким уровнем стандартизации и выбором из нескольких надежных поставщиков.
В производственных и сборочных процессах существует множество проблем и недостатков.
Например, в конструкциях со многими деталями может быть смесь частей, нехватка компонентов и большее количество отказов или ошибок в проведенных тестах.
Если некоторые части похожи, но не идентичны, шансы на то, что владелец будет использовать неправильную часть, увеличатся. Части или компоненты, в которых отсутствуют детали для предотвращения вставки на месте или в неправильной ориентации, могут привести к неправильной установке или сборке.
Сложные этапы сборки или присоединение к процессам, в которых используются хитрости, могут привести к неправильным, неполным, ненадежным или другим неудачным сборкам.
Наконец, не принимая во внимание конструкцию, условия, которым должны подвергаться детали во время их сборки, такие как влажность, температура, уровни вибрации, статическое электричество и пыль, могут вызвать сбои во время их последующих испытаний и использование.
Дизайн для облегчения производства - это процесс проектирования продукта таким образом, чтобы его можно было производить с минимальными затратами труда, денег и отходов и с наивысшим уровнем качества.
Основными целями являются улучшение качества продукции, повышение производительности, сокращение времени готовности продукта и обеспечение гибкости для адаптации к будущим рыночным условиям.
Цель этого процесса состоит в том, чтобы избежать конструкций изделий, которые только упрощают сборочные операции, но требуют более сложных и дорогостоящих компонентов или которые упрощают изготовление компонентов, но усложняют процесс сборки, а также простых и дешевых конструкций. продукт, который сложно или дорого поддерживать и обслуживать.
Основные методы проектирования
Создание места для следующих практик приводит к более эффективным и действенным проектам, которые способствуют новым практикам управления.
- Анализ требований к проектированию с особым акцентом на статистические исследования. Определение реальных возможностей процесса производства проектируемых компонентов в рамках установленных спецификаций и допусков. Выявление и оценка потенциальных проблем качества. Выбор процесса производственные процессы, сводящие к минимуму технические риски. Систематическая оценка отдельных процессов в реальных производственных условиях.
Руководство по проектированию для улучшения качества
- Минимизируйте количество деталей или компонентов. Минимизируйте количество номеров деталей. Дизайн для достижения эффективности. Метод Тагучи. Устранение настроек. Облегчить сборку и доказательство отказов и ошибок. Использование повторяемых и четко понятных процедур. Выбор компонентов, которые могут пережить операции процесса. Разработка эффективных и адекватных тестов. Распределение частей, чтобы закончить процесс надежно. Избегайте технических изменений в продуктах на рынке.
Эффект рычага
Удвоение количества времени, ресурсов и усилий в проектной работе, разъяснение того, что последовательным и систематическим образом, позволит значительно сократить общие производственные затраты.
Поэтому мы сталкиваемся с фундаментальными стратегическими издержками. Это тип затрат, увеличение которого позволяет посредством: обучения, планирования, совместной работы, сравнительного анализа, анализа стоимости, ретроинжиниринга, реинжиниринга продукции и одновременного проектирования; Сократите время между началом процесса проектирования и временем выпуска продуктов на рынок, последовательно уменьшайте затраты, делая целевые затраты осуществимыми, и повышайте доходность активов, одновременно достигая более высокого уровня удовлетворенности в клиенты, потребители и пользователи.
Обучение и образование в рамках так называемого управления знаниями и интеллектуальными активами имеют решающее значение и имеют фундаментальное значение, когда речь идет о творческом совершенствовании дизайна продукции.
Проектирование надежности, ремонтопригодности, безопасности и других параметров должно выполняться с одновременной целью минимизации затрат. Формальные методы достижения оптимального баланса между производительностью и стоимостью включают как количественные, так и качественные подходы.
Количественный подход использует соотношение, которое связывает производительность и стоимость. Это соотношение говорит о том, что получается за каждую потраченную денежную единицу. Это соотношение очень полезно, особенно для сравнения альтернативных подходов к проектированию для достижения желаемой функции.
Различные подходы были разработаны для обеспечения баланса между производительностью и стоимостью.
Ценность инжиниринга - это метод оценки дизайна продукта, чтобы гарантировать, что он обеспечивает основные функции при минимальных общих затратах для производителя или пользователя.
Дополнительным методом является подход «дизайн для затрат». Это начинается с определения целевой цены на продукт и желаемой функции, а затем продолжается разработка и оценка альтернативных конструкций.
Инжиниринг определяет стандарты производительности, необходимые для продуктов и деталей, процессов, материалов, инструментов и отделки, на основе проверяемых характеристик и экономических степеней однородности.
Вы должны разработать продукт и процедуру изготовления. Желательно, чтобы все известные факторы функционировали в соответствии с прогнозом, исключая все другие возможные факторы.
Но технические проекты, операции и меры не являются безошибочными. Конструкции и спецификации факторов производства сложны и редко завершены.
Одни и те же факторы часто нестабильны, конструкции иногда носят эволюционный характер, и требования часто приближаются к текущим результатам.
При слишком широком распространении импульса массовых операций и полной нечувствительности к операционному контролю неясные отклонения от стандартов приводят к грудам металлолома и скрытым расходам, которые ошибочно утверждают, что неисправное руководство рассматривает их как нормальные и неизбежные нагрузки.
В компании с годовым чистым производством в 10 000 000 долларов США общепринятый 20% -ный спад прецизионной продукции представляет собой настолько значительную потерю прямых производственных затрат, что был реализован аналитический контроль.
Таким образом, каждая денежная единица, потраченная на эту концепцию, за первый год сократила потери в виде отходов на 15 долларов. Здесь мы снова видим эффект от правильного сосредоточения внимания на стратегических действиях и затратах.
Разработка методов против разработки продуктов
В то время как методика проектирования направлена на создание наилучшего дизайна рабочей станции для данного дизайна продукта с использованием доступного оборудования и инструментов, цель разработки продукта заключается в создании наиболее технологичного дизайна продукта; используя имеющееся или приобретенное оборудование и инструменты или, при необходимости, изготавливая новое, а затем предоставляя лучший дизайн рабочей станции.
Исходя из этого, мы можем перечислить подходы обеих систем следующим образом:
- Метод инженерного подхода
- Дается дизайн продукта (то есть относительно заморожен). Производство и методология следуют за дизайном продукта. Оборудование и инструменты подбираются и располагаются так, чтобы наилучшим образом соответствовать производственному процессу для разработки данного продукта. Оборудование обычно выбирается из того, что доступно в настоящее время. Инструменты приобретаются или разрабатываются в соответствии с выбранным оборудованием.
- Инженерный подход
- Дизайн продукта может быть изменен, чтобы соответствовать желаемой конечной функции продукта при минимальных затратах. Инженер по технологичности является членом команды разработчиков продукта и консультирует дизайнера продукта по доступным производственным альтернативам и их относительным эффектам и затратам. Разработка продукта и разработка процесса являются одновременными и зависимыми действиями. Продукт может быть изменен в соответствии с требованиями обработки для сокращения производственных затрат. Инженер по технологичности оптимизирует самые низкие затраты на проектирование продукта относительно требуемой функции в отношении определения проектных характеристик, которые влияют на возможности / ограничения оборудования, допуски, выбор материала и контроль процесса.Команда разработчиков может указать модификации существующего или приобретенного оборудования или инструментов или предоставить критерии проектирования для приобретения или разработки нового оборудования или инструментов.
Одновременное проектирование
Также называемый параллельным проектированием, это процесс проектирования продукта с использованием всех входов и оценок одновременно и на начальном этапе проектирования, чтобы обеспечить удовлетворение потребностей внутренних и внешних клиентов.
Цель состоит в том, чтобы сократить время между концепцией продукта и его размещением на рынке, предотвратить проблемы с качеством и надежностью и снизить затраты.
Традиционные компании при разработке продукта управляются последовательно, а не одновременно.
Таким образом, отдел маркетинга определяет идею продукта; позже инженер-конструктор создает его и создает несколько прототипов; отдел закупок запрашивает котировки у поставщиков; затем производственный отдел производит единицы и т. д.
На каждом этапе выход отдела «переходит на другую сторону стены» к следующему отделу, то есть очень мало информации во время проектирования воздействия или эффекта, который создается или создается на оставшихся этапах процесса. Как правило, это вызывает постоянные пересмотры, пока не будет достигнут правдоподобный дизайн.
Параллельное проектирование дает значительные преимущества, такие как сокращение инженерных изменений на 75% и сокращение порядка 55% времени от концепции продукта до размещения на рынке.
Выводы
Оптимальное управление дизайном продукта значительно снижает затраты благодаря:
1. Облегчить производственные процессы.
2. Снижение уровня запасов и физического пространства до предназначенного.
3. Снижение затрат, связанных с управлением складом.
4. Сокращение финансовых затрат, соответствующих избыточным запасам.
5. Значительно снижается уровень отказов или недостатков.
6. Благодаря предыдущему пункту, избегая необходимости повторной обработки и корректировки.
7. Облегчение контроля запасов и запросов заказов.
8. Достигайте большего и лучшего контроля компонентов, благодаря меньшему количеству компонентов.
9. Влияние стандартизации на кривую опыта производителя и его поставщиков.
10. Уменьшение количества и времени, соответствующих процессам и действиям по подготовке и замене инструментов.
11. Увеличение масштабов производства компонентов или деталей за счет использования их другими конкурентами, стратегическими альянсами между ними.
Среди заключительных аспектов, которые необходимо учитывать, принципиально важно подчеркнуть важность модульного производства.
Он состоит из подхода, используемого для создания большего разнообразия продуктов из ограниченного числа компонентов для них. Такой подход используется для контроля распространения продукта путем ограничения количества доступных компонентов или модулей.
Библиография
Calitividad - Джон Йорк - редакция Marcombo - 1994
Успешное производство - Джеймс Томпкинс - McGraw Hill Publishing - 1992
Руководство по производству - Alford, Bangs и Hagemann - Noriega Editores - 1997
Промышленное проектирование и управление - Филип Хикс - CECSA - 1999
Развитие продуктов и услуг - Маурисио Лефкович - 2004
