产品设计的经济性分析

胡大云 周 恒

摘要:本文从产品设计的基本概念出发,讨论了产品设计的经济性,进而提出了产品设计中经济控制的方法,最终解决了产品设计的经济性的问题。

关键词:产品设计;经济性;经济设计;价值工程

产品是人类维持日常生活,从事生产实践和开展社会活动必不可少的物质资源。它是具有实用功能的物品,又是具文化形态的艺术品。产品设计是为满足人们使用、心理及视觉需要,在产品生产前所进行的创造性构思与规划,通过图样、模型或样品表达出来。其设计成败,最终由消费者来裁判。因此,产品的设计不仅是功能设计、造型设计、结构设计问题,更是一个经济设计问题。

1 产品设计的概念[1]

产品设计即是对产品造型,结构和功能等方面进行综合性的设计,以便生产制造出符合人们需要的实用,经济,美观的产品。产品设计是与生产方式紧密联系的设计,是达成最合目的的,实用的有具有美感的系统化设计。

2 产品设计的经济性

2.1 产品功能设计的经济性

产品的功能包括必要功能和多余功能。其中,为广大用户所需要的功能为必要功能;另外一些用户用得少或根本不需要或过高的功能则为多余功能。设计师在设计时应首先保证必要功能,这是使产品取得市场占有率的必要条件,减少甚至剔除多余功能;其次要保证产品在使用的过程中能可靠地实现必要功能并延长使用寿命,以此来追求产品寿命周期的最低成本,达到技术和经济的最佳匹配,从而取得产品的价值的最大化.当然增加产品的功能必会提高产品的价值。然而,有关数据表明,如果产品功能的提高只是建立在保留必要功能的基础上提高其多余功能,以迎合部分消费者的消费需求,不仅会增加产品的生产成本,而且造成绝大多数情况下的功能浪费,实际是使产品的价值降低。所以“功能合适”原则是实现产品的功能和成本合理化的根本,是提高产品经济价值的重要手段。

2.2 产品结构设计的经济性

产品结构设计应解决产品零件与零件之间、零件与部件之间以及部件与部件间的连接问题。由于结构不同,生产难易程度不同,转移到产品中的成本也不同,所以结构的工艺对整个产品的生产成本影响重大。合理的结构设计,会提高产品的结构工艺性,有助于节约材料,缩短加工工时、提高劳动生产率,保证产品质量,即有利于降低产品的成本[2]。

它可以通过下列手段来达到: (1)确定合理的结构参数,结构参数是保证产品质量和生产成本决定因素之一;如书桌,选用薄点、轻点;质量次点的材料,采用结构简单点的构造,当然会降低成本,但容易损坏;反之,成本必然提高。一般而言,过分追求耐用会使成本过高,而一味降低成本,则使产品很不耐用,这都是不可取的,设计师应在两者之间确定合理的平衡点。结构参数就是这个平衡点的参照值。(2)采用节约材料的结构就是降低材料的成本。(3)尽量使类似零件的尺寸相同,在同一和不同产品中采用同样的零件。一般而言,零件的批量越大,其生产成本越低。(4)尽量采用标准件或批量生产的外购件,以便于修理和替换,同时加工经济,质量可靠; (5)采用模块化组合结构,将产品的部件模块化,可大量生产并多次使用; (6)采用可拆卸设计,一方面降低产品报废后的拆卸成本,另一方面也便于产品的分类回收再利用;

2.3 产品造型设计的经济性

产品造型设计的结果是通过人们的视觉印象表现出来的,作为产品,若缺乏美感,很难唤起顾客的购买欲;作为生活用品,人们天天面对,视觉感受影响人的生活质量。因此,在充分体现造型艺术性的条件下尽可能采用简洁大方的造型,降低生产成本,使产品“物美价廉”,获得市场高效率的回报。

2.4 产品材料选择设计的经济性

材料是使产品实物化的载体,产品材料种类多,不同的材料有不同的加工工艺,不同的结构和不同加工设备,有不同的成本构成,因此材料的选择会直接影响产品的质量、成本、价格[3]。显然,在保证产品合理功能的前提下,选用价廉的材料会降低产品的总成本。但实践表明,有时选用成本虽高但性能更优的材料,由于其产品使用寿命更长、维修费用更低、能耗少等多方面优点,从产品总成本的角度来考虑,反而是经济的。总之,材料的选择应在保证用户要求的必要功能的前提下,以寿命周期的最低成本为经济目标,而不是单纯考虑生产成本的降低。

2.5 产品设计的制造成本分析

产品只有经过制造才能将设计图纸转化为实体,其制造方法的选择是产品设计过程中不可缺少的因素,它同样会影响到产品的成本。一件产品只能选用一种加工方法制造的情况是很少的,通常是同时有几种加工方法都能达到产品的造型要求,这时选择一个合适的制造方法就显得尤其重要。产品制造方法的选择不仅与产品的造型结构、材料的种类、加工精度的要求有关,还与产品的批量大小以及企业的加工设备有关。不同的加工方法由于加工工序不同,对材料的利用率不同,能达到的加工精度也不同,因此对产品的制造成本的影响也将是不同的。所以,按照价值工程理论,评价产品的制造成本可通过以下几个方面进行考量:将材料加工成产品的总工序成本;对材料的利用率高低;加工方法对材料在使用过程中的性能和行为的可能影响等。如高分子材料相比于金属材料而言,其加工工序短、材料利用率高、表面效果好,加工成本低,因此应用越来越广泛。

3 产品设计阶段的成本控制方法

产品设计阶段的成本控制不是简单的成本降低,而在成本避免,立足预防,可采用以下种方法:

3.1 规划产品层次的目标成本

由于目标成本=目标售价-目标利润,首先应从销售入手,研究预测出具有特定性能、品质和特点的产品消费者愿意支付的价格,了解市场竞争对手相同产品或类似产品的性能、品质、特点和价格,制定出目标售价后,根据企业中长期的目标利润计划及货币时间价值确定目标利润率,倒推出目标成本,并对竞争对手的成本进行估计和分析,推断出竞争对手的成本。若企业目标成本高于竞争对手实际成本,要查找原因,修改目标成本。产品目标成本确定后,进行目标成本的分解和传递。首先按零部件细分,按上述同样的方法计算分解出每种零部件的单位目标成本。按产品的结构层次,将各零部件的目标成本分解并传递给第二层次的零部件,以此类推直到最后层次。这样就将产品目标成本的压力传递给各零部件,实现目标成本,生产阶段目标成本、销售阶段目标成本和顾客使用目标成本。将成本压力分解和传递到具体部门,形成多方面多角度的成本控制。目标成本最终确定后,应列入《设计任务书》中,作为设计、评价和决策依据。

在设计结构、确定尺寸和选择材料时,同时考虑产品的功能、特点和目标成本。对于零部件结构设计人员来说,其目标是设计出符合顾客需求并具有良好品质及功能的产品,且达到目标成本。至于是通过降低原材料费用,还是降低加工费用来达到目标,则由各设计部门的创意而定。这样可充分发挥设计者的创造力,促使设计开发的产品具有竞赛性。

3.2 价值工程分析法[4]

所谓价值工程是指对产品设计的各个阶段进行技术经济分析,以提高产品的功能和价值并降低成本的技术经济方法。相应的价值工程分析法就是以提高实用价值为目的,以功能分析为核心,以科学的分析方法为工具,用最低成本实现产品的必要功能。

将价值工程分析的原理用于产品设计中,首先要确定影响产品销售的主要因素(如造型、风格、价格等)和影响企业利润的主要因素(如成本、销售价格、费用等),以功能为中心,对技术、经济进行综合分析,运用系统工程的原理,将定性分析的灵活性和定量分析的精确性相结合,以最低的成本实现产品的必要功能。运用该功能分析,提高产品价值的设计方案有五种:(1)成本不变,设法提高功能。一般可通过改进设计,改进工艺等实现成本不变的情况下提高产品功能。(2)功能不变,设法降低成本。这是提高价值的一条常用途径,一般在保持原有功能的前提下,通过改变实现功能的手段来降低成本。(3)既提高功能,又降低成本。这是最理想的方案。新的发明创造,新的科技成果,使设计上采用先进的结构,既可改进产品性能,从而降低成本。(4)成本略有提高,功能较大的增强。这也是常用到的方案,如通过技术改造,工艺革新,使用了新设备,新材料,产品成本有所提高。但使产品的功能得到大大的提高,因此价值也相应高了。(5)功能稍降,但成本大幅度降低。在不影响产品主要功能、基本使用功能的前提下,适当降低一些次要功能,可使成本有较大幅度下降,提高价值。如针对不同层次的消费者的需要,取消一些他们认为多余的功能,从而节约成本。

4 总结

总之,价廉物美、使用寿命长、安全性能好,是保证产品具有良好市场竞争力的关键,设计师应正确处理好产品的功能和成本之间的关系,并将规划产品层次的目标成本和价值工程意识纳入到产品设计中,才能使产品在激烈的市场竞争中,立于不败之地,为企业赢得市场。

参考文献

[1]尹定邦.设计学概论[M].文化部全国高等艺术教育“九五”规划重点教材.湖南:湖南科学技术出版社,2003.

[2]阮宝缃.工业设计机械基础[M].机械工业出版社,2002:256-257.

[3]王章忠.李芳.具有价值工程意识的材料选择原则[J].机械设计,2003,(1):21-22.

[4]荆雷.设计概论[M].中国高等艺术院校设计学科教学丛书.河北:河北美术出版社,2004.