深度解析产品设计质量指标

对于产品设计质量的评价指标的选择与制定，是能否准确评价产品设计质量的关键，其主要内容是机器的功能和性能。机器的功能常常包括基本功能和辅助功能两类，而性能则包括结构性能、工作性能和工艺性能，此外，还有一些其他指标，下面从这几方面加以说明。

（1）基本功能 在第3、4章中已经指出，对于一般机械设备，其基本功能通常是对某种物质进行处理，改变其几何形态、物理形态、化学组成和生理机能等。例如，起重机或输送机用来转移物质的几何位置；运载工具（飞机、车辆和船舶）将旅客和货物从出发地运送至目的地，用来改变物质的位置；机床用来改变零件的几何形状和尺寸；气体压缩机和风机用来改变气体的物理参数：压力大小、流动速度和温度；水轮机、火力和核能发电汽轮机组、燃气轮机等将水的能量、蒸汽的能量和燃气的能量转变为电能；化工机械可通过将某些化学元素的分解和合成制造出新的化学物质；还有一些生物机械设备用于改变生物体的生理机能，这些都是机械类产品的基本功能。

（2）辅助功能 一般机器除基本功能外，还有以下辅助功能：

1）物质的输送功能。绝大多数机器的基本功能是用来处理某种物质，因而机器中常常包含有物质的传输系统，或称为物质流。

2）物质装夹功能。有些机械，如各类机床，在加工之前，被加工工件及刀具都必须进行装夹。

3）执行机构的运动功能。机器在工作过程中，有的执行机构运动状态单一，而有的却需要专门的辅助设备进行控制，如振动筛工作筛体就在一定的振动幅值内运动，而打桩机则需要多个机构的配合，如行走机构与升降机构等运动功能。

4）执行机构的动力功能。执行机构都需要动力来驱动，有的机器采用直接驱动方式，有的采用间接驱动方式，但其动力功能性质都是一样的，有电能、液压等。

5）操纵系统的指令功能。

6）信息传输与处理功能。

（3）结构性能

1）人机安全性。

①对于操作人员人身安全的考虑。

②对于外部人员人身安全的考虑。

③对于机器本身安全性的考虑，如安全系数选择的大小。

④有无安全的检测系统和装置。

2）工作可靠性。

①对关键零部件有无进行可靠性分析。

②对机器总体有无进行可靠性分析。

③关键零部件的设计有无借鉴已使用的相似机器的使用结果及情况。

④所设计的同类机器有无使用先例。

3）使用耐久性。

①产品在实际使用过程中，关键设备的耐久性情况。

②整个系统的使用耐久性情况。

4）材质适应性。

①使用材料是否能够适应环境。

②工作环境的恶化或改变，是否因材质而影响产品正常工作。

5）结构紧凑性。

①结构的布置是否紧凑和合理。

②在机器正常工作的情况下，结构和系统是否可能缩小空间，以减小机器的体积。

6）环境无害性。

①产品在使用过程中是否给周围环境带来不良的影响，是否存在污染和破坏环境的隐患等。

②是否对设备的报废对环境的影响情况进行过考虑。

7）造型艺术性。检验产品机械结构和外形的造型，是否具有一定的艺术性。

8）设计经济性。

①产品设计构成的成本是否经济。

②产品的生产制造成本是否符合经济性原则。

（4）工作性能

1）功效实用性。产品使用者最为关切的就是产品在使用过程中的工作效果，功效实用性就是对产品在实际工作过程中能否完成所要求执行的工作任务。

2）工作稳定性。

①对设备关键零部件有无进行稳定性分析。

②对机器总体结构有无进行稳定性分析。(www.xing528.com)

③是否考虑产品在长期工作过程中的稳定性问题等。

3）指标优越性。

①是否在功效实用性的基础上考虑使产品获得更高的工作效率。

②是否使机器在工作时获得较理想或最佳的技术指标。

4）操作宜人性。

①考虑机器在工作时使操作人员具有良好的操作条件和环境。

②是否具备较高的自动化与智能化程度。

5）设备动力性。

①设备动力的选择是否满足产品所有功能的要求。

②设备的动力性能符合最佳配置原则，既不浪费动力，又能有效地使设备实现高效运行

6）状态测控性。设备工作状态和工作参数的可测和可控是体现产品先进性和智能化程度的重要指标，产品的设计要考虑设备的可测性与可控性，以使设备获得良好的性能指标。

7）故障可诊性。

①在机器运行时是否能够对发生的故障进行检测。

②当机器出现意外情况时，能否及时采取相应的策略和措施，对机器可能出现的故障进行较准确的诊断和预防。

8）使用经济性。机器的功效实用、运行稳定、指标优越、操作宜人、状态测控、故障诊断等都与使用过程的经济性有着密切的联系，要对所投入的费用与可能获得的成效进行对比，即要对使用过程中的经济性进行分析。

（5）工艺性能

1）制造工艺性。

①产品的制造工艺性是否在设计时得到充分考虑。

②对制造工艺性的考虑是否全面及其深入程度。

2）零件规范性。

①零部件的规范性程度将影响加工和制造工时，影响产品的制造成本和生产周期。

②全面和深入地考虑设备的标准件、通用化和对产品系列化程度，这是一项十分重要的工作。

3）容差合理性。容差指的是产品及其零部件的公差配合、尺寸精度和表面粗糙度等，容差的合理选择关系产品的性能和质量，关系加工制造的难易程度、能否节约制造成本和缩短制造周期等。在产品设计时必须给以充分考虑。

4）生产时间性。

①产品的设计与生产周期。

②同时要考虑产品投入市场的时间性及其机遇性。

5）设备维修性。在设计产品时要考虑产品的维护与检修，方便的维护与检修将缩短检修时间，降低维修成本；还要考虑设备的再制造，即对机器的易损坏零部件进行修复，以便进一步延长设备使用寿命。

6）装运可行性。

①在满足结构紧凑性的条件下，是否考虑了拆装和运输的可行性。

②是否考虑装运过程中拆装与搬运等的方便性和安全性。

7）报废回收性。考虑到产品的报废与回收，这既有利于保护环境，又有利于废品再利用，对建立一个环境友好型和资源节约型的社会是有益的。

8）制造经济性。产品制造工艺性、零部件规范性、生产周期、机器维修、运输与拆装、报废回收等都与制造过程中的经济性有直接关系。

（6）其他评价指标

1）反映实际情况的准确性。主要评价设计过程中建立的数学、力学模型是否符合实际，是否考虑实际存在的非线性与非稳态因素。

2）计算方法。在产品设计过程中必然涉及相关构件的力学计算，并且这些计算结果的精确度是否会影响产品的质量，计算过程与方法是否粗糙等情况也要给以考虑。

3）干扰因素。设计过程中是否考虑产品使用环境中的噪声以及其他干扰，产品本身是否存在一定的干扰因素（例如噪声等）等。

（7）用户的一些特殊要求

1）第一特殊要求。

2）第二特殊要求。