设计更改的目的和作用

在经历了设计和开发的各阶段（特别是评审、验证和确认）之后，会对原有设计内容提出设计更改要求。尤其是在产品投入样机试制后，在样机的装配、试验、使用中，会暴露一些问题，这时则应通过设计更改来解决问题，以确保产品的设计质量。因此，有人主张在设计阶段划分中，要加一个“改进设计阶段”。虽然，这不一定对每个设计都需要，但对多数复杂的研发设计来说，却是必不可少的历程。进行改进设计可以保证提高产品效能和可靠性，并可降低成本，提高产品的经济性。对于新产品开发或已定型生产的产品，按照不同的更改目的，具体分述如下：

（1）变更产品的规格 在这里，规格是指产品标准和产品规范。若由于产品规格不当而导致产品失去市场竞争力时，应毫不犹疑地变更产品规格。产品规格的变更通常出于以下考虑：

1）新产品上市，使原有产品无法与之抗衡，需要提高产品的档次。

2）面向特定顾客的产品，顾客需求发生了变化。为了适应顾客的需要，而改变产品规格。

3）有相当多的顾客在使用中反馈了对原有产品的改进意见，提出了新的要求（如更高的可信性），从营销上看，需要改变产品规格。

4）现有产品不符合新的法规要求，可能导致产品责任的纠纷（如不符合安全、环保、健康的要求）。

5）其他厂家的同类产品发生了质量问题，从中得到借鉴，主动对产品规格的内容进行修订和完善。

6）为了降低市场销售价格，需要简化设计，以降低成本。

7）为了竞争，需要缩短开发周期，因而简化产品规格。

（2）改进设计中的缺陷 由于存在设计缺陷（包括由于经验不足和疏忽导致设计本身的失误），使现行设计不能满足顾客要求时，就需要进行设计更改。典型的设计缺陷，如图16-1所示。由图可见，设计缺陷的原因并没有很突出的因素，前四方面的原因约占2/3。造成设计缺陷的特性因素，如图16-2所示。

（3）降低成本 由于情况变化（如材料、能源价格和人员工资的上涨），而市场可接受的调价水平又有限，要继续参与市场竞争，只能千方百计地降低成本。在这里，降低成本是指保留原定设计规格的前提下，为了降低成本所进行的设计更改，即必须仍旧做到是输出满足设计输入的要求。

用设计手段降低成本的措施主要有：

图16-1 造成设计缺陷的原因(www.xing528.com)

1）采用田口方法改进设计。采用田口方法是在保持输出特性稳定的情况下，经过适当的搭配，可采用较低级别（价格更便宜）的元器件和容差较大的零部件（或元器件）。

2）简化结构，从而减少零件数目。

3）密切关注新元器件、新材料、新设备、新工艺新配方的信息，从中寻找能在提高或保持性能的前提下，降低成本者。

4）改进结构工艺性。应当指出，在一般设计中，改进结构工艺性的潜力很大。通过改进结构工艺性可以显著降低成本。此外，随着新工艺的出现，为了适应新工艺要求，往往也需要进行相应的设计更改。这方面的详细内容，可参见文献[11]。必须指出，目前仍有一些企业为了参与价格竞争，而采取“偷工减料”的方法来降低成本。虽然表面上看不出来性能有什么变化，但是经过一段时间的使用，就可看出其可靠性明显降低，如耐磨性差、噪声加大等。这是一种既损害广大消费者的利益，又损害企业的长期利益的“自杀”式作法。某空调器厂曾一度以这种低价方式倾销，占领了南方市场。但二三年后，所有的缺陷都暴露了出来，以致声名狼藉，产品滞销。后来，该厂虽然开始重视质量，但在同行业中，也算不上名牌，竞争力一直不强，盖因为曾经名声不佳。这个教训值得引以为戒。

5）进行更科学、精确的计算，减轻多余的材料消耗。过去我国从前苏联进口了许多设备，虽然可靠性较好，但“傻大黑粗”的形象，意味着浪费很大。现在，可以充分运用载荷谱的测定技术准确地确定实际工况下的载荷，再用有限元法精确计算应力和应变，从而可以使安全系数大为降低。问题在于许多设计人员在这方面存在双重障碍：一是观念保守，怕万一出事要承担责任，而盲目加大安全系数；二是知识陈旧，对先进方法知之甚少，仅凭其经验从事设计。

图16-2 造成设计缺陷的特性因素

（4）缩短设计的开发和生产周期 为了缩短生产周期，确保按照合同规定的交货期将产品交付给顾客，有时需要进行设计更改。但应注意，这种更改是在满足合同对产品规格要求的前提下进行的。

（5）材料或零配件（外购外协件）供应困难 在原定材料和配件的供货方因故不能按期交付的情况下，为了不影响生产和交付，可用性能相近但能满足产品规格要求的材料、零件或厂商来替代，并进行相应的设计更改。但作这种替代时，需要特别注意供方的合格评定。某著名电器厂商，由于生产不均衡，而需要在每月上旬增加供应商，但却疏于评定，以致使其产品的可靠性明显降低，质量声誉受损。

（6）在设计和开发过程中，当初设定的条件，例如竞争商品的状况、可利用的资源等，发生了变化。

（7）随着设计和开发的进展，当初计划不周之处逐步暴露，需要调整设计安排。

（8）相关更改 由于一处更改而引起与其相关（如联接和配合）的材料、零件、尺寸、公差等必须进行相应的更改，才能使其保持原有的协调状态。