产品的使用要求的分析介绍

（1）功能性要求

产品的功能性要求是要求产品在预定的寿命期间内有效地实现其预期的全部功能和性能。从设计的角度来分析，功能性要求可用下列性能指标来表达。

1）功能范围。任何产品能实现的功能都有一定范围。一般来说，产品的适用范围较窄，其结构可较简单，相应的开发周期较短，成本也较低，但由于适用范围窄，市场覆盖面就小，产品批量也小，使单台成本增加。相反，如扩大适用范围，虽然产品结构趋于复杂，成本增加，但由于批量的增加又可以使单台成本趋于下降。

合理地确定产品的功能范围，不仅要考虑用户的使用要求，还要考虑经济上的合理性，应综合分析市场、技术难度、生产企业的实力等多方面因素进行决策。在所有影响因素中，最难于准确获得的是市场需求与功能范围之间的关系，如果能准确获得这一关系，就不难采用优化的方法做出最优决策。对于单件生产的专用机电一体化设备，则直接满足用户要求就可以了。

2）精度指标。产品的精度是指产品实现其规定功能的准确程度，它是衡量产品质量的重要指标之一。精度指标需依据精度要求来确定，并作为产品设计的一个重要目标和用户选购产品的主要参考依据。一般情况下，精度越高，制造成本也越高。另一方面，精度降低可使成本和价格降低，导致产品销量增加，但在精度降低后，产品的使用范围将会随之缩小，又可能导致产品销量下降。因此，合理的精度指标确定是一个多变量优化问题，需要在确定了精度与成本、价格与销量关系后，才可进行优化计算，做出最优决策。

3）可靠性指标。产品的可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。规定的条件包括工作条件、环境条件和储存条件；规定的时间是指产品使用寿命期或平均故障间隔时间；完成规定的功能是指不发生破坏性失效或性能指标下降性失效。

可靠性指标对成本、价格和销量的影响与精度指标类似，因此也需要在确定了可靠性与成本、价格与销量基本关系后，才能对可靠性指标做出最优决策。应当指出，当由于产品可靠性的增高使得“规定的时间”超过产品市场寿命期（即产品更新换代周期）时，继续提高可靠性是没有意义的。

4）维修性指标。就当前的制造水平而言，在大多数情况下产品的平均故障间隔时间还都小于使用寿命期，还需要通过修理来保证产品的有效运行，以便在整个寿命期内完成其规定的功能。

维修可分为预防性维修和修复性维修。预防性维修是指当系统工作一定时间后，在尚未失效时所进行的检修；修复性维修是指产品在规定的工作期内因出现失效而进行的维修。

在产品设计阶段充分考虑维修性要求，可以使产品的维修度明显增加，例如可把预计维修周期较短的局部或环节设计成易于查找故障、便于拆装等便于维修的结构。维修性指标一般不会增加成本，不受其它要求的影响，因此可按充分满足维修性要求来确定，并依据维修性指标来确定最合理的总体结构方案。

（2）经济性要求

产品的经济性要求是指用户对获得具有所需功能和性能的产品所需付出的费用方面的要求。该费用包括购置费用和使用费用，用户总是希望这些费用越低越好。

1）购置费用。影响购置费用的最主要因素是生产成本，降低生产成本是降低购置费用的最主要途径。在满足功能性和安全性要求的前提下，成本越低越好。成本指标一般按价格和销量关系定出上限，作为衡量设计是否满足经济性要求的准则。

在设计阶段降低成本的主要方法有：合理选择各零、部件和元、器件的工作原理和结构；充分考虑产品的加工和装配工艺性，在不影响工作性能的前提下，尽可能简化结构，力求用最简单的机构或装置取代非必需的复杂机构或装置，去实现同样的预期功能和性能；采用标准化、系列化和通用化的零件和器件，缩短设计和制造周期，降低成本。(www.xing528.com)

2）使用费用。使用费用包括运行费用和维修费用，这部分费用是在产品使用过程中体现出来的。在产品设计过程中，一般采取下述措施来降低使用费用：提高产品的自动化程度，以提高生产率，减少管理费用及劳务开支等；选用效率高的机构、功率电路或电器，以减少动力或燃料等的消耗；合理确定维修周期，以降低维护费用。

（3）安全性要求

安全性要求包括对人身安全的要求和对产品安全的要求。前者是指在产品运行过程中，不因各种原因（如误操作等）而危及操作者或周围其他人员的人身安全；后者是指不因各种原因（如偶然故障等）而导致产品被损坏甚至永久性失效。安全性指标需根据产品的具体特点而定。

为保证人身安全常采取的措施有：

1）设置安全检测和防护装置，如数控机床的防护罩、互锁安全门，冲压设备的光电检测装置，工业机器人周围的安全栅等。

2）产品外表及壳罩等应倒角去毛刺，以防划伤操作人员。

3）在危险部位或区域设置警告性提示灯或安全标语等。

4）当控制装置和被控对象为分离式结构时，两者之间的电气连线应埋于地下或架在高空，并用钢管加以保护，以防导线绝缘层损坏而危及人身安全。

为保证产品安全常采取的措施有：

1）设置各种保护电器，如熔断器、热继电器等。

2）安装限位装置、故障报警装置和急停装置等。

3）采用状态检测及互锁等方法防止因误操作等所带来的危害。