走出误区，产品设计该如何降成本？

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走出误区，产品设计该如何降成本？
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& f3 R# I) o, v" c% ]. f3 }驻厂咨询 朗欧咨询 2023-04-20


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成本

导读：产品的成本不是制造出来的，而是设计出来的。设计中的某一个选型、某一个结构就直接决定了产品制造工艺和采购成本，因此，在进行成本管理的时候一定要注意设计在项目成本中的重要地位。

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一、 产品研发与成本的关系

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由图可知，降成本的关键还是在设计研发阶段

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二、 设计降成本有哪几种途径

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1、降低产品设计的复杂性，即产品功能没有剩余

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2、结构设计要合理，重量要轻，加工工时要少

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3、结构材料选择要合理，材料利用率要高

4、配套件选型要合理，尽可能选用标准化的配套件

5、重复使用已有部件，少出图，避免差错

6、设计与供应商协同，将耗时耗能低附加值部件转给批量大的，能够保证质量的供应商来做

7、设计与制造协同，实现制造本地化，节约运输成本和安装服务成本

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三、 设计降成本途径具体分析

1、降低产品设计的复杂性，即产品功能没有剩余

产品功能过剩肯定会增加其成本，如何才能保证功能合适？

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一是要按照用户需求进行定制；

二是在重用已有的产品和部件时要去掉用户不用的功能。

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但要做到此，必须对产品进行模块化设计；要想做到模块化设计，必须预先要做好产品零部件ABC分类工作和接口属性定义工作，做好3D设计推广应用工作；要做好分类和属性定义管理等工作，则必须选择一个好的PDM平台。

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2、结构设计要合理，重量要轻，加工工时要少

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合理的结构未必是最优的，反之，最优的结构也未必是合理的。从工程设计的角度要综合考虑结构设计的合理性。譬如：CAE优化后的板厚是9mm，但正常情况下买不到这样的钢板，岂不是白做了?工程上用到的优化方法基本上是多方案对比，选取最合理的。

譬如：原箱型截面的梁由钢板焊接而成，经过CAE计算，满足其应力和变形的条件下，可以将其截面改成工字型，一是可以降重，二是少了一块板，焊接工时减少，达到降成本的目的。若改截面以后不满足要求，可以增加板厚，即使这样的话，也未必能增加许多重量，但焊接工时还是减少了。降成本要综合考虑。

3、结构材料选择要合理，材料利用率要高

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指的是要合理选材，其前提必须是经过CAE仿真计算。譬如：对于Q235A，Q345B和Q390等板材来讲，同一板厚下，由于其许用应力不同，则设计计算验证的结果可能就不同，若Q235A没过，应力超出其许用值，材料利用率过高，怎么办呢，一是可以增加板厚，降低应力值，这也就增加了重量，采购费用可能也增加；二是可以改为用Q345B取代Q235A，保持板厚不变，或者再减薄一些，这样重量可能降低，采购费用未必增加，材料利用率比较合理。若用Q235A通过，应力水平较低，则意味着材料利用率也低，因此应该进行优化设计，降低重量，从而降低成本。

4、配套件选型要合理，尽可能选用标准化的配套件

这是非常重要的。若选用非标配套件，譬如大型回转设备中用到的回转大轴承，一是供应商需要重新设计图纸和工艺工装，价格高周期长；二是质量及可靠性需要验证。

但若选用标准配套件，其回转直径未必满足要求，怎么办？要想解决此问题，我们可以选最大直径的标准配套件，尽管未能达到设计直径的要求，但可以通过CAE技术修改大轴承下的钢结构来满足要求，这样就将非标配套件变为标准配套件，降低设计成本。

5、重复使用已有部件，少出图，避免差错

若一个产品设计中有80%是重用部件，这将是一个非常好的设计。重用的好处一是设计周期短，质量有保证；二是工艺工装也重用，省工省时。但要做到这一点，必须要有一个合适的支撑平台-PDM，通过PDM实现零部件分类管理和快速检索重用，为模块化设计和成组制造奠定坚实的基础。但被定义为重用的部件一定是经过CAE技术验证的结构是最合理的，重量是最轻的，功能是最合适的。

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6、设计与供应商协同，将耗时耗能低附加值部件转给批量大的，能够保证质量的供应商来做

应用PDM平台实现产品结构可视化和文档可视化管理，将外购（协）配套件及其附属装置转移给与供应商来做，通过PDM权限控制供应商应该看到的接口尺寸和相应图纸，既做到安全保密，又解脱设计人员，快捷、省时。

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7、设计与制造协同，实现制造本地化，节约运输成本和安装服务成本

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应用PDM平台实现产品结构可视化和文档可视化管理，尽可能用本地化制造，实现设计制造异地化。加工制造人员在制造之前可以浏览CAE仿真模型和数字化虚拟样机，及时了解产品部件信息，甚至进行异地工艺审核和备料准备，提高加工制造质量，节省运费和售后服务费用，降低成本。

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