3.3.4.1 系列化的概念
系列化通常指产品系列化,它是对同一类产品中的一组产品的结构型式和主要参数规格,按最佳数列科学排列,使产品系统的结构优化、功能最佳,以最少品种满足最广泛需求(解决制造和批量生产矛盾)的标准化形式。
产品系列化最先应用成功的是美国通用汽车公司。美国福特汽车公司通过“简化”对汽车零件进行标准化,实现了“T型福特”汽车的大批量流水线生产,创造了辉煌的业绩,到1921年T型车占据了美国60%的汽车市场。当时美国的第二大汽车厂家通用汽车公司仅占据12%的市场份额。1923年A.P.斯隆就任通用汽车公司总经理后,认为由于消费水平的提高,市场需求将发生变化,过于单调的“T型福特车”将不受欢迎。据此,他做出按价格、分档次、系列化开发的决策,从最低档次的大众车型,到高级车型,连续设计了5种车型,构成能满足各种不同消费水平的系列产品。5年后通用汽车公司便战胜了“T型福特车”,成为世界上最大的汽车厂家。
由于产品系列化符合快速开发新产品的要求,且能用较少数量的规格型号,覆盖较广阔的市场,适应了市场对商品需求日益多样化的发展形势,很快在工业发达国家发展起来。1935年国际标准化组织的前身国际标准化协会(ISA)公布了第11号公告,把优先数系规定为“国际标准建议”,1937年转为国际标准ISO497,为产品系列化奠定了理论基础,对此后的产品系列化的发展起了重要的促进作用。
简化是在品种盲目泛滥超过一般需求之后才进行的,而系列化则是为防止这种盲目的品种泛滥而预先做出的科学安排。所以系列化源于简化而高于简化,它不仅能够简化现存的不必要的多样性,而且还能够有效地预防未来不合理的多样性的产生,使同类产品的系统结构保持一个相对稳定的最佳状态。
系列化是标准化的高级形式,是标准化高度发展的产物,是标准化走向成熟的标志。系列化摆脱了标准化初期独立地、逐个地制定单项产品标准的传统方式,开始从全局考虑问题,每制定一类产品的系列标准,就要覆盖该类产品的市场。在这种思想的指导下,企业也从只生产单一品种、个别规格的传统模式,转向多品种经营、系列化开发、尽量扩大产品的市场覆盖率、占有率。
3.3.4.2 产品系列化的内容
产品参数系列化,包括产品的主参数系列化和基本参数系列化。根据需要在一定范围将主参数(直接反映产品特性和功能并决定其他参数的起主导作用的参数)和基本参数(与主参数有密切关系的尺寸、性能等参数)按照一定科学方法(如以优先数和优先数系为基础等)进行排列。产品系列化包括制定产品基本参数系列标准,编制系列型谱和开展系列设计三方面的内容。
1.制定产品基本参数系列标准
由于产品具有多方面的特性,所以一个产品往往有几个参数。其中用来反映其基本结构和主要性能的一组参数称为基本参数。产品的基本参数是人们用来标志产品的结构特性(如外形尺寸、容积、重量等)和功能特性(如额定电压、输出功率等)的一组量值,是产品基本性能或基本技术特征的标志,是选择或确定产品功能范围的基本依据。
产品的基本参数按其特性可分为性能参数和几何尺寸参数两种。性能参数是表征产品的基本技术特性的参数,如载荷、功率、容量、转速、压力等。几何尺寸参数是表征产品规格的参数。
在基本参数中起主导作用的一两个参数称为主参数,它们反映产品最基本的特性。如家用电冰箱的基本参数有额定电压、输出功率、冷冻室温度、箱内有效容积、净重等,其中箱内有效容积是主要的结构及性能参数,也是顾客选用电冰箱的基本依据,所以是主要参数。
产品的性能参数与几何尺寸参数之间、主参数与其他参数之间,一般都存在某种内在的联系,发现这种联系的规律性,对于实现相似设计具有重要的意义。
所谓产品参数系列,就是对产品主要参数或基本参数的数值分级。确定参数系列的目的就是要对产品的主要参数或基本参数数值进行合理分档,以便于相关产品的配套以及经济合理地发展产品的品种规格。确定产品参数系列是产品系列化的首要环节,也是编制系列型谱、开展系列设计的基础。
确定主要参数系列是确定产品参数系列的主要内容和关键性工作。其步骤是:
(1)确定产品的主参数。
① 主参数应能够反映产品的最主要特性和功能。
② 应是产品中最稳定的参数。
③ 应优先选择性能参数,其次选择几何尺寸参数。
④ 能作为用户选用产品的主要依据。
⑤ 能作为产品设计出发点的参数。
⑥ 主参数的数目一般只选一个,最多选两个。
(2)确定主参数的数值范围。(www.xing528.com)
主参数确定后,就要确定主参数的数值范围,即本系列产品的最大规格和最小规格。数值范围的确定,一般要经过对国内外用户近期和长远的需求情况、生产情况、质量水平、技术发展等多方面的调查研究和周密的分析后才能确定。
(3)确定参数系列。
在调查基础上,在参数数值范围内,运用优先数和优先数系等数值分级方法,进行合理的分档分级,确定整个系列安排多少档,档与档之间选用怎样的公比等。
2.编制产品系列型谱
根据用户和市场的需要,依据对国内外同类产品生产状况的分析,对基本参数系列所限定的产品进行型式规划,确定基型与变型,以及参数系列,把基型产品与变型产品的关系以及品种发展的总趋势,用简明的图表反映出来,这样的图表就是系列型谱,主要内容包括:
(1)产品的系列构成。列出基型系列和所有变型系列。
(2)对基型系列和变型系列的结构形式、用途、主要技术性能和部件的相对运动特征进行说明。
(3)产品品种规划表。表中用符号标明各个品种的开发情况。
(4)部件间的通用化关系。
(5)产品参数表。包括主参数、基本参数和一般参数。
基型产品是指该类产品中生产历史最长、结构最典型、应用最普遍的一种结构形式。变型产品是在基型产品基础上改变部分结构,或增减某些零部件,从而获得某些新功能的产品。
系列型谱具有以下作用:
(1)它是该产品的品种发展规划表,是一种指导性技术文件,是指导产品发展方向和制定产品和技术发展规划的重要依据。
(2)可以根据型谱所确定的产品品种,合理安排产品的发展计划以及同类产品企业间的生产分工,充分发挥系列产品通用性很强的优越性,提高生产专业化水平。
(3)企业必须在型谱规定的范围内发展产品品种,而不得随心所欲地设计、生产不合型谱规范的品种。这样就有效地控制了产品品种的盲目泛滥,可以防止各企业盲目设计落后的没有发展前途的产品,而且可以避免不同企业同时平行设计同一形式的产品。
(4)型谱还可以起到整顿现有产品的作用。
3.产品的系列设计
(1)在系列内选择基型。系列包括常用的等差数值系列,优先数系(R5、R10、R20、R40和R80系列),E数系(E6、E12和E24系列)和模数(如建筑模数等)。
(2)在充分考虑系列内产品之间,以及与变型产品之间通用化的基础上对基型产品进行总体或详细设计。
(3)纵向扩展,设计变型系列或变型产品。变型与基型要最大限度地通用,尽量做到只增加少数专用件即可发展一个变型产品或变型系列。
(4)横向扩展,设计全系列的各种规格。要充分利用结构典型化和零部件通用化的做法,扩大通用化程度;或对系列内产品的主要零部件确定几种结构形式(称基础零部件),在具体设计时,从基础零部件中选择。
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