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设计成本原则解释

设计成本原则解释

设计成本是设计的一部分卓越设计(DFX)哲学及其其他分支,如制造设计(DFM),装配设计(DFA),供应链设计(DFSC)和可持续发展设计(DFS)举几个例子。

由于超过70%的产品最终成本是在设计阶段确定的,设计成本法是制造企业实现更精确的成本估算的重要方法。

什么是设计成本?

传统的方法认为产品成本是开发后期的一个重要因素,与设计决策无关。这可能导致估计的产品成本明显高于目标成本。在某些情况下,甚至可能需要重新设计,这将成为额外的投资。

设计到成本或设计为成本或DTC是一种成本管理原则,说明开发,生产和服务的成本在设计阶段。以成本为导向的设计还旨在在项目的开发周期中实施必要的成本策略,使成本目标成为指导决策的独立变量。

设计到成本阶段

要在生产过程之前实施有效的DTC,必须遵循一个战略基础。

定义目标成本

将设计应用于成本的第一个阶段是确定最终产品的可接受成本。这可以通过为结果创建多个标准或层来实现。基本标准或较低层次将只具有基本的质量和功能。在这之上的一层将有一些创新和额外的功能。顶层将增加更多的功能和豪华。后者也可以被认为是价值设计。

根据项目类型的不同,这些层中的任何一层都可以在此阶段用作起点。这是DTC的一个重要部分,因为它将帮助理解客户端的需求和范围,并为以下阶段制定框架。

成本管理和成本降低策略

这一阶段是设计到成本方法论的核心。下一节将列出在产品设计阶段要牢记的不同成本驱动因素,这些因素将影响最终产品的价格。

设计标准化

在任何制造业中,设计开发最重要的方面之一是跨产品范围的设计标准化。这应该考虑到模块化设计中使用的任何材料,因为这有助于极大地减少固定成本。这一策略绝对不是设计到成本方法论的专属,因为它也是设计到成本方法论的重点之一设计组装制造与装配设计

标准件的使用

使用标准件是进一步降低生产成本的另一种很好的方法。与这些部件的供应商合作也可以增加灵活性。当标准化在整个供应链上实施时,它降低了设置和库存成本,从而简化了供应链管理。因此这一策略也在重点研究中供应链设计.最后,还有一个额外的好处,就是降低与研发相关的成本。

地理因素

生产区位是成本管理的一个重要方面。在做出这一决定时,需要考虑多个重要的地理因素,如供应链和生态系统、组件的可用性、与劳动力、税收和关税相关的事项。

包装和运输

在考虑运输和包装时,重量和体积是关键词,这些都应该在设计过程中考虑到。

废物最小化

在减少废物方面,最重要的概念之一是精益生产.这里的重点是减少所有生产阶段的浪费。最终产品中任何不能为客户增加价值的特性都被视为浪费,因此应该在这个阶段从产品中删除。

维护

虽然维护不是生产过程的一部分,但在设计中不应忘记维护是一项成本。正确的设计决策可以增加困难区域的维护间隔和可访问性。因此,集中维护友好型设计可以减少生产周期之后的未来成本。

这些因素都不能被孤立看待,因为它们都是相互交织的,有直接的代价。从设计到成本应该始终被视为一种广泛的方法,可以包括多种概念。根据项目类型和需求,设计团队应该决定在考虑DTC时哪些方面是最合适的。

分析结果

这是DTC中最重要的阶段,因为它将决定生产决策。在分析结果时,评估手头的设计是否符合目标或是否可以改进是很重要的。从设计到成本的过程应该反复进行,直到设计符合目标、超过目标或无法进一步改进为止。

从设计到成本实施的挑战

从设计到战略的发展可能带来多重挑战。下面几节讨论一些最普遍的问题。

工作职责

围绕产品成本的最普遍的挑战之一是责任方面的不确定性。为了克服这个问题,设计工程师应该被赋予自由和责任,以及通过设计解决方案实施成本管理的必要工具。

工程文化

当将设计成本付诸实践时,另一个困难的方面是工程文化,因为产品工程师可能不了解许多重要的成本驱动因素。为了解决这个问题,工程师需要资源在设计阶段了解成本.这一目标的实现不应带来不必要的专家资源负担。

级知识

为了实现上述所有的成本管理策略,设计工程团队需要对制造的产品具有部件级的知识。

如何比较成本

通过对不同铝板厚度的比较,找出成本解决方案的最佳设计方案
当制作出2mm或3mm板材时,铝支架之间的价格差异

这其实很容易做到利用我们的能力并且制造平台.的结合可制造性检查而且即时价格On是在设计过程中评估成本的一个很好的工具。你可以根据平台的反馈来优化零件的几何形状、材料的使用等,以达到成本效益。所有这些决策都需要个案评估,要求设计师参与到所有最终产品需求的循环中,但平台可以提供很好的设计到成本反馈。

在上面的图片中,你可以看到两个括号是由相同的铝年级薄板的区别在于厚度。在很多情况下,产品的尺寸过大,并且要承受它们永远不会接触到的负载和环境。使用更薄的板材是降低成本的好方法,但同样,设计工程师必须跟上所有的功能需求。这些节省下来的小成本真的会积少成多,尤其是当你进入大批量生产

下面,我们将比较不锈钢支架和铝支架。支架暴露在其工作环境中的元素中,但它们在装配中不起结构作用。该aw5754 H22海洋级铝提供了优良的防腐保护,但也做了部分从AISI 3162b不锈钢.AISI 316 2B比更常见的AISI 304具有更好的抗酸性和咸味环境的保护。正如你所看到的,铝制零件的单价更便宜,因为它们不能承受很大的载荷和承受极端的力,用铝生产支架更有意义。

从钣金中比较铝和不锈钢支架,找出最佳的设计方案来解决成本问题
铝和不锈钢支架的价格差异

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结论

作为卓越设计的一部分,设计成本是一种通过设计决策提供成本模型的伟大方法。实施这种策略的主要好处是在设计之初就降低和节省成本。另外一个好处是,可以在相对有限的信息下进行成本估计。

重要的是要记住,DTC不是一个确定的规则集,而是一个应该根据需求、可能性和不同项目之间的可变性进行调整的框架。

在实现过程中,以成本为导向的设计可能会带来多种挑战,但这些挑战可以通过以下方法克服精明高效的管理同时为设计团队提供所有必要的工具和资源,以深入理解其概念。

随着DTC变得越来越普遍,我们可以期待未来在这一领域的研究可以为制造商提供进一步的信息,以优化成本和提高系统性能。

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