产品系列化

产品系列化（Product seriation）

　　标准化的常用形式有简化、统一化、通用化、系列化等。

　　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；系列化是使某一类产品系统的结构优化、功能最佳的标准化形式。系列化通常指产品系列化，它通过对同一类产品发展规律的分析研究，经过全面的技术经济比较，将产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出合理的安排与计划，以协调同类产品和配套产品之间的关系。

　　系列化产品的基础件通用性好，它能根据市场的动向和消费者的特殊要求，采用发展变型产品的经济合理办法，机动灵活地发展新品种，既能及时满足市场的需要，又可保持企业生产组织的稳定，又能最大限度地节约设计力量，因此产品系列化是搞好产品设计的一项重要原则。企业必须按照产品系列化的要求进行设计，对没有系列型谱的要逐步形成系列型谱，对已有系列型谱的应严格按照系列型谱进行设计，保证新产品按系列发展。

　　产品系列化工作的内容一般可分为以下三个方面。

　　1、制订产品基本参数系列

　　产品的基本参数是基本性能或基本技术特性的标志，是选择或确定产品功能范围、规格、尺寸的基本依据。产品基本参数系列化是产品系列化的首先环节，也是编制系列型谱，进行系列设计的基础。

　　制订基本参数系列的步骤是：

　　1）选择主参数的基本参数

　　主参数是各项参数中起主要作用的参数。主参数的数目一般只选一个，最多也只能选两个。选择的原则是：

• 应能反映产品的基本特性（如电动机的功率）；
• 应是产品中稳定的参数（如车床床身上工件回转直径）；
• 应从使用出发，优先选性能参数，其次选结构参数。

　　2）确定主参数和基本参数的上下限。

　　即确定系列的最大、最小值。这个数值范围的确定，一般要经过近期和长远的需要情况、生产情况、质量水平、国内外同类产品的生产情况的分析、并尽量符合优先数系列。

　　3）确定参数系列

　　主要是确定在上下限之间的参数如何分类、分级，整个系列安排多少档，档与档之间选用怎样的公比等。常见的数值系列分级有一般数值和优先数系列。

　　一般数值系列主要有以下几种数列：

　　a.等差数列

　　等差数列是算术级数，而数列中任意相邻两项之差是一常数，即：N_n − N_{n − 1} = d

　　式中：N_n为数列中第n项的值；d为级数公差。

　　等差数列是最简单的一种数值分级方法，适用于轴承、紧固件等，优点是构成简单，便于分级，但主要缺点是相邻两项的相对差不均匀。

　　相对差=

　　造成数值小的参数之间相对差反而大，数值大的参数之间相对差反而小的结果。因此对许多产品来说不符合客观实际对产品参数分布规律的要求。

　　b.阶梯式等差数列

　　为了克服上述的缺点，有时可把等差数列中各段的公差分成不同，例如：

　　螺纹直径系列：1~1.4~2.6~3~6~12~24~48~80~300

　　各数值段公差 0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 3 4 5

　　阶梯式等差数列可使数值大的参数之间差值增大，从而使整个系列保持适当的密度，但是阶梯式等差数列项差的变化是不连续的，分级之间出现跳跃式的剧增或剧减，不易把整个数列的变化规律控制在最佳状况。

　　c.几何级数（等比级数）

　　几何级数的特点是任意相邻二项之比为一常数，即：

　　N_n = N₁.r^{n − 1}或

　　式中r为公比，N₁为首项，N_n为第n项

　　除了一般数值系列之外，另一类是优先数列。由于各种产品的特点不同，不可能都按一个公比形成系列，客观上需要一种数列能按照十进的规律向两端延伸，这便是十进几何级数优先数列。以为公比形成的等比数列：

• R5数系：以为公比形成的数系；
• R10数系：以为公比形成的数系；
• R20数系：以为公比形成的数系；
• R40数系：以为公比形成的数系；

　　以上称为基本系列。

　　R80数系：以

　　它称为补充系列，仅在参数分级很细、基本系列不能适应实际情况时，才可考虑采用。根据规定，确定产品的参数系列时，必须最大限度地采用，这就是“优先”的意义。

　　2、编制产品系列型谱

　　因为社会对产品的需要是多方面的，只是对参数分档分级：有时还不能满足需要，还要求同一规格的产品有不同的型式，以满足不同的特殊要求。解决这个问题便是系列型谱的任务。系列型谱是对基本参数系列限定的产品进行型式规划，把基型产品的与变型产品的关系以及品种发展的总趋势用图表反映出来，形成一个简明的品种系统表。

　　编制型谱是一件很复杂、很细致、又需要很慎重的工作，要以大量的调查资料和科学的分析预测为基础，一经确定，轻易不宜改变。

　　3、产品的系列设计

　　1）首先在系列内选择基型，基型应该是系列内最有代表性，规格适中，用量较大，生产较普遍，结构较先进，经过长期生产和使用考验，结构和性能都比较可靠，又有发展前途的型号。

　　2）在充分考虑系列内产品之间以及变型产品之间的通用化的基础上，对基型产品进行技术设计或施工设计。

　　3）向横的方向扩展，设计全系列的各种规格，这时要充分利用结构典型化和零部件通用化等方法，扩大通用化程序或者对系列内产品的主要零部件确定几种结构型式（叫做基础件），在具体设计时，从这些基础件中选择合适的。

　　4）向纵的方向扩展，设计变型系列或变型产品，变型与基础要最大限度地通用，尽量做到只增加少数专用件，即可发展一个变型或变型系列。

　　产品系列化的目的，是为了简化产品品种和规格，尽可能满足多方面的需要。产品系列化，便于增加品种，扩大产量，降低成本。

　　实现产品系列化有重要的经济意义：

　　1、可以加速新产品的设计，发展新品种、提高产品质量，方便使用和维修，减少备品配件的储备量。

　　2、合理简化品种，扩大通用范围，增加生产批量，有利于提高专业化程度。

　　3、缩短产品工艺装置的设计与制造的期限和费用。