优势设计

　　优势设计是指为产品创建竞争优势的设计思想、原理和技术，是一种面向市场竞争、创造产品竞争优势为目的的设计。

　　“优势设计”区别于“常规设计”，主要在于它是一种面向市场构筑竞争优势的设计。其主要特点在于：

　　1.面向市场。

　　常规设计大多是纯技术的设计，而优势设计关注产品的市场效果，认识到市场的偏好性、多变性以及市场对产品的认同性，逐渐接受了TQCSE模式所蕴涵的先进思想，把时间准确性(Time)、质量可靠性(Quality)、成本合理性(Cost)、服务周到性(Service)和环境友善性(Environment)有机结合起来，实现尽可能短的市场响应时间、尽可能高的产品质量、尽可能低的产品成本、尽可能好的产品服务和尽可能低的环境影响。

　　2.注重战略性的分析、预测和大势研判。

　　市场总是在不断变化的，优势设计必须善于进行产品替代趋势的前瞻性分析和预测，能率先探寻出未来市场占主导地位的产品和技术方向，创造新的消费。对于大部分消费者来说，他们的消费目的并不是明确的，也不是凝固不变的。但这并不是说生产商可以控制人们的消费。消费者在潜意识里知道自己需要什么，但却无法明确地告诉你，这种需求是有待唤起和挖掘的，当你设计生产出他们所中意的产品时，就会刺激他们的购买欲望。

　　3.发现优势、培植优势，并不断吐故纳新。

　　优势设计要求设计人员具有敏锐的洞察力，善于发现优势并能做出全面评估和取舍，给予必要的支持和培育，使优势得以发扬和强化。同时也要认识到优势只是阶段性的，必须跟踪技术和市场的变化，蓄积新的优势，以增强对市场的快速响应能力。

　　4.是一种“产品实现过程”的设计。

　　所谓产品实现过程是指产品从“摇篮到坟墓”的全过程，包括：满足顾客的需求和产品应实现的需求定位；制订产品开发计划、设计产品及该产品的制造工艺；考虑满足产品生命周期的各种条件，诸如销售、维修、回收和处理；最后组织产品的生产过程并监控生产过程。优势设计使产品实现过程建立相互协调的联系，并且开发、吸收和集中有效的设计技术到整个产品实现过程的各环节中去。

　　优势设计思想是面向21世纪的设计思想，它的实施将促进一系列设计方法的广泛运用和创新，通过团队协作与过程重组，使产品设计得到优化，并延伸到产品的制造过程和制造环境，直至产品寿命终结的全过程，以更大的柔性保证产品最终的TQCSE指标。

　　一、优势设计的数字化

　　数字化是当今优势设计的基础和核心内容，是优势设计成败、优劣的关键，是网络化技术、并行技术、虚拟技术等先进技术手段的基础。所谓数字化是以计算机的软硬件为支撑，将自然界的连续物理现象，模糊的不确定现象，以及人的经验与技能等离散化，进而转化为数字信息。数字化建模是数字化的关键，它由几何建模(线框建模，曲面建模，实体建模)思想，逐步发展到现在的特征建模(造型)思想。特征建模不仅可以提供完备的产品几何形状的数据，而且还可以提供反映产品设计意图的工艺及性能等要求的数字化信息。

　　它主要包括：1.产品的数字化建模。以计算机能理解的方式给出产品生命周期全过程，包括设计、生产、销售、维修、回收等的数字化信息；2.产品的数字化工具，即广义的计算机辅助工具，可将产品生命周期全过程的信息自动数字化；3.产品数据管理(PDM)即用计算机对产品设计开发与生产全过程中的大量数字化信息进行全面的管理与控制(数据的整理、分析及数据开采等)。

　　二、设计的并行化

　　传统的产品设计与开发过程，是以顺序的任务方式进行的。过程被分割成串行的若干阶段，下游阶段的启动需以上游阶段的结束作为前提，阶段与阶段之间具有较为明显的停顿和交接，整个过程中信息及各领域产品开发人员间的意见交流仅限于毗邻的两个阶段，不能在产品的开发设计阶段就对产品生命周期全进程中的各种因素考虑周全。

　　美国哈佛商学院的多·克拉克和他的同事曾经做了一个有关汽车产业如何设计与开发新产品的最细致的研究。他们比较了日本和美国在这方面的相关设计开发计划，发现日本汽车厂商对于一部新车从概念阶段到进入市场的全部工程设计工作所需小时数仅为美国的一半，所需天数是美国的2/3日本的优势主要归因于三个组织因素：“重量级”的工程负责人；在产品开发之初解决目标和任务的冲突；同时开展多重设计开发活动，且在各个功能集团之间有着广泛而详细的信息交流。而美国汽车厂商沿袭传统的产品设计与开发过程，有一系列产品开发小组和负责人。在每一阶段，参与开发项目的人员是不同的，这就决定了负责某一阶段开发的人员或小组只能从本领域相对狭隘的角度去看待与己有关的产品开发阶段，并依据本领域的知识和工具去寻求解决问题的方法。随着各个组完成了自身任务，这一项目就在一个常常被称为“把它扔过墙”的过程中移交给下一集团。

　　传统的产品设计与开发过程，由于各功能块之间的协调非常薄弱，往往忽视了可制造问题、可维护问题、可持续问题及生产成本的控制问题，致使在产品设计甚至制造出来后才发现各式各样的缺陷，以至于不得不去修改产品的最初设计，从而延长了产品开发周期，增加了成本，最终丧失了市场先机。

　　并行化设计是充分利用计算机技术、通信技术和现代管理技术，对产品设计及其相关过程! 包括设计过程、制造过程和支持过程% 进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。它统筹产品设计、制造、营销、维修及回收全过程，打破传统的部门分割和封闭的组织模式，强调多功能团队的协同工作，重视产品设计开发过程的交叉、重组和优化。它要求产品设计开发人员从设计一开始即考虑产品生命全周期中的各种因素(加工工艺、装配、检测、产品质量、成本、销售、维护、进度计划和用户的要求等)，通过组建由多学科人员组成的产品设计开发队伍，改进产品开发流程，利用各种计算机辅助工具等手段，在产品开发的早期阶段就能考虑下游的各种因素，以提高产品设计、制造的一次成功率，达到缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品成本，从而增强企业竞争能力的目标。并行设计充分体现了现代设计所必须的各个因素：产品设计开发模式的变革和重构，产品设计开发队伍的合理优化，资源的合理组合及协调的工作环境。

　　三、设计的虚拟化

　　虚拟化、虚拟设计、虚拟产品开发和虚拟现实技术等是以计算机仿真和产品生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、网络技术、数据库技术、并行技术、多媒体技术和可视化技术为一体的综合系统集成技术。利用这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，从定性和定量综合集成环境中得到感性和理性的认识，进而帮助深化概念和萌发新意。它可以表示任意3D产品及其所处的3D环境，重构人和信息技术之间的界面，不论它是现实的或抽象的。虚拟技术提供的可视化，不只是一般几何型体的空间显示，而且可对噪声、温变、力变、磨损、振动等予以可视化，还可以把人的创新思维表达为可视化的虚拟实体，促进人的创造灵感进一步升华。因此，在虚拟状态下，可以对产品生命周期的全过程(设计、加工制造、装配、性能分析、使用及回收等各个环节)进行可视化跟踪描述，更加强调在物料未形成物理模型，即产品加工之前，产品设计的高度可行性和可靠性，使在投入资金比例大的制造等后续阶段的产品开发风险率降到最低限度。

　　克莱斯勒汽车公司为迅速推出新产品，应用了虚拟原型技术。该公司的工程师应用虚拟环境实施一个名为克莱斯勒数据可视化(CDV)的项目。通过这个项目的实施，工程师可以检查Catia软件所建模型的干涉情况，当找到零件发生互相干涉的地方，工程师可圈出该部位并加上批注，便于修改设计。例如，在98型汽车设计过程中，工程师将许多零件“装配”在一起，并使整个悬挂装置象真的一样“活动”起来，直到其极限位置，以便找出各零件发生相互干扰的地方。

　　结果，借助虚拟原型发现了1500多处零部件有干涉，并在制作第一个物理原型之前就进行了改正，避免了几百万美元的损失。知识经济时代为我们革新设计思想和设计手段提供了契机，同时也使企业产品设计开发面临严峻的挑战。我们必须认真研究当代设计思想及其方法的创新趋势，缩短该领域我们与世界先进水平的差距，充分利用现代的、高科技的创新设计手段和技术来改造传统的产品设计方法，提高设计效率和设计质量，开发出更多具有市场竞争能力的、拥有自主知识产权的产品。