Дизайн для X

Дизайн для совершенства ( DfX или DFX ) — это термин и аббревиатура, которые взаимозаменяемо используются в существующей литературе ^{[1] [2] [3]} , где X в дизайне для X — это переменная, которая может иметь одно из многих возможных значений. ^[4] Во многих областях (например, сверхбольшая интеграция (СБИС) и наноэлектроника ) X может представлять несколько характеристик или характеристик, включая: технологичность, мощность, изменчивость, стоимость, выход или надежность. ^[5] Это приводит к появлению терминов «проектирование с учетом технологичности» (DfM, DFM), «проектирование для проверки» (DFI), «проектирование с учетом изменчивости» (DfV), «проектирование с учетом затрат» (DfC). Аналогичным образом, другие дисциплины могут ассоциировать с X другие черты, атрибуты или цели .

В дизайне этикетки для X обобщен широкий набор конкретных рекомендаций по дизайну. Каждое руководство по проектированию рассматривает определенную проблему, которая вызвана продуктом или влияет на его характеристики. Руководства по проектированию обычно предлагают подход и соответствующие методы, которые могут помочь генерировать и применять технические знания для контроля, улучшения или даже изобретения определенных свойств продукта. С точки зрения знаний, руководство по проектированию представляет собой явную форму знаний, содержащую информацию о знаниях-как (см. Процедурные знания ). Однако преобладают две проблемы. Во-первых, эти явные знания (т. е. рекомендации по проектированию) были преобразованы из неявной формы знаний (т. е. опытными инженерами или другими специалистами). Таким образом, не гарантируется, что первокурсник или кто-то, кто находится за пределами предметной области, поймет эти сгенерированные явные знания. Это связано с тем, что оно все еще содержит встроенные части знаний или, соответственно, включает неочевидные предположения, также называемые контекстно-зависимыми (см., например, Doz and Santos, 1997: 16–18). Во-вторых, характеристики продукта, скорее всего, превысят базу знаний одного человека. Существует широкий спектр специализированных областей техники, и рассмотрение всего жизненного цикла продукта потребует неинженерных знаний. Для этой цели ниже приведены примеры рекомендаций по проектированию.

Правила, рекомендации и методологии на протяжении жизненного цикла продукта.

Методологии DfX решают различные проблемы, которые могут возникнуть на одном или нескольких этапах жизненного цикла продукта :

• Этап разработки
• Этап производства
• Фаза использования
• Этап утилизации

Каждый этап объясняется двумя дихотомическими категориями материальных продуктов, чтобы показать различия в расстановке приоритетов в вопросах проектирования на определенных этапах жизненного цикла продукта :

• Потребительские товары длительного пользования
• Средства производства

Товары недлительного пользования, которые потребляются физически при использовании, например шоколад или смазочные материалы, не обсуждаются. Существует также широкий спектр других классификаций, поскольку продукты являются либо (а) товарами, (б) услугами, либо (в) и тем, и другим (см. ОЭСР и Евростат, 2005:48). Таким образом, можно также относиться к целому продукту , дополненному продукту или расширенному продукту. Также игнорируется стратегия бизнес-подразделения фирмы, хотя она существенно влияет на расстановку приоритетов в дизайне.

Этап разработки

• Правила дизайна
  • Основные правила воплощения проекта: ясность, простота , безопасность (Pahl and Beitz, 1996: 205–236).
• Организационный процесс
  • Разработка за короткое время выхода на рынок (Бралла, 1996: 255–266).
• Проектирование системы, тестирование и валидация
  • Проектирование для надежности (Бралла, 1996: 165–181), Синонимы: проектирование надежности (VDI4001-4010).
  • Дизайн для теста
  • Проектирование для безопасности (Бралла, 1996: 195–210; VDI2244); Синонимы: техника безопасности , проектирование безопасной жизни.
  • Проектирование ради качества (Бралла, 1996: 149–164; VDI2247), Синонимы: инженерия качества.
  • Проектирование против коррозионного повреждения (Pahl and Beitz, 1996: 294–304).
  • Проектирование с минимальным риском (Pahl and Beitz, 1996:373–380).

Фаза производственно-эксплуатационной деятельности

• Правила дизайна
  • Проектирование по себестоимости (Pahl and Beitz, 1996: 467–494; VDI2234; VDI 2235), см. «Целевая калькуляция» , «Инжиниринг стоимости».
  • Проектирование в соответствии со стандартами (Pahl and Beitz, 1996:349–356), см. «Взаимозаменяемые детали» , модульность продукта, архитектура продукта, платформа продукта.
• Рекомендации по проектированию
  • Проектирование сборки (Бралла, 1996: 127–136), (Паль и Бейтц, 1996: 340–349).
  • Проектирование для проверки (Хитченс Карл (2014) Руководство по инженерной метрологии)
  • Проектирование для технологичности (Bralla, 1996: 137–148), (Pahl and Beitz, 1996: 317–340)
  • Проектирование для логистики , проектирование для отсрочки (см. Отложенная дифференциация )
• Конкретные ситуации
  • Проектирование электронных сборок (Бралла, 1996: 267–279).
  • Проектирование для мелкосерийного производства (Бралла, 1996: 280–288).

Правила дизайна

Проектирование по себестоимости и проектирование по стандартам способствуют снижению затрат на производственные операции или, соответственно, на операции в цепочке поставок. За исключением предметов роскоши или брендов (например, кристаллов Сваровски , высокой моды и т. д.), большинство товаров, даже эксклюзивных, основаны на снижении затрат , если они производятся массово . То же самое справедливо и для функциональной производственной стратегии массовой кастомизации . Посредством инженерного проектирования могут быть изменены физические интерфейсы между а) частями, компонентами или узлами продукта и б) производственным оборудованием и системами логистических потоков материалов, и, таким образом, может быть достигнут эффект снижения затрат при эксплуатации последних.

Рекомендации по проектированию

• Проектирование с учетом технологичности обеспечивает изготовление отдельных деталей или компонентов, основанных на целостном проектировании с точки зрения машиностроения. Каждая технология производства имеет свои собственные рекомендации по проектированию, к которым необходимо обращаться в зависимости от ситуации.
• Проектирование сборки предполагает объединение отдельных деталей или компонентов в подузлы, сборки, модули, системы и т. д., которые основаны на дифференцированном проектировании с точки зрения машиностроения. Важным вопросом является то, как проектируются встроенные интерфейсы внутри продукта (машиностроение, электротехника). Напротив, интерфейсы программного обеспечения или, соответственно, встроенного программного обеспечения (программное обеспечение, электротехника) не имеют значения для операций сборки, поскольку их можно легко установить в режиме флэш-памяти в течение одного производственного этапа. Это экономически эффективный способ обеспечить широкий спектр вариантов продукта.
• Проектирование логистики охватывает вопросы, связанные с партнерами по цепочке поставок (т. е. юридически независимыми фирмами), но по своей сути тесно связано с руководством по проектированию сборки . В академических исследованиях проектирование логистики связано со стратегическими альянсами , управлением цепочками поставок и инженерной частью разработки новых продуктов . Например, Санчес и Махони (1996) утверждали, что модульность продукта (т. е. то, как физические подсистемы продукта подразделяются посредством интерфейсов; также называемая архитектурой продукта или системы) и организационная модульность (т. е. то, как структурированы организационные единицы) ), зависят друг от друга. Фикссон и др . (2005) обнаружили, что взаимосвязь между архитектурой продукта и организационной структурой является взаимной в контексте раннего участия поставщиков во время проектирования системы и концептуального этапа процесса разработки продукта. ^[6]

Фаза использования

• Ориентация на пользователя, см. Дизайн продукта , Промышленный дизайн.
  • Дизайн для удобства пользователя (Bralla, 1996: 237–254), см. Usability , Ben Shneiderman , Emotional Design.
  • Дизайн ради эргономики (Pahl and Beitz, 1996: 305–310).
  • Дизайн ради эстетики (Pahl and Beitz, 1996: 311–316).
• Послепродажное обслуживание ориентировано
  • Проектирование для удобства эксплуатации (Бралла, 1996: 182–194; Паль и Бейтц, 1996: 357–359),
  • Проектирование с учетом удобства обслуживания (Bralla, 1996: 182–194; Pahl and Beitz, 1996: 357–359; VDI2246),
• Проектирование с учетом возможности ремонта, повторного использования и переработки — ключевая часть критериев конкурса International Design Excellence Awards.

Сравнение: потребительские товары длительного пользования и средства производства.

Рекомендации по проектированию, ориентированные на пользователя, могут быть связаны с потребительскими товарами длительного пользования , а рекомендации по проектированию, ориентированные на послепродажное обслуживание, могут быть более важными для средств производства . Однако в случае проектирования капитальных товаров эргономика необходима для обеспечения ясности, простоты и безопасности между человеко-машинным интерфейсом. Цель состоит в том, чтобы избежать несчастных случаев в цехах, а также обеспечить эффективные рабочие процессы. Кроме того, в последние годы эстетический дизайн становится все более важным для средств производства. На рынках B2B капитальные товары обычно заказываются или, соответственно, деловые сделки инициируются на промышленных выставках. Функциональные характеристики капитальных товаров с технической точки зрения в целом считаются реализованными у всех участвующих конкурентов. Таким образом, когда покупатель принимает решение о покупке, на подсознательном уровне может влиять эстетика капитального товара . Для потребительских товаров длительного пользования аспект послепродажного обслуживания во многом зависит от стратегии бизнес-подразделения с точки зрения предложения услуг, поэтому общие утверждения сформулировать невозможно.

Этап утилизации

• Design for Environment (Bralla, 1996: 182–194), см. также Оценка жизненного цикла , Оценка технологий , устойчивое проектирование , устойчивое проектирование.
• Конструкция для переработки (Pahl and Beitz, 1996: 360–372), конструкция для разборки.
  • Активная разборка
  • восстановление
  • Утилизация электрического и электронного оборудования. Разборка и обработка (VDI2343)
  • Разработка продукции, ориентированной на переработку отходов (VDI 2243)

Похожие концепции в разработке продуктов

Некоторые другие концепции разработки продуктов и разработки новых продуктов очень тесно связаны:

• Инженерное проектирование: Дизайн для X
• Временное измерение : жизненный цикл продукта , проектирование жизненного цикла продукта , управление жизненным циклом продукта (это не то же самое, что цикл продукта в бизнес- исследованиях и экономике , см., например, Вернон (1966)). Прежде всего, единицей анализа здесь является продукт , точнее, один предмет.
• Организация мезо-уровня : параллельное проектирование (американское), одновременное проектирование (британское) и перекрывающиеся параллельные процессы разработки продукта.
• Организация на микроуровне : межфункциональные команды , междисциплинарные команды и т. д.

Рассмотрение всех стадий жизненного цикла продукта ( жизненный цикл продукта (инжиниринг) ) имеет важное значение для проектирования X, в противном случае X может быть неоптимизирован или не иметь смысла. Если задаться вопросом, какие компетенции необходимы для анализа ситуаций, которые могут возникнуть в течение жизненного цикла продукта, становится ясно, что необходимы несколько функций отдела. Историческое предположение состоит в том, что разработка нового продукта осуществляется на уровне департаментов (это можно проследить до классической теории фирмы , например, бюрократии Макса Вебера или принципов управления Анри Файоля ), т.е. разработка нового продукта Деятельность тесно связана с определенным отделом фирмы. В начале 1990-х годов концепция параллельного проектирования приобрела популярность для преодоления дисфункций процессов на уровне подразделений. Параллельное проектирование постулирует, что несколько отделов должны тесно сотрудничать при разработке определенных новых продуктов (см. Кларк и Фудзимото, 1991). Логическим следствием стало появление организационного механизма межфункциональных команд . Например, Филиппини и др . (2005) обнаружили доказательства того, что перекрытие процессов разработки продуктов ускоряет проекты по разработке новых продуктов только в том случае, если они выполняются межфункциональной командой , и наоборот.

Рекомендации

1. Эндрю Б. Канг, DfX и Signoff: Грядущие проблемы и возможности, программный доклад, Ежегодный симпозиум компьютерного общества IEEE по СБИС (ISVLSI), 2012.
2. Сараджу Моханти , DFX для наноэлектронных встраиваемых систем, программный доклад на первой международной конференции по управлению, автоматизации, робототехнике и встраиваемым системам, спонсируемой IEEE, CARE-2013, http://care.iiitdmj.ac.in/Keynote_Speakers.html. Архивировано в 2013 г. - 10-09 в Wayback Machine
3. Концепция DfX, http://www.ami.ac.uk/courses/topics/0248_dfx/. Архивировано 6 июля 2014 г. в Wayback Machine.
4. «DFA трансформирует компьютерный корпус» .
5. Сараджу Моханти , Глава 3 «Проблемы наноэлектроники в дизайне для совершенства», «Проектирование наноэлектронных систем смешанных сигналов», ISBN 978-0071825719 и 0071825711, 1-е издание, McGraw-Hill, 2015. 
6. Фикссон, С.К., Ро, Ю. и Лайкер, Дж.К. (2005). «Модуляризация и аутсорсинг: кто кем движет? - Исследование последовательности поколений в автомобильной индустрии США», Международный журнал автомобильных технологий и менеджмента, 5 (2): 166–183.

Дизайн для ссылок X

• Паль Г. и Бейтц В. (1996). Инженерное проектирование – системный подход, 2-е издание, Лондон: Springer. (Предварительный просмотр Google Книг)
• Бралла, Дж. Г. (1996). Дизайн для совершенства. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл.
• Рекомендации VDI « Verein Deutscher Ingenieure » можно запросить по адресу (www) или приобрести у издателя Beuth (www); Большинство руководств двуязычны: на немецком и английском языках.

Вспомогательные ссылки

• Доз Ю. и Сантос JFP (1997). Об управлении знаниями: от прозрачности коллокации и соустановки к дилемме дисперсии и дифференциации. Фонтенбло, Франция.
• Санчес Р. и Махони Дж. Т. (1996) Модульность, гибкость и управление знаниями в дизайне продуктов и организаций. Журнал стратегического менеджмента, 17, 63–76.
• ОЭСР; Евростат (2005). Руководство Осло 2005 г.: Измерение научной и технологической деятельности – Предлагаемые рекомендации по сбору и интерпретации данных о технологических инновациях. Организация экономического сотрудничества и развития, Статистическое управление Европейских сообществ. (pdf)
• Вернон, Р. (1966) Международные инвестиции и международная торговля в товарном цикле. Ежеквартальный журнал экономики, 80, 190–207.
• Кларк, К.Б. и Фудзимото, Т. (1991). Эффективность разработки продукта. Бостон, Массачусетс: Издательство Гарвардской школы бизнеса.
• Филиппини Р., Сальмасо Л. и Тессароло П. (2005) Время разработки продукта: исследование влияния взаимодействия между водителями. Журнал управления инновациями в продуктах, 21, 199–214.

Внешние ссылки

• DfX-симпозиум в Германии
• IBM Proprinter: практический пример инженерного проектирования
• Моттонен М., Харконен Дж., Белт П., Хаапасало Х. и Симила Дж. (2009). «Управленческий взгляд на проектирование производства», Industrial Management & Data Systems , Vol. 109, № 6, стр. 859–872.
• [1] ^{[ неработающая ссылка ]}