 產品設計基本原則

產品研究與發展 _(R&D)

 新產品研發時機

 產品構成要素

 產品設計基本原則

 標準化與模組化之比較

 模組化設計

 人因工程： Human factor/Human Engineering

 產品設計準則（ Guide Line ）

生產者 供應商

顧 客 消費者

1. 設計、規格、工程與產品開 發

2. 採 購

3. 製程規劃與開 發

4. 生產

5. 檢查、試驗與查 7. 配銷 驗

8. 安裝與操 作

9. 技術支援與維 護

10. 用後處理

11. 行銷與市場研究

產品研發與設計

一、新產品研發時機

1. 產品壽命週期與永續經營

導入、 推廣 ( 成長 ) 、 穩定 ( 成熟 ) 、 衰退

2. 領導市場 3. 防禦需求

4. 市場行銷策略－佔有率

5. 法令規章之限制

二、產品構成要素

1. 結構－安全、美觀、實用、人因 2. 功能－需求、專業、人因

3. 安全－專業、法令、人因 4. 控制－專業、人因

5. 顯示－專業、法令、人因

產品研發與設計

產品研發與設計

三、產品設計基本原則

1. 標準化 2. 簡單化 3. 安全性

4. 可服務性：可用性 (Availability)

可靠性 (Reliability)

可維護性 (Maintainability) 5. 互換性

6. 識別性

7. 近接性 (Accessibility)

標準化優缺點：

( 一 ) 優點：

1. 可降低生產成本

2. 可提高設計人員生產力 3. 可簡化作業程序

4. 可提高設備使用率 5. 可大量生產

( 二 ) 缺點：

1. 無法有效滿足顧客需求 2. 設計人員之創意受到束縛 3. 增加

產品研發與設計

四、標準化與模組化之比較

產品研發與設計

五、模組化設計

設計產品前先將產品之零組件打散，

然後依零組件擔負之功能，將相同功能之零組

件組合在同一基座上 (Block) ，這些組件即構成

一模組。最終產品則依顧客需要，選擇所需模

組組合而成。

產品研發與設計

五、模組化設計

模組化優缺點

( 一 ) 優點：

1.

增加產品變化彈性和顧客購買意願

2. 可減少檢修時間和成本，以及降低檢修技術 3. 可縮短產品上市時間

4. 可簡化作業程序 5. 可分工

( 二 ) 缺點：

1.

與傳統設計比較，產品較無變化

2. 當個別零件損壞而模組無法拆修時，整個模組必須報廢，因而

提高使用成本。

產品研發與人因工程

1. 前言

 消費者導向與時代潮流

– 生活品質、消費者意識、環保意識、資源 運用

– 人群關係：人權、婦女、兒童、老人、殘 障

 設計錯誤與不良產品之成本

– 容錯系統 (Error-Free, Fool-Proof)

產品研發與人因工程

 人造人用與人因工程學

 物役於人

 順手、順口、順耳

 Match, Fit, Adaptive, Compatibility

產品研發與人因工程

2. 人因工程的基本概念

– 人類能力特長與限制、習慣行為（定型反 應、行為預期）容許人員犯錯、個別差異 現象之適應。

– 從人員遷就（適應）機具－ > 經機具遷就

（適應）人員－ > 到人員機具相容之系統 觀念。

– 介面溝通與機能分配

• 目標：速度、確度、適度

產品研發與人因工程

人機介面示意圖

神經大 腦處理 歷程

感 覺器 官

運 動 器 官

機械電 子處理 歷程 顯 示系

統

控 制 系 統

人 員

機 械

速 度

、 確

度 、

適

3. 人因工程的主要內容

– 人是產品品質衡量之基準：機具性能與人 員績效（速度與確度）、安全、舒適、美 觀、迷人、人性尊嚴。

– 人性因素與科技整合：尺寸、解剖、生理

、心理、社會、文化；生命科學、行為科 學與工程技術。

– 研究領域：人體計測、顯示裝置、控制裝 置、作業空間、工作與生活環境。

產品研發與人因工程

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

一、依維護度觀點

降低維護工作複雜度 

 提供適當的近接性及工作空間  採用可互換性之設計

 使用標準化之零配件

 規劃合適之工具、附件及支援設

備

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

 減少需偵檢措施之設計

– 加入 ”失效－安全” 特徵之設計 – 不需或只需最少預防保養之設計

– 允許因使用磨耗所產生之間隙（自動調 整）

– 適確之防腐與控制裝置

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

 降低維修之停機時間

– 快速且正確的偵測失效組件

– 迅速且周密之維護工作準備（說明書、程 序單）

– 缺陷校正容易化

– 迅速而正確之調整校正

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

 降低維修支援成本

– 不需使用專用之維修工具和設備 – 減少場站維修需求（後送保養）

– 不需使用大量之維修資料

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

 降低維修支援成本

– 不需使用專用之維修工具和設備 – 減少場站維修需求（後送保養）

– 不需使用大量之維修資料

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

 減少維修人力需求

 增添零件測試點及校正之近接性和識別性

 容易搬運、配送和儲存

 合理的保養順序

 依合理的人體參數設計

產品研發與設計

產品設計準則（ _{Guide Line} ）

1. 近接性

 透視窗 / 快速開啟之護蓋，便於使用目視檢 驗

 使用絞鏈式之護蓋以取代螺絲鎖固式

 無足夠空間開啟蓋版時，應採用快拆式設計

 使用螺絲鎖固時，最好少於四顆

二、一般通則

二、一般通則 _- 近接性

● 零組件之配置應避免受大型工件之干擾

 預留空間以備偵檢工作需要

 組件之裝卸應以直線運動或曲線方式進行（垂直方向優 於水平方向）

 超過 25Lb 以上之組件，儘可能置於一般人正常高度以 下

 儘可能避免可由雙邊開啟之設計

 應考慮正常人之應力極限

 需開啟之組件，儘可能採用同一型式

二、一般通則 _- 識別性

 所有組件儘可能加上標示

 以管或線連接之端點應標示相同之數字或符 號

 使用顏色區分之系統，應有統一規定及發行 使用手冊

 顯示及控制裝置應標示它們之關係

 選擇式開關應於開關箱上對稱位置標上其相

對控制點

二、一般通則 _- 標準化

 確保實體及功能之互換性

 零件、固定裝置、接頭、管線在系統內應嚴 守標準化

 流通性高之組件應具備互換性

二、一般通則 _- 安全

 維修時需接近之組件陵角，應予以模光或以 橡膠護套保護

 警告裝置應置於明顯處

 危險警告裝置，應獨立設置以便於察覺

 拖動式設備應附設極限停止裝置，以防止掉 落

 安全式之內扣裝置應多加採用

 組件之拆卸方向應避免鄰近電、熱、鋒利之

陵邊、移動之組件或化學污染

二、一般通則 _- 配線

 配線應預留足夠長度，以備移動其配件或配 置點

 所有配線應 以顏色及符號來識別

 配線端應置於人員易於接近處

 配線應避免曲折

 配線應儘可能與組件 以部分分離方式來裝卸

二、一般通則 _- 接頭

 接頭間應有足夠間隙以避免相互干擾

 塞入式接頭之定位 Pin 應較導電 Pin 長，以保 護接頭

 塞入式接頭應加 自鎖裝置以防脫落

 接頭若有方向性，應有防誤設計

 接頭儘可能採用 快拆式設計

 接頭位置應易於接近

二、一般通則 _- 控制裝置

 所有調整裝置儘可能置於單一控置盤上

 控制裝置應置於明顯處，以利於目視及控制

 有順序性之控制裝置，應標示順序關係

 需微調之裝置應加大其外緣，以利於微調

 控制裝置應標示其功能說明

 控制點之符號應以刻入式代替符號式

 需以工具操作之控制裝置應儘可能少用

二、一般通則 _- 顯示裝置

 點檢用之顯示裝置應可從一固定位置看到

 所有操作用及維護用之顯示裝置應置於操作 盤上

 顯示裝置之刻度，應限於所需資訊部分

 數字型之刻度應限用於計量資料

 顯示裝置應標示出允許範圍及臨界範圍

 危險警告燈應獨立設置及便於察覺

二、一般通則 _- 搬運

 超過 10Lb 之組件應附加搬運裝置

 不易抓取之微小組件應提供搬運裝置

 搬運裝置應至於物件之重心上方

二、一般通則 _- 安裝

 儘可能加上防誤式之安裝設計

 模組與母件之組合位置應加上標示

 模組式裝置應附件導板式設計

 組件置入方向應與配線不同測

 螺絲鎖固方向儘可能以垂直方向為之

 裝卸位置應遠離高電壓處

二、一般通則 _- 安裝

 組件安裝處應預留足夠空間

 組件之拆卸應儘可能避免要連動其它組件

 螺絲鎖固儘可能不超過 10 轉為原則

 裝卸部位儘可能以標準工具為之

 需對準之組件應附加定位 Pin 或孔

 近接用之蓋版應使用扣入式設計