 產品設計基本原則

全文

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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 )

(2)

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

(3)

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

(4)

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

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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)

(6)

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

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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。

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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

生產

( 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。

(9)

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)

(10)

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

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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

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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

控 制 系 統

人 員

機 械

速 度

、 確

度 、

(13)

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

 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

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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

(23)

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

(24)

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

(25)

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

(26)

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

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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

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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

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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

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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

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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

數據

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參考文獻

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