家具設(shè)計(jì)流程的初步探討
大規(guī)模定制是近十幾年來風(fēng)靡國內(nèi)外制造業(yè)的一種新的生產(chǎn)模式,它以低成本敏捷化的操作快速響應(yīng)單個(gè)客戶的需求,兼顧定制生產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。已有許多企業(yè)通過實(shí)施大規(guī)模定制獲得了巨大的競爭優(yōu)勢,如生產(chǎn)牛仔褲的李維斯公司(Levi Strauss & Co.)、日本松下自行車公司、摩托羅拉、戴爾公司(Dell)及定制窗戶安德森公司(Andersen Corp.)等。
當(dāng)客戶能以合適的價(jià)格買到一些他們真正想要的產(chǎn)品后,就會(huì)對(duì)他們想要購買的任何產(chǎn)品都提出定制要求。家具作為一種耐用消費(fèi)品,其功能不僅是物質(zhì)的,也是精神的。人們?cè)谶x購家具時(shí)更是具有個(gè)性化的需求。那么如何才能在低成本和快速響應(yīng)市場的條件下保證家具產(chǎn)品的個(gè)性化和多樣化呢?由于產(chǎn)品壽命周期內(nèi)累計(jì)成本中的80%是由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)決定的。對(duì)大規(guī)模定制而言,更為重要的是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品成本的60%。低成本設(shè)計(jì)所遵循的前提是:成本是由設(shè)計(jì)決定的,尤其是很早期的概念設(shè)計(jì)決定的。因此對(duì)大規(guī)模定制下家具設(shè)計(jì)流程的探討將有助于大規(guī)模定制家具成本的降低。
2.大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)概念及設(shè)計(jì)人員
大規(guī)模定制下的設(shè)計(jì)是與大規(guī)模生產(chǎn)完全不同的設(shè)計(jì)方式,其設(shè)計(jì)人員也有別于其它生產(chǎn)模式下的人員組成。
2.1 大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)概念
1996由Mitchell M提出的大規(guī)模定制設(shè)計(jì)的概念是:采用并行流程圍繞產(chǎn)品族進(jìn)行設(shè)計(jì),以有效地滿足客戶需求。同理,大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)采用并行設(shè)計(jì)模式,將產(chǎn)品設(shè)計(jì)分為兩個(gè)過程:新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)?!?/P>
新產(chǎn)品開發(fā)過程 新產(chǎn)品開發(fā)面向品族進(jìn)行,其目標(biāo)是形成可變型的產(chǎn)品模型,建立完善的變型機(jī)制。產(chǎn)品開發(fā)人員通過分析已有的客戶需求,預(yù)測未來的客戶需求,對(duì)企業(yè)客戶群進(jìn)行宣傳,在些基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的客戶品族結(jié)構(gòu),形成覆蓋整個(gè)產(chǎn)品族功能要求的產(chǎn)品族可變型產(chǎn)品模型。
產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)過程 產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)是在可變型產(chǎn)品模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合客戶的需求,以產(chǎn)品配置器為主要工具,進(jìn)行產(chǎn)品快速配置,或通過對(duì)產(chǎn)品部分或局部的修改,進(jìn)行相關(guān)功能、結(jié)構(gòu)或參數(shù)的設(shè)計(jì)。
2.2 大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)人員
大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)人員并不是傳統(tǒng)意義上的單純的設(shè)計(jì)師個(gè)體,而是一個(gè)多功能的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),包括設(shè)計(jì)工程師、經(jīng)銷商、財(cái)務(wù)代表、質(zhì)檢員、采購代表、供貨商、法規(guī)協(xié)調(diào)專家、生產(chǎn)工人及其它項(xiàng)目代表。由于多功能設(shè)計(jì)團(tuán)體集成了家具全生命周期涉及到的各個(gè)方面,他們?cè)诩揖咴O(shè)計(jì)的早期階段即參與到設(shè)計(jì)中,從各自的出發(fā)點(diǎn)對(duì)家具的設(shè)計(jì)提出問題并及時(shí)進(jìn)行合理的解決,這樣避免了在設(shè)計(jì)后期或設(shè)計(jì)成型后對(duì)產(chǎn)品的修改而導(dǎo)致的成本增加及服務(wù)質(zhì)量下降等問題?!?/P>
3.大規(guī)模定制家具的設(shè)計(jì)流程
大規(guī)模定制家具設(shè)計(jì)流程主要分為三個(gè)階段:家具產(chǎn)品定義階段、家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段和家具整體設(shè)計(jì)階段。
3.1 家具產(chǎn)品定義階段
完善的產(chǎn)品定義對(duì)產(chǎn)品開發(fā)是非常重要的。大規(guī)模定制模式下的家具產(chǎn)品定義以多功能設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ),綜合考慮傳統(tǒng)因素、營銷因素、工廠因素、社會(huì)因素和環(huán)境因素,對(duì)產(chǎn)品族中的所有產(chǎn)品加以定義,從而更切實(shí)地反映市場需求。
家具產(chǎn)品定義主要是利用QFD(質(zhì)量功能配置)法通過對(duì)用戶需求(CR-Customer Requirements)、工程指標(biāo)(EM-Engineering Metrics)、產(chǎn)品族(PF-Product Family)的映射將客戶的消費(fèi)需求轉(zhuǎn)化為家具設(shè)計(jì)的詳細(xì)說明和資源的優(yōu)先順序,將客戶定性的描述轉(zhuǎn)化為企業(yè)生產(chǎn)的定量指標(biāo)。輸入一系列客戶的主觀偏愛,如家具的風(fēng)格、材料、功能、質(zhì)量、價(jià)位等。按相對(duì)重要性順序進(jìn)行排列;請(qǐng)客戶將當(dāng)前的產(chǎn)品與競爭對(duì)手的產(chǎn)品按競爭力的大小進(jìn)行排列,將結(jié)果列入“客戶的感覺”里面。
在“客觀的工程性能衡量”中對(duì)本廠的產(chǎn)品和被客戶排到前面的競爭對(duì)手的產(chǎn)品進(jìn)行定量測量,將結(jié)果寫入“被測性能”中。就家具而言,人體工效學(xué)的各項(xiàng)參數(shù)是一定要列入目標(biāo)衡量值的,其它如家具的結(jié)構(gòu)參數(shù)、有害物含量等也可作為目標(biāo)衡量值?!跋嚓P(guān)矩陣”將客戶某個(gè)偏愛與工程性能影響關(guān)聯(lián)起來,在方框內(nèi)列出關(guān)聯(lián)的等級(jí)。“沖突矩陣”列出與其它性能相沖突的性能,如何拆卸性是否在一定程度上影響家具的穩(wěn)定性。然后輸出設(shè)計(jì)的詳細(xì)說明和資源的優(yōu)先順序,其中在“設(shè)計(jì)詳細(xì)說明”的第一欄指出是由誰來進(jìn)行定制的。通過對(duì)上限、下限及增長幅度的限定來確定家具各參數(shù)的變化情況?!百Y源的優(yōu)先順序”則顯示設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該在設(shè)計(jì)的各個(gè)方面投入的百分比。
通過QFD,在這個(gè)階段應(yīng)表達(dá)出家具新產(chǎn)品族的模塊、標(biāo)準(zhǔn)零件、定制零件、定制配置和定制尺寸的各種不同組合。
3.2 家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段
家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段包括概念的簡化和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,主要是家具模塊化和確定家具定制生產(chǎn)的策略,即如何及何時(shí)對(duì)家具進(jìn)行定制,確定是選擇模塊化的定制、可調(diào)節(jié)的定制還是參數(shù)化的定制?!?/P>
模塊化的定制(Modular):模塊是一些制造的基本元素,可通過各種不同的組合裝配以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的定制。家具可看作“基本模塊+專門模塊+接口”的組合體,例實(shí)木柜=門+抽屜+框架+板件+其它部件+連接件。進(jìn)行模塊化定制最重要的是要充分考慮到模塊的通用性、易加工性等;盡量減少模塊的種類,對(duì)家具進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪K劃分,降低制造的間接成本及供應(yīng)鏈成本。
可調(diào)節(jié)的定制(adjustable):可調(diào)節(jié)定制是一種可逆的定制產(chǎn)品的方法,分為家具自行調(diào)節(jié)和手工調(diào)節(jié)。家具自行調(diào)節(jié)是家具根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序感應(yīng)客戶的需求而自行調(diào)整?! ∈止ふ{(diào)節(jié)是由工廠、經(jīng)銷商或客戶設(shè)定,如辦公椅的高度調(diào)節(jié)及傾仰調(diào)節(jié)。在進(jìn)行可調(diào)節(jié)的定制時(shí)需對(duì)各個(gè)調(diào)節(jié)功能進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì),以免有與其它調(diào)節(jié)項(xiàng)目不相容的調(diào)節(jié)存在而降低產(chǎn)品的性能。
參數(shù)化的定制(dimensional):參數(shù)化的定制包括一種永久性的適配、混合或切割,如家具的油漆、形狀復(fù)雜的面等各種情況的定制??梢杂檬止せ蛴?jì)算機(jī)數(shù)按設(shè)備(CNC)完成參數(shù)化的定制。參數(shù)化的定制應(yīng)在工具通用化的基礎(chǔ)上進(jìn)行,以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,降低間接成本?!?/P>
由于此階段將決定產(chǎn)品成本的60%,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)在了解了產(chǎn)品的各種定制方法后,為產(chǎn)品族建立一個(gè)最佳的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),即在模塊化定制、可調(diào)節(jié)定制和參數(shù)化定制之間找到最佳的平衡,并決定由誰在何時(shí)進(jìn)行定制。以帶有裝飾線條的衣柜為例,其板件、裝飾件、抽屜、五金件可作為模塊由工廠進(jìn)行模塊化定制,掛衣桿的高度變化可作為客戶調(diào)節(jié)的可調(diào)節(jié)定制,而裝飾線條則可用CNC機(jī)床進(jìn)行參數(shù)化的定制。就企業(yè)而言,越能在產(chǎn)品生產(chǎn)周期的晚期進(jìn)行定制就越能為企業(yè)提供柔性。
3.3 家具整體設(shè)計(jì)階段
在對(duì)家具產(chǎn)品族進(jìn)行定義并完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,就需對(duì)制造、采購和分銷過程中的零件流、產(chǎn)品流和信息流進(jìn)行綜合考慮,建立完整的產(chǎn)品族。在這個(gè)階段中多功能設(shè)計(jì)團(tuán)體要綜合考慮所有對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的因素、功能、成本、客戶的需求、定制的范圍、產(chǎn)品族、可制造性、易維修性、模塊之間的幾何約束與物理約束、產(chǎn)品外觀和安全性等。由于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)品族已有統(tǒng)一認(rèn)識(shí),則可并行完成以下工作:設(shè)計(jì)自制零件,確定外購零件;設(shè)計(jì)家具的裝配形式,使其能夠配置產(chǎn)品族中的所有產(chǎn)品類型;開發(fā)柔性的CAD/CAM,使CAD“模板”能隨著客戶或特殊需求的市場的輸入而入時(shí)更新;創(chuàng)建訂單客登錄數(shù)據(jù)庫或配置器,讓銷售、設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)部門采用一致的方式反映企業(yè)能力和客戶需求;開發(fā)打印定制文檔的功能;實(shí)現(xiàn)柔性的加工過程和柔性的運(yùn)輸功能;將最佳零件流和產(chǎn)品流的規(guī)劃融合到一個(gè)真正具有柔性的工廠中?!?/P>
4.結(jié) 語
有關(guān)專家已通過市場擾動(dòng)分析證明大規(guī)模定制在家具工業(yè)的實(shí)行是可行的和必然的。但大規(guī)模定制的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),以我國家具工業(yè)的現(xiàn)狀而言,還有很長的路要走,需要學(xué)術(shù)界和實(shí)業(yè)界的共同努力。