高階篇：2）概念設計

本章目的：系統而有條理地概念設計方法--pugh選擇法，比空想來的棒。

1.概念設計定義：

概念設計是根據產品規格對產品進行框架設計，爲以後的詳細設計指明設計方向和思想。一旦概念設計完成，60%~70%的產品設計已經定型。所以，在概念設計階段，產品設計必須考慮到產品各方面的設計要求，例如來自客戶、裝配、製造、測試、質量和成本等各方面的要求。若是概念設計考慮不全面，在之後的詳細設計若是發現產品設計還有些不能知足要求，此時再來修改設計必將費事費力。

 

2.產生和選擇概念設計的方法

概念能夠由如下方法產生：

①腦力激盪（Brainstorming）；

②腦力激寫（Brain Writing又稱爲書面頭腦風暴）；

③我的的靈感；

④Benchmarking與競爭對手的產品和專利（Patents）進行比較；

⑤專利的檢索和梭巡；

⑥文獻探討；

⑦TRIZ-用來解決發明問題的理論（The Theory Of Solving Inventive Problems）。

⑧KJ法：這一方法是從錯綜複雜的現象中，用必定的方式來整理思路、抓住思想實質、找出解決問題新途徑的方法。結合腦力激盪、分類法、概括法。

 

3.完成且分析Pugh選擇矩陣（Pugh Selection Matrix）

 

 

 

 

 

 

3.1 Pugh Method的做用

pugh選擇法是一種由團隊討論進行的概念選擇的方法、能夠協助設計人員：

①從各類的可能選擇方案中得出最佳的設計概念、以知足各項需求準則。

②能夠透過整合各類概念設計、強化設計結果。

 

3.2 Pugh Method進行程序

3.2.1 決定概念評估的準則

能夠用客觀的尺度（或稱質量特性）做爲評估概念的基礎。例如，可利用設計的零件數目評估組裝成本。一樣的，亦可將使用此裝置所需的動做數量（容易使用）來評估這項特性。

這些客觀尺度下降了評估程序中人爲主觀判斷的影響力。

評估準則來源：Design Requirement from VOC,QFD的績效需求/設計需求，並加入風險評估、標準法規、售後服務等要求，做者認爲還有裝配、製造、測試、質量和成本的要求；

 

3.2.2 選擇被評估的概念

例如從頭腦風暴、TRIZ等方法中得出的概念，並加入圖片、描述等；

 

3.2.3選擇一個概念當已知「參考點」（Datum/Baseline）；

經常是將現有產品或是目前市場上已知的技術當作參考點（Datum）--即標杆產品或競品。

 

3.2.4 每一個概念與參考點作比較評估

將其餘的概念依據參考概念進行一一對比（Pair wise Comparison），若是：

>明確產生更加的效果，評定爲「+」

>幾乎同樣的效能，評定爲「S」

>明確產生更糟的效果，評定爲「-」；

 

3.2.5 分別加總概念的+和－的個數

一旦完成了比較評估，團隊即可以將概念加以排序。顯然的，通常說來較多﹢號，較少-號的概念排序較高。一般到了此階段，團隊即可以理清一至兩項彷佛可形成概念間差別的基準。

 

3.2.6 將較好的概念整合在一塊兒

①概念是能夠完善的

是否由於一個很差的特徵而下降優良概念的重要性？小部分的修正是否能夠改善整個概念，並同時保持與其餘概念的差別。

②較好的概念是能夠合併的。

是否有其中兩項概念能夠結合，如此可消除較差的特徵。

 

3.2.7 若有須要，反覆評估求取優化的設計概念。

要很清楚地考慮現階段所獲得的成果，對每一個人是否有意義，若是是的，將可減小錯誤，並確保整個團隊在日後的開發活動中能團結一致地投入。

 

4.對軟件的指望

做者一直但願這些機械設計的理念能有配套的軟件支持，而不是隻能用excel表格來作。能大大減小機械設計工程師的工做量，增長方法的普及程度。