《面向成本的產品設計：降本設計之道》是由鐘元著作、機械工業出版社在2020年3月出版的降本設計書籍。
基本介紹
- 書名：面向成本的產品設計：降本設計之道
- 作者：鐘元
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2020年3月20日
- 頁數：386 頁
- 定價：79 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787111642206
內容簡介,序言,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書詳細介紹了面向成本的產品設計，包括產品成本認知、DFC流程、目標成本管理、材料選擇、製造及裝配工藝選擇、裝配件成本計算、降低裝配件成本的設計、塑膠件成本計算、降低塑膠件成本的設計、衝壓件成本計算、降低衝壓件成本的設計和DFC成本計算軟體等，指導企業和工程師一步一步、腳踏實地把降本設計從口號變為具體行動。
序言
面向成本的產品設計(Design for Cost)是指在產品設計階段，通過準確定義產品規格，從產品成本的角度，選擇最優的產品內部結構、零部件材料及其製造和裝配工藝，設計產品滿足產品功能、外觀、可靠性、可製造性和可裝配性等要求，並在整個產品開發階段進行目標成本管理，包括設定目標成本和成本計算與核算等，從而達到降低產品成本的目的，保障企業能夠獲得足夠的利潤和投資回報。
圖書目錄
前言
第1章 產品成本………………………………………………………………………1
1.1 成本的概念和分類……………………………………………………………1
1.1.1 成本的概念………………………………………………………………1
1.1.2 成本的分類………………………………………………………………1
1.2 產品成本概述…………………………………………………………………5
1.2.1 產品成本的概念…………………………………………………………5
1.2.2 對待產品成本的三個態度………………………………………………6
1.2.3 降低產品成本是企業提高利潤的最好方法……………………………8
1.2.4 產品成本領先戰略………………………………………………………10
1.3 產品成本的構成………………………………………………………………11
1.3.1 iPhone成本的構成………………………………………………………11
1.3.2 產品成本的分類…………………………………………………………12
1.3.3 產品成本與產品產量的關係……………………………………………14
1.3.4 21個降低產品成本的方法………………………………………………16
1.4 產品成本決定性認知的四個階段………………………………………20
1.4.1 產品成本是由產品製造決定的…………………………………………20
1.4.2 產品成本是由產品設計決定的……………………………………23
1.4.3 產品成本是由產品概念設計決定的………………………………23
1.4.4 產品成本是由產品規格決定的…………………………………………25
1.4.5 工程師的困境……………………………………………………………26
第2章 面向成本的產品設計流程……………………………………………………28
2.1 面向成本的產品設計八大原則………………………………………………28
2.2 面向成本的產品設計流程……………………………………………………33
2.3 產品需求文檔…………………………………………………………………33
2.4 目標成本管理…………………………………………………………………36
2.4.1 目標成本概述……………………………………………………………36
2.4.2 設定目標成本的流程……………………………………………………38
2.5 投資回報計算…………………………………………………………………39
2.5.1 淨現值法…………………………………………………………………39
2.5.2 回收期法…………………………………………………………………42
2.5.3 內部收益率法……………………………………………………………44
2.5.4 盈利指數法………………………………………………………………45
2.6 概念設計………………………………………………………………………46
2.6.1 概念設計概述……………………………………………………………46
2.6.2 問題分解…………………………………………………………………48
2.6.3 信息收集…………………………………………………………………49
2.6.4 產生新的方案……………………………………………………………50
2.6.5 方案評估…………………………………………………………………55
2.7 CAE分析……………………………………………………………………… 56
2.8 原型製作和驗證………………………………………………………………58
2.8.1 原型製作的概念與作用…………………………………………………58
2.8.2 原型製作的方法…………………………………………………………59
2.9 自製和外購……………………………………………………………………64
2.9.1 自製和外購決策的決定因素……………………………………………64
2.9.2 自製和外購決策的成本分析……………………………………………66
2.10 與供應商協作降低成本………………………………………………………68
2.10.1 向供應商要成本的三大原則………………………………………… 68
2.10.2 四級供應商與企業的關係…………………………………………… 73
2.11 生產線設計………………………………………………………………… 74
2.12 產品成本資料庫…………………………………………………………… 76
2.12.1 產品成本資料庫的概念……………………………………………… 76
2.12.2 產品成本資料庫的價值……………………………………………… 76
2.12.3 如何建立產品成本資料庫…………………………………………… 77
2.12.4 產品成本資料庫的加速器 :信息化工具……………………… 79
2.13從製造端降低產品成本……………………………………………………… 79
2.13.1 豐田生產模式………………………………………………………… 79
2.13.2 豐田生產方式對產品設計的啟示……………………………… 80
2.14 產品成本經驗總結……………………………………………………………80
第3章 材料選擇………………………………………………………………………82
3.1 術語……………………………………………………………………………82
3.2 工程材料分類…………………………………………………………………84
3.3 材料的性能……………………………………………………………………87
3.3.1 材料的使用性能…………………………………………………………87
3.3.2 材料的工藝性能…………………………………………………………91
3.3.3 材料的價格………………………………………………………………92
3.4 零件使用材料的進化…………………………………………………………94
3.4.1 水壺使用材料的進化……………………………………………………94
3.4.2 飛機使用材料的進化……………………………………………………94
3.5 材料選擇概述…………………………………………………………………96
3.5.1 為什麼會選擇新的材料……………………………………………96
3.5.2 材料選擇不僅僅依靠經驗………………………………………………97
3.5.3 錯誤的材料選擇代價高昂…………………………………………97
3.5.4 材料、功能、形狀及製造和裝配工藝的相互關係………………98
3.5.5 材料與產品成本…………………………………………………………98
3.6 材料選擇流程…………………………………………………………………99
3.6.1 定義部件設計要求………………………………………………………99
3.6.2 定義零件設計要求…………………………………………………100
3.6.3 定義候選材料………………………………………………………105
3.6.4 候選材料評估………………………………………………………106
3.6.5 選擇最優材料……………………………………………………………108
第4章 常規製造工藝選擇……………………………………………………………109
4.1 製造工藝選擇概述……………………………………………………………109
4.1.1 製造工藝與成本……………………………………………………109
4.1.2 製造工藝的選擇方法……………………………………………………110
4.2 常規製造工藝介紹……………………………………………………………113
4.2.1 製造工藝總覽………………………………………………………113
4.2.2 注射成型…………………………………………………………………114
4.2.3 熱壓成型…………………………………………………………………117
4.2.4 旋轉成型…………………………………………………………………120
4.2.5 吹塑成型…………………………………………………………………123
4.2.6 發泡成型…………………………………………………………………126
4.2.7 塑膠擠出成型……………………………………………………………128
4.2.8 模壓成型…………………………………………………………………130
4.2.9 壓力鑄造…………………………………………………………………132
4.2.10 砂型鑄造……………………………………………………………… 133
4.2.11 熔模鑄造……………………………………………………………… 135
4.2.12 鍛造…………………………………………………………………… 137
4.2.13 衝壓…………………………………………………………………… 139
4.2.14 手糊成型……………………………………………………………… 140
4.2.15 樹脂傳遞模塑成型…………………………………………………… 142
4.2.16 粉末成形……………………………………………………………… 144
第5章 常規裝配工藝選擇………………………………………………………… 148
5.1 裝配生產線……………………………………………………………………148
5.1.1 裝配生產線選擇策略……………………………………………………148
5.1.2 案例 :醫療單向閥的裝配………………………………………………152
5.2 緊固工藝………………………………………………………………………153
5.2.1 緊固工藝與成本…………………………………………………………153
5.2.2 緊固工藝選擇策略…………………………………………………154
5.2.3 常規緊固工藝……………………………………………………………157
第6章 非常規製造和裝配工藝…………………………………………………184
6.1 製造和裝配工藝的融合…………………………………………………184
6.1.1 注射成型和裝配的製造單元生產……………………………………184
6.1.2 密封工藝的進化…………………………………………………………185
6.2 金屬與塑膠的結合工藝………………………………………………………187
6.2.1 雷射直接成型技術………………………………………………………187
6.2.2 納米注射技術……………………………………………………………189
6.3 金屬注射成型…………………………………………………………………192
6.3.1 MIM的概念……………………………………………………………… 192
6.3.2 MIM的工藝過程………………………………………………………… 193
6.3.3 適用於MIM的材料……………………………………………………… 194
6.3.4 MIM的基本屬性………………………………………………………… 195
6.3.5 MIM的技術優勢與限制………………………………………………… 195
6.3.6 MIM的套用領域………………………………………………………… 197
6.4 結構膠粘………………………………………………………………………198
6.4.1 結構膠粘劑的概念………………………………………………………198
6.4.2 結構膠粘劑的分類………………………………………………………200
6.4.3 結構膠粘的優缺點………………………………………………………200
6.4.4 結構膠粘的套用…………………………………………………………202
6.5 微發泡注射成型………………………………………………………………202
6.5.1 微發泡注射成型的概念…………………………………………………202
6.5.2 微發泡注射成型的工藝過程……………………………………………203
6.5.3 微發泡注射成型的優點…………………………………………………204
6.5.4 微發泡注射成型的套用…………………………………………………209
6.6 多組分注射成型………………………………………………………………210
6.7 低壓注射成型…………………………………………………………………212
第7章 小時費率………………………………………………………………………216
7.1 直接人工小時費率……………………………………………………………216
7.1.1 直接人工成本的構成……………………………………………………216
7.1.2 直接人工小時費率的計算………………………………………………217
7.1.3 直接人工小時費率的增長趨勢…………………………………………219
7.2 機器小時費率…………………………………………………………………220
7.2.1 機器小時費率的概念……………………………………………………220
7.2.2 名詞定義…………………………………………………………………221
7.2.3 固定成本…………………………………………………………………221
7.2.4 可變成本…………………………………………………………………224
7.2.5 機器小時費率的計算……………………………………………………225
第8章 面向成本的裝配件設計………………………………………………………227
8.1 裝配介紹………………………………………………………………………227
8.1.1 裝配的概念………………………………………………………………227
8.1.2 裝配工藝過程的設計……………………………………………………227
8.1.3 生產線的結構……………………………………………………………229
8.2 生產節拍與標準工時…………………………………………………………232
8.2.1 生產節拍…………………………………………………………………232
8.2.2 標準工時…………………………………………………………………234
8.2.3 標準工時、瓶頸工時與生產節拍………………………………………238
8.3 裝配成本計算…………………………………………………………………238
8.3.1 裝配成本的計算公式……………………………………………………238
8.3.2 裝配成本的計算步驟……………………………………………………239
8.4 降低產品裝配成本……………………………………………………………240
8.4.1 去除緊固工藝……………………………………………………………241
8.4.2 選擇合適的緊固工藝……………………………………………………241
8.4.3 面向裝配的設計…………………………………………………………244
8.4.4 從產品設計階段改善生產線平衡………………………………………246
第9章 面向成本的塑膠件設計………………………………………………………253
9.1 注射成型工藝…………………………………………………………………253
9.1.1 注射成型工藝簡介………………………………………………………253
9.1.2 注射成型機………………………………………………………………253
9.1.3 注射模具…………………………………………………………………253
9.2 注射成型周期…………………………………………………………………259
9.2.1 注射成型工藝過程………………………………………………………259
9.2.2 充填時間…………………………………………………………………262
9.2.3 冷卻時間…………………………………………………………………263
9.2.4 開合模時間………………………………………………………………267
9.2.5 注射成型周期計算………………………………………………………269
9.3 塑膠件成本計算………………………………………………………………270
9.3.1 塑膠件成本構成…………………………………………………………270
9.3.2 材料成本…………………………………………………………………270
9.3.3 注射加工成本……………………………………………………………273
9.3.4 塑膠件成本………………………………………………………………273
9.4 降低塑膠件成本………………………………………………………………273
9.4.1 選擇合適的緊固工藝……………………………………………………274
9.4.2 降低原材料成本…………………………………………………………287
9.4.3 降低加工成本……………………………………………………………293
9.4.4 面向成本的塑膠件開發流程……………………………………………323
第10章 面向成本的衝壓件設計…………………………………………………… 326
10.1 衝壓工藝…………………………………………………………………… 326
10.1.1 衝壓概述……………………………………………………………… 326
10.1.2 衝壓模具……………………………………………………………… 329
10.1.3 壓力機………………………………………………………………… 331
10.1.4 衝壓生產線…………………………………………………………… 332
10.2衝壓件成本計算……………………………………………………………… 335
10.2.1 衝壓件成本構成……………………………………………………… 335
10.2.2 材料成本……………………………………………………………… 336
10.2.3 衝壓加工成本………………………………………………………… 338
10.2.4 衝壓件成本…………………………………………………………… 340
10.3 降低衝壓件成本…………………………………………………………… 340
10.3.1 從DFA角度降低成本……………………………………………………340
10.3.2 降低材料成本………………………………………………………… 348
10.3.3 降低衝壓模具成本…………………………………………………… 358
10.3.4 利用連續模料帶輔助後續裝配工序………………………………… 360
10.3.5 選擇合適的壓力機…………………………………………………… 363
10.3.6 選擇合適的生產方式………………………………………………… 364
10.3.7 衝壓件公差…………………………………………………………… 364
10.3.8 面向成本的衝壓件開發流程………………………………………… 368
第11章 DFC成本計算軟體……………………………………………………………371
11.1 產品成本計算……………………………………………………………… 371
11.1.1 產品成本計算的必要性………………………………………… 371
11.1.2 產品成本計算的關鍵………………………………………………… 374
11.1.3 產品成本計算的挑戰………………………………………………… 374
11.1.4 成本計算不建議使用Excel表格………………………………………375
11.2 DFC成本計算軟體介紹………………………………………………………376
11.3 DFC成本計算軟體套用案例…………………………………………………380
11.3.1 注射成本的計算過程………………………………………………… 380
11.3.2 設計方案決策………………………………………………………… 381
11.3.3 降低塑膠件成本……………………………………………………… 382
參考文獻……………………………………………………………………………… 387
作者簡介
鐘元，四川大學機械專業工學碩士。
集多年產品開發經驗和國內外先進產品開發理念，2011年編寫出版了《面向製造和裝配的產品設計指南》，深受讀者歡迎；2016年第進行了修訂再版，至2019年底已累計重印10餘次，銷售3萬餘冊，是*暢銷的產品設計書籍之一，工程師對本書的評價是“非常實用”
