价值工程理论在产品优化设计中的应用.doc

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1、本文档下载自360文档中心，更多免费文档请访问网址价值工程理论在产品优化设计中的应用O)$!O文章编号：)22)O144$>#22NM2NO2)$!O21机械设计与制造PBJ/0=3AQ=E/C0RPB0GIBJFG3=第N期#22N年N月价值工程理论在产品优化设计中的应用丛伟（沈阳航空工业学院，沈阳)221!）!""#$%&()*% ,#-%./$.%0$./$.)*%"01($3"0 $./"0&-1)$.9:;<(=/>?=0AB0CD0EF/FGF=HI7=3H0BGF/JBK60C/0=3/0CL?=0AB0C)22

2、1!L9/0BM$%$%$%【摘要】用仿真工程原理方法进行功能成本分析；应用价值工程活动的对象选择原则和方法，确定具体的改进对象，并提出新的改进方案。实现了用户的必要功能，提高了产品的价值。最后，根据价值工程实践，提出了循环应用价值工程的观点。关键词：价值工程；优化设计；功能分析【!"#$%&$】()* ,"-.!/01.2 ,* .3* ,"-.4356."-47/ 7"-.8349.713.)".8):"-*)"-.)*)/ /05;.)"-.<1 9"*4 94)"4<

3、;"-.-573/10*983.)13.)18843"</9*0*"*.)* 7."/*0:/ 76/=.)1).4<"-.4>?.9").0.9".783* 9*80.)/ 76."-47)4<"-.!/01.2 ,* .3* ,"4"-.8/3"A-4).<1 9"*4 A*"-*"B)94)"4<"-.-573/10*983.)13.)18843"</9*0*"

4、;*.)"4<* 741""-.4>?.9")"4>.*6834C.7:/ 781"<43A/37"-. .A*6834C.6. "834?.9"DE-.*6834C.6. "04A.3)"-.94)":3./0*;.)"-. .9.)/35<1 9"*4 4<"-.91)"46.3:/ 7* 93./).)"-.C/01.4<"-.834719"DF99437*

5、,"4"-.!/01.2 ,* .3* ,83/9"*9.4<*6834C* ,-573/10*983.)13.)18843"</9*0*"*.):"-.84* "4<"-.!/01.2 ,* .3* ,9590./9"*C*"5*)81"<43A/37/""-. 74<"-."-.)*)D()* ,%-#./&01)2342)B35678%,9)7)2$-)#4324235:12$4,2&2&0*#4#中图分类号：

6、ST文献标识码：7能分析，正确处理其功能与成本的关系，从而降低成本的一种科学方法。价值5、功能8、成本9的关系式：!$%&公式表明：价值的高低，取决于功能的大小和成本的高低，取决于功能和成本的结合情况。降低产品的生产成本能够提高它的价值，此外，也可以用消除多余功能降低成本的方法来达!来稿日期：#22%O2,O)4序号)#1!%CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC!"#$%&车刀刀具特点：刀片材料为()，各刀刃都磨有负倒棱，具有%&刃倾角，增加抗冲击性。如图#所示。切削用量：!

7、*)# ),-.-/0；"*1-；#$2"# 2"1-.3。$%（56）（57）价值工程又称价值分析，它是通过对产品的功可以看出提高价值的五条途径。到提高价值的目的。通过表)，表)提高价值的五条途径功能功能&功能功能大功能小提高价值的途径成本成本成本成本小成本大价值价值价值价值大价值其中：符号上升；下降；&不变在产品设计中，应从这五条途径中找出最佳设计方案，从%结束语高锰钢作为典型的耐磨钢，在强烈的冲击、挤压条件下，表层迅速产生加工硬化现象，一般应尽量避免对铸件进行直接加工，铸件上的孔、槽尽可能铸出。但对高锰钢的加工也并非不可能，实践证明，在合理选择刀具材料、结构

8、和切削用量的条件下，高锰钢的切削加工是可以进行的。今后我们将从一次进刀、放大铸坯余量、增大进刀层、热处理等，对高锰钢切削加工做进一步的工艺研究，探索出更好的高锰钢切削加工新方法。参考文献刘华明主编"金属切削刀具设计手册"机械工业出版社，)袁哲俊，)44#"#王健石主编"机械加工常用刀具数据速查手册"机械工业出版社，#22%"1吴林禅主编"金属切削原理与刀具"机械工业出版社，#22!"图#$%&车刀万方数据第2期丛伟：价值工程理论在产品优化设计中的应用,.0而降低成本，提高经济效益。这里结合设计工作实际，以

9、某企业设计&*1-10.液压支架管路系统为例，采用价值工程理论（=%）来改进完善产品的设计。,选择工程对象&*1-10.液压支架的液压系统是支架的动脉，对支架起至关重要的作用。而液压系统中的标准件、外购件387在液压管路系统中，因此，把管路系统作为=%的主要研究对象。表4是对&*1-10.液压支架的管路系统所有部件进行的经济分析。表4液压系统各部件费用调查分析表部件名称单价费用累加费用累加面!"#9元:数量9元:9元:分比7分类备注胶管150,45154515446.!材料工时费液控单向阀,/03,4,0/400/264!材料工时费操纵阀,386/2,3511101361!管接头,5

10、.2.2504500.68!阀架21.080420!双向控制阀4,5/2/52184.4!管子排020.51.86/"安全阀103150.1048468"测压阀/23/41.28261"棱阀,/044.585128361"截止阀,/544258/523464"单列控制阀,85,8581823164"回液单向阀224,/482,8306.#过滤器204,/58.183.64#保护环/5/3588/83864#过架管排018834#;形卡564,83/.68834368#<形圈564,8./.61832.64#挡圈564,8./.6

11、1355162#合计3551623551624产品的功能分析46,功能定义通过对液压管路系统各部件的调查分析，选择操纵阀、双向控制阀、棱阀、胶管等,种部件作为功能分析对象，其功能分析定义见表/，成本比重分布见图,。表/=!对象功能定义表部件代号部件名称基本功能辅助功能备注!操纵阀控制动作接通泵站"阀架安装操纵阀方便操作#双向控制阀后立柱升降自锁安全保护$单列控制阀前立柱升降自锁安全保护%棱阀护壁千斤顶差动低压支护&回液单向阀防止回液倒流过滤器过滤工作液体(截止阀管路通断)胶管液体通路*管接头连接通路 测压阀安装压力表464功能整理液压支架的液压系统动力由泵站供给，把管路系统各部件定义

12、功能系统化，从而明确它们之间的相互关系，以正确体现用户所需的功能。其功能整理如下图4：46/功能评价46/6,确定功能评价系数应用强制确定法（&$法），将选作为价值分析对象的产品部件排列起来，一一进行对比，计算其部件的功能评价系数。即：万方数据图,成本比重分布图图4管路系统功能图某部件功能评价系数!"#某部件功能得分数$全部部件功能得分数其功能评价系数见表1。46/64确定价值系数零部件的价值系数%"，其计算公式为：价值系数%"#功能评价系数!"$成本系数"成本系数"#现实成本$全部零部件总现实成本价值分析各部件的价值系数见表0。表1

13、&$法计算表代号!"#$%&()* 功能分功能评价系数!-,555,.56,4."5-555555,/56500#5,-,5555,05653,$5,5-5555,1565./%5,-555,256,53&,-,5,356,21,5-,55,.56,4.(,55-5,.56,4.)55555,-,05653,*55555555,-,4565/2 5555555555-55计00,6555分析如下：采用最合适区域法确定改进对象。以液压管路系统各部件的成本系数为横坐标，功能评价系数为纵坐标，绘制价值曲线坐标图，如图/所示。曲线方程为："#7"经分析，取*&g

14、t;05?理论上两曲线所夹部分为最合适区域，落在区域内的表明成本与功能相匹配，不作为进一步分析的对象，但从图中可知，液压管路系统各部件的价值系数大部分都不在所确定的合适区域内，因此，采用:x:机械设计与制造C08.OD01338从偏离的程度来确定!"对象。表#价值系数计算表零件功能评价现实成成本系价值系目标成本降选择代号系数$"本W元X数#"数!"成本低幅度对象*30%=330%Z0738=2=%改进设计主攻方向 303#827303=30#8$31$2#改进设计主攻方向,303=%8$3303=830=#33%$3改进设计主攻方向&3037$%Z33%

15、:11%"3033=173303288833:$330?$130313Z013=31:773(30%$33031380$#8=:#8=)3018330323$0x=:2$=-303=2330$%01=#33%#23改进设计主攻方向.303$878330%8=30$%=Z#81改进设计主攻方向/3$123032=33$12改进设计主攻方向计338#8$#338$图$最合适价值区域图第一种情况，价值系数等于%，说明功能和成本相当；第二种情况，价值系数大于%，说明零件功能高而成本低，分配在该部件上的成本比重偏低，有部件&、"、(、)。第三种情况，价值系数小于%，说明零件功能低而成

16、本高，分配在该部件上的成本比重偏高，是价值工程的重点工作对象，部件*、 、,、-、.、/属于此类，为改进设计的主攻方向。$改进方案的提出和评价$0%方案提出第一方案设计新的操纵阀代替原平台架，将新的阀架安装在底座上；设计新的组合双向控制阀代替原两个双向控制阀，将组合双向控制阀和双列控制阀安装在新阀架上；取消原测压阀，改进棱阀结构，以节约胶管、管接头，并便于操作。第二方案用道梯阀组代替组合操作阀，这样就大大减少了管路连接，可以节约胶管与管接头等。$01方案评价$010%第一方案评价（%）技术评价根据功能需要设计新的棱阀和组合双向控制阀，这样减少了胶管，胶管的减少也相应地减少了管接头，装配更加容易

17、，维修方便，减少了泄露故障点，产品可靠性提高了。对原人行平台的四条腿稍加改进，把原!23圆钢改成!234#钢管，新阀体就可以安装在底座上，从而扩大了支架的活动空间，人行平台更加稳定了。棱阀的改进可以节约胶管、管万方数据接头等部件，操作方便。综合技术分析提高了产品的功能。（1）经济评价设计新棱阀可以节约%$根胶管，还减少了管接头、5形圈、6形卡等部件，取消了九个测压阀，从而降低了成本。$0101第二方案评价（%）技术评价用道梯阀组代替组合操作阀，可以减少管路的连接，减少故障点，增大工作空间，产品功能提高了，但目前我国生产这种阀体的质量还不过关，维修也不方便。（1）经济评价道梯阀一组价格为%1#3

18、3元，是所代替各个阀总价格的$0%#倍，所以成本提高了。通过以上两种方案的评价，第一种方案是可行的，可以提高液压管路系统的价值；第二种方案是不可行的，虽然产品的功能提高了，但成本也大大提高了，产品的价值提高很少。2方案的实施与活动评价首先，提出关于对.242#7液压支架改进设计的申请报告书，然后进行了样架的制造和试验。经试验结果表明：技术上实施是可行的，已达到了预想的效果。首批生产?台架。通过液压管路系统的改进设计，每台套可节约1$%$0%3元，其产品成本下降率为：成本下降率9（!"前成本:!"后成本）;!"前成本43<91#08=<年生产?台架，净节

19、约金额$8万元，见表8。表8每台架节约成本统计表名称单价W元X改前件数改后件数节约件数节约金额W元X备注胶管23#%$Z%$#13管接头788%#%#3测压阀$8=3=$12平台架%=02%3%=02前卡箍1$Z1311$Z材料3元;公斤后卡箍1$Z1311$Z管子排#%0#%3%#%0#工时8元;小时过架管排#%#%3%#%0#6形卡301%Z=%$7#1025形圈301%Z7%$#102挡圈301%Z7%$#102保护环$3$3$=3总计1$%$0%3元#结论价值工程理论是一种科学的现代化设计、管理方法，它能够克服传统产品设计的弊端，迅速为设计人员指明改进方向，取得较好的经济效益，作为设计

20、人员，在进行产品设计时应学会充分利用这种方法，通过对产品的功能分析，正确处理功能与成本的关系，从而降低成本、完善设计，增强设计工作能力。需进一步指出的是，产品的一次价值工程活动所取得的改进成果存在很大的局限性，只有系统的对产品各部件进行优化才能达到产品在性能价格比上的整体提升，因此，在应用价值工程对产品改进的过程中，需要对产品进行二次乃至多次价值工程活动，循环运用价值工程不断进行产品改进。参考文献%>?ABCDEF，GH?IJ.K*，G?BLJII0MJCNOPLAQHLRCJNIB?SD：ILTCNHDNHAAQ?PHL?CDU.V0KIBIHJPT?D"DS?DIIJ?DS

21、&IB?SD，133%，%$W%X：1Y1101(帕尔，F拜茨0工程设计学UGV0北京：机械工业出版社，%=10$董仲元，蒋克铸0设计方法学UGV0北京：高等教育出版社，%=陈立周0机械优化设计UGV0上海：上海科学出版社，%=Z10价值工程理论在产品优化设计中的应用作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：丛伟， CONG Wei沈阳航空工业学院,沈阳,110034机械设计与制造MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE2006(6)1次 参考文献(4条) 1.陈立周 机械优化设计 19822.董仲元;蒋克铸 设计方法学 19913.G 帕尔;W 拜茨 工程

22、设计学 19924.Simpson T W;Maier J R A;Mistree F Product platform design:method and application外文期刊 2001(01) 引证文献(2条)1.夏雅琴.朱如鹏.吴翔 具有多粒度语言评价信息的价值工程决策方法期刊论文-东华大学学报（自然科学版） 2010(6)2.夏雅琴.朱如鹏.吴翔 具有多粒度语言评价信息的价值工程决策方法期刊论文-东华大学学报（自然科学版） 2010(6) 本文链接：360文档中心-海量免费word文档，ppt模板下载。涵盖教育、职场、生活应用等各行业。荟萃营销，职业规划，工作简历，入党，工作报告，工作总结，学习资料，知识点总结等精品文档。360文档中心 /15 / 15