大规模定制家具设计流程初探

作者：行淑敏 徐雪梅 陈健敏    来源：《家具与室内装饰》

欢迎访问e展厅 展厅 2 木工机械/家具机械展厅 木工雕刻机, 木工铣床, 木工镂铣机, 旋切机, 木工钻床/排钻, ... 1.导言 大规模定制是近十几年来风靡国内外制造业的一种新的生产模式，它以低成本敏捷化的操作快速响应单个客户的需求，兼顾定制生产和大规模生产的优点。已有许多企业通过实施大规模定制获得了巨大的竞争优势，如生产牛仔裤的李维斯公司（Levi Strauss & Co.）、日本松下自行车公司、摩托罗拉、戴尔公司（Dell）及定制窗户安德森公司（Andersen Corp.）等。当客户能以合适的价格买到一些他们真正想要的产品后，就会对他们想要购买的任何产品都提出定制要求。家具作为一种耐用消费品，其功能不仅是物质的，也是精神的。人们在选购家具时更是具有个性化的需求。那么如何才能在低成本和快速响应市场的条件下保证家具产品的个性化和多样化呢？由于产品寿命周期内累计成本中的80%是由产品的设计决定的。对大规模定制而言，更为重要的是产品结构决定了产品成本的60%。低成本设计所遵循的前提是：成本是由设计决定的，尤其是很早期的概念设计决定的。因此对大规模定制下家具设计流程的探讨将有助于大规模定制家具成本的降低。 2.大规模定制的家具设计概念及设计人员 大规模定制下的设计是与大规模生产完全不同的设计方式，其设计人员也有别于其它生产模式下的人员组成。 2.1 大规模定制的家具设计概念 1996由Mitchell M提出的大规模定制设计的概念是：采用并行流程围绕产品族进行设计，以有效地满足客户需求。同理，大规模定制的家具设计采用并行设计模式，将产品设计分为两个过程：新产品开发和产品快速设计。 新产品开发过程新产品开发面向品族进行，其目标是形成可变型的产品模型，建立完善的变型机制。产品开发人员通过分析已有的客户需求，预测未来的客户需求，对企业客户群进行宣传，在些基础上建立相应的客户品族结构，形成覆盖整个产品族功能要求的产品族可变型产品模型。 产品快速设计过程产品快速设计是在可变型产品模型的基础上，结合客户的需求，以产品配置器为主要工具，进行产品快速配置，或通过对产品部分或局部的修改，进行相关功能、结构或参数的设计。 2.2 大规模定制的家具设计人员 大规模定制的家具设计人员并不是传统意义上的单纯的设计师个体，而是一个多功能的设计团队，包括设计工程师、经销商、财务代表、质检员、采购代表、供货商、法规协调专家、生产工人及其它项目代表。由于多功能设计团体集成了家具全生命周期涉及到的各个方面，他们在家具设计的早期阶段即参与到设计中，从各自的出发点对家具的设计提出问题并及时进行合理的解决，这样避免了在设计后期或设计成型后对产品的修改而导致的成本增加及服务质量下降等问题。 3.大规模定制家具的设计流程 大规模定制家具设计流程主要分为三个阶段：家具产品定义阶段、家具结构设计阶段和家具整体设计阶段。 3.1 家具产品定义阶段 完善的产品定义对产品开发是非常重要的。大规模定制模式下的家具产品定义以多功能设计团队为基础，综合考虑传统因素、营销因素、工厂因素、社会因素和环境因素，对产品族中的所有产品加以定义，从而更切实地反映市场需求。 家具产品定义主要是利用QFD（质量功能配置）法通过对用户需求（CR-Customer Requirements）、工程指标（EM-Engineering Metrics）、产品族（PF-Product Family）的映射将客户的消费需求转化为家具设计的详细说明和资源的优先顺序，将客户定性的描述转化为企业生产的定量指标。如图为大规模定制模式下的QFD。输入一系列客户的主观偏爱，如家具的风格、材料、功能、质量、价位等。按相对重要性顺序进行排列；请客户将当前的产品与竞争对手的产品按竞争力的大小进行排列，将结果列入“客户的感觉”里面。在“客观的工程性能衡量”中对本厂的产品和被客户排到前面的竞争对手的产品进行定量测量，将结果写入“被测性能”中。就家具而言，人体工效学的各项参数是一定要列入目标衡量值的，其它如家具的结构参数、有害物含量等也可作为目标衡量值。“相关矩阵”将客户某个偏爱与工程性能影响关联起来，在方框内列出关联的等级。“冲突矩阵”列出与其它性能相冲突的性能，如何拆卸性是否在一定程度上影响家具的稳定性。然后输出设计的详细说明和资源的优先顺序，其中在“设计详细说明”的第一栏指出是由谁来进行定制的。通过对上限、下限及增长幅度的限定来确定家具各参数的变化情况。“资源的优先顺序”则显示设计团队应该在设计的各个方面投入的百分比。 通过QFD，在这个阶段应表达出家具新产品族的模块、标准零件、定制零件、定制配置和定制尺寸的各种不同组合。 3.2 家具结构设计阶段 家具结构设计阶段包括概念的简化和结构的优化，主要是家具模块化和确定家具定制生产的策略，即如何及何时对家具进行定制，确定是选择模块化的定制、可调节的定制还是参数化的定制。 模块化的定制（Modular）：模块是一些制造的基本元素，可通过各种不同的组合装配以实现产品的定制。家具可看作“基本模块＋专门模块＋接口”的组合体，例实木柜＝门＋抽屉＋框架＋板件＋其它部件＋连接件。进行模块化定制最重要的是要充分考虑到模块的通用性、易加工性等；尽量减少模块的种类，对家具进行适当的模块划分，降低制造的间接成本及供应链成本。 可调节的定制（adjustable）：可调节定制是一种可逆的定制产品的方法，分为家具自行调节和手工调节。家具自行调节是家具根据预先设置的程序感应客户的需求而自行调整。 手工调节是由工厂、经销商或客户设定，如办公椅的高度调节及倾仰调节。在进行可调节的定制时需对各个调节功能进行详细的设计，以免有与其它调节项目不相容的调节存在而降低产品的性能。 参数化的定制（dimensional）：参数化的定制包括一种永久性的适配、混合或切割，如家具的油漆、形状复杂的面等各种情况的定制。可以用手工或计算机数按设备（CNC）完成参数化的定制。参数化的定制应在工具通用化的基础上进行，以减少生产准备时间，降低间接成本。 由于此阶段将决定产品成本的60%，设计团队应在了解了产品的各种定制方法后，为产品族建立一个最佳的产品结构，即在模块化定制、可调节定制和参数化定制之间找到最佳的平衡，并决定由谁在何时进行定制。以带有装饰线条的衣柜为例，其板件、装饰件、抽屉、五金件可作为模块由工厂进行模块化定制，挂衣杆的高度变化可作为客户调节的可调节定制，而装饰线条则可用CNC机床进行参数化的定制。就企业而言，越能在产品生产周期的晚期进行定制就越能为企业提供柔性。 3.3 家具整体设计阶段 在对家具产品族进行定义并完成了结构设计后，就需对制造、采购和分销过程中的零件流、产品流和信息流进行综合考虑，建立完整的产品族。在这个阶段中多功能设计团体要综合考虑所有对设计产生影响的因素、功能、成本、客户的需求、定制的范围、产品族、可制造性、易维修性、模块之间的几何约束与物理约束、产品外观和安全性等。由于设计团队对产品族已有统一认识，则可并行完成以下工作：设计自制零件，确定外购零件；设计家具的装配形式，使其能够配置产品族中的所有产品类型；开发柔性的CAD/CAM，使CAD“模板”能随着客户或特殊需求的市场的输入而入时更新；创建订单客登录数据库或配置器，让销售、设计、制造和服务部门采用一致的方式反映企业能力和客户需求；开发打印定制文档的功能；实现柔性的加工过程和柔性的运输功能；将最佳零件流和产品流的规划融合到一个真正具有柔性的工厂中。 4.结语 有关专家已通过市场扰动分析证明大规模定制在家具工业的实行是可行的和必然的。但大规模定制的实现是一个系统的实现，以我国家具工业的现状而言，还有很长的路要走，需要学术界和实业界的共同努力。本文仅从理论上对一般的大规模定制的家具设计流程进行了初步的探讨，在实际中不同规模的家具设计流程进行初步的探讨，在实际中不同规模的家具企业还需要区别对付，在实践中摸索出适合本企业独特的家具设计流程。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/28/2007)