产品凭借功能为用户创造价值,产品能实现的功能及其重要程度反映了其社会效益,而产品的功能通常通过用户支付一定的费用来发挥作用,因而功能表征了产品的社会效益与产品可能获得的经济效益相关。机械设计学中提供了产品价值的分析方法,从定性分析的角度将产品的价值定义为功能与实现该功能所耗成本的比值[146]。公式表示为[146]:
式中:V——系统的价值;F——系统的功能;C——功能实现所耗的成本。
公式(2.1)表明,系统的价值与产品的有用功能成正比,与全生命周期的费用之和成反比。从公式中可推断出,在产品设计中可通过以下方式提高产品价值。
(1),表示通过改进产品设计,提高产品功能同时降低成本,使产品价值得到提高。
(2),表示在保持产品成本不变的情况下,通过提高产品功能提高产品的价值。
(3),表示保证产品功能不变的条件下,通过改进设计或采取新工艺、新材料或改变功能的实现方式等,使成本有所降低,从而提高产品的价值。
(4),表示在产品成本略有提高的情况下改进设计使产品功能大幅度提高,从而提高产品的价值。
(5),表示不影响产品主要功能的前提下,改进设计略降低某些功能,使得产品成本大幅度降低以提高产品的价值。
2.机械产品价值的定量分析
产品的价值在很大程度上取决于产品的设计。由于产品的功能是由设计决定的,而制造和使用仅影响其功能的发挥,设计人员的每一次决策都是对产品价值提出的一种选择。一个产品通常由若干子系统或零部件组成,是否需要对每个子系统或零部件进行价值优化呢?为保证最少的投入获得最佳结果,需对价值优化的对象进行选择。机械设计学提供了应用功值系数定量评价系统价值的方法,将功值系数定义为零件功能系数与成本系数的比值,功值系数低的零部件为重点改进对象[146-148]。(www.daowen.com)
(1)功能系数
功能系数表征该零件对产品功能的影响,反映了该零件在产品中的重要程度。功能系数越大,表明该零件对产品功能的影响越大、越重要。设某产品包括A、B、C、D、E、F、G、H8种零件,首先根据在产品中的重要性对比,分别对各种零件评分。例如,A较B重要,取A/B=1,否则为0。则零件A的总评分PA为[146]:
同理,可求得零件B、C、D、E、F、G、H的总评分PB、PC、PD、PE、PF、PG、PH。零件A的功能系数FA为[146]:
同理,可求得零件的功能系数FB、FC、FD、FE、FF、FG、FH,各功能系数之和为1.0。
(2)成本系数
成本系数表征该零件所占成本的份额。设第i种零件成本为Ci,产品总成本为CZ,则成本系数Ki定义为[146]:
(3)功值系数
零件的功值系数被定义为该零件的功能系数(Fi)与成本系数(Ci)之比,则第i种零件的功值系数Gi为[146]:
若Gi=1,则表示该零件的功能价值与成本份额相当;若Gi>1,则表示该零件占成本份额低,换言之,其他零件成本偏高,则须对其他零件采取措施;若Gi<1,则表示该零件成本过高,与功能价值不相适应,应予改进。
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