ออกแบบสำหรับ X
การออกแบบเพื่อความเป็นเลิศ ( DfXหรือDFX ) เป็นคำและคำย่อที่ใช้แทนกันได้ในเอกสารที่มีอยู่[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]โดยที่Xในการออกแบบเพื่อ Xเป็นตัวแปรที่สามารถมีค่าได้หลายค่า[ 4 ]ในหลายสาขา (เช่นการรวมวงจรขนาดใหญ่มาก (VLSI) และนาโนอิเล็กทรอนิกส์ ) Xอาจแทนคุณลักษณะหรือคุณสมบัติหลายประการ ได้แก่ ความสามารถในการผลิต พลังงาน ความแปรปรวน ต้นทุน ผลผลิต หรือความน่าเชื่อถือ[ 5 ]ซึ่งทำให้เกิดคำว่าการออกแบบเพื่อความสามารถในการผลิต (DfM, DFM) การออกแบบเพื่อการตรวจสอบ (DFI ) การออกแบบเพื่อความแปรปรวน (DfV) การออกแบบเพื่อต้นทุน (DfC) ในทำนองเดียวกัน สาขาวิชาอื่นๆ อาจเชื่อมโยงคุณลักษณะ คุณสมบัติ หรือวัตถุประสงค์อื่นๆ กับX
ภายใต้หัวข้อ " การออกแบบสำหรับ X"มีการสรุปแนวทางการออกแบบเฉพาะเจาะจงไว้มากมาย แนวทางการออกแบบแต่ละข้อจะกล่าวถึงประเด็นที่เกิดขึ้นหรือส่งผลกระทบต่อคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปแล้ว แนวทางการออกแบบจะเสนอแนวทางและวิธีการที่เกี่ยวข้อง ซึ่งอาจช่วยสร้างและประยุกต์ใช้ความรู้ทางเทคนิคเพื่อควบคุม ปรับปรุง หรือแม้กระทั่งคิดค้นคุณลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์ จากมุมมองที่เน้นความรู้ แนวทางการออกแบบแสดงถึงความรู้เชิงกระบวนการหรือ ความรู้ แบบลงมือทำ อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม มีปัญหาที่พบได้ทั่วไปสองประการ ประการแรก ความรู้ที่ชัดเจนนี้ (เช่น แนวทางการออกแบบ) ได้รับการแปลงมาจากความรู้แบบแฝง (เช่น โดยวิศวกรที่มีประสบการณ์หรือผู้เชี่ยวชาญอื่นๆ) ดังนั้น จึงไม่แน่นอนว่านักศึกษาใหม่หรือผู้ที่อยู่นอกสาขาวิชาจะเข้าใจความรู้ที่ชัดเจนนี้ได้ เนื่องจากยังคงมีส่วนของความรู้ที่ฝังอยู่หรือรวมถึงข้อสมมติที่ไม่ชัดเจน หรือที่เรียกว่าการพึ่งพาบริบท ประการที่สอง คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์มีแนวโน้มที่จะเกินฐานความรู้ของมนุษย์คนเดียว มีสาขาวิศวกรรมเฉพาะทางมากมาย และการพิจารณาตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์นั้นจำเป็นต้องใช้ความเชี่ยวชาญที่ไม่ใช่ด้านวิศวกรรม ดังนั้น ตัวอย่างแนวทางการออกแบบจึงแสดงไว้ในหัวข้อต่อไปนี้
กฎเกณฑ์ แนวทาง และวิธีการต่างๆ ตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์
ระเบียบวิธี DfX ช่วยแก้ไขปัญหาต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นในหนึ่งหรือหลายช่วงของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ :
- ขั้นตอนการพัฒนา
- ขั้นตอนการผลิต
- ใช้เฟส
- ขั้นตอนการกำจัด
แต่ละขั้นตอนจะอธิบายโดยใช้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นรูปธรรมสองประเภทที่ตรงข้ามกัน เพื่อแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างในการจัดลำดับความสำคัญของประเด็นการออกแบบในแต่ละ ช่วง ของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ :
สินค้าที่ไม่คงทนซึ่งถูกใช้หมดไปเมื่อใช้งาน เช่น ช็อกโกแลตหรือสารหล่อลื่น จะไม่ถูกนำมาพิจารณา นอกจากนี้ยังมีการจำแนกประเภทอื่นๆ อีกมากมาย เนื่องจากผลิตภัณฑ์อาจเป็น (ก) สินค้า (ข) บริการ หรือ (ค) ทั้งสองอย่าง (ดู OECD และ Eurostat, 2005:48) ดังนั้นจึงอาจกล่าวถึงผลิตภัณฑ์ทั้งหมดผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มเข้ามา หรือผลิตภัณฑ์ที่ขยายเพิ่มเติมได้ นอกจากนี้กลยุทธ์ ของหน่วยธุรกิจ ของบริษัทก็ถูกละเลยเช่นกัน แม้ว่าจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการกำหนดลำดับความสำคัญในการออกแบบก็ตาม
ขั้นตอนการพัฒนา
- กฎการออกแบบ
- กฎพื้นฐานของการออกแบบโดยคำนึงถึงรูปลักษณ์ภายนอก: ความชัดเจนความเรียบง่ายและความปลอดภัย (Pahl และ Beitz, 1996: 205–236)
- กระบวนการจัดองค์กร
- การออกแบบเพื่อออกสู่ตลาดในระยะเวลา อันสั้น (Bralla, 1996: 255–266)
- การออกแบบระบบ การทดสอบ และการตรวจสอบความถูกต้อง
- การออกแบบเพื่อความน่าเชื่อถือ (Bralla, 1996: 165–181) คำพ้องความหมาย: วิศวกรรมความน่าเชื่อถือ (VDI4001-4010)
- ออกแบบเพื่อการทดสอบ
- การออกแบบเพื่อความปลอดภัย (Bralla, 1996: 195–210; VDI2244); คำพ้องความหมาย: วิศวกรรมความปลอดภัย , การออกแบบเพื่อชีวิตที่ปลอดภัย
- การออกแบบเพื่อคุณภาพ (Bralla, 1996: 149–164; VDI2247) คำพ้องความหมาย: วิศวกรรมคุณภาพ
- การออกแบบเพื่อป้องกัน ความเสียหาย จากการกัดกร่อน (Pahl และ Beitz, 1996: 294–304)
- การออกแบบเพื่อความเสี่ยง ขั้นต่ำ (Pahl และ Beitz, 1996:373–380)
ขั้นตอนการผลิตและการดำเนินงาน
- กฎการออกแบบ
- การออกแบบโดยคำนึงถึงต้นทุน (Pahl และ Beitz, 1996: 467–494; VDI2234; VDI 2235) ดูการกำหนดต้นทุนเป้าหมายวิศวกรรมคุณค่า
- ออกแบบตามมาตรฐาน (Pahl และ Beitz, 1996:349–356) ดูชิ้นส่วนที่สามารถเปลี่ยนทดแทนกันได้ , ความเป็นโมดูลของผลิตภัณฑ์ , สถาปัตยกรรมของผลิตภัณฑ์ , แพลตฟอร์มของผลิตภัณฑ์
- แนวทางการออกแบบ
- การออกแบบเพื่อการประกอบ (Bralla, 1996: 127–136), (Pahl and Beitz, 1996: 340–349)
- การออกแบบเพื่อการตรวจสอบ (คู่มือการวัดทางวิศวกรรมโดย Hitchens Carl (2014))
- การออกแบบเพื่อการผลิต (Bralla, 1996: 137–148), (Pahl and Beitz, 1996: 317–340)
- ออกแบบเพื่อโลจิสติกส์ออกแบบเพื่อการเลื่อนเวลา (ดูการแยกความแตกต่างแบบล่าช้า )
- สถานการณ์เฉพาะ
- การออกแบบสำหรับชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (Bralla, 1996: 267–279)
- การออกแบบสำหรับการผลิตในปริมาณน้อย (Bralla, 1996: 280–288)
กฎการออกแบบ
การออกแบบโดยคำนึงถึงต้นทุนและการออกแบบโดยคำนึงถึงมาตรฐาน ช่วยลดต้นทุนในการดำเนินงานด้านการผลิต หรือการดำเนินงานด้านห่วงโซ่อุปทาน ยกเว้นสินค้าหรูหราหรือแบรนด์เนม (เช่นคริสตัลสวารอฟสกี้ แฟชั่นชั้นสูงเป็นต้น) สินค้าส่วนใหญ่ แม้แต่สินค้าพิเศษ ก็ต้องอาศัยการลดต้นทุนหากเป็นสินค้าที่ผลิตในปริมาณมากหลักการเดียวกันนี้ใช้ได้กับกลยุทธ์การผลิตแบบปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้า ( Mass Customization ) โดยผ่านการออกแบบทางวิศวกรรมสามารถเปลี่ยนแปลงส่วนต่อประสานทางกายภาพระหว่าง ก) ชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบหรือชุดประกอบของผลิตภัณฑ์ และ ข) อุปกรณ์การผลิตและระบบการไหลเวียนของวัสดุในโลจิสติกส์ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการดำเนินงานของระบบดังกล่าวได้
แนวทางการออกแบบ
- การออกแบบเพื่อการผลิต (Design for manufacturability)ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการผลิตชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบแต่ละชิ้นนั้นอยู่บนพื้นฐานของการออกแบบแบบบูรณาการในแง่ของวิศวกรรมเครื่องกล เทคโนโลยีการผลิตแต่ละประเภทมีแนวทางการออกแบบเฉพาะของตนเอง ซึ่งจำเป็นต้องนำมาพิจารณาตามสถานการณ์ต่างๆ
- การออกแบบเพื่อการประกอบเกี่ยวข้องกับการรวมชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบแต่ละชิ้นเข้าด้วยกันเป็นชิ้นส่วนย่อย ชุดประกอบ โมดูล ระบบ ฯลฯ โดยอาศัยการออกแบบเชิงอนุพันธ์ในแง่ของวิศวกรรมเครื่องกล ประเด็นสำคัญคือวิธีการออกแบบส่วนต่อประสานภายในผลิตภัณฑ์ (วิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมไฟฟ้า) ในทางตรงกันข้าม ส่วนต่อประสานซอฟต์แวร์หรือเฟิร์มแวร์ (วิศวกรรมซอฟต์แวร์ วิศวกรรมไฟฟ้า) ไม่สำคัญต่อการประกอบ เนื่องจากสามารถติดตั้งได้ง่ายภายในขั้นตอนการผลิตเดียว ซึ่งเป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนและช่วยให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายรูปแบบ
- การออกแบบโลจิสติกส์ครอบคลุมประเด็นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับพันธมิตรในห่วงโซ่อุปทาน (เช่น บริษัทที่เป็นอิสระทางกฎหมาย) แต่โดยวิธีการแล้วมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ แนวทาง การออกแบบสำหรับการประกอบ ในงานวิจัยเชิงวิชาการการออกแบบโลจิสติกส์มีความเกี่ยวเนื่องกับพันธมิตรเชิงกลยุทธ์การจัดการห่วงโซ่อุปทานและส่วนวิศวกรรม ของ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ตัวอย่างเช่น Sanchez และ Mahoney (1996) ได้โต้แย้งว่าความเป็นโมดูล ของผลิตภัณฑ์ (เช่น วิธีการแบ่งระบบย่อยทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ผ่านอินเทอร์เฟซ หรือที่เรียกว่าสถาปัตยกรรมผลิตภัณฑ์หรือระบบ) และความเป็นโมดูล ขององค์กร (เช่น โครงสร้างของหน่วยงานในองค์กร) ขึ้นอยู่กับซึ่งกันและกัน Fixson et al . (2005) พบว่าความสัมพันธ์ระหว่างสถาปัตยกรรมผลิตภัณฑ์และโครงสร้างองค์กรเป็นแบบซึ่งกันและกันในบริบทของ การมีส่วนร่วม ของซัพพลายเออร์ในช่วงเริ่มต้นของ การออกแบบระบบและขั้นตอนแนวคิดของกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ [ 6 ]
ใช้เฟส
- เน้นผู้ใช้เป็นศูนย์กลาง ดูการออกแบบผลิตภัณฑ์การออกแบบอุตสาหกรรม
- การออกแบบเพื่อความเป็นมิตรต่อผู้ใช้ (Bralla, 1996: 237–254) ดูที่ความสามารถในการใช้งาน , เบน ชไนเดอร์แมน , การออกแบบเชิงอารมณ์
- การออกแบบตามหลักสรีระศาสตร์ (Pahl และ Beitz, 1996: 305–310)
- การออกแบบเพื่อความสวยงาม (Pahl และ Beitz, 1996: 311–316)
- มุ่งเน้นบริการหลังการขาย
- การออกแบบเพื่อความสามารถในการซ่อมบำรุง (Bralla, 1996: 182–194; Pahl และ Beitz, 1996: 357–359)
- การออกแบบเพื่อการบำรุงรักษา (Bralla, 1996: 182–194; Pahl and Beitz, 1996: 357–359; VDI2246)
- การออกแบบเพื่อการซ่อมแซม การนำกลับมาใช้ใหม่ และการรีไซเคิล เป็นส่วนสำคัญของเกณฑ์การพิจารณารางวัลความเป็นเลิศด้านการออกแบบระดับนานาชาติ
การเปรียบเทียบ: สินค้าคงทนสำหรับผู้บริโภค กับ สินค้าทุน
แนวทางการออกแบบที่เน้นผู้ใช้เป็นศูนย์กลางอาจเกี่ยวข้องกับสินค้าคงทนสำหรับผู้บริโภคในขณะที่แนวทางการออกแบบที่เน้นบริการหลังการขายอาจมีความสำคัญมากกว่าสำหรับสินค้าทุนอย่างไรก็ตาม ในกรณีของสินค้าทุนจำเป็นต้อง มีการออกแบบ ตามหลักสรีรศาสตร์ เพื่อให้มั่นใจถึงความชัดเจน ความเรียบง่ายและความปลอดภัยระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร จุดประสงค์คือเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุในโรงงานและเพื่อให้มั่นใจถึงขั้นตอนการทำงานที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การออกแบบเพื่อความสวยงามก็มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับสินค้าทุนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ใน ตลาด ธุรกิจกับธุรกิจ (B2B) สินค้าทุนมักจะถูกสั่งซื้อ หรือเริ่มต้นธุรกรรมทางธุรกิจในงานแสดงสินค้าอุตสาหกรรม คุณสมบัติการใช้งานของสินค้าทุนในเชิงเทคนิคโดยทั่วไปถือว่าครบถ้วนแล้วในคู่แข่งที่จัดแสดงทั้งหมด ดังนั้น ผู้ซื้ออาจได้รับอิทธิพลจากความสวยงามของสินค้าทุน โดยไม่รู้ตัว เมื่อถึงเวลาตัดสินใจซื้อ สำหรับสินค้าคงทนสำหรับผู้บริโภค ด้านบริการหลังการขายขึ้นอยู่กับกลยุทธ์ของหน่วยธุรกิจในแง่ของการให้บริการ ดังนั้นโดยทั่วไปจึงไม่สามารถกำหนดข้อความได้อย่างชัดเจน
ขั้นตอนการกำจัด
- การออกแบบเพื่อสิ่งแวดล้อม (Bralla, 1996: 182–194) ดูเพิ่มเติมที่การประเมินวัฏจักรชีวิตการประเมินเทคโนโลยีวิศวกรรมที่ยั่งยืนการออกแบบที่ยั่งยืน
- การออกแบบเพื่อการรีไซเคิล (Pahl และ Beitz, 1996: 360–372) การออกแบบเพื่อการถอดประกอบ
- การถอดประกอบแบบแอคทีฟ
- การผลิตซ้ำ
- การรีไซเคิลอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ – การถอดประกอบและการแปรรูป (VDI2343)
- การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เน้นการรีไซเคิล (VDI 2243)
แนวคิดที่คล้ายคลึงกันในการพัฒนาผลิตภัณฑ์
แนวคิดอื่นๆ ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์และการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่มีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดอีกหลายประการ:
- การออกแบบทางวิศวกรรม:การออกแบบเพื่อ X
- มิติเวลา : วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์วิศวกรรมวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์การจัดการวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ (ซึ่งไม่เหมือนกับวงจรผลิตภัณฑ์ในด้านธุรกิจศึกษาและเศรษฐศาสตร์ดูตัวอย่างเช่น Vernon (1966)) โดยหลักแล้ว หน่วยการวิเคราะห์ในที่นี้คือผลิตภัณฑ์หรือกล่าวให้ชัดเจนยิ่งขึ้นคือสินค้าหนึ่งชิ้น
- การจัดองค์กรระดับกลาง : วิศวกรรมพร้อมกัน (แบบอเมริกัน), วิศวกรรมในเวลาเดียวกัน (แบบอังกฤษ) และกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ที่ทับซ้อนกันและขนานกัน
- การจัดองค์กรในระดับจุลภาค : ทีมงานข้ามสายงานทีมงานข้ามสาขาวิชา เป็นต้น
การพิจารณาทุกขั้นตอนของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ ( วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ (ด้านวิศวกรรม) ) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบ X มิฉะนั้นXอาจไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดหรือไม่มีความหมาย เมื่อถามถึงความสามารถที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์สถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ จะเห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องมีหน้าที่ของหลายแผนก สมมติฐานในอดีตคือการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ดำเนินการในกระบวนการแบบแบ่งขั้นตอนตามแผนก (ซึ่งสามารถสืบย้อนไปถึงทฤษฎีคลาสสิกของบริษัทเช่นระบบราชการของแม็กซ์ เวเบอร์ หรือหลักการบริหารของ อองรี ฟาโยล ) กล่าวคือ กิจกรรมการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแผนกใดแผนกหนึ่งของบริษัท ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 แนวคิดของวิศวกรรมพร้อมกันได้รับความนิยมเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องของกระบวนการแบบแบ่งขั้นตอนตามแผนก วิศวกรรมพร้อมกันตั้งสมมติฐานว่าหลายแผนกต้องทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดสำหรับกิจกรรมการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่บางอย่าง (ดู Clark และ Fujimoto, 1991) ผลที่ตามมาอย่างมีเหตุผลคือการเกิดขึ้นของกลไกองค์กรของทีมข้ามสายงาน ตัวอย่างเช่น Filippini et al . (2005) พบหลักฐานว่ากระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ที่ทับซ้อนกัน จะช่วยเร่งโครงการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ได้ก็ต่อเมื่อดำเนินการโดยทีมงานข้ามสายงาน เท่านั้น และในทางกลับกัน
ลิงก์ภายนอก
- งานสัมมนา DfX ในประเทศเยอรมนี
- เครื่องพิมพ์ IBM Proprinter: กรณีศึกษาด้านการออกแบบทางวิศวกรรม
- Mottonen, M., Harkonen, J., Belt, P., Haapasalo, H. และ Simila, J. (2009). "มุมมองด้านการจัดการเกี่ยวกับการออกแบบเพื่อการผลิต" , Industrial Management & Data Systems , Vol. 109, No. 6, pp. 859–872.