• 优化设计的基本思路

产品设计的功能和方法要求将由于不同类型的技术和规定而明显不同。然而，一些基本要求在性质上多少是通用的，并可应用于几乎所有等级的制造产品。这些要求及其在设计中实现的方法在下列段落中摘要予以解释。

  1. 功能效力

显然，产品的功能特性是根本的要求。除非得到客户明确的许可，否则必须看作是神圣不可侵犯的并不容妥协地予以执行。

  1. 外观

尽管外观不直接反映一个产品的功能，但它会使消费者从产品的外观和美学形象（包括包装）中获得对产品的第一印象。因而，设计者应对有关消费品的风格和最终涂饰给以特殊考虑。从良好的视觉印象来说，锐角和不连贯的轮廓在外部形状设计中应予避免，产品和它的包装应具有一种温和的涂饰和一种软性柔和的色彩。包装标记的质量也需要予以专门注意。

  1. 安全

安全本身缺乏证据具有隐蔽特征，直到用户偶然受到伤害的影响时才为人熟知。对于某些类型的产品，例如易爆物、航空器、车辆和高压设备，其安全的需要是大家熟知并在设计中给以慎重考虑的。然而，对于诸如消费器具、玩具、食品、化学和工业机械等物品引起的潜在危险是人们不完全熟悉的。对这一领域的忽视其后果是十分严重的，应提醒制定安全法规的人们予以重视。

安全问题如果在设计阶段未予考虑，则不可能在制造阶段予以附加。假定用户对安全问题漫不经心，设计者则应就每一种突发事件进行设想，但这几乎是不可能的。

这种预防性设计的质量现以动力设备中安全跌落开关为例，在动力失效或内部错误的情况下，所有的开关都处于“开”的位置。与之类似，所有测试或提示仪器均应偏在安全一边。除功能安全之外，一个良好的设计应在产品自身以及包装的合适位置上突出展示安全警示告示。

  1. 可靠性

可靠性是指在预期寿命期中一项产品功能连续性和重复性的能力。如同安全一样。可靠性只有在一项产品频频失效的经历中才被认识。也如同安全一样，这项特性不可能在采购或运送时被检查出来。因此，需要制造者承担产品可靠性这一责任。因为，没有可靠性的产品，一旦消费者使用时造成不幸，将影响制造商的质量信誉。

如同其他质量特性一样，可靠性也是在设计期间形成的，设计者必须对影响可靠性的因素十分关注。复杂的设备可能会因一个非关键元器件或分系统的失效而失效。在一个系统中，由于元器件的数目成倍增长而失效的可能

性也成倍增加，因而必须使用通过试验证明高可靠性的元器件。先进的技术对可靠性产生了积极的影响，如已面世的超薄片的生产，正常的可靠性等级达 0.999。某些技术，例如元器件的筛分和重加可进一步改进重要设备的可靠性。现在，建立良好的可靠性检验技术是适宜的，除可保证设计满足规定的可靠性要求外，可靠性检验数据本身即可作为赢得现有的和潜在顾客信任的一项重要工具。

  1. 可维修性

设计师和制造工程师们试图生产出完美可靠的和无故障的设备。尽管他们竭尽全力，某些设备在其运行期间仍不可避免出问题。有的情况是可以预料的，因而应对易于更换或易于修理的非关键部位提供设计，以使该系统能以最短的时间恢复其正常运行。总的来说，修理或修正涉及不同机械的调整或零件的更换。因此，应有意识地努力使元器件的品种减至最少并使用标准的元器件和材料。设备的可维修性也可利用在设计中加入下列因素而得以改进：

  1. 易损元器件和部件应易得到，以便及时调整或更换。

  2. 元器件的公差和配合应符合无须任何安装措施就易于互换。

  3. 便于正确指示问题和失效诊断，在可能的情况下应提供性能监察仪器和装置。

  4. 单件或分系统的安装和联结应在设计时考虑不会由于锈焊或其他化学反应而使之出故障。

  5. 电子系统应设计成模块式，以易于检查和更换。

  6. 在可能的场合，不同类型电子系统的检验点应留出置放仪器的空间，以便于检验和失效诊断。

  7. 为便于维护和修理应提供专门工具和设备以及修理手册。6.生产的难易程度和经济性

伴随着质量，成本也是在市场竞争中满足业务挑战的一个重要因素。从某种企望来说，产品成本也是客户的要求，因为这是其经常在作购买决定时的一项主要考虑。在考虑质量设计时，亦应坚持对成本一并考虑的观点。

所幸的是，这两方面并不是不兼容的，任何设备或集成产品基本上都是由元器件或输入材料组成。当对元器件进行详细设计时，应对产品的制造工艺予以考虑。产品改进设计的生产成本应在设计完毕前进行比较。应尽量使用标准元器件，因其可从专门的供应商那买到，而不用以高成本自己制造。在设计阶段设计者要密切地与工艺工程师和生产团组相互切磋，这对有效成本设计是必不可少的。在工程工业，尽管对原型生产给予极大关注，但问题常常发生在组装阶段。因此，设计者应考虑使用尽可能少量的零件使该问题减至最小，组合零件应有相容的公差，配合零件应有能使之自调整的孔和键。

一个产品的成本设计范围很广，在选择最佳设计方面付出的时间和资源投入可通过降低成本和改进质量以赢得较高的利润来补偿。许多成功的日本公司倾心于对设计的不断改进；这使他们能生产出高质量低成本的产品。