《功能－成本设计方案》案例
| [日期：2009-11-27 10:24:12] |
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下面是对某矿灯厂生产的KS－8矿灯进行更新设计案例
1、提出问题
KS－8矿灯是仿制型矿灯，供矿区并下作业照明用，矿工希望将该型矿灯改进成又轻、又亮、点燃时间又长、维护方便而且便宜的矿灯。
2、成本剖析
表4（表略）是KS－8矿灯综合统计表
从表中可以看出，全灯125个零件中有47个零件构成灯头部件，这一部件的成本为5.03元，占全灯成本的26%。
3、功能分析
矿灯的基本功能是安全照明，所以要求具备安全、连续照明、随身携带、不妨碍劳动的功能以及具有随眼移动照明的功能。在部件中，蓄电池系统要求具有供电及蓄电的功能。蓄电池容器要求具有透气、可注液、可吸液、不漏液、耐酸、绝缘的功能，并有一定的机械强度、稳定的化学性能和无电化反应。电缆、上盖具备电能传输的功能。灯头具有光源照明、反射光源、透明照射、安全照明（超前断电）、节约供电、电池充电等功能。
对产品功能的评价，由9名工程技术人员参加审议，应用强制确定法，对灯头部件的47个零件所组成的13种关键零部件做功能评价，各自分别评定，以评价系数表示。表5（表略）为第3号审议员的评定表，表6（表略）为9名审议员的评价综合统计表。
4、提出改进提案
有两种改进方案。其中第一方案是对矿灯进行部分改进，以达到功能提高而成本下降的目标。第二方案是对产品进行部分改进，以达到功能不变而成本降低的目标。
（1）第一方案
对于第一方案，先进行如下的技术提案试验，然后再进行经济成本预测。
①光源试验。灯泡光效试验的目的是考核在能否做到比原灯照度有所提高的条件下，使灯泡的电流有所下降，从而使蓄电池供电功率减少，达到体积减小、重量减轻的目的。通过试制，在4V、0.6A的条件下，灯泡充入氦气时的光通量可达24－251ｍ，寿命与灯泡相同，可达250ｈ，而电流已减少0.1A。
②电源试验。根据对矿灯的试验结果，要求将原功耗从2.8W、电流从8A减小为2.W、7A，以达到缩小极板尺寸的目标。依据这一目标，应经过多次反复试验，最后确定极板配方工艺及极板结构尺寸。
③重量和成本预测。KS－8矿灯的功率原为2.8W，重量为2.25Kｇ，成本为19.343元。更新后矿灯的功率为2.4W，由于结构和材质的变化，按零件变动情况逐项计算并作相应调整后，其重量减为1.6331Kｇ，成本将降低为11.5743元。
④需要降低成本和提高功能的对象。第一方案中有7种零部件需要从降低成本入手，有6种零部件需要从提高功能入手。并预计所增加成本为1.7809元，降低的成本为7.2839元，实际可降低成本5.503元。因此，重点应是降低成本的7种零部件，见表7（表略）所示。
（2）第二方案
第二方案是考虑所有零部件在功能不变的条件下，对价值系数小的4种零部件作改进。并主要从材质着手，同时相应地在结构上作些改进。
5、方案确定
在技术经济效果方面，第一方案预计可以节约成本2.7515×106元/年，且功能有所提高（如亮度可提高9%－18%），预计重量可减轻15.6%－24.4%；第二方案预计可节约成本2.63045×106元/年。显然，第一方案优于第二方案。因此，应正式建议采用第一方案，即对产品进行更新换代的方案。
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