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摘 要：在新产品开发过程中，为了降低新产品设计的错误率，需要通过设计验证来加以控制，为新产品开发经济性、合理性提供帮助。本文就对注塑新产品开发设计验证策略展开探究，以保障注塑新产品开发的顺利进行。
关键词：注塑新产品开发；设计验证；策略
近些年来，随着市场竞争的激烈和人们需求多样化发展趋势，开发新产品成为各个企业发展的重要选择，也是企业增加自身市场份额的有效途径。但是，新产品开发是具有一定风险性的，是一个不确定性过程，需要在许多假设前提下进行设计，当假设不合理时，就会使新产品出现一系列问题，甚至是失败。因此，做好新产品开发设计验证，是一项有着重要意义的工作。
一、注塑新产品开发的设计问题分析
在注塑新产品开发中，其流程大致为：提出新产品概念→根据概念展开设计得到原型→对设计原型进行测试并改正→将通过测试、改正后的新产品进行试生产，发现并解决生产工艺的不足→对生产工艺成熟的新产品进行大量生产→最后将产品投放到市场中。
在注塑新产品开发整个流程中，各个阶段都面临着许多不确定的问题，在设计时，需要根据这些问题作出相应假设，然后再对这些假设进行证实，确定设计假设是应当被采纳或者舍弃，进而完成设计过程。
根据设计假设成因的不同，新产品开发中的不确定问题主要可以分为需求不确定性、技术不确定性两方面，具体来说，新产品开发是以满足人们需求为基础的，但是，由于不同受众的需求并不完全相同，在开发前，就需要先了解市场需求情况，如果在市场调查中准确性不足、客户对需求描述不清楚或者客户需求迅速变化以及根本没有进行深入市场调查，就会影响市场假设因素的合理性，比如新产品的市场大小、市场需求以及扩大能力、产品特点与性能等[1]。
技术是新产品开发的基础，技术的不确定性主要有使用的方法没有相关经验、对于技术问题掌握不够详细，对设计概念、技术解决方法与成本效益、质量稳定间的关系把握不足等，需要做出技术可行假设、限定成本下制造质量与能力可行假设等。由于技术不确定导致的技术假设，在证实中，由于开发周期较短、开发资金有限等因素影响，通常只是根据理论以及以往经验来验证，加上部分设计人员过度自信，整个验证环节严谨性不足，验证工作较少，许多技术假设并没有深入验证，造成开发的新产品在后期出现可靠性低、功能不足等问题，被迫重新修模、返工以及维修，大大增大了开发成本，甚至会使新产品以失败告终。
二、注塑新产品开发设计验证策略探究
在新产品开发过程中，设计原型样品在进行小规模生产、大量生产过程中，会出现许多质量问题与故障，在正式商业化之前，会遇到许多技术、工艺以及设计方面不足。对此，需要在设计阶段中，通过合适的验证方式来验证设计假设，减少新产品开发设计缺陷，降低开发成本，提高新产品成功率，针对注塑新产品开发的流程，各个阶段可以采取的验证策略大体如图1所示，以下就对此展开逐一分析。
图1：新产品开发过程对应的设计验证策略
（一）样品验证策略
研发中心或实验室的样品制作是相对较为简单的，可以使用的制作方法有快速原型技术、三维印刷技术等，具有高效、低成本的优点，根据制得的样品，可以尽早的明确产品外形、功能等。在当前新产品开发验证中，通过制作CAD模型来对设计概念进行验证，是标准的验证程序之一，属于样品验证的范畴。
样品验证效果最佳的方法是IDEO，其核心是多频次的粗糙样品验证，即通过运用易于获取的粘土、纸板等原材料，制成符合特定要求的粗糙样品，将设计概念由粗糙样品展示出来，了解客户、销售以及终端用户的意见，并将其反馈到设计方，对新产品开发设计进行相应调整改正，保证新产品符合市场需求。
在应用样品验证策略时，也是存在一定局限性的，对于注塑新产品而言，局限性体现在快速样品中的狭长槽、直角以及脫模斜度加工困难，无法体现是成型件收缩、变形等，制得的快速样品在形状、强度方面比实际有所差异，是样品验证评估时需要考虑的内容[2]。
（二）经验验证策略
在现代注塑工业中，产业分工细化，产品加工方法、工艺越来越加复杂，导致许多设计工程师无法全面掌握这些内容，其在新产品开发时容易出现与实际加工不相符的情况。对此，可以在并行工程理论基础上，在产品开发阶段引入生产工程师，利用其生产作业经验，及时发现新产品设计中存在的不足，提出相应建议，为设计师调整提供帮助，从而有效降低开发成本、控制设计风险、缩短设计时间。
（三）试验验证策略
在注塑新产品开发中，选择的材料合适与否在一定程度上会决定开发的成败，尤其是材料未曾有被应用经验时，需要采用试验的方法，来对材料性能进行验证。以某耐冲击性要求较高的注塑新产品开发为例，可以使用的塑料材料有PC/ABS、PPS、PPO等，为获得经济性最佳的材料，需要利用材料制成相应的样品以供试验，经多次自由跌落后，观察各种材料试工样品外观，比较材料的性能，从中选择满足注塑新产品要求的材料。
在注塑新产品开发中，还存在一些虚假假设，对此，需要借助试验进行检测，有效预防过度设计等问题的发生，避免因设计不当导致的资源浪费。
（四）CAD虚拟验证策略
CAD虚拟验证在新产品开发设计验证中有着广泛应用，通过利用CAD软件，对产品进行虚拟的组装或者建立部件运动仿真模型，来观察产品组装中出现的干扰问题，有效避免部件之间的干涉，确保新产品结构的合理；同时，根据运动仿真模型，能够掌握产品运行过程中部件干涉情况，及时发现设计的不足并进行纠正，对新产品开发有着重大帮助。
（五）加工仿真验证策略
随着计算机技术、数值模拟技术的进步，在材料加工领域，可以有效提高零件加工性能预测的准确性，为加工仿真验证创造了良好条件。加工仿真验证就是通过预测模拟新产品的加工状况，分析零件在加工过程中是否有工艺缺陷等问题，以便于及时纠正设计存在的不足，在模具、家电以及汽车等领域有着广泛应用，对于注塑行业而言，加工仿真验证常用模拟软件有HSCAE、Moldfow Moledex等。
以某一由两个零件组成模具的注塑新产品而言，通过利用模拟软件，就能够准确预测出零件在模具环境中是否可以完成预定的成型目标，发现模具存在的不足，进而对模具进行修改[3]。
（六）集成仿真验证策略
在新产品开发中，要想确保新产品质量可靠、性能优越，还需要对产品进行全面的检测，包括承载能力检测、耐久性检测以及高温高湿环境监测等，如果将这些检测全部放在试模样品阶段进行，会增大风险以及成本，所以，需要采取集成仿真验证的方式，综合考虑产品性能的各个影响因素。
以某使用过程中出现断裂的零件为例，分析其结构强度，可以确定零件不同区域的受力大小，据此来将零件各个区域划分为不同等级的危险区，以此作为静态设计安全系数设定的依据；然后，根据相关经验，采取增大加强筋长度等方式，对危险区进行加强，再通过CAE结构分析来评价设计更改后情况，确定最终的设计改善方案。
结语：
综上所述，在现代市场经济环境中，新产品开发的重要性日益突显，成为企业竞争力高低的决定性因素，做好新产品开发工作至关重要。但是，新产品开发是一个风险高、相对复杂的过程，采用合适的验证策略，减少开发设计的不足，是提高设计水平、促进企业长远发展的重要措施。
参考文献：
[1]郭志英，李吉泉，侯俊霞，郭婷婷.注塑新产品开发中的设计验证[J].工程设计学报，2010，04：241-245.
[2]张龙兵.新产品开发流程设计思路和精髓浅析[J].柴油机设计与制造，2011，03：40-44.
[3]王爽.基于精益思想的新产品开发流程再造研究[J].企业技术开发，2014，01：70-72.
关键词：注塑新产品开发；设计验证；策略
近些年来，随着市场竞争的激烈和人们需求多样化发展趋势，开发新产品成为各个企业发展的重要选择，也是企业增加自身市场份额的有效途径。但是，新产品开发是具有一定风险性的，是一个不确定性过程，需要在许多假设前提下进行设计，当假设不合理时，就会使新产品出现一系列问题，甚至是失败。因此，做好新产品开发设计验证，是一项有着重要意义的工作。
一、注塑新产品开发的设计问题分析
在注塑新产品开发中，其流程大致为：提出新产品概念→根据概念展开设计得到原型→对设计原型进行测试并改正→将通过测试、改正后的新产品进行试生产，发现并解决生产工艺的不足→对生产工艺成熟的新产品进行大量生产→最后将产品投放到市场中。
在注塑新产品开发整个流程中，各个阶段都面临着许多不确定的问题，在设计时，需要根据这些问题作出相应假设，然后再对这些假设进行证实，确定设计假设是应当被采纳或者舍弃，进而完成设计过程。
根据设计假设成因的不同，新产品开发中的不确定问题主要可以分为需求不确定性、技术不确定性两方面，具体来说，新产品开发是以满足人们需求为基础的，但是，由于不同受众的需求并不完全相同，在开发前，就需要先了解市场需求情况，如果在市场调查中准确性不足、客户对需求描述不清楚或者客户需求迅速变化以及根本没有进行深入市场调查，就会影响市场假设因素的合理性，比如新产品的市场大小、市场需求以及扩大能力、产品特点与性能等[1]。
技术是新产品开发的基础，技术的不确定性主要有使用的方法没有相关经验、对于技术问题掌握不够详细，对设计概念、技术解决方法与成本效益、质量稳定间的关系把握不足等，需要做出技术可行假设、限定成本下制造质量与能力可行假设等。由于技术不确定导致的技术假设，在证实中，由于开发周期较短、开发资金有限等因素影响，通常只是根据理论以及以往经验来验证，加上部分设计人员过度自信，整个验证环节严谨性不足，验证工作较少，许多技术假设并没有深入验证，造成开发的新产品在后期出现可靠性低、功能不足等问题，被迫重新修模、返工以及维修，大大增大了开发成本，甚至会使新产品以失败告终。
二、注塑新产品开发设计验证策略探究
在新产品开发过程中，设计原型样品在进行小规模生产、大量生产过程中，会出现许多质量问题与故障，在正式商业化之前，会遇到许多技术、工艺以及设计方面不足。对此，需要在设计阶段中，通过合适的验证方式来验证设计假设，减少新产品开发设计缺陷，降低开发成本，提高新产品成功率，针对注塑新产品开发的流程，各个阶段可以采取的验证策略大体如图1所示，以下就对此展开逐一分析。
图1：新产品开发过程对应的设计验证策略
（一）样品验证策略
研发中心或实验室的样品制作是相对较为简单的，可以使用的制作方法有快速原型技术、三维印刷技术等，具有高效、低成本的优点，根据制得的样品，可以尽早的明确产品外形、功能等。在当前新产品开发验证中，通过制作CAD模型来对设计概念进行验证，是标准的验证程序之一，属于样品验证的范畴。
样品验证效果最佳的方法是IDEO，其核心是多频次的粗糙样品验证，即通过运用易于获取的粘土、纸板等原材料，制成符合特定要求的粗糙样品，将设计概念由粗糙样品展示出来，了解客户、销售以及终端用户的意见，并将其反馈到设计方，对新产品开发设计进行相应调整改正，保证新产品符合市场需求。
在应用样品验证策略时，也是存在一定局限性的，对于注塑新产品而言，局限性体现在快速样品中的狭长槽、直角以及脫模斜度加工困难，无法体现是成型件收缩、变形等，制得的快速样品在形状、强度方面比实际有所差异，是样品验证评估时需要考虑的内容[2]。
（二）经验验证策略
在现代注塑工业中，产业分工细化，产品加工方法、工艺越来越加复杂，导致许多设计工程师无法全面掌握这些内容，其在新产品开发时容易出现与实际加工不相符的情况。对此，可以在并行工程理论基础上，在产品开发阶段引入生产工程师，利用其生产作业经验，及时发现新产品设计中存在的不足，提出相应建议，为设计师调整提供帮助，从而有效降低开发成本、控制设计风险、缩短设计时间。
（三）试验验证策略
在注塑新产品开发中，选择的材料合适与否在一定程度上会决定开发的成败，尤其是材料未曾有被应用经验时，需要采用试验的方法，来对材料性能进行验证。以某耐冲击性要求较高的注塑新产品开发为例，可以使用的塑料材料有PC/ABS、PPS、PPO等，为获得经济性最佳的材料，需要利用材料制成相应的样品以供试验，经多次自由跌落后，观察各种材料试工样品外观，比较材料的性能，从中选择满足注塑新产品要求的材料。
在注塑新产品开发中，还存在一些虚假假设，对此，需要借助试验进行检测，有效预防过度设计等问题的发生，避免因设计不当导致的资源浪费。
（四）CAD虚拟验证策略
CAD虚拟验证在新产品开发设计验证中有着广泛应用，通过利用CAD软件，对产品进行虚拟的组装或者建立部件运动仿真模型，来观察产品组装中出现的干扰问题，有效避免部件之间的干涉，确保新产品结构的合理；同时，根据运动仿真模型，能够掌握产品运行过程中部件干涉情况，及时发现设计的不足并进行纠正，对新产品开发有着重大帮助。
（五）加工仿真验证策略
随着计算机技术、数值模拟技术的进步，在材料加工领域，可以有效提高零件加工性能预测的准确性，为加工仿真验证创造了良好条件。加工仿真验证就是通过预测模拟新产品的加工状况，分析零件在加工过程中是否有工艺缺陷等问题，以便于及时纠正设计存在的不足，在模具、家电以及汽车等领域有着广泛应用，对于注塑行业而言，加工仿真验证常用模拟软件有HSCAE、Moldfow Moledex等。
以某一由两个零件组成模具的注塑新产品而言，通过利用模拟软件，就能够准确预测出零件在模具环境中是否可以完成预定的成型目标，发现模具存在的不足，进而对模具进行修改[3]。
（六）集成仿真验证策略
在新产品开发中，要想确保新产品质量可靠、性能优越，还需要对产品进行全面的检测，包括承载能力检测、耐久性检测以及高温高湿环境监测等，如果将这些检测全部放在试模样品阶段进行，会增大风险以及成本，所以，需要采取集成仿真验证的方式，综合考虑产品性能的各个影响因素。
以某使用过程中出现断裂的零件为例，分析其结构强度，可以确定零件不同区域的受力大小，据此来将零件各个区域划分为不同等级的危险区，以此作为静态设计安全系数设定的依据；然后，根据相关经验，采取增大加强筋长度等方式，对危险区进行加强，再通过CAE结构分析来评价设计更改后情况，确定最终的设计改善方案。
结语：
综上所述，在现代市场经济环境中，新产品开发的重要性日益突显，成为企业竞争力高低的决定性因素，做好新产品开发工作至关重要。但是，新产品开发是一个风险高、相对复杂的过程，采用合适的验证策略，减少开发设计的不足，是提高设计水平、促进企业长远发展的重要措施。
参考文献：
[1]郭志英，李吉泉，侯俊霞，郭婷婷.注塑新产品开发中的设计验证[J].工程设计学报，2010，04：241-245.
[2]张龙兵.新产品开发流程设计思路和精髓浅析[J].柴油机设计与制造，2011，03：40-44.
[3]王爽.基于精益思想的新产品开发流程再造研究[J].企业技术开发，2014，01：70-72.