2.3 工艺设计的方法和原则

工艺设计贯穿了产品从设计到材料准备、加工、装配、检验、试验再到使用、维护的全寿命周期，涵盖了材料科学、工艺技术、制造工程、工业经济及质量、可靠性、有效性和可维护性等诸多学科和领域，综合性和复杂性较强，因此开展工艺设计工作必须明确方法和原则。

进行工艺设计，需明确以下问题。

（1）工艺设计属于优化设计的范畴

所谓优化，即在给定的条件下，从一切可行的方案中寻求最适当的方案。进行工艺设计，首先要考虑本单位的生产技术条件（制造环境）及生产纲领。比如，对于插装件的组装，可采用手工焊接、波峰焊接和通孔回流焊接等多种方式，而最终采用哪种方式，就要根据本单位的设备情况来决定，如果没有波峰焊或回流焊设备，那么采用手工焊接就是“最佳”的工艺设计；又如，传统的插装件焊接一般采用波峰焊工艺，但考虑成本控制和设备的兼容性，通孔回流焊也不失为一种优化的工艺选择；另外，不同的生产类型，如“单件、成批或大量生产”，在加工方法上也是不一样的。因此，工艺设计就是从产品设计角度出发寻求最佳方案。

（2）工艺设计应由工艺人员来完成

工艺设计并不是全新的概念，产品设计后的工艺检查、工艺设计、研制生产，装配及试验过程中发现问题，设计人员研究修改，都属于产品的再设计，只是贯穿的过程较长。另外，我们常说的“设计、工艺一管到底”“设计制造一体化”都属于工艺设计的范畴。虽然工艺设计不是新概念，但要做好也不容易，工艺设计成功与否在很大程度上取决于工艺设计者的素质，因为工艺设计旨在降低制造成本，是生产服务的一项基本工作，所以工艺设计必须由素质较高的、有能力早期预测与产品设计有关潜在问题的工艺人员担负或参与。

（3）工艺设计可以有不同形式

工艺设计的方式比较灵活，可以独立进行，即工艺人员对原设计图纸进行工艺检查，审核通过并签署后的图纸方可投入使用；也可以在工艺设计时一并进行，即给予工艺人员一定的自主权，允许在保证产品性能的前提下，对产品部分结构、尺寸、精度进行改动。此外，在同一产品的不同生产阶段，也可进行不同形式的工艺设计。比如，对于单件研制的产品，首要任务是尽快制造出产品样机，因此工艺设计中，尽量不用或少用专用工装；相反，在批量定型生产中，主要问题是效率和制造成本问题，工艺设计就应在工装设计方面多下功夫。

（4）工艺设计应有计划地进行

工艺设计是在原设计基础上的再设计。因此，首先要吃透原设计的设计思想、工作原理及功用，再结合企业的制造环境，进行有效的系统改进设计。需要强调的是，在进行任何局部改进时，都要综合考虑整个产品的情况，避免由于某一方面的改动而影响其他方面的运行，在没有切实依据和把握的情况下，严禁随意改动原设计。