前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的平臺化設計在產品設計中的應用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：文中旨在分析平臺化設計在空調產品設計中的應用，從而減少設計或工藝開發周期，以降低產品設計、零部件采購、工藝設計、生產制造、物流成本，不僅可以實現產品通用化、平臺化和模塊化，更使得產品具有更低的開發成本和更短的開發周期。
關鍵詞：平臺化設計；冷水機組平臺化設計；商用空調平臺化設計
0引言
平臺化設計已普遍應用于汽車行業，就目前而言，汽車行業的平臺化設計主要集中在發動機和電氣技術的平臺化，以及車架、底盤設計的結構平臺化。即一個平臺的車系中，是在同一個動力總成和電氣技術平臺、車架和底盤結構平臺上進行設計的，同一平臺的動力總成技術、電氣技術、車架結構和底盤結構形式一般基本相同，通過造型、配置和簡單的結構變化，同一平臺上可以衍生出幾種或十幾種車型，以滿足不同客戶群體的需求[1]。另外，汽車行業由于采用平臺化設計，產品設計更多的是在原平臺技術和結構基礎上進行簡單的修改（MODIFY）而不是重新設計（NEW），這使得產品設計和零部件開發的工作量減少，零部件的通用化率提高、采購成本降低。同樣，對于工藝設計來說，工藝方法、流程和設備更通用化，降低制造成本[1]。由此可見，在平臺化下，產品的設計、生產、采購等更具通用性，以此降低成本和提升效率。目前商用空調普遍存在產品開發周期較長、產品平臺較為單一的情況。那么商用空調是否也可以借鑒汽車行業的平臺化設計，以此縮短開發周期、豐富產品系列呢？下面我們就來探討其可行性。
1商用空調冷水機組基礎結構
冷水機組的四大核心部件為壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流裝置。四大部件細分后有多種類型，常用的種類如圖1所示。
2傳統產品開發流程
傳統設計流程如圖2所示，先由產品經理根據客戶或市場需求，總結歸納出需要開發的產品的具體性能目標、冷量范圍、應用場合、成本需求等，并提交給項目團隊。當上述需求確立后，四大核心部件類型已基本明確，項目團隊便按照需求設計開發零部件和產品（如圖3）。此種開發模式可以認為是定向開發、趨近于定制化的需求，不會過多考慮現有的產品、技術，通用性和標準化設計也只限定于本項目中的多個機組之間，這樣就導致了零部件數量較多、開發周期較長的問題，按照此前的經驗，新產品的開發周期通常會在2a以上，有的甚至達到5a之久。很顯然，面對不斷變化的市場和客戶需求，這樣的新產品開發周期會使得產品滯后于市場，以至于不能達到產品開發之初訂立的商業目標。起初，為了讓產品更快地投向市場，首先想到的是從項目管理角度出發，分階段來開發產品、分階段投放市場，并逐步完善產品選型配置，但歸根結底，此方法并未從根本上解決整個產品的開發周期問題。于是，跨界思考給了我們新的啟示，通過借鑒汽車行業的平臺化設計，開始思考、總結，并形成新的適用于商用空調領域的平臺化開發設計思路，下面我們就來探討平臺化設計與商用空調相結合的應用案例。
3新平臺化開發流程
3.1模塊化設計
為了滿足平臺化開發的需求，首先我們需要對現有的主要功能性零部件做模塊化配置，可引入參數化設計概念，減少建模和圖樣等設計工作量。主要功能性零部件包括風機模塊、盤管V形模塊、蒸發器模塊、壓縮機模塊等。1）風機模塊。可以使用相同的FanDeck和葉片設計，配合不同的電動機、風罩、控制邏輯，將現有的風冷機組的風扇模塊標準化。2）盤管V形模塊。盤管作為風冷機組的核心部件，盤管的大小直接決定機組的換熱量。傳統的定制化產品設計時，通常根據機組的冷量需求，單獨設計盤管尺寸，造成不同產品、不同冷量的盤管尺寸不同、型號多樣，生產、采購、堆料等都耗費較大資源?，F設計標準化的V形模塊，然后通過V形模塊拼接的方式，適配不同產品、不同冷量的機組。3）蒸發器模塊。蒸發器也是商用空調機組的核心部件，其大小也直接取決于機組冷量。對于殼管式蒸發器，可以通過筒體直徑和長度變化來改變換熱量；對于板式換熱器，選定幾種常用的板式換熱器型號，通過變換片數來滿足換熱量需求。4）渦旋壓縮機模塊。通用一款渦旋壓縮機，選用了3個冷噸型號的渦旋壓縮機，通過并聯，可得到十幾種冷噸配置，以滿足不同大小機組的需求，且保證單壓縮機零件采購批量大、通用性強。
3.2平臺化產品系列
通過零部件模塊化，新的產品平臺搭建可參考表1來進行部署。同一產品中不同選型和冷量的系列化機組，通用性高、結構一致性強。通過平臺化設計，不同產品也具備一定的相似性，例如水冷磁懸浮，僅是在水冷螺桿B上通過變更壓縮機、局部調整管路走向，便實現了高能效低GWPHFO類制冷劑的適配；再例如風冷渦旋A、B、C三款產品，通過冷凝器、蒸發器的變化，突破了產品應用場所的限制，對于一些水側環境較惡劣的地區或客戶，蒸發器可以不采用板式換熱器，而是采用殼管式蒸發器的風冷渦旋產品C。同樣，對于一些惡劣氣候條件的區域，客戶仍傾向傳統的翅片盤管的產品，平臺化的產品既可以滿足不同客戶的需求，又不會對生產、采購造成庫存、工藝的負擔。從成本上看，基礎平臺搭建后，新零件的數量僅占30%，70%為沿用件或共用件，且核心零部件均為沿用件或共用件，大大降低了零部件的開發成本（測試費用）和生產成本(連續生產的費用是最低的)、改造成本（生產線只需局部改造，可共線生產）、管理成本(如庫存和物流成本)、配件成本等。從時間上看，由于大部分核心零部件不需要重新開發，也不需要重新做零部件的驗證工作，這樣就使得測試驗證的工作量明顯變少，開發周期大大縮短，于是整個產品的設計、制造、驗證、投產的周期也變短。而生產過程不需要大的變動，生產線的設計與驗證時間也大大縮短。從質量上看，沿用成熟的通用件不僅可以減少新開發件的前期故障和質量風險，還可以通過增加產能來增加重復性，以此提高產品的質量穩定性。
3.3產品的升級與迭代
在產品平臺建立后，為了給客戶提供更多的選擇、滿足客戶個性化的需求，也可以借鑒產品迭代更新的理念，即在產品上市后，通過更新控制軟件，增加一些功能性零部件，改造現有產品等方式，可實現客戶端既有產品的升級，例如超靜音改造、變頻改造、新制冷劑適配改造、集成控制等。
4新平臺化設計與傳統設計的開發周期對比
為了更好地了解平臺化設計對項目開發周期的影響，我們按照圖6對項目進行了大、中、小的劃分，并根據項目的實際運作情況，統計出表2所示的平均項目運作周期。
5結語
綜上所述，對于商用空調產業而言，該平臺化的設計突破了原來各廠家產品平臺單一、種類不多的情況，隨著平臺化的進一步完善和推廣，相信產品系列可以更加多樣化，更具個性化。核心零部件的沿用與共用，也大大降低了故障率和質量風險，為生產企業帶來更高的生產效率、更大的收益，也為客戶帶來更穩定的產品、更具特色的升級服務。
作者:陳賓賓 徐燕華 單位:英格索蘭亞太研發中心
