生产方案控制第二章产品开发及创新设计

1、生产方案控制第二章产品开发及创新设计第一节 产品开发的决策产品的选择及其影响因素 (一) 产品选择 是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和效劳，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续开展的策略。 (二)产品选择应考虑一下因素： 1.产品的市场潜力 2.产品的收益性 销售利润率、资金利润率 3.市场竞争性 应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点选择有利于发挥企业核心技术优势的产品进行开发。 4.可利用的资源条件 便利程度、经济性、环保要求 5.技术水平和生产能力 6.经销能力 营销渠道、效劳能力 7.国家政策法律法规等要求产品开发的主要内容产品开发决策调查与预测分析产品构思创

2、意及筛选产品寿命周期分析产品开发时机选择产品开发的策略选择产品开发的方式选择工艺设计工艺分析方案拟订编制流程工装设计试制鉴定样品试制和鉴定小批量试制和鉴定产品设计编制技术任务书方案设计技术设计工作图设计正式生产新产品的概念 1.概念：新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。 2.特征: 新颖性、先进性、经济性、风险性。 3.类型: (1)全新产品 (2)换代产品 (3)改进产品产品开发 现代企业的R&D 一个性化定制生产 3C：顾客Customer、竞争Competition、变化Change 生

3、产方式：“一对多 “一对一 玛泰尔公司 巴碧娃娃 增强企业的柔性Flexibility： 1。产品生产柔性 顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等 要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不断变动。 组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性 2。产品设计柔性 当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发 生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。产品设计柔 性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。 新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的 根本保证。 二研究与开发Research and Development，简称R&D) 根底研究、应用研究、技术开发研究 新

4、品开发面临的压力(二)新产品开发面临的压力 目前,新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。1.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。2.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。3.新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求.5.原则:技术与市场匹配.3000原始想法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1 2 3 4 5 6 7 *产品死亡率：98.2%产品开发的时间构成 据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%如图。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。产品开发时间 100%设计时间 5

5、5%制造 22%装配 23%产品开发周期变化趋势0 5 10 15 20 25行业化装品玩具机床食品药品50年前现在时间(年) 产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来越短，革新换代越来越快如图。实践证明：假设产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。AT&T: 2年 1年 HP公司：打印机 4.5年 22个月成品本钱的决定 一般产品本钱的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品本钱的6%以下(如图)。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段 制造阶段 材料采购 其它阶段费用成本的决定因素实际成本消耗新产品开发系统产品构思产品可行性研究产品功能

6、设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型产品开发的构思 1.来源: 1企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。 2企业外部：经销商、产品许可经营者和创造者。 2.构思模式： 1市场导向型Market Driven): 2技术推动型Technology and Innovation): 3混合模式 产品可行性研究1。市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状态、产品促销和售后效劳要求、以及对现有经销渠道的适应程度。2。

7、生产经营标准：生产实施的技术可行性；、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。3。财务标准：市场标准和生产经营标准两方面的结合。销售额产品寿命周期引入期 成长期 成熟期 衰退期年销售额年利润时间产品寿命周期预测销售增长率分析法 一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段. 例某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判断产品处于哪一时期?+22.5+1.54.4总利润+3.2-0.30.16单位边际利润+8.5+2.21.12单位价格+15.8+1.030.8年销售额过去四年间平均变

8、动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标产品进入和占有市场的时机分析 哈耶Hayes、韦瑞特Wheelright大批量低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚期退出小批量灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量灵活性 大批量低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略 市场进入-退出产品战略产品开发和方式选择产品开发的策略：领先型开发：争取技术领先优势获取垄断利润追随型开发：减少开发风险和投入，后发制人产品开发的方式：独立开发：具备较强的科研能力和技术力量以及保持一定的技术储藏技术引进：减少投入和开发风险提高企业

9、技术水平缩短产品生命周期技术引进与独立开发相结合：投资少有较成熟的经验可借鉴又可保持 自身特色联合开发：充分利用资源，实现优势互补委托开发：利用具备产品研发优势的外部资源桂林电子工业学院管理系第二节 产品设计产品设计的要求技术上先进经济上合理： 1。产品功能设计 注重的是产品的性能和质量，要求在产品设计中充分考虑顾客要求，表达产品的经济价值，并以此为原那么，保证高品质设计，包括：配合度精确、性能优良而稳定、耐用性能以及售后维护的便利程度。 技术手段：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择和计算机辅助设计等。 2。产品制造设计 产品的可生产性设计，即产品设计要满足产品制造工艺要求。其目的

10、是：在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方面都满意的产品。完美的制造设计代表了本钱效益，是通过将产品构思、设计和研制与可生产性相结合得以实现的。为了在竞争价格下，生产出最高质量的产品，制造设计必须与产品功能设计协调进行。 1产品设计要便于加工制造： 根本原那么：易于理解，便于制造和装配，易于使用且平安可靠。 2设计更新的频繁程度 3产品本钱责任 4产品技术参数选择 5设计与制造工艺过程保持相互衔接，实施协同作业。f结构设计市场需求分析总体设计原型产品原型修改评估决策工作图设计初步设计资料和图形库三维几何造型有限元分析优化设计计算机绘图NYNY产品设计的流程产品设计过程包括从明确任务开始，到确

11、定产品的具体结构为止的一系列活动，包括创新设计、改进设计和变形设计。该阶段决定了产品的功能质量和本钱，决定了产品的前途和命运CAD新产品评价方法一多指标评分法例1某公司空调新产品的效益指标权重、分数及得分： 30 8 240 20 10 200 20 6 120 15 10 150 10 2 20 5 4 20 750市场引力单位边际利润生产能力竞争能力投资要求项目风险加权之和 权重(A) 分数(B) 加权分数(A*B)效益指标新产品评价方法二盈亏平衡分析法例2某医院考虑增设一项效劳工程，每位患者收费1600元，提供该效劳需支付年固定费用80万元，单位变动本钱为每位患者800元。问每年应至少有

12、多少患者就医该工程才可以上马？设计审核 1。产品设计审核和最终测试 1产品设计审核 是在产品生产实施之前，产品工程开发组确保对产品整个设计进行全面的检验和评价。功能设计、制造设计 2产品最终测试 生产性测试 确保产品的可生产性。 2。产品设计试制中必须注重的方面 1产品的性能和质量 2产品开发速度 3产品本钱 4工程开发费用企业的技术活动按过程分析的方法，产品开发由许多过程组成。过程中存在两种类型的活动：一是专业活动，如需求分析、结构设计、工艺设计、另一类是协调活动，通过协调顾客域、功能域、物理域、制造域方案和建议，取得各方面一致认可的决策。技术活动过程需求环境功能需求 技术参数结构设计过程工

13、艺需求 工艺变量工艺设计过程生产指令生产过程技术活动生产活动顾客域功能域物理域制造域FRDPPV串行过程多年来，企业的产品开发一直采用串行的方法如图a，即从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。需求结构设计工艺设计制造a串行过程串行弊端串行的产品开发过程存在着许多弊端，首要的问题是以部门为根底的组织机构严重地阻碍了产品开发的速度和质量。产品设计人员在设计过程难以考虑到顾客的需求、制造工程、质量控制等约束因素，易造成设计和制造的脱节。串行的产品开发过程存在的主要问题1. 各下游开发部门所具有的知识难以参加早期设计。2. 各部门对其它部门的需求和能力缺乏

14、理解，目标和评价标准的差异和矛盾降低了产品整体开发过程的效率。串行的产品开发过程存在的主要问题如下：并行的产品设计方法为解决串行的产品设计方法的弊端，减少产品的开发时间和本钱，人们提出了并行工程的产品设计方法，它能够并行地集成设计、制造、市场、效劳等资源。这种方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全生命周期从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、本钱、进度和用户需求。并行过程Ob并行过程需求结构设计工艺设计制造并行工程概述概述：面向产品的全生命周期的设计是一种在设计阶段就预见到产品的整个生命周期的设计是一种在设计阶段就预见到产品的整个生命周期的设计，是具备高度预见性和预防性的设计。正是基于

15、这种预见性，现代产品设计才能做到“运筹于帷幄之中，决胜与千里之外。 使产品设计具备高度预见性和预防性的技术就称作“并行设计或“并行工程。并行工程定义定义：并行工程实质就是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、本钱、进度方案和用户的要求。并行工程特点特点：1. 强调团队工作Team work，团队精神和工作方式 2. 强调设计过程的并行性 其一是在设计过程中通过专家把关同时考虑产品寿命循环的各个方面；其二是在设计阶段就可同时进行工艺包括加工工艺

16、、装配工艺和检验工艺过程设计，并对工艺设计的结果进行计算机仿真，直至用快速原型法产生出产品的样件。这种方式与传统的设计在设计部门进行，工艺在工艺部门进行已大不相同。 并行工程特点3. 强调设计过程的系统性 设计、制造、管理等过程不再是一个个相互独立的单元，而要将它们纳入一个整体的系统来考虑，设计过程不仅出图纸和其它设计资料，还要进行质量控制、本钱核算，也要产生进度方案等。这种工作方式是对传统管理机构的一种挑战。4. 强调设计过程的快速反响 并行工程强调对设计结果及时进行审查，并及时反响给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，还可以保证将错误消灭在“萌芽状态。 并行工程的主要思想1. 设计时同时考

17、虑产品生命周期的所有因素(可靠性、可制造性)，作为设计结果，同时产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。并行工程的主要思想有：2. 产品设计过程中各活动并行交叉进行并行工程的主要思想3. 与产品生命周期有关的不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实现生命周期中所有因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在设计中的集成。并行工程的目的并行工程的目的是在设计阶段就能周密考虑产品生命周期各阶段的各种因素，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽早防止因产品设计的不合理对产品生命周期后续阶段的影响，缩短研制周期，更好地满中用户需求。并行工程技术(一) 虚拟设计(二)产品数据管理Product da

18、ta management,PDM(三) 产品系列化、零部件标准化、通用化(四) 成组技术Group technology,GT(五) 减少变化方案VRP并行工程的效益缩短产品投放市场的时间 并行工程技术的主要特点就是可以大大缩短产品开发和生产准备时间，使两者局部相重合。而对于正式批量生产时间的缩短是有限的。2. 降低本钱 并行工程可在三个方面降低本钱：首先，它可以将错误限制在设计阶段。其次，并行工程不同于传统的“反复试制样机的作法，强调“一次到达目的。其三，由于在设计时最考虑到加工、装配、检验、维修等因素，产品在上市前的本钱将会降低。同时，在上市后的运行费用也会降低并行工程的效益3. 提高质

19、量 采用并行工程技术，尽可能将所有质量问题消灭在设计阶段，使所设计的产品便于制造易于维护。这就为质量的“零缺陷提供了根底，使得制造出来的产品甚至用不着检验就可上市。4. 保证了功能的实用性 5. 增强市场竞争能力 由于并行工程可以较快地推出适销对路的产品并投放市场，能够降低生产制造本钱，能够保证产品质量，提高了企业的生产柔性，因而，企业的市场竞争能力将会得到加强。 实例美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，研制波音777型喷气客机，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。从1990年10月开始设计到1994年6月仅花了3年零2个月就试制成功，进行试飞，一次成功，即投入运营。在实物总装后，用激光测量偏差，飞机全长63.7m，从机舱前端到后端50m，最大偏差仅为0.9mm。 HP公司采用并行工程来改进产品质量，其实施要点包括管理部门的支持、对用户的关注、统计过程控制、系统的问题解决过程以及全体人员参与五个方面。实施的结果是公司全部产品的综合故障降低了8