生产运作与管理第3章产品、服务设计和技术选择ppt课件

1、消费与运作管理Production &Operation ManagementThe School of Management HUST第三章 产品/效力设计和技术选择3.1 引言3.2 产品研讨与开发管理3.3 消费流程设计与选择3.4 并行工程：产品开发组织的新方法 3.5 计算机技术在产品设计中的运用 3.1 引言 经济开展、技术提高和需求多样化 ，要求企业能对不断变化的市场做出快速反响，源源不断地开发出满足用户需求的、定制的“个性化产品去占领市场以博得竞争，市场竞争也主要围绕新产品的竞争而展开。 21世纪企业面临环境的主要特征 信息爆炸的压力 技术提高越来越快 高新技术的运用范围越来越

2、大 市场和劳务竞争全球化 产品研制开发的难度越来越大 可继续开展的要求 全球性技术支持和售后效力 用户的要求越来越苛刻 现代企业的研讨与开发 研讨与开发的分类和特征 基础研究应用研究技术开发目的寻求真理,扩广知识探讨新知识应用的可能性将研究成果应用于生产实践性质探求发现新事物,新规律发明新事物完成新产品,新工艺,使之实用化,商品化内容发现新事物,新现象探求基础研究应用的可能性运用基础研究,应用研究成果从事产品设计,产品试制,工艺改进成果论文论文或专利专利设计书,图纸,样品成功成功率低成功率较高成功率大经费较少费用较大,控制松费用大,控制严人员理论水平高,基础雄厚的科学家创造能力强,应用能力强的

3、发明家知识和经验丰富,动手能力强的技术专家管理原则尊重科学家意见,支持个人成果,采用同行评议尊重集体意见,支持研究组织在适当事作出评价尊重和支持团体合作计划自由度大,没有严格的指标和期限弹性,有战略方向,期限较长硬性,有明确目标,较短期限新产品开发面临的压力 新产品开发面临着费用高、胜利率低、风险大、报答下降等压力 。格雷格 A. 史蒂文斯Greg A. Stevens和詹姆斯伯利James Burley调查统计后提出：3 000个新产品的原始想法，只需1个能胜利。 阿尔巴拉Albala在总结以往研讨的根底上，指出新产品开发的死亡率为98.2%。初期工程中只需2%可以进入市场 新产品失败可归纳

4、为三个关键缘由 ：1没有潜在的用户和需求 2新产品与当前的需求不匹配 3营销任务不得力 新产品开发的动力 ：1技术推进 2市场牵引 3同行竞争 了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产品在研讨与开发过程中的管理程度，是新产品开发的关键。3.2 产品研讨与开发管理 产品开发过程 普通产品开发过程由以下阶段构成:需求分析 产品构思 可行性论证 构造设计总体设计、技术设计、详细设计工艺设计需求分析构造设计协调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干涉指令协调结果工艺方案中间结果中间结果干涉指令产品设计过程描画产品开发对消费过程本钱的影响 产品设计和工艺设计在产品开发中作用艰苦，它

5、几乎占用了60%的开发时间，决议了70%的本钱。根据管理学中ABC分类思想，企业技术活动是企业快速呼应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。 技术活动的过程 技术分系统是企业系统中的一个重要的组成部分，技术活动包括新产品开发中的产品设计阶段的构造设计和工艺设计活动。产品设计阶段的活动，是一个从产品的构思到产品构造、产品制造工艺的信息转换过程。它可以笼统地描画为信息在顾客域、功能域、物理域之间延续的变换过程。 需求环境功能需求 设计参数构造设计过程工艺需求 工艺变量工艺设计过程消费指令消费过程顾客域功能域物理域制造域消费活动技术活动技术活动过程分析构造设计过程产品构造设计过程包括从明确设计义务

6、开 始，到确定产品的详细构造为止的一系列 活动。设计阶段决议了产品的性能、质量、成 本。产品设计普通分为总体设计、技术设计、任务图设计三个阶段。构造设计过程市场需求分析任务图设计构造设计优化设计三维几何外型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修正总体设计开场初步设计原型产品评价决策NNYYCAD总体设计 经过市场需求分析，确定产品的性能、设计原那么、技术参数、概略计算产品的技术经济目的、进展产品设计方案的经济效果的分析。技术设计 将技术义务书中确定的根本构造和主要参数详细化，根据技术义务书所规定的原那么，进一步确定产品构造和技术经济目的，以总图、系统图、明细表、阐明书等总括方式表现出来。任务图

7、设计 根据技术设计阶段确定的构造布置和主要尺寸，进一步作构造的细节设计，逐渐修正和完善，绘制全套任务图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的根据。工艺设计过程的根本内容 工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划出从原资料加工成产品所需求的一系列 加工过程、工时耗费、设备和工艺配备需求等的阐明。工艺设计过程是构造设计过程和制造过程之间的桥梁。工艺过程的结果一方面反响给产品设计用 以改良产品设计；另一方法作为消费的根据。工艺过程设计的内容 产品图纸的工艺分析和审查拟订工艺方案编制工艺规程工艺配备的设计与制造决议加工毛坯资料和尺寸选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决议加工工序内

8、的操作顺序选择工装零件图产品设计的原那么和绩效评价 产品设计和选择应该遵照的原那么：设计用户需求的产品效力设计可制造性Manufacturability强的产品设计鲁棒性Robustness强的产品设计绿色产品思索环保要求产品开发绩效评价目的 绩效指标度量对竞争力的影响上市时间新产品引入频率从新产品构思到上市的时间构思数量和最终成功数量实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例顾客/竞争对手的响应时间设计的质量接近市场的程度项目的频率模型的寿命生产率每一个项目的研究发展周期每一个项目的材料及工具费用实际与计划的差异项目数量新产品设计与开发的频率项目的频率开发的经济性质量舒适度使用的可靠性设计

9、质量绩效和用户的满意度生产质量工产和车间的反映信誉用户的忠诚度对用户的相对吸引力市场份额利润率3.3 消费流程设计与选择 消费流程分类 按产品product-focused进展的消费流程，又叫对象专业化方式。按加工道路process-focused进展的消费流程，又叫工艺专业化方式。按工程project进展的消费流程 。不同消费流程的特征比较 特征标记对象专业化工艺专业化项目型产品 订货类型 产品流程 产品变化程度 市场类型 产量批量较大流水型 低大批量高成批生产跳跃型高顾客化生产中等单件、单项定制无很高单一化生产单件生产劳动者 技能要求 任务类型 工资低重复性低高没有固定形式高高没有固定形式

10、高资本 投资 库存 设备高低专用设备中等高通用设备低中等通用设备目标 柔性 成本 质量 按期交货程度低低均匀一致高中等中等变化更多中等高高变化更多低计划与控制 生产控制 质量控制 库存控制容易容易容易困难困难困难困难困难困难产品流程矩阵生产流程产 品 顾客化 多品种 品种较多 标准化大量生（低产量） （中低产量） （中批生产） （大量生产）高柔性单位成本低项目型生产单件生产成批生产大量生产连续生产 航空航天 工业装备 机床工具 特殊化工产品/药品 电子电器 汽车轮胎和橡胶 钢铁产品 普通化工产品/药品 造纸 容器制造 酿酒 石油 钢铁 林产品影响消费流程设计的主要要素 产品/效力需求性质 自制

11、-外购决策 消费柔性 产品/效力质量程度 接触顾客的程度 消费流程选择决策种类-产量变化与消费单位方式的关系 对象专业化方式大量消费对象专业化方式批量消费成组消费单元工艺专业化方式批量种类以图中的数字为例，消费同一种产品的对象式系统投资额为225万元，成组消费单元为111万元，工艺式为50万元。当产量在10万件以下时，选择工艺式最经济，当产量在10万25万件之间时，成组消费单元最经济，当产量在25万件以上时，对象式最经济。当然还有一种选择，假设以上几种方案都不能得到称心的投资报答时，那么应放弃该产品的消费。工艺式成组消费单元对象产品式费用产量10000025000050000111000022

12、500003.4 并行工程：产品开发组织的新方法 需求 构造设计 工艺设计 制造 并行过程 串行过程产品开发的两种方式串行设计：从需求分析、产品构造设计、工艺设计不断到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进展。产品开发任务流程：市场人员提产品想象质量控制人员作质量保证方案确定产品总费用和消费周期制造工程师确定工艺工程设计人员完成产品定义串行的产品设计方法关于串行产品开发过程 存在的首要问题是以部门为根底的组织机构严重地妨碍了产品开发的速度和质量。 存在的问题主要有： 各下游开发部门所具有的知识难以参与早期设计，参与设计的阶段越早，降低费用的时机越大。 各部门 对其他部门的需求和才干缺乏了解，

13、目的和评价规范的差别和矛盾降低了产品整体开发过程的效率。并行的产品设计方法 并行工程是对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进展并行、一体化设计的一种系统化方法。 该方法力图使产品开发者从一开场就思索到产品全生命周期从概念构成到产品报废的一切要素，包括质量、本钱、进度和用户需求。过程需求阶段设计阶段制造阶段营销阶段使用阶段终止阶段考虑的因素顾客需求产品功能减低成本提高效率易制造易装配竞争力（低成本、标新立异）可靠性可维护性，操作简便环境保护并行工程 并行工程是一种强调各阶段领域专家共同参与的系统化产品设计方法，其目的在于将产品的设计和产品的可制造性、可维护性、质量控制等问题同时加以思索，

14、以减少产品早期设计阶段的盲目性，进能够早地防止不合理要素的影响，缩短研制周期。并行设计可制造性可装配性质量保证顾客称心可靠性环境维护功能并行工程的主要思想 设计时同时思索产品生命周期的一切要素。 设计结果产消费品设计规格和相应的制造工艺和消费预备文件。 设计过程中各活动并行交叉进展。 不同领域技术人员的全面参与和协同任务。 高效率的组织机构。并行产品开发流程特点 产品设计的各阶段是一个递阶渐进的延续过程，留意粒度和明晰度 产品设计过程和产品信息模型阅历从定性到定量、从模糊到明晰的演化 产品设计过程和工艺设计过程是并行展开，同时进展。概念设计初步设计详细设计产品详细方案工艺初步方案产品初步方案工艺详细方案构造概念方案工艺概念方案并行工程技术1. 虚拟设计面向并行工程的DFx设计方式表达了开发的集成过程PDM开展成为CAD/CAPP/CAM系统的集成平台Internet使设计集成的范围更加广泛STEP规范作为设计开发集成的规范接口2. 产品数据管理Product Data ManagementPDM3. 产品系列化、零部件规范化、通用化4. 成组技术Group Technology, GT5. 减少变化的方案Variety Reduction Program，VRP 运用并行工程的思想，在产品设计的不同阶段采取不同的措施，如下表所示，可以减少产品设计中出现的错误的概率，节省了