生产运作管理产品开发和技术选择概述

第3章产品开发和技术选择学习本章后，你将能够了解：新产品/服务开发的重要性熟悉：新产品的分类产品设计和开发阶段产品开发组织的新方法--并行工程掌握:生产流程的设计与选择2023/1/31第四章产品开发和技术选择引言产品设计与开发阶段生产流程设计与选择并行工程—产品开发组织的新方法2023/1/32第一节引言一、21世纪企业产品/服务设计的背景特征新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要技术进步越来越快用户的要求越来越苛刻产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求2023/1/33二、新产品/服务开发的重要性有利于增强企业的市场竞争力有利于扩大市场份额适应个性化定制生产的需要产品更新换代的需要2023/1/34产品开发对生产过程成本的影响产品开发的时间构成：产品开发时间100%设计时间55%制造22%装配23%2023/1/35产品开发对生产过程成本的影响(续)产品寿命周期的缩短：

AT&T:电话2年1年HP公司：打印机4.5年22个月0510152025行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)2023/1/36产品开发对生产过程成本的影响(续)产品成本的决定:

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2023/1/37产品开发对生产过程成本的影响(续)产品决策成本和消耗成本：

成本%10080604020产品生命周期产品设计过程设计制造装配与维护设计阶段原型制造阶段O决策成本消耗成本2023/1/38产品开发对生产过程成本的影响(续)在不同产品开发阶段改变设计对成本的影响：

改变设计引起的成本新产品开发阶段概念设计设计开发设计使用制造装配O2023/1/39产品开发对生产过程成本的影响(续)在不同产品开发阶段工程更改成本：

2023/1/310三、现代企业业研究与开发发研究与开发的的分类研究与开发(ResearchandDevelopment，简称R&D)基础研究：是探索新的规规律、创建基基础性知识的的工作应用研究：是将基础理论论研究中开发发的新知识、、新理论论应用用于具体领域域。技术研究：是将应用研究究的成果经设设计、试验而而发展为为新产品、、新系统和新新工程的科研研活动。2022/12/2511三种类型研究究的比较基础研究应用研究技术开发研究目的寻求真理，扩展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时候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2022/12/2512新产品的分类类现代的产品定定义——包括一切顾客客乐于接受而而又能满足其其需求和欲望望的属性，是是指一种物质质的实体、一一种服务、一一种意识（或或价值观念）），或者是三三者的某种有有机结合。产品的三层次次理论——产品核心层:产品的功能、、效用产品有形层:产品的外部、、内在质量产品延伸层:供应产品伴随随提供的服务务新产品：指在性能、结构、、材质和技术特征等一方面或多多方面比老产产品有显著改改进和提高、、或独创的，，具有使用价价值和推广价价值，可产生生明显经济效效益的产品2022/12/2513新产品的分类类(续)改进型产品改进原有产品品性能、功能能，提高质量量，增加规格格型号，改变变款式、花色色而制造出来来的新产品。。换代产品在原来产品基基础上，基本本原理不变，，部分采用新新技术、新结结构、新材料料、新元件制制造的使产品品功能、性能能或经济指标标有显著改进进的新产品。。创新产品采用新技术、、新发明生产产的具有新原原理、新技术术、新结构、、新工艺、新新材料等特征征的新产品。。2022/12/2514新产品的动力力模式技术推动型，，是从最初的的科学探索出出发开发新产产品。以技术术→生产→市市场的模式出出现，“将研究结果推推向市场”。例如，盘尼西西林就是首先先在进行结核核菌的培养过过程中发现，，进而开发成成产品的。市场导向型，，是从市场需需求出发进行行新产品开发发。以市场→→研究与开发发→生产→市市场的模式出出现，即“把市场需求带带入研究”。2022/12/2515新产品的开发发策略1.从消费者需求求出发消费者需求可可分为两种，，一种是眼前的的现实的需求求，即对市场场上已有产品品的需求，另一种是潜在在的需求。2.从挖掘产品功功能出发赋予老产品以以新的功能、、用途。例如如，调光台灯灯。3.从提高新产品品竞争力出发发除产品的质量量、功能以及及市场的客观观需求外，也也可采取一些些策略来提高高新产品的竞竞争力。例如如，抢先策略略；紧跟策略略；最低成本本策略。2022/12/2516新产品开发面面临的压力新产品开发面面临着费用高高、成功率低低、风险大、、回报下降等等压力工业新产品开开发约有25%不成功，消费费新产品约30-35%不成功美国一家咨询询公司报告：：1/4新产品设想通通过可行性分分析，其中1/2被经济评估证证明有价值，，又只有1/3进入试验阶段段，1/2进入商品化阶阶段，经试销销3/4是成功，汇总总起来，成功功只占最初设设想的1/64新产品失败的的三大关键原原因：没有潜在用户户和需求新产品与当前前的需求不匹匹配在营销方面，，特别是在将将产品介绍给给顾客的相互互沟通方面的的工作不得力力2022/12/2517第二节产产品设计与开开发阶段产品设计关注注点：顾客满意设计、生产或或运作以及营营销部门必须须紧密合作产品设计的基基本要求设计出具有先先进技术水平平的新产品保证新产品在在制造时有良良好的经济效效果提高其标准化化、系列化和和通用化水平平2022/12/2518新产品设计的的程序和内容容设计的程序一一般分为三个个阶段，称为为“三段设计”:编制设计任务务书技术设计工作图设计是从总布置、、零部件结构构，到工作图图纸完成，逐逐步加以具体体化，前一阶阶段是后一阶阶段的基础。。2022/12/2519新产品设计的的程序和内容容设计任务书设计任务书又又称技术任务务书，是指导导产品设计的的基础文件。。主要任任务是是对新新产品品进行行选型型，确确定最最佳设设计方方案，，合理理选择择新产产品的的类型型、结结构构和设设计原原则，，确定定产品品用途途、技技术要要求及及基本本结构构。主要内内容包包括：：（1））产品品的用用途与与使用用范围围；（2））设计计、试试制新新产品品的理理由及及根据据；（3））产品品的技技术性性能、、基本本结构构、特特点和和技术术参数数；（4））国内内外同同类型型产品品的结结构、、质量量、成成本价价格等等技术术经济济指标标的比比较与与分析析资资料；；（5））可行行性分分析，，包括括人员员及设设备能能力，，关键键技术术及解解决办办法。。2022/12/2520新产品品设计计的程程序和和内容容技术设设计是设计计、工工艺和和供应应工作作的结结合点点，任任务是是根据据设计计任务务书，，确定定新产产品的的具体体结构构、技技术条条件、、技术术经济济指标标和零零部件件结构构、尺尺寸寸等。。主要内内容包包括：：（1）确定定总体体和部部件的的结构构、尺尺寸、、配合合关系系和技技术条条件；；（2）绘制制产品品总图图、部部件装装配图图、传传动系系统图图、电电气系系统图图、液液压系系统图图、冷冷却却系统统图等等；（3）提出出设计计计算算说明明书，，包括括结构构强度度、刚刚度计计算和和经济济分析析；（4）确定定详细细的技技术经经济指指标、、制造造、验验收条条件和和产品品试制制程序序；（5）提出出特殊殊外购购件、、协作作件及及特殊殊材料料明细细表；；（6）采用用新结结构、、新技技术、、新材材料试试验鉴鉴定报报告。。2022/12/2521新产品品设计计的程程序和和内容容工作图图设计计是产品品的设设计最最后阶阶段，，任务务是设设计和和绘制制施工工所需需要的的全套套文件件和使使用的的技术术文件件。具体内内容包包括：：（1）绘制制图纸纸：零零件图图、部部件图图、总总图、、包装装图以以及安安装图图。（2）编制制明细细表：：零件件、通通用件件、标标准件件、外外购件件、材材料、、备品品等明明细表表。（3）编制制技术术文件件：产产品制制造、、验收收和交交货技技术条条件、、产品品使用用维护护说明明书及及产产品证证明书书。2022/12/2522产品设设计的的基本本要求求标准化化：对产品品的类类型、、性能能、材材质、、形状状、尺尺寸、、精度度、试试验方方法、、验收收及包包装要要求等等规定定统一一标准准并加加以贯贯彻执执行系列化化：根据实实际需需要，，通过过技术术经济济分析析，在在缩减减同类类产品品种类类和发发展先先进结结构基基础上上把产产品划划分为为若干干种品品种规规格，，以减减少的的品种种规格格来满满足社社会多多方面面需要要通用化化：生产产多种种产品品的企企业将将各种种零部部件尺尺寸、、型式式进行行合并并简化化，使使加工工出的的零部部件能能够在在不同同类型型和同同一类类型不不同规规格的的产品品中相相互通通用2022/12/2523产品设设计的的基本本要求求标准化化国家标标准（（代号号“GB”）、专专业标标准（（代号号“ZB”）、和和企业业标准准。国国际上上一般般通用用的如如国际际标准准化组组织（（ISO。标准化化对设设计工工作来来说，，主要要是指指产品品标准准和零零部件件标准准。产品标标准是是为产产品型型式、、尺寸寸、主主要性性能参参数、、质量量指标标、检检验方方法以以至包包装、、贮存存、运运输、、使用用、维维修等等方面面制订订的标标准。。零部件件标准准是对对通用用程度度高高，或或需要要量大大的零零部件件规定定的标标准。。分两两种：：一种种是使使用面面广，，通用用度高高的的如紧紧固件件、轴轴承等等，由由国家家或部部门组组织制制订标标准，，为标标准件件；一一种是是对在在企业业内通通用度度高、、需要要量大大的零零部件件，规规定出出标准准，是是企业业标准准件或或称“厂标件”。2022/12/2524产品设计的的基本要求求系列化是标准化的的高级形式式，将产品品的主要参参数、型式式、尺寸、、基本结构构等作出合合理的安排排与计划，，以协调同同类产品和和配套产品品之间的关关系。内容容一般可分分为：（1）制订订产品基本本参数系列列产品的基本本参数是基基本性能或或基本技术术特性的标标志，是选选择或确定定产品功能能范围、、规格、尺尺寸的基本本依据。（2）编编制产品系系列型谱对基本参数数系列限定定的产品进进行型式规规划，把基基型产品与与变型产品品的关系以以及品种发发展的总趋趋势用图表表反映出来来，形成一一个简明的的品种系统统表。（3）产品品的系列设设计在系列内选选择基型，对基型产品品进行技术术设计或施施工设计。。横向扩展展，设计全全系列各种种规格。纵纵向扩展，，设计变型型系列。2022/12/2525产品设计的的基本要求求通用化（1）含义义所所谓通用化化是指同一一类型不同同规格或不不同类型的的产品和装装备中，用用途相同、结构相近似似的零部件件，经过统一一以后，可可以彼此互互换的标准准化形式。。以互换性为为前提，有两层含义义，即尺寸寸互换性和和功能互换换性。（2）目目的就是使零部部件的尺寸寸、功能相相同，可以互换代代替，使通用零部部件的设计计以及工艺艺设计、工工装设计与与制造的工工作量都得得到节约，，还能简化化管理、缩缩短设计试试制周期。。（3）一般般方法找找出具有有共性的零零部件，先先把这些零零部件作为为通用件，，以后根据据情况有的的还可以发发展成为标标准件。2022/12/2526产品开发过过程参与部门营销部门识识别目目标市场并并预测产品品需求研发部门开开发技技术并设计计产品运作部门供供应商商的选择与与制造流程程的设计财务、会计计和信息系系统部门支支持作作用2022/12/2527产品设计的的原则和绩绩效评价产品设计和和选择应该该遵循的原原则：设计用户需需要的产品品（服务））设计可制造造性（Manufacturability）强的产品品设计鲁棒性（Robustness）强的产品品设计绿色产产品（考虑虑环保要求求）2022/12/2528产品设计需需要考虑的的因素标准化程度度标准化的优优缺点优缺点内容优点1．在存货和制造中需要处理的零件种类更少2．减少培训成本和时间3．采购、处理及检查程序更加常规化4．可按照清单订购产品5．产品能长期并自动化生产6．所需零件的减少证明执行设计和改善质量控制程序时所花的成本是合算的缺点1．可能在设计仍有许多缺陷时就固化设计2．变动设计的高成本增加了改善设计的难度3．产品缺乏多样性导致对顾客的吸引力降低2022/12/2529产品设计需需要考虑的的因素(续)大规模定制制策略延迟差异化化模块化设计计可靠性：产产品是否能能够像产品品的说明书书中表明的的那样执行行预期的功功能限制因素载荷量、温温度、湿度度范围、运运行程序和和维修计划划……提高可靠性性的方法1．改善零件设计2．提高生产和装配技术3．改进检测4．利用备用部件5．改善防护维修程序6．提高用户受教育程度7．改善系统设计2022/12/2530第三节生生产流程程设计与选选择生产流程的的分类按产品(Product-focused)进行的生产产流程又称流水线线(Flowline)生产或对象象专业化生生产，适用用于大批量量生产类型型Eg:离散型制造造企业的汽汽车装配线线、电视机机装配线连续型制造造企业一般般都是按产产品组织的的生产流程程。关键问题是是生产线的的平衡工作流程原材料或顾客制成品工作地1工作地2工作地32022/12/2531生产流程的的分类(续)按加工路线线(Process-focused)进行的生产产流程每种产品的的工艺路线线都可能不不同又称为工艺艺专业化生生产，适用用于多品种种中小批或或单件生产产类型按项目(Project)进行的生产产流程并行作业与与顺序作业业交叉进行行，适用于于单项目组组织生产Eg：拍一部电电影、组织织一场音乐乐会、盖一一座大楼2022/12/2532产品—流程矩阵(Product-processmatrix)产品—流程矩阵最最初由哈耶耶(Hayes)和韦瑞特(Wheelwright)提出来的

柔性单位成本连续生产大量生产成批生产单件生产大批量标准化（Ⅳ）有限品种大批（Ⅲ）多品种小批量（Ⅱ）单件非标准化（Ⅰ）

产品结构生产流程单一项目重型机器中型机器食品加工自动装配汽车化工、造纸制糖、面粉高低损失应变能力丧失高效率2022/12/2533影响生产流流程设计的的主要因素素产品/服务的需求求性质自制—外购决策生产柔性产品/服务质量水水平接触顾客的的程度2022/12/2534生产流程选选择决策对象专业化形式，大量生产对象专业化形式，大量生产成组生产单元工艺专业化形式批量品种ABCDO定性分析示示意图品种－产量量变化与生生产单位形形式的关系系2022/12/2535生产流程选选择决策(续)生产流程选选择、产量量和费用之之间的关系系产量（万件）工艺式费用（万元）22511150010

25对象式成组式从经济上分析固定费用2022/12/2536生产流程选选择决策(续)经营杠杆（（0peratingleverage)产量（万件）销售收入费用（万元）EP2对象式成组生产单元0EPEP1βα2022/12/2537第四节并并行工程程—产品

开发发组织的新新方法一、串行的的产品设计计方法需求概念设计结构工艺设计装配设计检验设计试制弊病：各下游部门门所具有的的知识难以以加入早期期设计。各部门之间间难沟通；；设计改动动量大；各部门对其其他部门能能力和需求求缺乏理解解，目标和和评价的差差异和矛盾盾,降低了产品品整体开发发过程的效效率。产品开发周周期长；产产品成本高高。2022/12/2538二、并行的的产品设计计方法并行工程是是一种产品品开发各阶阶段人员共共同参与，，采用并行行、一体化化方法处理理产品设计计及其相关关的工艺过过程，包括括制造过程程和支持过过程活动的的系统化产产品设计方方法。需求概念设计结构工艺设计装配设计检验设计试制2022/12/2539产品品设设计计不不同同阶阶段段具具有有不不同同的的考考虑虑因因素素和和相相应应的的措措施施需求阶段设计阶段营销阶段制造阶段使用阶段终止阶段绿色制造工业工程价值工程DFMDFACADGT等顾客参与措施环境保护可靠性操作简单竞争力标新立异易制造易装配降低成本提高效率顾客需求产品功能考虑因素2022/12/2540并行行工工程程的的主主要要思思想想设计计时时同同时时考考虑虑产产品品生生命命周周期期的的所所有有因因素素设计计结结果果产产生生产产品品设设计计规规格格和和相相应应的的制制造造工工艺艺和和生生产产准准备备文文件件。。设计计过过程程中中各各活活动动并并行行交交叉叉进进行行不同同领领域域技技术术人人员员的的全全面面参参与与和和协协同同工工作作高效效率率的的组组织织机机构构2022/12/2541并行行工工程程的的产产品品开开发发流流程程及及其其特特点点产品品设设计计的的各各阶阶段段是是一一个个递递阶阶渐渐进进的的连连续续过过程程，，注注意意粒粒度度和和清清晰晰度度产品品设设计计过过程程和和产产品品信信息息模模型型经经历历从从定定性性到到定定量量、、从从模模糊糊到到清清晰晰的的演演化化产品品设设计计过过程程和和工工艺艺设设计计过过程程是是并并行行展展开开，，同同时时进进行行。。2022/12/2542并行行工工程程技技术术虚拟拟设设计计产品品数数据据管管理理(Productdatamanagement,PDM)产品品系系列列化化、、零零部部件件标标准准化化、、通通用用化化成组组技技术术(Grouptechnology,GT)减少少变变化化方方案案(Varietyreductionprogram,VRP)2022/12/2543例证证在波波音音777的开开发发过过程程中中，，波波音音公公司司采采用用数数字字化化技技术术和和并并行行工工程程方方法法，，实实现现了了5年内内从从设设计计到到试试飞飞的的一一次次成成功功；；洛克克希希德德在在1992年开开始始的的新新型型号号导导弹弹开开发发中中，，采采用用并并行行工工程程的的方方法法，，将将导导弹弹开开发发周周期期从从5年缩缩短短到到2年；；法国国的的航航空空发发动动机机公公司司SNECMA从1990年以以来来，，把把并并行行工工程程作作为为产产品品开开发发的的基基本本方方法法，，将将航航空空发发动动机机的的开开发发时时间间从从原原来来的的54个月月，，缩缩短短到到1992年的的42个月月和和1998年的的36个月月，，到到2000年时时，，已已缩缩短短为为24个月月。。2022/12/25449、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。2022/12/252022/12/25Sunday,December25,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202210:03:35AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December25,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。25十二月月20222022/12/252022/12/252022/12/2515、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/252022/12/2525December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。2022/12/252022/12/25Sunday,December25,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202210:03:35AM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunda