新产品开发和技术选择讲义

第三章新产品开发和技术选择

建立生产与运作系统必须首先在企业经营战略的指导下进行产品或服务的设计和选择、生产工艺的设计和选择，以及生产与运作管理系统的设计，要为生产与运作系统选址、设施布置、生产能力规划等。一、21世纪企业产品设计的背景特征1.新产品开发是实现企业竞争战略的需要2.技术进步越来越快3.用户的需求呈现出多样化、个性化的特点4.产品研制开发的难度越来越大5.可持续发展的需要第一节新产品开发概述二、新产品/服务开发的重要性1.有利于增强企业的市场竞争力2.有利于扩大市场分额3.适应个性化定制生产的需要4.产品更新换代的需要

1.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。产品研发等技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。产品开发时间100%设计时间55%制造22%装配23%三、产品开发对生产过程成本的影响0510152025行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)产品的寿命周期越来越短，更新换代越来越快（如图）。实践证明：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。AT&T:电话2年1年；HP公司：打印机4.5年22个月2.产品寿命周期的缩短一般产品成本的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成本的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3.产品成本的决定研究表明：（1）制造过程中生产效率的70%—80%是在产品设计和工艺阶段决定的；（2）所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计和工艺。

企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。由此可见：产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大，它几乎占用了60%的开发时间，决定了70%的成本。因此，根据管理学中的ABC分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计是企业快速响应客户需求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。4.结论：四、新产品开发面临的压力

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。新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求。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1234567

产品死亡率：98.2%产品开发的成功曲线图阶段新品开发失败的原因

新品失败的真正原因在于内部：新品缺乏市场需求，所以没有销路；新品没有达到用户要求，如功能、款式和好处不足，所以无人青睐。其它原因包括某些外部因素，如对手竞争过于激烈，政府管制过于严厉，经济形势严重滑坡等。西方学者认为，新品失败的最根本原因还在于没有协调好新产品开发过程内在的三大矛盾:1.产品的质量与产品的成本形成的矛盾；2.产品的质量与创新产品的时间限制形成的矛盾；3.产品成本与有限时间之间形成的矛盾。如：铱星计划的失败

新产品开发原理四条渠道找难题；四条标准筛难题；根据难题定功能；按照功能寻技术；完善产品定价格。A.顾客难题的来源

顾客难题，必须是顾客自己实实在在感受到和认识到的消费难题，因此只能来自四条渠道。一线报告顾客抱怨政府通报媒体炒热B.顾客难题的筛选一线报告的政府通告的顾客投诉的难题媒体炒热的从中选出最严峻的最迫切的难题最广泛的最持久的创新要克服的难题顾客C.支撑技术的获取顾客难题

克服功能技术支撑高质量低成本快速度一线报告的政府通告的顾客投诉的难题媒体炒热的四最难题案例:惠普的打印机、王老吉功能定位D.解决方案的确定最严峻的顾客难题最迫切最广泛最持久顾客价值：顾客看中什么顾客成本：顾客愿出多少顾客方便：顾客要如何消费技术的质量高技术的成本低技术的速度快案例:三鹿奶粉案例案例:IBM的兼容机开发要领案例：九阳豆浆机我国企业常见错误之一难题找得准，方案定得好，技术无支撑案例：三株口服液我国企业常见错误之二技术（或资源）握在手，找不到难题，做不出方案案例：洗碗机开发失败五、研究与开发的内涵及分类研究与开发（Researchand

Development，简称R&D）是指企业所做的新产品和产品生产技术的研究和开发。(一）研究与开发的分类研究与开发的三种类型

1.基础研究。进行的是探索新的规律、创建基础性知识的工作。（１）纯基础研究。是以探索新的自然规律、创造学术性知识为使命，与特定的应用、用途无关。（２）目标基础研究。是指为取得特定的应用、用途所需的新知识或新规律而运用基础研究的方法所进行的研究。２.应用研究。也称产业化研究，是将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。3.技术开发研究。又叫企业化研究，是将应用研究的成果经设计、试验而发展为新产品、新系统和新工程的科研活动。（二）新产品的分类企业的产品开发就是指开发新产品。新产品是指在技术、性能、功能、结构、材质、用途等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。新产品的分类：（1）改进型产品（2）换代产品（3）创新产品案例：英特尔变副业为主业的决策六、新产得品研发的吃一般原则1.从满足轰顾客需舰要出发2.充分发壤挥企业朽优势3.与企业脊中长期犁发展战扁略规划角协调一贡致4.把技术干上的先创进性、胖经济上爽的合理剃性与实申现的可饺能性，投以及适沿用性相屿结合5.提高通用鼠化、标准所化、系列邀化水平6.便于使鄙用和制倡造七、新产们品研发的振方向1.高能化与返多能化2.微型化3.简化4.多样化5.个性化6.绿色化7.美观化八、新产待品研发的鸦动力模式１.静态模式新产品研毫发的静态约模式及其兄途径类型模式途径技术推动型(顾客导向型)将研究成果推行市场,开发潜在需求基础理论研究-概念与设想形成-可行性筛选-商业分析-产品研发-市场(技术-生产-市场)市场导向型将市场需求带入研究市场调查-研究开发-生产-市场创新率第一阶竿段第二阶届段第三阶段不协调毫的工艺慌技术集成的工海艺技术功能最干大化成本最小能化产品创少新曲线需求刺激工艺技术廊创新曲线产出率刺艺激技术刺溉激成本刺激2.动态模式第一阶纠段:强调产川品功能斗最大化受。产品慕创新率局很高，勒产品多挥样化。此生产与缘瑞运作系谅统可能南是工艺厨专业化慢。第二阶这段：生产系统辈设计强调飞成本最小去化。资本言在工艺技题术中更加妈密集，工高艺技术创猴新占优势通。第三阶浓段：强调成晕本最小遥化战略恋，资本慎在工艺薪技术中快进一步周密集，艳生产与岸运作系趋统变成窗产品专舌业化。案例分斜析：圣战雅伦的终指甲钳第二节伸产品挺结构及筑其选择产品结构盈是指企业姓能向市场队提供的产尾品的种类种和各种产奴品所包含根的品种数催量所构成炒的组合，悟产品结构烈用产品线棉来衡量。产品线是牵指企业能五够生产不倾同品种产插品的数量篇。产品线船的多寡称场为产品线击的宽度；腰每条产品背线包含的赚系列产品贫的数量称苗为产品线应的深度。企业拥销有的产循品线越惠宽，经弟营失败冲的风险牲越小，柄但产品吊线越宽陡，资源治的使用惠越分散侵，经营限利润率娃就越低取。一、产葬品结构尊的概念产品线爸越宽资膝源越分结散，经怒营利润参率就越擦低。例如，某掉企业产品挪线宽度为2，分别占副企业资源寨为40%和60%，利润峡率分别蔬为15%和20%，则企呼业平均戚利润率泛为：15%×忙40%+貌20%×躁60%=18%如企业龙为3条产品线还，分别占纺资源为30%，30%，40%，利润率锡分别为15%，20%，10%，则企道业平均衫利润率得为：15%×衔30%+云20%×细30%+派10%×油40%=14.禁5%因此，应命减少产品耽线宽度，窗将资源集专中用于1、2个最盈利宝的产品上醉，有利于艇企业在短棒期内获利臭。增加产嘉品线的渗深度，垦可以加刷大企业声的市场栋覆盖面汁。例如，某赢家电企业佣电冰箱的血深度有150升和180升，可沫满足60%消费者；暴再增加100升、120升、200升、220升、240升，可满暴足90%的消费者氏。现假设价竞争对奇手推出常了一种逢新型电卵冰箱有30%的消费者规不再购买舱传统冰箱胞，则对深害度为7的产品护线仍然骂占有:（90%案-30锡%）=6宝0%的市场持；对深度裙为2的产品线嫩失去一半毅的市场。2.产品生重命周期悼的分布二、产品结穷构选择探应考虑意的因素（一）产督品线宽度朴选择应考俱虑的因素3.市场竞争口的激烈程律度人均收址入增加其的速度5.供应商丈推陈出荒新的速斯度企业应拆变能力洞的大小1.产品生命豪周期的长谋短4.6.2.加深产品旬线增加的床投入与增印加的收入崭比较☺（二）产含品线深度猴应考虑的纱因素3.产品线练深度的箩延伸方禁向企业应变依能力的大夜小1.目标市场映的消费层迎次☺二、产划品结构食选择应裁考虑的浩因素收入差初距大，馋产品线田可深一问些例：产品规格销量比列（%）普及型20标准型30豪华型35超豪华型15则4种产品耗规格都肢应保留热。产品规格销量比列（%）普及型20标准型45豪华型33超豪华型2则超豪伸华型不叹批量生箭产而是心接受订拉单，产边品线深章度为3。增量成醋本与增渗量收入鲁比较决此定是否胡加深产途品线例：某数码照已相机厂商劝的一条相折机产品线曲拟增加一每个型号，寻则须在2年内增久加的固挺定成本攀如下表功：成本金额（元）模具费用550000人员工资120000试制费用400000其他费用350000固定成本合计1420000每台相绣机的变录动成本剑为40元，售价100元，估计似年销量为600介0台，该型表号相机的瓶生命周期英为2年，问迁是否应贞增加这数个型号崭的相机绒？解：2年内需疯增加固资定成本螺为：FC=1旺4200只002年内边际竭贡献：MC=威(10秧0-4茅0)城×60商00配×2=匙720哀000可获利润拣：P=MC秃-FC=蒜-700歉000(元）不爆应增加渡这个型滥号第三节生产品栏设计与县开发过歇程一、产品国设计与制宁造工艺设塘计的结合设（DFM)DFM畅(de哥sig箭nf扫or所man奖ufa逃ctu聪rin解g)又称为浑面向可姿制造性捡设计。DFM的基本概舒念是把产甲品设计作春为产品制豪造工艺设的计的第一饱步，产品漂设计必须斩从“易于滋制造”和组“经济地爹制造”的哨角度出发狂，对于零姥件设计必丽须考虑“席易于装配讨”。DFM的主要暴方法工鸭具包括叼以下几牙个部分维：使产品忆的零件龙数量尽斧量少；进行模径块化设陡计；尽量使一隶种零件有撇多种用途返；尽量使袍用标准狡件；尽量使滥操作简迷单化；使零件具絮有可替代摄性；尽量使万装配流谅程简单丢化；使用可重赚复、易懂产的工艺流麦程。1.劳DFM的基本原艘则DFA可以用来愉减少产品蚂装配所需般的零件数朵量，评价退装配方法竞和决定装藏配顺序。DFA提供了厘一种根用据装配笑方法和铸所需装左配时间单分类的创通用零幕件产品油目录。2.装配设计茎（des盛ign求fo转ra县sse叔mbl凑y,D械FA)FTA用来分疗析产品节设计试苦制样品亲中发现刮了问题父或缺陷狮，它用树换状图来歪表示产纺品的缺读陷，引男起缺陷筹的原因犁及采取别的措施挖。月牙灿形表示础“或”3.缺陷树产分析（faul鸭ttr悲eea桐naly防sis,广FTA)薯片易碎薯片太睛脆薯片太薄增加湿度减少拱度改变流程增加厚度减少尺寸××棕×××设×改变油温改变时间长度解决解决解决4.价值工程眨（valu惯eAn尘alys坝is,V樱A)价值工程神是通过功幅能/成本分析青，以最低棵的生命周蜓期成本实忧现产品的喂必要功能绘，提交其逆附加价值液的管理技仰术。生命周期屿成本包括产雨品从开虎发、设盏计、制茎造、使急用、维跃护直至决报废为绪止的整工个生命丹周期所未发生的舰费用。产品生命斯周期成本=生产成本+使用成本即：成本F*必要功绳能C生命周期赴成本C生产成本C1使用成本C2成本与秀功能之就间的关殖系产出/投入=效用/费用=功能/成本=价值即：输进出/输入=效率二、产品施设计新产品研搂发的一般钻流程图（如下图最）方案收处集概念设蛮计/机理研事究、方继案筛选狐、总体榨构思方案评术选、可铅行性研孩究员工、供映应商、顾覆客产品研发策略、中盐长期经营目倡标样机或模块拟产品设拍计/工艺设岁计样机或轮模拟产补品试制/试验与惕测试市场销鸭售试验采、鉴定必定型工艺文悉件制定小批量试巨制市场投入划准备批量试僻产、销何售使用技术预测删与市场预酱测试制计视划工作图设凭计工艺装备诸制造工艺装站备设计设计试社制阶段生产技术停准备阶段市场调疤查构思案研发阶芬段投产销售阶段反馈反馈1.市场调查庆、构思与虏研发阶段(1）方案收也集阶段:对产品腾的国内彩外技术毯、市场栋、经济趴情况调欣查分析请，制定绑长远发渣展规划雅。（2）总体巷构思阶攻段：根据市出场和经庙济情报智及技术病分析情福况，提犬出满足弊需要的闲一些设起想。这议种设想已称为“界概念产误品”或么“概念价设计”芬。对新积方案中抱设计的穿新结构蔽、新技纵术、新萌工艺、个新材料融、新计优算方法祥等进行狠实验、效试验、咳模拟以士获取数议据等，象称为机挡理研究子。提出投新产品狡研发的董结构、感性能、零可靠性芒和经济宵性方面仔的总体舍构思。（3）方案评阵审与评选洲：通过技重术经济榴分析，卖对方案袄进行综兼合性评挽审，选益取最优哈方案。掉下达技版术任务鸟书。产品设计２.设计试闷制阶段（１）扇试制计墨划：包括产品葡设计、试养制和鉴定容的日程安洗排、时间未进度、人腿员配备、正物质条件商等。（２）产替品技术设晕计：组织设计证人员根据榆确定的总津体方案进惑行产品的断具体结构贺设计和技齿术设计。（３）蛮产品试贺制：是一个列反复进术行设计看－试制很－试验飞的循环私过程。（４）从产品的隐技术鉴叔定：确认是否真满足技术俊任务书要兄求和有关先标准、设雹计资料是烛否齐全、尿技术经济叼指标是否穷先进。３.生产技党术准备招阶段（１）须工作图替设计：绘制全暴套工作档图样和杂编写技蒸术文件咏。（２）工姿艺文件制咱定：进行产换品图纸秘的工艺寨分析与今审查，叛拟定工盏艺流程街方案，仿编制工抬艺规程梢，编制床自制零劫件的工摆艺过程鸦卡、工锯艺卡和落工序卡现。（３）工园艺装备的耳设计与制跑造：工艺装筐备是工杯具、夹爬具、量桨具、摸款具和工晴位器具层等。（４）炒小批量娱生产鉴嗓定阶段凶：除包括轮样品试偏制鉴定今外，还忙要鉴定康工艺文植件是否认齐全、吐工装是枯否齐全搞、质量岂是否符符合生产虾要求。４.投产销售事阶段（１）批瓜量生产：在进行批谊量生产前望还需补充归设计和制叉造部分工绪艺装满足筹批量生产绢，并在批蓬量生产中堤发现的问阶题反馈到锁控制环节虫。（２）销讯售使用：做好销卫售服务晕工作，疗对产品背使用情受况跟踪欣调查，伙反馈用煎户信息势，为产絮品的改告进设计务提供依压据。5.产品开病发绩效脂评价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—使用的可靠性设计质量—绩效和用户的满意度生产质量—工厂和车间的反映信誉—用户的忠诚度对用户的相对吸引力—市场份额利润率产品开发稳绩效评价廉指标三、工宝艺设计工艺设罗计是指究按产品构设计要叮求，安尽排或规李划出从害原材料愤加工成认产品的勺一系列泄加工过饶程、工灿时消耗舍、设备泽和工艺境装备需卖求等的居说明。工艺过藏程是结啦构设计施过程和坑制造过觉程之间疯的桥梁薪，它把佣产品的芝结构数辨据转换逗为面向源制造的竞指令性段数据。工艺设屈计的主障要任务编就是按冷产品设补计要求歼，安排浅或规划依出由原跟材料加哭工成产炮品所需挨要的一泪系列加也工步骤苗和设备帝、工装骆需求的约过程。决定加照工毛坯（材料御和尺寸消）选择机床制定加工卧工艺选定加工劳条件计算加工仍时间选择工装决定加工径工序内的操喇作顺序零件图工艺过程宁设计的内构容示意图工艺过程袜设计的程慌序1.产品图霞纸的工圆艺分析镜和审查2.拟订工艺化方案3.编制工蝴艺规程4.工艺装从备的设允计与制献造第四节焰新产辞品的设闸计方法1.产品结哥构模块锡化设计它是将产早品部件按更功能特征蒸分解成相辈对独立的准功能单元体，并使他扶们的接口纵（结合要辞素形状、惠尺寸）标唐准化，它孔们成为可贷以互换、忍按不同用已途加以选必用组合的跪标准模块酬。给产品栽的设计、索制造、使雨用和维修嘱等带来显邀著的经济体效益。2.电子计算茄机辅助设拿计(CAD摔)在设计过荷程中，利卡用计算机拍作为工具拳，帮助工遥程师进行源设计的一拍切实用技厘术的总和隙称为计算塘机辅助设粗计（Com箱put士er谊Aid塌ed尽Des作ign倚,C从AD)，包括：贿概念设计秋、优化设筛计、有限音元设计、符计算机仿壁真、计算灾机辅助绘某图、计算还机辅助设稻计过程管猾理等。目前CAD技术正除朝着人中工智能深和知识茄工程方抗向发展始，即ICA会D(I筐nte肢lli谁gen创t)。198凭8年美仆国国防艺分析研仅究所提食出的并锣行工程刑的定义颂：“并行工粱程是对产责品及其相真关过程（歼包括制造坡过程和支部持过程）膊进行并行周、一体化呼设计的一岗种系统化苗的工作模矛式。这种工作摇模式力图券使开发者腿们从一开乖始就考虑堡到产品全胆生命周期程（从概念需形成到产石品报废）们中的所有毁因素，包雕括质量、帽成本、进凶度和用户蔬需求”。第五节产品设计脱与开发的要组织方法1.并行工颗程（CE)传统的道产品开补发模式1、功能课部门制肾，信息己共享存杰在障碍渠；2、串行干的流程法，设计溜早期不缸能全面季考虑产鸭品生命智周期中纹的各种社因素；3、基于图煤纸的手工纤设计为主很，缺少先捡进的计算勉机平台，怜不足以支防持协同化壤产品开发谎。并行工程圣模式1、采用多绿学科团队知和并行过匹程的集成南化产品开钞发模式。2、把传统旧的制造技蒜术与计算叶机技术、岛系统工程暖技术和自巷动化技术汗相结合，3、在产部品开发缓的早期纷阶段全亮面考虑抬产品生魔命周期辨中的各哨种因素忌，力争洒使产品签开发能摊够一次税获得成缓功。并行工程圆桌设备财务用户设计工艺生产供应销售…具体做叹法:并行方法—并行工召程并行工促程是对慌产品