生产运营管理第三章-新产品研发与设计管理

第三章新产品研发与设计管理新产品研发背景1.1新产品设计管理1.2工艺流程决策1.32023/12/17广东工业大学管理学院3.1新产品研发背景新产品研发能力已成为决定企业生存和发展的重要条件。科技的发展也加速了产品的更新换代，促使企业在产品研发方面投入更多的资源，确保不断地开发出满足用户需求的产品，以赢得竞争。越来越多的企业认识到新产品研发对提升企业市场竞争力、创造经济效益的重要性，不惜投入大量的资源用于新产品研发。个性化定制生产的优点在于大大消减了库存，降低了市场风险，但个性化定制生产要求企业有更强的新产品研发能力。2023/12/17广东工业大学管理学院3.1新产品研发背景产品生命周期及其特点

2新产品的特征4新产品研发的意义

1新产品的概念及分类

3新产品研发程序和内容

5新产品研发策略

6新产品研发策略

72023/12/17广东工业大学管理学院3.1.1新产品研发的意义实现利润目标保证和提高市场地位持续的新产品研发企业新产品研发的理想状态时：当一代产品处于成熟期时，下一代新产品已开始推向市场；当一代产品开始衰退时，另一代产品那么进入快速成长期。2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.2产品生命周期及其特点产品从投放市场到最后被市场淘汰，一般遵循着一个生命周期开展规律。典型的产品生命周期一般可以分成四个阶段，即介引入期、成长期、成熟期和衰退期。所谓的生命周期，实际上是指产品的市场寿命周期。投入期成长期成熟期衰退期产品生命周期的四阶段：2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.2产品生命周期及其特点时间利润额销售额产销量投入期成长期成熟期衰退期设计和工艺未完善，质量不稳定，产销量规模小，制造本钱高生产效率和质量稳定性提高本钱下降市场需求趋于饱和，产品销量增速放缓甚至下降新技术、新产品和替代品出现或消费时尚、习惯改变，产销量和利润迅速下降2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.3新产品的概念及分类具有新的原理、结构、构思或设计扩大了产品的适用范围采用了新材料，使产品的性能有较大幅度的提高产品结构或外形有明显的改进特点一特点三特点二特点四新产品新出品：是指在原理、性能、结构、外形、材料、用途、技术指标等方面比老产品有显著改进、提高或独创的产品。2023/12/17广东工业大学管理学院新产品的分类新产品新颖程度完全新产品换代新产品改进新产品新产品研发方式独立研发联合研发技术引进独立研发与引进结合仿制式研发2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.4新产品的特征新产品往往具有新的原理、新的构思和设计，有新材料和新元器件构成，具有新的性能、用途等创新或改进内容新产品必须在技术上先进，性能、质量、能耗等技术经济指标要比老产品有明显的提高。新产品的“新”是相对的概念，在地域性、时间性、结构性、功能性等方面相对新的概念。大多数新产品都是在以往知识积累的基础上孕育产生的。创新性先进性相对性继承性2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.5新产品研发程序和内容新产品研发投入大、周期长、不确定因素多、风险大、为了减少风险，新产品研发就必须按照科学的程序来进行。对新产品研发过程进行科学的组织和管理，对新产品研发过程进行层层评价、筛选把关，以尽量减小失败的风险。新产品研发的七个阶段：图3–2新产品开发的程序产品创意产品概念形成与检验创意筛选市场分析样品试制市场试销批量上市2023/12/17广东工业大学管理学院产品创意、产品概念形成与检验、样品试制和批量上市等四个阶段，构成了设想-设计-实体-商品几个主要节点，由一个节点必须通过评价、筛选、市场分析和市场试销等主要环节，以最大限度地避免风险。新产品研发的程序产品创意新产品的诞生始于创意，而创意取决于创造性的思维能力。创意筛选在征集到足够的创意之后，需要对各种创意的可行性进行评价和筛选。产品概念形成与检验产品概念形成于检验就是把创意变成一个具体的产品方案，进行生产可行性分析和接受市场检验。2023/12/17广东工业大学管理学院市场分析市场分析贯穿于新产品的研发全过程。产品研发和试制前，必须对产品市场前景进行分析。市场试销对新产品进行小批量生产和市场试销，小批量生产主要是检验与确定工艺设计和设备是否满足量产条件。样品试制对于市场分析认为有前途的产品，要将其转化为实体样品，即进行样品试制。批量上市批量上市是指新产品正式投产并投放市场。新产品正式投放市场必须选择最佳的时间、地点、渠道、推广方式，良好的营销策略能使新产品的市场导入期大大缩短。2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.6新产品研发策略合理的研发策略是新产品研发获得成功的前提条件之一。在制定新产品研发策略时，应借鉴以往新产品面试的历史经验，分析、预测技术的发展趋势和市场需求的变化，掌握本企业的技术力量、生产能力、销售能力、资金能力以及本企业的经营目标和战略，还需了解竞争对手的响应情况。技术领先策略紧随领先者策略技术仿制策略局部市场策略挖掘产品新功能策略可供企业选择的新产品研发策略有：2023/12/17广东工业大学管理学院可供企业选择的新产品研发策略

1.技术领先策略目的是赶在所有竞争者之前，率先采用新技术并使新产品最早进入市场。3.技术仿制策略通过仿制，使产品以较低的成本开拓市场。

4.部分市场策略集中企业的技术资源，专门为部分特定需求实施定制化服务的策略。2.

紧随领先者策略通过迅速地仿用领先者的产品技术，在产品成长期的初期将新产品投入市场

5.挖掘产品新功能策略赋予老产品以新的功能、新的用途。2023/12/17广东工业大学管理学院

案例:1、铱星破产1991年，由77颗低轨道卫星组成移动通信网络，创造了高科技神话。2000年，铱星破产，技术选择失误，没有预见到GSM网会有今天的迅猛开展——技术的超前性并不代表市场的现实性2023/12/17广东工业大学管理学院2、吉列公司的刀片革新一、一路领先、扶摇直上——早期开展吉列经过六年的敲敲打打，创造了一次性刮胡刀片，后取得专利权。于1901年创立公司。到1920年，全球2000多万人都在使用“吉列〞刀片。二、路逢险境，遭遇重创——吉列中期受挫1926年，创造家盖斯曼询问吉列是否愿意购置他的新型改进式双面刮胡刀片的专利权。吉列不愿意购置，盖斯曼决定自己干。“盖斯曼〞经退火处理后的刀锋，其质量优于“吉列〞。2023/12/17广东工业大学管理学院1931年，盖斯曼收购吉列公司，吉列本人被迫放弃公司所有股票，黯然退出。问题：1、吉列公司为何在开展初期那么强劲？2、为何吉列会被一个小小的竞争者重创？2023/12/17广东工业大学管理学院

3、耐克公司——创新而后来居上耐克公司是由世界级长跑健将奈特和他的教练于1972年创立的。耐克是希腊胜利之神的名字。一、勇于创新，大力开发新产品1975年，创造出鞋底上的小橡胶圆钉，比其它鞋底的弹性更强。大受运发动欢送。其后，推出140多种运动鞋，许多都是最新颖和工艺最先进的。1972年公司销售额仅200万美元，1976年1400万，1981年70000万元。2023/12/17广东工业大学管理学院二、重视科研，加大产品科技含量雇用了近百名研究人员，具有生物力学、生理学、工程技术学、化学等学位。公司还成立了参谋委员会，其中有运发动、足病医生、整形大夫，设备经营人等。对运动中人体进行高速摄影分析，让300名运发动进行试验，不断开发改进。1981年研发投入400万美元，像鞋子这样普通的产品，可谓空前绝后了。问题：耐克是怎样脱颖而出的？说明了什么问题？2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.7新产品研发方案评价评价新产品研发方案的方法有：定性分析和定量分析定性分析方法：较对地应用于产品构思的筛选阶段，它从产品的功能、研发的可能性、市场销售前景等方面，对各种产品构思作出判断，通常列出构思方案的优缺点，或对每一个方面作出好、较好、中等或差的等级评价，通过比较，决定对构思方案的优缺点。2023/12/17广东工业大学管理学院3.1.7新产品研发方案评价定量分析方法：通过对指标数据的计算和比较，将其作为方案决策的依据，其中综合评分法和经济评价法为两类常用的方法。1.综合评价法

〔1〕直接评分法：对产品方案从各个方面进行综合评价，每一个方面可列为一个评价工程。2023/12/17广东工业大学管理学院评分项目评价等级评分标准/分方案A/分方案B/分方案C/分产品功能1、能完全满足用户需求2、基本上满足用户需求3、能部分满足用户需求20155201520产品销路1、销路大2、销路中等3、销路小20155201515利润率1、30%以上2、20%~30%3、15%~20%302015202015研发能力1、现有条件就能成批生产2、需少量投资就能成批生产3、需多投资和较长时间才能投产20155152015环境污染1、无污染或污染容易消除2、污染只能控制在规定范围内1051055总计35~1008575702023/12/17广东工业大学管理学院〔2〕加权平均法由于各个评价指标的重要性不同，可对个评价指标规定一个权重系数，每项评分乘以权重系数得到加权分，把个指标的加权分相加，得出加权总分，加权总分值最大的方案即为最优方案。2023/12/17广东工业大学管理学院2.经济评价法是计算该新产品研发的投资回收期，据此进行决策的方法，也是考察新产品设想对投资的偿付能力的方法。投资回收期法也称投资回收率、资金利润率等。平均收益率是用税后年平均利润与总投资之比来计算的。其计算公式如下：平均收益率法2023/12/17广东工业大学管理学院2.经济评价法资金现值法：是指把未来若干年可得到的收益折算成现在的价值。现值大小、时间长短、贴现率高低的影响。将来收益一定的条件下，时间越长，贴现率越高，则现值越小；反之亦然。其计算公式如下：式中：2023/12/17广东工业大学管理学院60年代和90年代的生产系统主要特点对比盈亏平衡分析法：是评价新产品研发方案的一种分析方法。其计算公式如下：2023/12/17广东工业大学管理学院盈亏平衡分析法可以判断产品研发方案在经济上是否可行。把盈亏平衡点销售量与市场预测销售量进行比较，预测销售量大于盈亏平衡点销售量越多，那么盈利越大；反之，预测销售量小鱼盈亏平衡点销售量越多，那么亏损越多。例3-1：某产品研发方案有A、B、C三个，方案A年固定成本为300万元，产品变动成本为100元/件；方案B年固定成本为500万元，产品变动成本为80元/件；方案C年固定成本为800万元，产品变动成本为60元/件，设该产品市场售价为140元/件，试确定最优方案。2023/12/17广东工业大学管理学院解：三种方案的年总成本计算公式如下：2023/12/17广东工业大学管理学院OCQCAB图3-3盈亏平衡分析法用语多方案比较OCQCAB图3-3盈亏平衡分析法用语多方案比较画图各方案年度总本钱线，如图3-3所示。由图3-3可见，方案A和方案B相较于一点，在该点上由结果销售量小于10万件，那么选择方案A；年销售量在10~15万件时，应选择方案B；年销售量大于15万件时，怎选择方案C较优。2023/12/17广东工业大学管理学院设计阶段决定了产品的生产成本、使用成本。如果在产品性能、结构、材料等方面设计不合理，则可能导致生产效率低、制造成本高、使用成本高等一系列问题。3.2新产品设计管理

3.2.1新产品设计的重要性设计阶段决定了产品满足市场用户需求的程度。产品的性能、质量和可靠性主要取决于设计，能否通过高水平的产品设计满足市场用户的需求，决定了新产品研发的成败。新产品设计的重要性体现在以下三个方面

产品质量取决于设计、制造和使用三个阶段，其中设计是最为重要的一环。设计阶段决定了产品的先天质量，设计质量有问题，将给后续过程带来一系列难以解决的困难和问题，甚至带来重大损失。2023/12/17广东工业大学管理学院3.2.2面向可制造和可装配的产品设计传统的设计部门及其人员在设计过程中很少与生产部门、销售部门以及用户沟通，由于设计上考虑不周往往导致一系列的制造、使用和维护问题。这种情况要么使设计方案仿佛修改而延长产品的研发周期，要么由于新产品性能缺陷而失去市场。面向可制造和可装配的产品设计，就是在产品设计阶段就充分考虑产品制造工艺技术的可行性和效率问题。以及产品装配过程和使用维护的效率问题。2023/12/17广东工业大学管理学院3.2.2面向可制造和可装配的产品设计面向可制造和可装配的产品设计（DFMA）方法要求组成设计、制造、销售及采购等跨部门的综合设计团队，使各部门之间更有效地协同工作，从可制造和可装配的角度考虑产品的设计，确保设计出的产品结构和性能良好，能高效地进行制造、装配和维护。为了尽量减少无效的设计返工，在产品设计的早期阶段就应考虑与产品制造、装配有关的约束和要求，拟定多个可行的设计与工艺方案，从成本、效率和可行性的角度，对各设计和工艺方案进行评估。2023/12/17广东工业大学管理学院Textinhere实现DFMA的关键在于坚持以下设计原那么多功能零件。一个机件多项功能设计，以降低零件数量，减少装配工序。3坚持系列化、通用化、标准化设计。减少种类，扩大批量，降低成本。

1结构对称。可减少装夹、定位的种类，降低生产难度，简化生产过程

2零部件的合理归并。简化零件的种类和制造工艺，减少材料采购的费用。

45有利于高效率制造、装配及易于维护和维修。即要有利于简化工艺流程，易损零件能够独立更换、容易更换；有利于采用通用制造工具，将产品设计成带有自检和远程诊断的能力等。2023/12/17广东工业大学管理学院3.2.3面向顾客的产品设计求：根本型、期望型和兴奋型。图3-4卡诺模型示意图期望型需求特性兴奋型需求特性顾客满意程度产品特性基本型需求特性卡诺模型：可以按照顾客的满意度将产品设计特性概念化。它将产品性能实现度和顾客满意度之间的关系归纳为三种类型：基本型、期望性和兴奋型。基本型需求特性是指顾客认为产品应该有的基本性能。期望型需求特性是指顾客预期的产品性能。兴奋型需求是指出乎顾客意料之外的产品性能。2023/12/17广东工业大学管理学院根据卡诺模型的分析，进行产品设计时，首先应明确顾客对产品需求的类型，以确保设计的产品特性符合顾客的需要并为其带来惊喜。

一般来说，产品的性能水平与产品成本是紧密相关的，设计过程应尽量以最小的代价实现顾客所需的功能，以取得满意的结果。随着时间的推移，兴奋型需求会向期望型需求和额基本型需求转变，因为产品设计决策也应及时调整。卡诺模型2023/12/17广东工业大学管理学院质量功能展开法〔QFD〕质量功能展开法〔QFD〕是一种将顾客的心声引入产品设计标准的方法。接着按顾客要求将公司产品与竞争者产品逐项进行比较，以明确本企业产品所处竞争位置；构造质量屋的第一步是明确顾客的要求，并确定出其重要性权重；然后分析并列出与顾客要求直接相关的产品技术性能参数，按满足顾客要求度对本企业和竞争对手的产品技术特性进行评价比较，进而明确本企业新产品的优势和缺乏，据此确定新产品设计或改进的重点。2023/12/17广东工业大学管理学院2023/12/17广东工业大学管理学院3.2.4价值工程法价值工程（VE）法是以某事物为研究对象，通过功能与成本分析、方案创造与实施，以最低的生命周期成本可靠地实现用户要求的功能，提高对象价值的一种技术和管理方法。VE法中的价值V=F/C〔F=对象的功能；C=实现功能的本钱〕提高对象的价值一般有如下途径和形式：2023/12/17广东工业大学管理学院阶段实施步骤VE提问分析发现问题基本步骤详细步骤一、功能与成本分析1、选择对象2、收集情报3、功能定义4、功能整理5、功能评价1.这是什么？2.功能是什么？3.功能成本是多少？4.它的价值是多少？5.有无更好的方案？解决问题二、方案创造6、制定方案6、新方案的成本是多少？三、方案评价与实施7、方案初步评价8、方案具体化，调整验证9、详细评价10、制定改进方案7、新方案能满足功能要求吗？表3-2价值工程实施过程2023/12/17广东工业大学管理学院价值工程具体步骤（2）收集情报资料（1）选择VE对象具体步骤（3）功能分析与评价（4）成本分析（5）对象价值评价（6）方案创造和评价2023/12/17广东工业大学管理学院3.2.5并行工程法

并行工程（ConcurrentEngineering,CE）也称同步工程，是通过相对传统的“串行工程”而提出的产品研发组织模式，它能够集成设计、制造、市场、服务等资源，对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化的系统设计。为了实施并行工程，需将研发设计、制造工程等跨部门人员组成综合研发团队，确保研发过程各环节的有效沟通、协调和配合，为同步进行产品和生产流程的研发和设计提供组织支持。现在，这个概念已扩展为包括松散联合的制造群体、市场营销和采购人员这样夸职能团队，甚至供应商和顾客代表也成为参与者，目的是确保产品设计既能反映顾客需求又能与制造能力和条件相匹配。2023/12/17广东工业大学管理学院并行工程要求产品开发人员在设计一开始就考虑从概念形成到产品报废处理整个产品生命周期所有因素，包括生产工艺、产品质量、本钱、用户要求，如表3-3所示。表3-3产品设计时要考虑的因素表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因素顾客需求的功能降低成本、提高效率易制造、易装配竞争力（高性能、低成本、新颖性）可靠性、易维护、易操作、经济性环境保护2023/12/17广东工业大学管理学院

实施并行工程的目的在于将产品的设计和可制造性、可维护性和质量控制等问题同时加以考虑，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽可能早地避免产品设计问题对产品生命周期后续阶段的影响，缩短研制周期，如图3-6所