生产运作(同大)第3章产品设计与技术选择

第三章产品设计与过程选择主要内容3.1引例3.2产品研究与开发管理3.3生产流程设计与选择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引例：吉列公司在新产品开发上的失误•1962年，《幸福》杂志所列的美国５00家最大工业公司的利润率中，吉列公司排在第四位；投资回收率高居首位，达４0％。•核心、最高级、创利最大、最受消费者青睐的产品：高级蓝色刀片吉列公司高级蓝色刀片•刀片表面覆盖有一层硅，防止因头发屑粘附刀片而妨碍剃须•高级蓝色刀片只卖约６.９美元，蓝色刀片卖５美元，薄刀片卖３.５美元威尔金森·斯沃德有限公司•总部设在伦敦市郊，生产礼品刀剑，最主要的获利产品还是昂贵的园林工具•一个偶然的机会，威尔金森才开始生产不锈钢剃须刀片——高级剑刃刀片产品特点•刀刃锋利，不被腐蚀并且使用寿命长——有的人每只刀片使用1５次之多，而一般的碳素刀片平均只能使用３.５次左右•原料、制作过程复杂，成本高，复杂的工艺也限制了常量，结果是威尔金森刀片每只售价1５美元引入市场•1９６1年夏天，开始在美国出售刀片•开始打进市场很困难，说服了一些推销商与销售人员以寄售方式把这些刀片存放在园林商店中销售•1９６1年10月，美国销售部第一次得到伦敦的不锈钢剃须刀片推销补助•到1９６２年春季，推销商们嚷嚷要更多的刀片。有的推销商为了推销，有时就向顾客赠送刀片，有些推销商一领到刀片就马上销售一空。销售势头不可抵挡•刀片只供应给指定的推销商，而且被指定的推销商同时必须推销威尔金森的园林产品•顾客都被吸引到园林商店——他们唯一能买到刀片的地方——他们也购买到了园林工具•威尔金森生产了有巨大需求量的新产品，但还很难说它是个富于挑战性的竞争者，也不能把它描绘成是一次对吉列的重要的挑战•吉列的中小竞争者：方便之门大开吉列的反应•工艺方面的原因•担忧利润“我们生产不锈钢刀片基本上只是一种反应，当其他公司生产这种产品的时候，我们也得生产，但是我们本来不打算这么做。”犹豫……之后•1963年秋天，在埃弗夏普刀片和美国安全剃须刀出现整整６个月之后，吉列才在市场上销售自己的不锈钢刀片……总结吉列在引进不锈钢刀片时耽搁的时间过长，给了竞争者可乘之机，使其在刀片市场获得一席之地。要想重新获得失去的市场份额并非易事。吉列公司作为刀片行业的领先者，在开发很有前途的剃须工具上甘居下游，这就是错误。在任何行业，当垄断企业愿意处于次要地位，而让其他企业发挥创造力，很难说明它的管理是有效的。成功的管理就是善于捕捉时机，迅速做出反应。教训•进行一项发明试验哪怕得到的是失败，也总比什么发明创造都不搞，只是眼巴巴地看着别的企业搞发明新产品获得巨大成功从而成为一种竞争优势而无可奈何要强得多。3.2产品研究与开发管理产品寿命周期分析产品销量引入成熟衰退销售收入曲线利润曲线时间设计开发工艺改进工艺成熟成本发生成本补偿成长产品寿命周期主要受四种因素的影响：即技术进步的推动、消费者需求和偏好的变化、市场竞争的压力和企业追求经济利益的驱动。3.2.1产品开发是企业可持续发展的必然选择21世纪企业面临环境的主要特征信息爆炸的压力技术进步越来越快高新技术的使用范围越来越大市场和劳务竞争全球化产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求全球性技术支持和售后服务用户的要求越来越苛刻经济发展、技术进步和需求多样化，要求企业能对不断变化的市场做出快速反应，源源不断地开发出满足用户需求的、定制的“个性化产品”去占领市场以赢得竞争，市场竞争也主要围绕新产品的竞争而展开。新产品•不同角度对新产品概念的理解–熊彼特：从未在市场上出现过的产品；–制造商：从未生产过的产品；–消费者：产品的各构成要素任何一项发生改变的产品；–技术角度：采用了新技术、新工艺、新材料，使产品的某项属性发生了变化的产品。现代企业对新产品概念的理解一般而言，指在产品性能、结构、材质，用途或技术性能等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。新产品按照技术特性可以分为以下几种：全新产品：产品的结构、物理性能、化学成分、功能、用途与老产品有着本质不同或显著差异的产品；如汽车、飞机、计算机、半导体、电视机、化学纤维、青霉素等的发明。换代新产品：采用新材料、新元件或新技术，使产品性能有重大突破的产品。如计算机问世五十年来，已从电子管、晶体管、集成电路进入到大规模集成电路的第四代产品，目前正在研制第五具有人工智能的新产品改进新产品：整体产品中任何一部分发生改变的产品；如增加电视机遥控功能，增加电风扇定时功能。仿制新产品：企业新产品。新产品开发•指企业为了适应消费者需求和环境条件的变化，对产品的构思、设计、筛选、试销到正式投产全过程的经营管理活动。•新产品开发的特征：不确定性、变革性、机遇性和高费用性产品和服务开发的趋势①更加强调顾客满意度和产品竞争力；②强调减少开发与生产一项新产品或服务所需要的时间；③创新性；④更加关注环境；⑤更加致力于减少原材料、辅助材料、燃料动力等资源的消耗。产品开发呈现出的新特点1)多能化：一机多能，一物多用。2)多样化：满足各种不同层次用户的需求。3)复合化：如集拍照、冲印为一体的一次成像照相机，集办公、计算、娱乐为一体的多媒体计算机。4)微型化：便于操作、携带、运输、安装和使用。5)智能化：把专业产品变成大众产品。6)艺术化。•成功的新产品可以给企业带来较高的经济回报，甚至可以提升企业的整体地位。但收益必然会伴随相应的风险；失败的新产品开发项目给企业带来了沉重的财务负担，甚至会导致企业破产。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、样品成功成功率低成功率较高成功率高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，较短期限研究开发（R&D）的三个基本环节研发不再是费用，而是企业对未来的一项投资！中国R&D活动面临的问题1.基础研究比重持续下滑2004年的6％－2008年的4.8％,原创性不足。2.R&D投入中人员费用支出过低人均人员费用是发达国家的1/10，难以吸引国际创新型人才。3.缺乏世界级创新型企业2008年世界500强企业中，中国内地企业达34家。但世界R&D经费支出最多的1400家公司中，中国内地企业只有11家。4.高技术产业和服务业R&D偏低。5.核心专利与国际专利不足。引论：新产品设计与开发——风险与机遇并存•近五年里众多的工业领域依靠开发新产品来获得占年收入50%以上的效益•失误率很高，许多R&D项目无法获得商业化的产品，33%至60%的上市的新产品不能获得经济回报•产品开发的长周期、高成本是产品缺乏竞争力的症结所在大趋势：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：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0510152025行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)开发新产品：费用高、风险大、成功率低、回报下降等300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1234567**产品死亡率：98.2%3000原始想法1成功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55%制造22%装配23%产品成本的决定一般产品成本的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%40%3%成本的决定因素实际成本消耗7%18%设计阶段制造阶段材料采购其它阶段费用•产品制造效率的70%—80%是在设计和工艺阶段决定的•所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计和工艺。总结:开发与设计对产品竞争力具有重要影响1.开发设计质量直接影响企业的产品质量–40%的质量问题可以归因于低劣的设计与工艺2.开发设计效率直接影响企业在时间上的竞争能力–产品生命周期越来越短–设计时间占据产品开发时间的主要位置3、产品开发设计对生产过程成本的影响大产品设计与工艺费用只占整个产品的费用之6%，但影响总费用70%及以上7%的产品设计阶段成本决定着83%的产品成本70%～80%的制造生产率由设计和工艺阶段决定4.开发与设计直接影响顾客满意度结论因此，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要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。3.3产品设计过程产品构思结构设计工艺设计小规模生产一、产品构思•新产品失败可归纳为三个关键原因：•（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）营销工作不得力•技术推动•市场牵引•同行竞争新产品开发的动力（1）技术推动方式技术推动方式是指首先进行研究开发，经过技术创新后，再批量生产投入市场。（2）市场拉动方式市场拉动方式是指首先进行需求分析，再进行研究开发，将开发成功的产品批量投入市场。（3）竞争驱动方式竞争驱动方式是指创新设想来源于竞争对手，通过随竞争对手的新产品进行模仿或改进而开发出有竞争力新产品的方式。市场拉动竞争驱动技术推动来自市场的设想竞争者分析技术需要和应用设想概念发展和消费者筛选概念确定和筛选技术和工程可行性商业分析产品开发商业分析产品开发原型开发消费者实验室测试生产测试市场测试进一步开发商业化商业化商业化新产品开发的三种构思模式比较•了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产品在研究与开发过程中的管理水平，是新产品开发的关键。•小米手机是小米公司（全称北京小米科技有限责任公司）研发的一款高性能发烧级智能手机。手机2011年8月发布，售价1999元，主要针对手机发烧友，采用线上销售模式，是世界上首款双核1.5GHz的智能手机。并宣称其搭载的Scorpion双核引擎比其它单核1GHz处理器手机的性能提升了200%，和双核智能手机相比也提升了25%。经过系统优化后还能提高30%的性能。小米手机在2012年1月第二轮放购时遭受疯抢，10万台手机4小时卖光。•手机操作系统采用小米自主研发的MIUI操作系统。手机于2011年11月份正式上市。小米公司创始人雷军在谈及为何做小米手机时说，就目前发展趋势看，未来中国是移动互联网的世界，智能手机和应用会承载用户大部分需求。虽然过去的很多年，花了很多钱买手机，从诺基亚，摩托罗拉，三星，到现在的IPhone，但在使用过程中都有很多诸如信号不好，大白天断线等不满意的地方。作为一个资深的手机发烧友，深知只有软硬件的高度结合才能出好的效果，才有能力提升移动互联网的用户体验，基于有这个想法和理想，又有一帮有激情有梦想的创业伙伴，促成了做小米手机的原动力。小米手机特点•外观：外观设计走的简约内敛路线，直板加圆润的边角让其显得简单清爽•屏幕：尺寸为4英寸854×480分辨率，可兼顾上网、娱乐等使用体验同时照顾到多数人的握持感受•大电池：1930mAh电池，与摩托罗拉ME860同样级别，官方数据称可联网待机450小时，连续通话15个小时，播放歌曲45个小时，观看视频12小时，大型游戏6个小时•手机信号：小米手机支持GSM+WCDMA等7个频段；支持美国GPS和俄罗斯GLONASS两套卫星定位系统，支持A-GPS；也支持WiFi和蓝牙等•价格：性价比超高。与其他产品双核CPU手机比，价格便宜2000左右•系统：自主研发AndroidMIUI操作系统，优化改进功能近100处•应用：符合中国用户习惯的人性化应用•创新：专为手机玩家，手机发烧友发布的一款极致智能手机