第二章产品服务设计与工艺设计

南京农业大学工学院管理工程系第二章产品/服务设计与工艺设计2.1产品战略决策南京农业大学工学院管理工程系产品战略决策的含义产品战略决策决定企业新产品或新服务项目的引进、现有产品的改良或改组以及过时产品的淘汰。产品战略是企业对其所生产与经营的产品进行的全局性谋划。企业产品的分类：1.产品项目（productitem）指企业所生产与经营的具有不同功能、不同包装形状与尺寸的各项产品。2.产品线(productline)指适应市场需求而组成的相互关系接近的产品组。3.产品组合（productmix）指企业所生产与经营产品的结构方式，包括产品项目和产品线。新产品的选择及其影响因素(一)新产品选择是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展的策略。(二)新产品选择应考虑一下因素：1.产品的市场潜力2.产品的收益性销售利润率、资金利润率3.市场竞争性应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点选择有利于发挥企业核心技术优势的产品进行开发。。4.可利用的资源条件便利程度、经济性、环保要求5.技术水平和生产能力6.经销能力营销渠道、服务能力7.国家政策\法律\法规等要求8.文化差异新产品选择方法（一）多指标评分法[例1]某公司空调新产品的效益指标权重、分数及得分：30824020102002061201510150102205420750市场引力单位边际利润生产能力竞争能力投资要求项目风险加权之和权重(A)分数(B)加权分数(A*B)效益指标新产品选择方法（二）盈亏平衡分析法[例2]某医院考虑增设一项服务项目，每位患者收费1600元，提供该服务需支付年固定费用80万元，单位变动成本为每位患者800元。问每年应至少有多少患者就医该项目才可以上马？销售额新产品选择方法引入期成长期成熟期衰退期年销售额年利润时间（三）产品生命周期法新产品选择方法[销售增长率分析]一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段.[例]某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判断产品处于哪一时期?+22.5+1.54.4总利润+3.2-0.30.16单位边际利润+8.5+2.21.12单位价格+15.8+1.030.8年销售额过去四年间平均变动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标产品进入和占有市场的时机分析哈耶（Hayes）、韦瑞特（Wheelright）大批量\低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚期退出小批量\灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量\灵活性大批量\低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略市场进入--退出产品战略产品开发策略和方式选择产品开发的策略：领先型开发：争取技术领先优势获取垄断利润追随型开发：减少开发风险和投入，后发制人产品开发的方式：独立开发：具备较强的科研能力和技术力量以及保持一定的技术储备技术引进：减少投入和开发风险提高企业技术水平缩短产品生命周期技术引进与独立开发相结合：投资少有较成熟的经验可借鉴又可保持自身特色联合开发：充分利用资源，实现优势互补委托开发：利用具备产品研发优势的外部资源产品开发的主要内容产品开发决策调查与预测分析产品构思创意及筛选产品寿命周期分析产品开发时机选择产品开发的策略选择产品开发的方式选择工艺设计工艺分析方案拟订编制流程工装设计试制鉴定样品试制和鉴定小批量试制和鉴定产品设计编制技术任务书方案设计技术设计工作图设计正式生产2.2新产品开发南京农业大学工学院管理工程系新产品的概念1.概念：新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。2.特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。3.类型:(1)全新产品(2)换代产品(3)改进产品新产品开发现代企业的R&D研究与开发（ResearchandDevelopment，简称R&D)基础研究、应用研究、技术开发研究（技术的非连续过程）（一）个性化定制生产3C：顾客（Customer）、竞争（Competition）、变化（Change）生产方式：“一对多”“一对一”松下自行车增强企业的柔性（Flexibility）：1。产品生产柔性顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不断变动。组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性2。产品设计柔性当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。产品设计柔性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。(凌志汽车)新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的根本保证。新品开发面临的压力(二)新产品开发面临的压力目前,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。(美：500亿美元)1.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。2.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。3.新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求.4.原则:技术与市场匹配.（企业50%以上销售额和利润来自5年内产品）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%产品开发周期变化趋势0510152025行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)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55%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品功能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%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新产品开发过程产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型产品开发的构思1.来源:（1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。（2）企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者。2.构思模式：（1）市场导向型（MarketDriven):（2）技术推动型（TechnologyandInnovation):（3）混合模式传统开发方式传统的组织结构是职能化(Functional)的，各职能部门仅在职能范围内从事工作。这将需要很长的开发时间和大量的修改错误的工作。串行过程多年来，企业的产品开发一直采用串行的方法如图（a），即从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。需求结构设计工艺设计制造（a）串行过程“抛过墙”方法设计制造新产品跨职能团队（Cross-FunctionTeam）推倒各个部门之间的壁垒，需要各个职能部门派出代表，组成跨职能团队。设计团队中应该包括：设计工程师、制造工程师、服务代表、营销经理、客户、经销商、财务代表、工业设计师、质量和检验人员、采购代表、供货商、法规协调专家、生产工人、专业人员，以及其他代表。4产品开发是一系列的横跨企业大多数职能的复杂活动。为加快产品开发过程的速度，不应使用传统的从一个阶段到下一个阶段的串行方法（Serialapproach），而应使用并行方法（Concurrentapproach）来进行产品开发。并行工程（ConcurrentEngineering）并行过程O（b）并行过程需求结构设计工艺设计制造并行工程的概念并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。——（美国国家防御分析研究所(InstituteofDefenseAnalyses，IDA)，1988，R-388）•强调跨职能集成、产品及其相关过程的同时开发；•强调开放、所有团队成员之间积极沟通。并行工程缩短上市时间实例美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，研制波音777型喷气客机，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。从1990年10月开始设计到1994年4月仅花了3年零6个月就试制成功，进行试飞，一次成功，即投入运营。在实物总装后，用激光测量偏差，飞机全长63.7m，从机舱前端到后端50m，最大偏差仅为0.9mm。HP公司采用并行工程来改进产品质量，其实施要点包括管理部门的支持、对用户的关注、统计过程控制、系统的问题解决过程以及全体人员参与五个方面。实施的结果是公司全部产品的综合故障降低了83%，制造成本减少了42%，而产品开发周期缩短了35%。中心：顾客的声音（Voiceofthecustomer）组织：跨职能团队（Cross-FunctionalTeam)工具：质量屋（HouseofQuality）质量功能展开是一种将“顾客的意见”整合到产品开发过程中的结构性方法。其目的是保证将顾客的要求分解到从产品计划到生产现场的整个过程的每个方面。质量功能展开（QualityFunctionDeployment，QFD）327363627931231234554321BXAAXBBAXABXABXXBAXABAXBBXAXAB对于顾客的重要性顾客要求技术要求竞争性评价X=公司A=竞争者AB=竞争者B相关强的正的正的负的强的负的关系强=9中=3弱=1纸宽纸厚滚边膜厚抗张强度色泽不破一致完美不浸墨印刷完全重要性权数目标值毫米毫米毫米微米5磅技术评价在准许的色板内w1Ct（5是最佳的）我们能做的事情之间的关系顾客所要求的我们能做的（组织将如何将顾客需求转换成产品和过程的属性以及设计标的）我们所做的是如何满足顾客需求的（关系矩阵）应用技术价值工程成组技术稳健性设计标准化设计模块化设计延迟差异化设计计算机辅助设计DFX设计方法拟实产品开发2.3新产品设计工艺设计工艺设计的内容和程序1.产品图样的工艺分析和审查可制造、经济效益2.拟定工艺方案路线、组织、指标要求3.制定工艺文件，编制工艺规程工艺过程卡片，工艺卡片，工序卡片，工艺守则（操作）4.工艺装备的设计与制造工装模具（通用，专用）机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件描图描校底图号装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期工艺过程卡片机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制造件数每台件数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助描校底图号装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片工艺规程卡片编制的一般情况工艺文件产品生产类型单件小批成批大批大量过程卡○○⊙○工艺卡—△○工序卡—▽△○说明：○表示全部零件都编制；△表示重要和复杂的零件需编制；▽表示最重要和复杂的零件需编制；⊙表示只编简单零件。服务系统设计