第二章新产品研究与开发

生产与运作管理课程课件新产品研究与开发2生产与运作管理概述31流水线生产组织4设施选址与布置33库存控制7生产作业计划与控制369质量管理38综合生产计划35310生产与运作管理课程目录生产现场管理设备管理准时制和精细生产114新产品研究与开发的必要性123新产品及其研究与开发的工作程序第二章新产品研究与开发2019/8/254企业研究与开发的主要内容•产品开发•新产品开发•整顿和改造老产品•新技术开发2019/8/255第一节新产品开发概述•新产品开发的概念•新产品开发的重要性•产品开发的动力分析•新产品开发的方式2019/8/256新产品的概念和分类•新产品是指在产品特性、材料性能和技术性能等方面（某一方面）具有先进性和独创性的产品。先进性是指由新技术、新材料产生的先进性，或由原有技术、经验技术和改进技术综合产生的先进性。独创性指产品由于采用新技术、新材料或引进技术所产生的全新产品进型产品。2019/8/257新产品应具备以下条件•在结构、性能、材质、技术特征等某一方面或几方面有显著改进、提高或有独创性。•具有先进性和实用性，能提高经济效益，具有推广价值。•在一定区域范围内是第一次试制生产的新产品。2019/8/258新产品可按不同的标准予以分类•按产品的新颖程度，可以分为四类•全新型产品•改进新产品•换代新产品•仿制新产品2019/8/259全新型产品•指采用科学技术的新发明所生产的产品。它具有新原理、新结构、新工艺、新材料等特征，有明显的技术经济优势，但其研制要有基础研究和应用研究的配合，要花费较长的时间，较多的人力、物力和财力才能奏效。2019/8/2510仿制型产品•根据外来样机或技术专利制造的产品。有时在仿制时也可能有局部的改进和创新，但基本原理和结构是仿制的。2019/8/2511换代型产品•指在原有产品基础上，部分采用新原理、新技术、新材料、新结构，使产品性能有重大突破的产品。换代型产品的开发难度较全新型产品小，是企业进行新产品开发的重要形式。2019/8/2512改进型产品•指在原有产品基础上，根据用户的需要，局部改进产品性能，增加型号、规格、花色品种，但在基本原理、技术水平和产品结构等方面并无突破性改变的产品。改进型产品的开发难度不很大，是企业经常采用的一种形式。2019/8/2513按新产品的地域特征分类•国际新产品指在世界范围内第一次生产和销售的产品。•国内新产品指国外已有而国内第一次生产和销售的填补空白的产品。•地区新产品或企业新产品指国内已有，但本地域或本企业第一次生产的产品。2019/8/2514企业从几个方面考虑新产品的发展方向•(1)高效、多能化：扩大同一产品的功能和使用范围•(2)复合化：把功能上相互关联的不同单体产品发展为复合产品•(3)小型化、轻便化：改进产品结构，减少产品的零、部件，缩小产品的体积，减轻其重量，使之便于操作、携带、运输以及安装•(4)智能化、知识化：把一般人需要长期学习才能掌握的知识和技术转化到产品中去，使产品功能“傻瓜化”•(5)艺术化、品味化：从产品的造型、色彩、质感和包装等方面使产品款式翻新，风格各异，体现独特的艺术品味2019/8/2515新产品开发的重要性•新产品开发是企业生存和成长的重要保证。•新产品开发是企业不断满足消费者需求的重要手段。•新产品开发是企业提高竞争力的重要因素。•新产品开发是增强企业活力的重要条件。•产品开发有利于促进企业生产技术水平的提高。•产品开发是提高企业经济效益的重要途径。2019/8/2516产品开发的动力分析•产品开发的动力来自于两个方面：•需求的拉动•技术的推动2019/8/2517•需求的拉动，是指通过市场调查来明确产品开发的方向，然后对其商品化的诸特性，如生产技术、性能、质量要求、成本、预测需求量、预期收益等方面进行研究，最后来决定是否开发。•技术的推动，是指从最初的科学研究出发来开发新产品，通过对市场的供给带动需求的变化。如盘尼西林就是在进行结核菌的培养过程中发现，进而开发成产品的。2019/8/2518新产品开发的方式•独立开发方式•科技协作开发方式•技术引进方式•自行研制与技术引进相结合方式2019/8/2519第二节产品开发的程序•调查研究阶段•技术调查•市场调查•方案的创意与筛选•新产品方案的决策•新产品设计阶段——主要解决产品的结构问题•新产品工艺准备阶段——主要解决产品的制造问题•新产品试制和鉴定•试销2019/8/2520新产品设计阶段•产品设计的基本要求可靠性：经济性、继承性、标准性•要设计出具有先进技术水平的新产品。•要保证新产品在制造时有良好的经济效果。•要尽量提高产品设计的标准化、系列化和通用化水平。2019/8/2521产品设计工作程序和内容•编制技术任务书•进行技术设计•工作图设计。2019/8/2522新产品工艺准备阶段•工艺选择既要对每道工序采用什么工艺作决策，也要对整个加工过程作选择。•工艺管理是保证产品质量和降低成本不可缺少的一项工作，包括：•对产品设计图纸的工艺性分析与审查，•拟定工艺方案和分析，•编制工艺技术文件和设计制造工艺装备。2019/8/2523工艺过程选择•工艺选择通常要作三方面的决策：•决定主要的制造技术，•决定产品的基本制造流程，•决定关键的制造设备。2019/8/2524工艺设计与管理•1．产品设计图纸的工艺性分析和审查。•产品图纸的工艺分析和审查的主要内容有：产品结构是否与生产类型相适应，是否充分地利用了已有的工艺标准，零件的形状尺寸和配合是否合适，所选用的材料是否适宜，以及在企业现有设备、技术力量等条件下的加工可能性和方便程度。2019/8/2525工艺技术文件的编制•包括：工艺规程，检验规程，工艺装配图纸，劳动定额表，材料和工具消耗定额表等等。•最主要的是工艺规程。它是指导制造和工人操作的技术规定，2019/8/2526工艺规程•工艺规程是对产品零部件加工路线、加工方法、操作规范、产品检验标准和检验方法等的具体规定，它是指导产品加工和工人操作的技术性文件。2019/8/2527工艺规程的主要形式•工艺过程卡片(或称工艺路线卡)。它是按产品的每种零件编制的。它规定着一种零件在加工过程中所要经过的路线，列出所需经过的各车间、各工序名称，注明使用的设备和工艺装备等等。’•工艺卡片。它是按加工对象的每个工艺阶段(一般按车间)编制的。规定着加工对象在这个工艺阶段所要经过的各道工序，以及各道工序所使用的设备工装和加工规范(切削用量、工时定额、材料规格用量等)，它是用来指导车间生产的工艺文件。•工序卡片(或称操作卡片)。它是按产品或零件的每道工序编制的。它规定着每道工序具体操作方法和技术要求，它是用来指导工人操作的工艺文件。•工艺守则（操作规程）2019/8/2528工艺装备•所谓工艺装备，是指为实现工艺规程所使用的各种工具的总称。比如机械企业制造产品所用的各种量具、刃具、模具、夹具等等。工艺装备是贯彻工艺规程的物质保证，是实现优质、高产、低耗和安全生产的重要手段。2019/8/2529产品的试制与鉴定•样品试制•小批试制2019/8/2530几种常见的产品设计技术•稳健技术•并行工程•计算机辅助设计•模块化设计2019/8/2531并行工程•并行工程是对产品设计及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。•这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品全生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度与用户需求。2019/8/2532并行的产品开发流程•当初步的需求规划确定后，以产品设计人员为主，其它专业领域的人员为辅，共同进行产品的概念设计。概念设计方案作为中间结果为所有开发人员共享，开发人员以此作为基础展开对应的概念设计，如工艺过程概念方案、后勤支持概念方案等。每一专业领域输出的中间结果既包括方案，又包括建议的修改意见。所有的中间结果经协调后，达成一致的认识，并根据此修改意见完善概念设计方案，然后逐步进入初步设计阶段、详细设计阶段。2019/8/2533反馈信息概念设计结构设计工艺设计装配设计检验设计需求分析产品图4-1串行工作流程2019/8/2534概念设计结构设计工艺设计装配设计检验设计4-2并行工程流程分析评估正式收入2019/8/2535并行工程的主要思想及特点•并行工程是一种强调各阶段领域职能人员共同参加的系统化产品设计方法，其目的在于将产品的设计和产品的可制造性、可维护性、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，尽可能早地避免因产品设计阶段的不合理因素对产品生命周期后续阶段的影响，缩短研制周期。•缩短产品投放市场的周期是并行工程的主要目标。2019/8/2536产品设计的并行方法的特点•(1)产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，概念设计、初步设计、详细设计等设计阶段的划分只标志着产品和设计的粒度和清晰度。粒度是设计人员在设计过程中所考虑和处理问题要素的大小，清晰度表明设计对象在相应粒度水平上的确定性程度的度量。•(2)产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到定量、从模糊到清晰的渐进演化。设计每前进一步，过程每循环一次，设计的粒度减小，信息的清晰度增加，不确定性减少，并行程度逐渐增加。•(3)产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进行，而是并行展开，同时进行。并行工程的目的是在设计阶段就能周密考虑产品生命周期、各阶段的各种因素，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽早避免因产品设计的不合理对产品生命周期后续阶段的影响，缩短研制周期，更好地满足用户需求。2019/8/2537并行工程顺序工程产品质量．较好．在生产前即已注意到产品的制造问题．设计和制造之间沟通不足，致使产品质量无法达到最优生产成本．由于产品的易制造性提高，生产成本较低．设计成本较高，但可由较低生产成本和较短的投产周期的效益来弥补·新产品开发成本较低，但制造成本可能较高生产柔性．适于小批量、多品种生产．适于高新技术产业的产品．适于大批量、单一品种生产·适于低技术产品产品创新．较快速推出新产品，能从产品开发中学习及时修正的方法及创新意识，新产品投放市场快，竞争能力强·不易获得最新技术以及市场需求变化趋势，不利于产品创新2019/8/2538并行工程技术•(1)虚拟技术。产品设计趋向于高度集成化，同时考虑制造、装配、检测、维修、质量、环境等方面的约束，已超越了设计与制造间简单的信息共享。目前研究的关键技术包括：DFM——考虑制造的设计，DFA考虑装配的设计，DFT考虑监测的设计，可维修性设计，可操作性设计等；计算机辅助技术，包括计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助制造(CAM)，计算机辅助工艺规划编程(CAPP)，计算机辅助工程(CAE)等2019/8/2539•(2)统一的产品数据交换标准、设计标准化和产品生命周期数据库技术。•(3)全面质量管理技术和工具•(4)设计开发过程网络计划技术。•(5)计算机协调管理系统。2019/8/2540并行工程的人员构成•并行工程的参加人员以工作小组的方式组成：•制造、装配、质量、营销人员。制造、装配、质量、营销人员等下游人员加入到开发小组，参与产品设计的早期活动，有利于预防设计的先天不足，减少开发的时间和费用，确保产品设计一次成功；•顾客和供应商。顾客和供应商加入到产品开发之中，能减少不确定性，在设计中更好地反映顾客需求，提高产品适应市场的能力；•环保人员。环保人员加入到产品设计小组中，其作用是在产品设计时要考虑到产品终止时的资源重用和环境保护问题。吉林省经济管理干部学院2019/8/2541服务设计•服务设计的概念•服务设计是基于服务策略选择的，服务策略决定了服务的性质和重点及其目标市场。这就要求管理人员要评估一种特殊服务的潜在市场和盈利能力，以及组织提供该服务的能力。•服务设计的两个关键点是服务要求的变化程度以及顾客接触服务系统并渗透到传递系统的程度。2019/8/2542服务设计于产品设计的区别•1)一般情况下，产品是实实在在的，看得见、摸得着的。因此，服务设计通常要比产品设计更注重于其不