生产与运作管理4产品开发与技术选择

第四章产品开发和技术选择重点掌握本章内容：•产品设计与开发的基本过程•并行工程4.1引言4.2产品设计与开发过程4.3产品设计与开发的组织方法4.4生产流程设计与选择4.1引言增强竞争力；扩大市场份额；满足新需求；适应更新换代；背景特征重要性分类基础研究；应用研究；技术开发研究；竞争战略的变化；技术进步越来越快；用户需求多样化；研发难度越来越大；可持续发展的要求R&D•20世纪90年代以来，企业所处的市场竞争环境日趋严峻，正面临着前所未有的压力：–企业竞争越来越激烈。–技术进步越来越快。–用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样化、个性化的特点。–产品研制开发的难度越来越大。–可持续发展的呼声越来越高。排名企业研发投入总额（亿英镑）同比增长（%）1戴姆勒-克莱斯勒40.06+22辉瑞制药40.02+83福特38.52-14丰田38.38+115西门子35.84-86通用33.86+147微软32.21-218松下电工31.29+69IBM29.50+1210大众29.48+12005年排名企业研发投入总额（亿元）1华为47.52海尔45.73中兴通讯27.24联想21.02005年微软、IBM、英特尔、三星电子等电子信息产业领导型企业研发投入绝对额都超过50亿美元，其中微软接近60亿美元2005年据美国参议院对外商投资中国的一份报告分析，IT产业的利润分布如下图所示：60%研发、设计、技术标准和销售30%产品生产10%加工装配以上数据说明了什么？43.4623.605001000三家企业丰田•东风、上汽集团、一汽三家企业进入2011年度《财富》世界500强榜单。•上榜的这三大企业2010年的研发投入总和为43.4亿元，仅为位列榜首的丰田汽车一年研发费用的十五分之一，后者全年研发费用为623.6亿元。•从销售额的占比角度来看，我们的汽车巨头们也远远落后于跨国巨头们，其中大众、通用、本田全年研发投入比重均在5%以上；•丰田、福特、标致2009年研发投入比重均在4%至5%之间。•而中国入围的三家企业中，最高的比亚迪也仅为2.9%，东风次之，达到了2.3%，而上海汽车仅为1%。发达国家２％左右世界500强企业５％到１０％如何从下面的漫画理解研发的重要性？•新产品开发的重要性–有利于增强企业的市场竞争力；–有利于扩大市场份额；–适应个性化定制生产的需要；–产品更新换代的需要观看视频：寻找增长新动力从制造到智造案例：海尔产品研发——不断创新，满足消费者的需求•多年来，海尔洗衣机致力于节水、节能、环保洗衣机技术的创新研发，通过关注消费者需求，不断以创新产品消除用户的抱怨，满足消费者的潜在需求。•2003年，海尔开发出可以分公斤洗涤的自选档滚筒洗衣机，实现按照洗衣量多少进行洗涤的突破；•2004年，海尔将自选档技术升级，开发出我国首款具备自主知识产权的自动档系列滚筒洗衣机，同年，又开发出不用洗衣粉的环保洗衣机；•2005年，海尔将自动档再次升级为自动档洗干一体机，不仅通过了国家权威的6A检测，还达到了国际领先水平。•不仅如此，由海尔发明的世界第四种洗衣机——双动力洗衣机也是一个成功的案例。•双动力洗衣机把波轮式、滚筒式、搅拌式三种洗衣机的优点集于一身，创造了一种全新的洗涤方式，满足了人们健康环保的现代洗衣需求.•这款洗衣机不但获得了法国列宾国际唯一发明金奖，而且成功入围国际IEC标准提案，海尔也由此成为我国第一个也是唯一获此世界荣誉的厂家。•这一全新的洗衣机以旺盛的市场生命力给世界洗衣机行业注入了前所未有的生机，上市两年多，销量突破了100万台。•多年来，海尔正是把对社会、对用户的责任感深深地融入节能、环保产品的创新研发中，才使海尔洗衣机赢得了社会的尊重和用户的忠诚，最终赢得了市场回报。•据统计，2004年在洗衣机行业增长不到4％的大环境下，海尔增幅高达57％；•2005年上半年，海尔洗衣机市场份额月月递增，销售额是第二、三、四名加起来的总和，成为行业独树一帜的领跑者。基础研究技术开发研究将应用研究的成果经设计、试验而发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动。认识客观事务本质、探索新的规律、创建基础性的知识应用研究将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。基础研究应用研究试验发展对金属和非金属结构与性质的研究，其直接目的是探索金属和非金属结合的基本规律以及其结构与性质的关系，是认识现象、解释物质运动规律，虽有明确的应用前景,但不具有应用的目的，其成果主要是为探索金属和非金属复合材料提供理论依据而不是提供具体的途径和方法。在不同的温度压力条件下，研究各种金属和非金属复合的可能性以及所形成的复合物的物理化学性质，以便为获得高性能的金属、非金属复合材料提供科学依据和实验数据，为获得高性能的复合材料研究方法和途径。研制在600-800℃下可供实际应用的新型耐高温金属陶瓷复合材料，是运用已有的知识创造出新的材料。阅读资料：内资企业：研发投入总量大创新能力仍较弱•国家统计局的一份报告显示，目前我国大多数企业投入的研发资金用于新产品开发的只有24%，用于基础研究的费用不到10%。•而且，对于新产品的研发也更注重于短期项目，而对长期性的、有市场前瞻性的基础研究则很不够。•另外，相当多的企业用于技术引进的经费支出远大于用于消化吸收费用支出，平均比例达到6.5：1，而二战后日本的这一数据是1：7586.7341.711.59174.8779.9833.6226.7956.6318.96企业研究机构高等学校亿元基础研究应用研究试验发展二、新产品的概念与分类（一）新产品的概念•从生产技术角度来看：–采用新技术、新材料，在技术、性能、功能、结构、材质等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。–显著提高性能、扩大功能•从市场营销角度来看：首次投入市场•按新产品的新颖程度：–改进型产品–换代产品–创新产品•按新产品的地域特征：•国际新产品•国内新产品•地区新产品（二）新产品的分类三、新产品开发面临的压力•新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力–国外学者研究：3000个原始想法，只有1个能成功–新产品开发的死亡率为98.2％你认为有哪些因素会影响新产品研发的成败？•据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以下几点：1.市场调查不细致，预测发生错误。2.构思、设计和制造方面的问题。3.成本过高。4.产品开发时间过长，失去占领市场的好时机。作业：腾讯创新研究•调查搜集有关腾讯创新的资料，写一篇小论文，要求：•1、有图、有数据、有观点•2、不少于1500字•3、时间:2周之内完成本章内容：4.1引言4.2产品设计与开发过程4.3产品设计与开发的组织方法4.4生产流程设计与选择4.2产品设计与开发过程一、产品构思二、结构设计过程三、工艺设计过程四、产品设计的原则和绩效评价•一般产品开发过程由三个阶段构成•产品构思•结构设计•工艺设计需求分析结构设计协调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干预指令协调结果工艺计划中间结果中间结果干预指令图4－1：产品设计过程描述案例：飞机研发的4个阶段•方案论证阶段：主要任务是明确飞机的功能需求和设计要求，根据飞机的设计要求进行全面的构思，形成粗略的飞机设计方案的基本概念。•设计定型阶段：包括初步设计和详细设计以及试飞验证等内容。•生产定型阶段：主要是确定飞机的详细制造工艺和最佳生产方式。•批量生产阶段：主要是协调客户需求与生产制造以及内部财务、库存、采购活动之间关系。产品开发过程构思R&D•对市场需求的分析•技术的推动•竞争对手的产品和服务来源于来源于开始图4－2:产品构思来源图一、产品构思构思阶段的主要工作•创意•筛选•产品概念形成和检验•经营分析苹果10大概念产品•苹果一直都试图通过其清晰的设计、创新的技术解决方案以及战略性的产品发布活动来推进其产品的功用极限。•国外网站近日刊载文章称，苹果将在2013年推出iCycle、iSight、iRosol、iPets、iBrew、iceCream、iceBox、iPlay、iQua、HiTops等产品，给用户带来许多便利。无论你的骑车风格是怎样的——这种自行车都能自动转换模式。拥有内置的电池，可以在你骑车的时候进行充电，从而允许你连接iOS设备，然后在行进中为自行车充电。可在行进中即时下载音乐；支持WiFi上网功能；蓝牙4.0。可变成自我调整功能的太阳眼镜，拥有1080p的高清分辨率。功能将会包括：1000万像素的摄像头iSight；自动对焦功能；照片面部识别功能；高清视频录制功能这种喷雾器不仅能进行任何的色彩扫描工作（或是你选择的东西），而且还能允许你用铅笔或是滚动油漆刷来画一条粗线。这从根本上来说是一种新的替代墨盒，而且其耐用性要比普通的喷雾罐高出一倍。这种未来产品的功能将会包括：可与所有iOS设备进行通信；与iTunes商店完全整合，即时下载“动物技巧”；支持Facetime功能，从而能让用户通过它们的眼睛来监控自己的房子；支持WiFi上网功能；蓝牙iBrew能与iHome或iPhone的闹钟连接到一起，自动开始给你煮好早晨的咖啡。功能将会包括：与iOS操作系统和iCloud完全支持Wi-Fi功能(802.11a/b/g/n)；蓝牙4.0。苹果iceCream中不会有任何神秘的或是彩色的洗涤物，只会有好闻的气味和低脂肪含量。这种未来产品的功能将会包括：与iOS操作系统和iCloud完全整合；与iTunes商店完全整合，可即时下载电影或是烹饪应用；内置动作传感器或和Facetime；支持Wi-Fi功能；蓝牙4.0。iPlay将让你能通过iCloud与iOS设备进行简单化的通信，允许你在家里的时候，即使走到另一个房间里去也能通过控制器来在电视上玩游戏；或者是当你在走路的时候，也能通过任何iOS设备来玩游戏。你玩游戏的体验将会是连续的，能在上看任何电视剧和电影。水是生命之源，而苹果开发的最新过滤系统能清洁任何被污染的水。这种未来的碳过滤器能清除水中99.9%的水银。此外，这种产品还能降低氯含量，让水变得干净可口。这种产品将拥有便携式的设计，水能在很长时间里冷冻，因此这个过滤器作为家里、工作时或运动时的“水瓶”来说是一种很理想的产品。HiTops这种高科技的胶底运动鞋能让你享受自动系鞋带的乐趣。如果有必要的话，这种产品能与Nike+整合，允许你监控脚步移动的次数和消耗掉的卡路里，但你也可以享受这种胶底运动鞋所带来的便利和欣赏它们的外观。创意大比拼产品结构设计过程包括从明确设计任务开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。产品设计一般分为总体设计、技术设计、工作图设计三个阶段二、结构设计过程市场需求分析工作图设计结构设计优化设计三维几何造型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修改总体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYYCAD结构设计过程•总体设计–通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。•技术设计–将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。地源热泵系统示意图•工作图设计–根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。•工艺过程设计–工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。–是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。–工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以改进产品设计；另一方法作为生产的依据。三、工艺设计过程•工艺过程设计的程序包括：产品图纸的工艺分析和审查拟订工艺方案编制工艺规程工艺装备的设计与制造决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图•产品设计和选择应该遵循的