生产运作管理-3产品开发和技术选择

POM2019/9/81第3章产品开发和技术选择学习本章后，你将能够•了解：–新产品/服务开发的重要性•熟悉：–新产品的分类–产品设计和开发阶段–产品开发组织的新方法--并行工程•掌握:–生产流程的设计与选择POM2019/9/82第四章产品开发和技术选择•引言•产品设计与开发阶段•生产流程设计与选择•并行工程—产品开发组织的新方法POM2019/9/83第一节引言•一、21世纪企业产品/服务设计的背景特征–新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要–技术进步越来越快–用户的要求越来越苛刻–产品研制开发的难度越来越大–可持续发展的要求POM2019/9/84二、新产品/服务开发的重要性•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POM2019/9/85产品开发对生产过程成本的影响•产品开发的时间构成：产品开发时间100%设计时间55%制造22%装配23%POM2019/9/86产品开发对生产过程成本的影响(续)•产品寿命周期的缩短：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)POM2019/9/87产品开发对生产过程成本的影响(续)•产品成本的决定: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POM2019/9/88产品开发对生产过程成本的影响(续)•产品决策成本和消耗成本：成本%10080604020产品生命周期产品设计过程设计制造装配与维护设计阶段原型制造阶段O决策成本消耗成本POM2019/9/89产品开发对生产过程成本的影响(续)•在不同产品开发阶段改变设计对成本的影响：改变设计引起的成本新产品开发阶段概念设计设计开发设计使用制造装配OPOM2019/9/810产品开发对生产过程成本的影响(续)•在不同产品开发阶段工程更改成本：POM2019/9/811三、现代企业研究与开发•研究与开发的分类研究与开发(ResearchandDevelopment，简称R&D)–基础研究：是探索新的规律、创建基础性知识的工作–应用研究：是将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。–技术研究：是将应用研究的成果经设计、试验而发展为新产品、新系统和新工程的科研活动。POM2019/9/812三种类型研究的比较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、样品经费较少费用较大，控制松费用大，控制严人员理论水平高，基础雄厚的科学家创造能力强、应用能力强的发明家知识和经验丰富、动手能力强的技术专家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POM2019/9/813新产品的分类•现代的产品定义——包括一切顾客乐于接受而又能满足其需求和欲望的属性，是指一种物质的实体、一种服务、一种意识（或价值观念），或者是三者的某种有机结合。•产品的三层次理论——–产品核心层:产品的功能、效用–产品有形层:产品的外部、内在质量–产品延伸层:供应产品伴随提供的服务•新产品：指在性能、结构、材质和技术特征等一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POM2019/9/814新产品的分类(续)•改进型产品–改进原有产品性能、功能，提高质量，增加规格型号，改变款式、花色而制造出来的新产品。•换代产品–在原来产品基础上，基本原理不变，部分采用新技术、新结构、新材料、新元件制造的使产品功能、性能或经济指标有显著改进的新产品。•创新产品–采用新技术、新发明生产的具有新原理、新技术、新结构、新工艺、新材料等特征的新产品。POM2019/9/815新产品的动力模式•技术推动型，是从最初的科学探索出发开发新产品。以技术→生产→市场的模式出现，“将研究结果推向市场”。–例如，盘尼西林就是首先在进行结核菌的培养过程中发现，进而开发成产品的。•市场导向型，是从市场需求出发进行新产品开发。以市场→研究与开发→生产→市场的模式出现，即“把市场需求带入研究”。POM2019/9/816新产品的开发策略•1.从消费者需求出发–消费者需求可分为两种，•一种是眼前的现实的需求，即对市场上已有产品的需求，•另一种是潜在的需求。•2.从挖掘产品功能出发–赋予老产品以新的功能、用途。例如，调光台灯。•3.从提高新产品竞争力出发–除产品的质量、功能以及市场的客观需求外，也可采取一些策略来提高新产品的竞争力。例如，抢先策略；紧跟策略；最低成本策略。POM2019/9/817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–工业新产品开发约有25%不成功，消费新产品约30-35%不成功–美国一家咨询公司报告：1/4新产品设想通过可行性分析，其中1/2被经济评估证明有价值，又只有1/3进入试验阶段，1/2进入商品化阶段，经试销3/4是成功，汇总起来，成功只占最初设想的1/64•新产品失败的三大关键原因：–没有潜在用户和需求–新产品与当前的需求不匹配–在营销方面，特别是在将产品介绍给顾客的相互沟通方面的工作不得力POM2019/9/818第二节产品设计与开发阶段•产品设计关注点：–顾客满意–设计、生产或运作以及营销部门必须紧密合作•产品设计的基本要求–设计出具有先进技术水平的新产品–保证新产品在制造时有良好的经济效果–提高其标准化、系列化和通用化水平POM2019/9/819新产品设计的程序和内容•设计的程序一般分为三个阶段，称为“三段设计”:–编制设计任务书–技术设计–工作图设计•是从总布置、零部件结构，到工作图纸完成，逐步加以具体化，前一阶段是后一阶段的基础。POM2019/9/820新产品设计的程序和内容•设计任务书–设计任务书又称技术任务书，是指导产品设计的基础文件。–主要任务是对新产品进行选型，确定最佳设计方案，合理选择新产品的类型、结构和设计原则，确定产品用途、技术要求及基本结构。–主要内容包括：•（1）产品的用途与使用范围；•（2）设计、试制新产品的理由及根据；•（3）产品的技术性能、基本结构、特点和技术参数；•（4）国内外同类型产品的结构、质量、成本价格等技术经济指标的比较与分析资料；•（5）可行性分析，包括人员及设备能力，关键技术及解决办法。POM2019/9/821新产品设计的程序和内容•技术设计–是设计、工艺和供应工作的结合点，任务是根据设计任务书，确定新产品的具体结构、技术条件、技术经济指标和零部件结构、尺寸等。–主要内容包括：•（1）确定总体和部件的结构、尺寸、配合关系和技术条件；•（2）绘制产品总图、部件装配图、传动系统图、电气系统图、液压系统图、冷却系统图等；•（3）提出设计计算说明书，包括结构强度、刚度计算和经济分析；•（4）确定详细的技术经济指标、制造、验收条件和产品试制程序；•（5）提出特殊外购件、协作件及特殊材料明细表；•（6）采用新结构、新技术、新材料试验鉴定报告。POM2019/9/822新产品设计的程序和内容•工作图设计–是产品的设计最后阶段，任务是设计和绘制施工所需要的全套文件和使用的技术文件。–具体内容包括：•（1）绘制图纸：零件图、部件图、总图、包装图以及安装图。•（2）编制明细表：零件、通用件、标准件、外购件、材料、备品等明细表。•（3）编制技术文件：产品制造、验收和交货技术条件、产品使用维护说明书及产品证明书。POM2019/9/823产品设计的基本要求•标准化：对产品的类型、性能、材质、形状、尺寸、精度、试验方法、验收及包装要求等规定统一标准并加以贯彻执行•系列化：根据实际需要，通过技术经济分析，在缩减同类产品种类和发展先进结构基础上把产品划分为若干种品种规格，以减少的品种规格来满足社会多方面需要•通用化：生产多种产品的企业将各种零部件尺寸、型式进行合并简化，使加工出的零部件能够在不同类型和同一类型不同规格的产品中相互通用POM2019/9/824产品设计的基本要求•标准化–国家标准（代号“GB”）、专业标准（代号“ZB”）、和企业标准。国际上一般通用的如国际标准化组织（ISO。–标准化对设计工作来说，主要是指产品标准和零部件标准。•产品标准是为产品型式、尺寸、主要性能参数、质量指标、检验方法以至包装、贮存、运输、使用、维修等方面制订的标准。•零部件标准是对通用程度高，或需要量大的零部件规定的标准。分两种：一种是使用面广，通用度高的如紧固件、轴承等，由国家或部门组织制订标准，为标准件；一种是对在企业内通用度高、需要量大的零部件，规定出标准，是企业标准件或称“厂标件”。POM2019/9/825产品设计的基本要求•系列化–是标准化的高级形式，将产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出合理的安排与计划，以协调同类产品和配套产品之间的关系。内容一般可分为：–（1）制订产品基本参数系列•产品的基本参数是基本性能或基本技术特性的标志，是选择或确定产品功能范围、规格、尺寸的基本依据。–（2）编制产品系列型谱•对基本参数系列限定的产品进行型式规划，把基型产品与变型产品的关系以及品种发展的总趋势用图表反映出来，形成一个简明的品种系统表。–（3）产品的系列设计•在系列内选择基型，对基型产品进行技术设计或施工设计。横向扩展，设计全系列各种规格。纵向扩展，设计变型系列。POM2019/9/826产品设计的基本要求•通用化–（1）含义所谓通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。•以互换性为前提，有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。–（2）目的就是使零部件的尺寸、功能相同，可以互换代替，使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期。–（3）一般方法找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。POM2019/9/827产品开发过程•参与部门–营销部门识别目标市场并预测产品需求–研发部门开发技术并设计产品–运作部门供应商的选择与制造流程的设计–财务、会计和信息系统部门支持作用POM2019/9/828产品设计的原则和绩效评价•产品设计和选择应该遵循的原则：–设计用户需要的产品（服务）–设计可制造性（Manufacturability）强的产品–设计鲁棒性（Robustness）强的产品–设计绿色产品（考虑环保要求）POM2019/9/829产品设计需要考虑的因素•标准化程度标准化的优缺点优缺点内容优点1．在存货和制造中需要处理的零件种类更少2．减少培训成本和时间3．采购、处理及检查程序更加常规化4．可按照清单订购产品5．产品能长期并自动化生产6．所需零件的减少证明执行设计和改善质量控制程序时所花的成本是合算的缺点1．可能在设计仍有许多缺陷时就固化设计2．变动设计的高成本增加了改善设计的难度3．产品缺乏多样性导致对顾客的吸引力降低POM2019/9/830产品设计需要考虑的因素(续)•大规模定制–策略•延迟差异化•模块化设计•可靠性：产品是否能够像产品的说明书中表明的那样执行预期的功能–限制因素•载荷量、温度、湿度范围、运行程序和维修计划……–提高可靠性的方法1．改善零件设计2．提高生产和装配技术3．改进检测4．利用备用部件5．改善防护维修程序6．提高用户受教育程度7．改善系统设计POM2019/9/831第三节生产流程设计与选择•生产流程的分类–按产品(Product-focused)进行的生产流程•又称流水