第3章产品开发和技术选择.ppt

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第二篇生产运作系统的设计第3章产品开发和技术选择第4章生产和服务设施选址第5章工作设计与工作测量第3章产品开发和技术选择3本章内容n第一节引言n第二节产品设计与开发阶段n第三节生产流程设计与选择n第四节并行工程产品开发组织的新方法4第一节引言n一、21世纪企业产品/服务设计的背景特征n实现企业战略的必要n技术进步快n客户需求多样化n产品研制开发难度大n必须可持续发展5n二、新产品/服务开发的重要性n增强企业的市场竞争力n扩大市场份额n适应个性化定制生产的需要n产品更新换代6设计阶段制造阶段材料采购其它阶段费用产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图70%6%20%36%7%40%3%18%成本的决定因素实际成本消耗7三、现代企业的研究和开发1、基础研究：

指探索新的规律、创建基础性知识的工作。

纯基础研究：

以探索新的规律，创造学术性知识为使命，与特定的应用、用途无关。

目的基础研究：

指为取得特定的应用、用途所需的新知识或新规律而运用基础研究的方法所进行的研究。

（一）研究与开发的分类82、应用研究：

指将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域的科研工作，即运用通过基础研究所获得的知识，为创造新产品、新技术、新材料的技术基础而进行的研究。

3、技术开发研究：

指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。

（一）研究与开发的分类9

（二）新产品的分类1、全新产品：

具有新原理、新技术、新结构、新功能、新材料等特征，与现有任何产品毫无共同之处。

2、改进新产品：

对现有产品改进性能，提高质量，或求得规格型号的扩展，款式花色的变化而产生的新品种。

3、换代新产品：

适合新用途、满足新需要、在原有产品的基础上，部分地采用新技术、新材料、新元件而制造出来的产品。

（三）新产品开发面临的压力n费用高n成功率低n风险大n回报下降10n新产品失败的关键因素n没有潜在的用户和需求n新产品与当前的需求不匹配n客户营销没有到位1112第二节产品设计与开发阶段需求环境生产指令生产过程功能需求设计参数结构设计过程工艺需求工艺变量工艺设计过程FRDPPV技术活动顾客域功能域物理域制造域生产活动设计过程模型设计过程模型13一、产品构思市场调研顾客建议竞争者产品/服务概念营销部门顾客需求分析员工建议研发部门构思内部来源外部来源q概念生成概念生成构思具体化构思具体化o形式：

产品形式：

产品/服务的外形服务的外形o功能：

产品功能：

产品/服务的操作方式服务的操作方式o目的：

产品目的：

产品/服务所满足的需求服务所满足的需求o利益：

产品利益：

产品/服务给顾客带来的好处服务给顾客带来的好处14q概念筛选概念筛选q可接受性：

价值何在？

我们想做吗？

q可行性：

困难程度？

我们做得到吗？

q风险性：

可能发生什么问题？

我们愿意承担后果吗？

竞争者分析、价格-功能定位、财务分析1516麦当劳的新产品17二、结构设计n总体设计n技术设计n工作图设计1819麦当劳的结构设计n肉饼的原料必须由83的肩肉与17的五花肉混制而成；n面包的规格在17厘米（指直径），面包中的气泡全部为5毫米n汉堡包从制作到出炉必须有5秒钟；n一个汉堡包净重1.8盎司，其中洋葱的重量为0.25盎司；n产品制作超过一定的期限（其中汉堡包出炉后的时限为12分钟，薯条炸好后是7分钟），一律不准再卖给顾客；n汉堡包饼面上若有人工手压的轻微凹痕，必须丢弃；n与汉堡包一起卖出的可口可乐必须是420三、工艺设计过程n工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出把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n产品图纸的工艺分析和审查n拟定工艺方案n编制工艺规程n工艺装备的设计和制造2122232425四、设计的原则和绩效评价n原则n设计用户需要的产品n设计可制造性强的产品n设计健壮性强的产品n设计绿色产品q原始设计原始设计q确定集合中的产品确定集合中的产品/服务组件服务组件例：

廉价电话例：

廉价电话概念概念o低价格低价格o多色彩多色彩o新款式新款式o易使用易使用o来电显示来电显示电话设计举例电话设计举例26q原始设计原始设计q确定集合中的产品确定集合中的产品/服务组件服务组件27q原始设计原始设计q确定集合中的产品确定集合中的产品/服务组件服务组件例：

廉价电话物料清单例：

廉价电话物料清单o送受话器外壳送受话器外壳1o基座外壳基座外壳1o听筒听筒1o电线电线1o信号线信号线1o电子电路电子电路1o插塞插塞128q原始设计原始设计q确定生产该集合的工艺过程确定生产该集合的工艺过程o简易流程图（简易流程图（ProcessFlowChart）来自供应商的原材料检验材料缺陷发现缺陷吗?

返回供应商更换YesNo,继续29q原始设计原始设计q确定生产该集合的工艺过程确定生产该集合的工艺过程o作业单作业单作业单（电话装配）作业单（电话装配）品名品名日期日期编号编号填写单位填写单位作业编号作业名称作业设备1组装听筒和话筒装配架#27/38A2固定到外壳下部装配架#27/303插入并固定电线电线剥离器、螺丝刀4组装外壳上部装配架#27/3987测试质检仪18、振动台3031第三节生产流程设计与选择n一、生产流程分类n按产品进行的生产流程流水线生产n按加工路线进行的生产流程jobshopn按项目进行的生产流程323334二、产品流程矩阵35对象专业化形式，大量生产对象专业化形式，批量生产成组生产单元工艺专业化形式ABCDO品种批量三、生产流程选择决策生产单位形式的选择1、分析品种、产量选择方案品种产量变化与生产单位形式的关系362、对选择的方案进行经济上的分析1025产量（万件）O50111225对象（产品）式成组生产单元工艺式费用（万元）不同生产过程方案的费用变化不同生产过程方案的费用变化373、运用“经营杠杆”进行经济分析EP2产量对象式成组生产单元销售收入费用不同生产流程方案的经营杠杆不同生产流程方案的经营杠杆EPEP138经营杠杆就是成本函数和销售收入之间的夹角，夹角小，经济杠杆作用小，利润或亏损的变化小。

（1）大于盈亏平衡产量后，经营杠杆作用越大，从市场系统获得的长期收益越大

（2）小于盈亏平衡产量后，经营杠杆作用越大，从市场系统获得的长期损失越大（3）当预测的不确定性高时，应采用经营杠杆较小的生产经营方式（即采用柔性大的生产方式）39一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法需求结构设计工艺设计制造（a）串行过程第四节并行工程2、串行设计的弊端1、串行开发流程（4）产品设计阶段，工艺、制造人员不能加入，不能及早发现缺陷，费用高

（1）部门之间缺乏协调、互相不理解。

（2）时间长。

（3）设计的产品不能满足顾客需求，制造性、装配性差。

40二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法（b）并行过程1、并行工程的定义并行工程是对产品及其相关过程，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方法。

并行过程见图b：

4122、产品设计时要考虑的因素、产品设计时要考虑的因素并行工程力图从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的所有因素。

并行工程力图从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的所有因素。

各因素见下表：

各因素见下表：

过程过程需求阶段需求阶段设计阶段设计阶段制造阶段制造阶段营销阶段营销阶段使用阶段使用阶段终止阶段终止阶段应考虑的应考虑的因素因素顾客需求顾客需求降低成本降低成本易制造易制造竞争力竞争力（低成本、（低成本、标新立异）标新立异）可靠性可靠性环境保护环境保护可维护性可维护性产品功能产品功能提高效率提高效率易装配易装配操作简便操作简便二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法423、并行工程的主要思想二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法

（1）设计的同时考虑产品生命周期的所有因素，作为设计结果，同时产生产品设计规格和相应的制造工艺及生产准备文件。

（2）产品设计过程中各活动并行交叉进行。

（3）与产品生命周期有关的不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实现生命周期中所有因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在设计中的集成。

4344、并行的产品开发流程、并行的产品开发流程见图：

见图：

概念设计结构概念方案工艺概念方案初步设计产品初步方案工艺初步方案详细设计产品详细方案工艺详细方案二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法445、并行设计的特点二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法

（1）各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-指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-指表明设计对象在相应粒度水平上的确定程度的度量。

（2）产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到定量、从模糊到清晰渐进演化。

设计向前循环一次，粒度减少，信息清晰度增加。

（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。

45（11）过程重构，建立集成的、并行的产品开发过程。

）过程重构，建立集成的、并行的产品开发过程。

（22）组织的重构，建立跨部门、跨专业的开发小组。

）组织的重构，建立跨部门、跨专业的开发小组。

（33）采取必要的措施。

见表：

）采取必要的措施。

见表：

阶段需求阶段设计阶段制造阶段营销阶段使用阶段终止阶段措施顾客参与质量功能部署CAD/CAPPVRP、GTDFM/DFA价值工程工业工程绿色制造二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法6、实施并行工程需要做的变革46三、并行工程的人员构成三、并行工程的人员构成开发小组质量人员设计人员装配人员营销人员环保人员供应人员顾客创造人员课后案例分析n补充知识：

n成本控制法：

n标准成本控制法n弹性预算控制法47两种定价方法n成本导向法n市场导向法n本案例所采用的定价方法为？

48市场导向法n根据市场价格决定零售单价必需低于1000元n设计小组确定单价为975元n产品的批发价为975/（1+40%）=696.4n目标成本=批发价-收益-费用摊派=525元49功能需求分析n舒适n时尚n可靠性n简单n多功能性50功能需求价值评估表4-7子系统边界界定n表带装配n电源供应n表盘n计时n几秒51子系统目标成本分析表表4-9最初成本差异分析子系统子系统拆分成本拆分成本原目标成本原目标成本成本差异成本差异差异百分比差异百分比表带320125195156电源系统16079.680.4101表盘125213.7-88.7-42计时9560.734.357计秒82.54636.579总计782.5525257.54952最后成本差异分析子系统子系统收益排序收益排序拆分成本拆分成本原目标成原目标成本本新样式成新样式成本本新成本差新成本差异异差异百分差异百分比比表带23.8320125118.8-6.2-5电源系统15.216079.682.634表盘40.7125213.7147.8-65-30计时11.69560.79534.357计秒8.882.54677.631.669总计100782.5525522.7-2.3-53