并行开发工程.docx
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并行开发工程
第一讲设计开发常见问题（上）
设计开发中常见的问题
（一）一般的常见问题
几乎所有的企业在设计开发时都会面临一些问题，常见的问题如下：
新产品品质问题很多
由于新产品刚开始时稳定性不够，因此出现了很多品质问题，这是比较常见的。
开发时间长
由于一些新产品项目技术含量很高，开发的时间就会很长，新产品开发的时间长，就会延迟它的推出时间，例如原定某新产品1年上市，结果时间到了仍迟迟不见踪影，甚至有的开发不出来，计划不得不宣告失败。
开发后设计变更多
例如有的新产品在开发的过程中，原来的设计思路过时了或市场发生了变化，需要追加一些功能或在外观上有所变化；有时是因为前期的品质不稳定，在后期找到了解决办法，因此要进行设计变更；还有由于客户要求变化临时改变设计方案等。
总之，新产品在设计过程中遇到的变更很多，导致了时间的延迟。
新材料不能及时提供，频繁更换供应商
由于设计时间的拖延，导致了新材料不能够及时提供给供应商，甚至出现频繁更换供应商的现象，例如设计初期选定了一个供应商，到批量生产时候又更换新的供应商，结果导致品质产生波动。
设计的产品成本高
因为产品是新设计的，企业有些设备必须进行重新配套才能满足新产品生产的要求，同时企业要使得老客户认可新产品，就必须有一定的时间进行销售宣传，这些因素导致了新产品的成本比较高，使得利润不能够满足企业的要求，这也是一个让企业头疼的地方。
设计的产品制造起来非常困难
有时企业设计出来的产品方案确实很好，但是制造起来却非常困难，这些方案不方便生产和制造，这对生产新产品的车间、制造部门以及供应商来说，是比较麻烦的。
有的企业一推出新产品，该企业的生产任务就无法完成，造成了营业额的下降，就是因为该新产品的制造太复杂，只有新产品生产了一段时间以后，企业掌握了制造该产品的要点时，营业额才慢慢得以恢复。
设计错误多：
图纸、BOM、工装
在设计过程中往往会出现很多错误，例如图纸错误；物料消耗的清单BOM用量错误，应该用白色的写成黑色；工装错误，等等。
微小差异零部件太多
生产一个新产品时，必然会产生很多物料，例如这个管道比那个长一厘米，那个零件比原来产品短0.5毫米等，虽然只差零点几毫米、一厘米，工厂不得不准备多个物料，这就造成了生产成本的上升和生产时间的延长，甚至会导致错误增多。
批量生产后，还因客户要求而频繁变更
在新产品批量生产以后，有的客户频繁要求变更原来的想法，导致了设计变更，再加上以前的质量问题点和成本问题，也要求设计变更，这些变更使得生产总处在一种不稳定的状态。
设计变更是正常的，但设计变更过多，就说明企业在前期的设计开发管理中存在问题。
设计开发应知道实现路径
以上这些都是新产品在设计开发中常见的问题，这些问题就像某个人要去一个陌生的地方，首先要知道该地点的确切名称和地理位置，如何才能找到它的具体位置，如何以最便捷的路径到达。
如果仅知道地理名称，而不知道到达的路径，也是无法找到该地点的。
制造工业产品也同样如此，例如某企业设计某零件，零件的图纸标得非常清楚，有零件的代号、尺寸、零件组成，而且明确标明将两个零件铆接在一起的时候，铆接的扭力矩是每厘米15公斤，到了15公斤力矩之后，才能把它松脱，而在15公斤力矩以下不能松脱。
如图1-1所示：
图1-1某零件的设计图纸
但是仅仅知道上面这些数据还是不够的，这些数据只是说明了这个零部件的结果，仅仅做了验证实验，它并没有说明该零件如何制作，相当于仅仅告诉人们去什么地方，而没告诉他实现的路径，只凭借这个图纸进行制造生产，结果在实际生产后往往会出现产品品质不良，质量很难保证。
实际上，要生产这个产品，还需要参考作业指导书，如图1-2所示：
零件代号
品名
子零件
判定基准
100926050
支架
A0092607
A0092608
15kgf·cm
零件略图
作业布局图
1
使用设备
2号机
作业时注意要点
2
打孔径
φ6
1.铆接作业途中不得有作业中断
3
空压力
5kg/cm
2.测试准本阶段的试验品必须放入红色盒中
4
铆接时间
1秒
3.铜子直侵应用千分尺检查
5
夹具号
A-1号
6
铆接凸显
0.15
7
破坏
力矩
子零件代号
破坏力矩信
工序内检查基准
A0092608
23kgf·cm
准备时N=3个
加工中N=1个/50个
终了时N=1个
kgf·cm
kgf·cm
品质履历
发生月日
不良内容
发生原因
对策
担当者
7∶3∶10
铆接力矩仅用7kg力矩测试即可回转
由于未明确试测品冷置场所导致试制品退入
做出专用红色盒子
做成一目了然标准
××
∶∶
图1-2作业指导书
作业指导书是用以说明产品是如何制造的，包括产品的使用设备说明；员工在设备的前端，左手边和右手边分别放哪些零部件；并清楚说明，铆接好该零件，要用5公斤的力和1秒的铆接时间；为了保证质量，在生产过程中，必须检查它的力矩；每生产50个零件，员工必须测量一次力矩；生产到最后一个零件的时候，还要再次测量力矩；为此，还要设计员工每天生产的原始数据记录表，调试后再一次测量和检测是否达到标准。
总之，仅有设计图纸以及产品的结果规范，并不等于能够顺畅生产出好的产品。
新产品除了设计产品本身，以及绘制图纸，还要在设计过程中详细说明产品的工艺过程，如材料、设备加工条件等。
例如电脑、空调外部都是铸塑件，而中国很多企业生产不出来铸塑件，就是因为生产铸塑件的设备加工条件没有以文件的形式进行固化，而是存在老师傅的脑子里，只能靠老师傅凭借经验进行生产，具体材料比例、颜色调和等都找不到任何标准，对这样的产品生产过程进行控制，就出现很多问题。
工艺规范及设计规范与品质的关系
1．设计规范
设计规范，就是产品要达到的规格要求（含组件），即对产品的尺寸、颜色、材质、外观、安全规格、各种材料的含量、包装、功能、电路逻辑、电路图、电路布线图、软件等的要求。
含铅量
例如某产品的材质中不能含有铅，在国内对于含铅量可能还没具体要求，而欧洲对产品含铅量的要求比较高，如果含铅量超过一定的量，那么这个产品就是不合格的。
外观
很多产品的设计都对外观有一定的要求，例如对产品的颜色、型号、形状等都有一定的标准和要求。
安全
安全包括很多方面，例如是否达到环保的要求，是否绝缘耐压等。
包装
很多产品在包装上也有一定要求，例如是使用什么材质进行包装，因为某些产品如果包装不好，在运输过程中就会造成损坏。
另外，对产品能够实现的性能、功能、它的电路图、布线图、软件等被统称为设计规范。
2．工艺规范
工艺规范是为了实现设计规范而采用的具体加工方法，包括技巧与检查、测量方法（含部件）等。
加工流程、加工步骤、各工序需要用到的物料设备和资源、各工序加工技巧和需要达到的品质标准、检查测量方法等被称为工艺标准。
例如，九十三号汽油和九十七号汽油具有不同的标准。
我国为了环保，想推广欧III标准汽油，可是在一些地方却实施不了，因为那些炼油厂目前还没有生产欧III标准汽油的设备、设施和加工条件。
对很多产品来说，工艺过程本身的专利，恰恰就是这个产品的核心专利。
专利是很多种的，欧美企业是以产品本身的专利为核心的；韩国、日本企业的工艺专利很突出，它们能很好地提升产品质量，降低产品的成本。
因此企业在设计开发过程中，要用作业指导书和点检指导书，告诉工人怎么去点检、检测、组装、检查产品等。
如图1-3、1-4所示：
组装作业指导书PAGE
深圳工厂Vel.1.0OPERATIONSTANDARD1170-00
作业顺序
零件号、名称、作业内容
个数
ST（S）
夹工具、计测器、消耗品
AB014042E
从动齿轮
内侧
×1
2
AB0104IE
驱动齿轮
4个凸起部a与从动齿轮吻合后安装
×1
2
×
×
组装管理重点No.
重要指示
无
×
机种
B003.B004.B006.B007.B076-B
小机种
ALL
相关机件部番或制品机种改订联络相关区：
ST
4
改订日
改订记录
改订
承认
Adonis-C2
相关联络印
编制
1E
审查
承认
△
—
担当者
IE担
当者
制造部部长
制造部
△
△
工程名
本组1组立
指导书管理No.
0339
2002.12.14
△
根据NAD-ST-02202改订指导书说明
李艳
图1-3作业指导书
使用区
使用机种
名称
NO
分类
点检周期
生产部
Uranos-C
第一扫描器充输
检查夹具
B0512700KCl
Q
No
点检手顺
点检具
规格
类别
注意：
点检必须在电源ON30min进行
1
确认电脑是否在CRT画面
目视
CRT画面
定性
2
将4.0垫片和Master放在夹具本体底座前侧，按Enter确认数值是否在规格内
Master手、目视
-0.05～+0.05
定量
3
将3.0垫片和Master放在夹具本体底座前侧，按Enter确认数值是否在规格内
Master手、目视
-0.97～-1.03
定量
4
将3.0垫片和Master放在夹具本体底座前侧，按Enter确认数值是否在规格内
Master手、目视
-0.97～1.03
定量
5
按手顺2～4在夹具本体底座后侧测定，确认数值是否在规格内
Master手、目视
与No2～4规格相对应
定性
6
确认夹具各处有无灰尘、脏污
手、目视
无灰尘、无脏污
定性
7
确认夹具有无过校正期限
目视
无过期限
定性
8
确认夹具软件版本号
目视
Ver.3.0
定性
年月日
内容
改订
承认
改订
04.02.06
追加点检项目8
04.01.03
标准样式变更
副组长
GL
编制日
2002年10月
18日
编制人
副组长
审查
副班长
承认
GL
技术
承认
技术
GL
品保
承认
图1-4点检指导书
2.工艺规范及设计规范与品质的关系
工艺规范和设计规范是生产过程中两个相互联系的概念，它们的关系如图1-5所示：
图1-5工艺规范和设计规范的关系
工艺规范就是如何实践的路径，即原材料通过人、通过设备、通过检查测量方法、通过技巧和品质要求、通过加工方法、设备和加工流程，最后形成产品的过程。
有关产品的材质、外观、尺寸、颜色、成分、包装、电路软件等，这是属于产品设计的范畴；而人员、设备检测方法、技巧、品质要求、加工方法、加工流程等，是属于工艺的范畴。
要想生产出优秀的产品，不但要有出色的设计，而且还要有精良的工艺过程。
也就是说，设计规范只是告诉我们产品最终要达到的目标，而工艺规范则告诉了我们实现设计规范的具体做法及其实现路径。
如果制造过程缺乏标准和规范，那么在从原材料到变成产品的过程中就可以随意发挥了，这样生产出的产品品质就会很不稳定、不可靠。
前，国内有许多企业的产品设计都主要是对产品的设计规范本身进行设计，而工艺规范严重缺失，也就是在通过什么路径实现产品这一部分是空白的。
很多企业在进行新产品设计过程中往往喜好纸上谈兵，很少让工人师傅参与其中，这样设计出来的新产品问题点必然会很多。
品质是制造出来的，如果在制造过程中没有标准和规范，制造出来的产品品质也是不可靠的！
【自检1-1】
在新产品开发设计中一般会碰到什么问题？
____________________________________________
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____________________________________________
见参考答案1-1
新产品品质问题很多；开发时间长；开发后设计变更多；新材料不能及时提供、频繁更换供应商；设计的产品成本高；设计的产品制造非常困难；设计错误多：
图纸、BOM、工装；微小差异零部件太多；批量生产后，还因客户要求而频繁变更。
第二讲现在企业设计开发管理方式问题点
现在企业设计开发管理方式问题点
（一）设计包打天下
现在许多企业的设计开发管理方式如图2-1所示：
图2-1企业设计开发管理方式
现在很多企业的设计开发管理方案是：
设计部门出样机、样品，提供图纸、进行验证实验和产品认证（例如需要在中国销售，要进行3C认证；销售电器产品，要进行UR认证；销售到欧洲市场，要进行CD认证等），提供作业产品的物料清单，确定供应商等。
然后通过一个明显的交接过程，再交接给工程技术、采购、品管等部门。
工程技术部、采购部拿到交接任务后，再一次确认供应商，并由品管进行再次确认。
由于这种串联式的交接，使得新产品的开发时间变得很长，再加上缺乏工艺设计规范，导致产品的品质问题点非常多。
1.设计能力不足
在很多企业里都是设计部包打天下，这种管理模式是不可行的，因为设计部在以下方面的能力是严重不足的：
新材料采购
采购人员比设计人员更专业，设计部在新材料的采购方面无法超过采购部；
如何生产产品
在产品如何生产更方便、更好这方面，显然工厂里的师傅们、班组长们、技术人员们要比设计人员能力更强；
外包
接外包的供应商的技术人员和制造人员比企业的设计人员水平更高，更清楚怎么做能使得产品的质量更高、成本更低；
新材料特性的检验
一定是生产材料的供应商更专业……
总之，设计部门想包打天下是根本行不通的，因为它没有那么大的能力。
2.设计部的特点
设计部的特点是对产品的整体把握，但是对产品的具体把握，则远远不如其他部门。
设计部主要能提供如下成果：
①生产出样机；
②提供图纸；
③提供BOM；
④实验验证报告；
⑤软件等；
⑥标签与说明书；
……
设计常出问题的根本原因
（一）设计部包打天下易产生的问题
1.不专业、错误多
如果设计部包打天下，就会出现不专业、错误多的问题。
2.部门沟通出现问题
由于其他部门不了解设计过程，也不能配合设计，一方面设计部会责怪其他部门反应慢，另一方面其他部门又会嘲笑设计人员水平太差。
3.部门之间互相扯皮
由于在设计开发的初期不让其他部门介入，专业的事情不让专业人士做，全是设计部包办，造成了费力而不讨好，甚至部门之间互相抱怨扯皮的现象。
为了解决这样的问题，必须依靠企业各个部门团队作战。
（二）并行工程
从20世纪60年代开始，很多世界一流企业针对设计开发提出了并行工程方法。
并行开发的特点如下：
1.立项源头紧贴客户需求
并行开发就是从立项的源头、设计的开始构想起就紧贴客户需求。
2.密切合作
设计一旦立项了，就必须建立跨部门的运作程序，明确职责和权限，销售、设计、采购、制造、工艺、供应商、品管等所有部门都要介入。
并行开发实际上就是一种项目管理制度，不过比项目管理制度更详细、更具体。
新产品开发和工程建筑新产品的设计开发非常适合于采用项目管理制度。
3.同时并行
所有部门同时并行，让流程合理化，该合并的合并，该删除的删除，该简化的简化，该重组的重组。
另外还要实现技术信息的共享。
4.防患于未然
防患于未然是指预测生产该新产品可能会出现什么问题，然后去验证。
在设计开发过程中发现问题还要去纠正它，把每一个阶段的问题点都真实地记录下来，还要进行预测、验证、总结、跟踪。
（三）产品从开发到批量生产损耗
产品从开发到批量生产有很多损耗，随着时间的延长，损耗会越来越大，如图2-2所示：
图2-2产品的损耗
当设计师制作一两台样机时出现了问题，损失并不多，但一旦在产品批量生产的时候出现问题，损失是很大的。
更可怕的是，如果产品批量生产后销售到了市场上，因为产品出现质量问题，再进行全球召回，损失就更大了。
有些国家有产品召回法，当产品出现问题时要把产品全部召回进行重新调整或销毁，那对企业的损失是相当大的。
中国虽然目前还没有产品召回法，但对食品、医药和玩具控制比较严格，出现问题也要召回产品。
（四）低损耗导入措施
从图2-3看，产品从设计开发到批量生产，越到后面发现的问题越多，所导致的损耗越大。
那么如何降低损耗，使企业的损失达到最小？
有以下几个措施：
图2-3低损耗导入措施
并行开发
因为在新产品开发中，最让人头疼的是质量的稳定性和时间的不确定。
并行开发的目的是让新产品的开发时间变短，让问题在没有批量化生产前先暴露，从而使企业有更多的机会纠正问题，让产品的销路更好。
项目管理制度
即让每个部门都参与到新产品的开发过程中来，实施项目管理制度，责任到人。
进行完成度评价
对每一个阶段的完成情况进行记录和评价，发现问题及时解决。
开展品质预测活动（含供应商）
除了评价完成度之外，企业还可以开展品质预测活动，包括对供应商提供的产品品质进行预测。
应用统计技术
利用统计技术对每一个阶段的完成情况、人员数量以及时间等进行统计。
模块化设计
对每一个设计流程采用模块化设计并实施管理，及时检验和评估。
应用电脑技术
即用电脑技术实施管理，例如利用电脑技术制图，另外还可以采用数据库方法管理，实现资源共享，减少沟通时间，有效利用资源。
（五）并行工程缩短时间
并行开发工程可以缩短时间，减少机会成本。
并行开发也就是分配在批量生产时谁具体负责什么业务、在产品开发各阶段中就负责具体项目的推进。
并行开发和一般开发模式的区别如下：
1.一般开发模式
图2-4一般开发模式
一般开发模式是在立项的时候，由公司的精英层和设计部门策划，设计部设计，等设计样机、图纸、验证报表做出来之后，再通知工程技术部、制造部、采购部、品质保证部试生产；产品合格后进行批量化生产；最后再通知销售部准备营销。
整个模型是一个串联式的，如图2-4所示。
2.并行开发
图2-5并行开发模式
并行开发是在立项开始就展开市场调查，主要调查产品如何设计才能够符合市场需求，才能够打动客户。
也就是说，在决策的时候，市场部和品质保证部都要介入。
一旦项目立项，不仅设计部、技术部、工程技术部、工艺部、制造部、品质保证部、采购部、生产计划部、销售部要介入，包括海关，如果有进出口物料，还要邀请相关海关业务人员参加项目小组，直到批量生产。
在项目设计准备过程中，销售部门就开始进行准备，如确定何时向媒体透露情况，何时和客户洽谈，了解客户意向，告之产品动态，要求客户订货，等到产品设计出来时开始进行广告宣传等。
整个模型是一个并行式的，如图2-5所示。
3.并行开发模式和传统模式的区别
并行开发模式和传统模式相比，时间大大缩短，它没有明显的阶段性特点，没有明显的部门交接。
设计部门主管图纸、验证实验、设计规范、物料消耗清单的BOM等；产品安全认证由品管去认证，有问题与设计部沟通……
目前，.欧美、日、韩顶级企业都采用并行开发模式，国内一流企业（如华为、中兴等）也已经采用并行开发管理模式，还有一些企业正在进行这一方面的变革，但是还有更多的企业——可能99%以上的企业没有采用这种方法。
产品投入市场最担心的是什么
企业为新产品的开发和设计投入了大量的时间和精力，最终的目的都是为了将产品投放市场，从而获得利润回报，因此在新产品投入市场后，企业最担心的问题往往是：
该产品能否被客户接受，是否能够畅销。
要解决产品是否畅销的问题，企业在产品设计立项的时候就要以客户为导向，分析设计这个产品的原因以及客户的需求。
产品立项时要分析什么
（一）设计开发立项的种类
对于一个新产品的开发，刚开始的立项是非常重要的，并行开发在一开始就特别关注立项。
立项是在调查的基础上进行的。
设计开发一个产品有很多可能：
1.为了扩大某类产品的市场份额
如某类产品是企业的优势产品，为了保证这种优势，就要在这一类产品里找到市场空白，扩大该产品的市场份额。
例如生产国产车的A企业，其生产领域是价格在几万到二十万元之间的车型，而缺乏价格在七八万元档次的车型，因此该企业决定设计一款价格在七万到十万之间的车型，这个价位本来就属于该企业的生产领域，这款车型的生产就是为了扩大该企业在其自身领域里的市场份额。
2.中止某类产品的生产、替代该产品
有些产品已经销售了多年，客户已经逐渐厌烦，因此企业要在产品原来的基础上再进行一些变革，增加一些新的性能，然后去替代原有产品，从而中止原有产品的生产。
上面两种设计开发产品的原因一个是企业的主观意愿，一个是社会的要求。
如汽油为从欧II提到欧III是因为环保要求的提高，是因为国家、社会的要求，所以企业只能用新产品替代老产品。
3.在原来基础上追加性能
在原有某个产品上追加一些新的性能，这样产品的售价可以得以提高。
4.降低价格，获得更多客户
还有一类是为了降低价格而进行的设计变更。
例如某款汽车，其原来的汽车轮胎比较宽，现在把轮胎宽度缩减一厘米，或者减少某些配置，从而推出第二代、第三代汽车产品，价格也比原来便宜几万元。
对企业来说，产量变大后，固定费用摊薄了，同时企业进行了很多设计变更，替换了一些材质，在保证安全和质量的情况下，降低了费用，原来一部汽车售价20万元，现在售价变为15万，通过降价使产品生命周期延长，同时赢得更多的客户，从而不用很多的投入就可以继续获得收益。
5.设计针对性产品
为了阻击竞争对手，有的企业特别设计了针对性的产品，例如竞争对手的某个产品很畅销，为了不使本企业的品牌萎缩，企业就设计一个与竞争对手的产品非常接近的产品，因为竞争对手已经抢占了先机，所以一般企业会以较低甚至亏本的价格进行销售。
6.丰富公司产品系列
有的公司是为了丰富公司的产品系列而开发新产品。
7.因工厂开工不足，而开发新品
还有一种特殊情况是因为企业现在开工不足，被迫开发一些新产品，促使营业额提高，等等。
总之，设计开发要进行立项，要设定明确的目的。
（二）企划意图与背景
企业在设计新产品时，要明确企划的意图和背景，在进行企划的时候要考虑以下几点：
1.企划意图
设计产品时要明确企划意图，如是为了增加新品种，还是为了增加目标，或者是为了增加营业额，增加利润……
2.背景
要考虑该类产品市场环境：
①这类产品面对的是什么样的客户？
②这类产品的客户群是哪一类，它以前的销售额是多少？
③替代它后凭借什么能提升销售额？
④在目前市场上
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