产品开发与项目管理.ppt

产品开发与项目管理 2020 3 14 2 本章目标 学习完本章后 你应当了解 产品寿命周期的概念及其各阶段的特点产品选择要经过的各个阶段产品开发系统价值工程的概念项目的可行性研究技术经济分析的方法大型项目管理的3个阶段PERT和CPM的分析计算 2020 3 14 3 1新产品开发与企业的R D 一 产品开发的原因产品开发对一个组织能够实现其目标的程度有战略性的作用 它是影响顾客满意度 产品质量及生产成本的主要因素 组织开发产品或服务的原因 通过提供新产品或服务加强竞争力 增加营业额和提高利润 增加工作岗位 2020 3 14 4 二 现代企业的研究与开发 R D 主要包括 基础研究其目的是推动一门学科的知识水平 而没有任何商业应用目的 应用研究目的是实现商业应用 技术开发研究目的是将成果转化为有用的商业用途 三 产品生命周期与R D在产品生命周期的不同阶段 R D的内容 重点及数量都有不同变化 2020 3 14 5 四 新产品开发面临的压力估计每开发25个产品只有1个成功 而原始设想可能有2000多个 图1 开发失败的原因 没有潜在的用户和需求不能满足需求或功能过剩营销策略不当 2020 3 14 6 2产品开发 一 企业技术系统活动1 产品开发过程与开发方法 2020 3 14 7 2 企业技术系统的构成企业技术系统是承担技术开发任务的子系统 属R D中的技术开发范畴 Y 模型中右边是工程链和左边是管理链 产品开发过程主要体现在 Y 模型中的工程链的前段 2020 3 14 8 二 产品开发对生产过程成本的影响产品生命周期的缩短 研制周期的稍长 图2 产品开发时间的构成及其优化 图3 2020 3 14 9 产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成 图4 结论 产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大 它几乎占用了60 的开发时间 决定了70 的成本 2020 3 14 10 三 产品设计原则 不同方式 考虑产品的寿命周期 设计用户需要的产品制造设计 面向可制造性的设计与装配 DFM DFA 再循环设计 DFR 再制造 指拆卸下旧产品中的某些部件 在新产品中再度使用 20世纪工业的标志是装配线 21世工业的标志可能是拆卸线 稳健性设计 田口方法 指那些由于生产或装配的小变化不会严重影响产品质量的设计 或是由于产品使用环境的变化而故障率很低的设计 并行工程 CE 计算机辅助设计 CAD 模块化设计 2020 3 14 11 四 服务设计 1 服务设计与产品设计的区别服务设计更重视不触摸因素 如思维的清醒程度 气氛 服务的创造与传递很多是同时的 这时抢在顾客之前发现和改正服务中的错误更难 因此 员工培训 流程设计及与顾客的关系显得特别重要 服务不能有存货 这限制了它的柔性 并使生产能力设计显得非常重要 服务的高度可见性 给流程设计增加了额外要求 有些服务业进退阻力小 这给服务设计增加了额外压力 必须进行创新并考虑成本效果 便利性是服务设计的一个主要因素 因此选址对服务设计很重要 2020 3 14 12 2 服务设计法则服务策略决定服务的性质和重点及目标市场 也决定了服务设计 服务设计者应根据组织提供服务的能力 目标市场顾客的要求和期望等信息设计服务传递系统 即工具 流程 提供服务所需的全体人员 遵循一条简单 统一的主题如便利性或速度 有助于全体人员共同协作 确定系统能够处理服务要求中的任何预期变化 要有设计特征 进行检查确保服务是可靠和始终优质的 系统设计要方便用户 这对自我服务系统更有用 2020 3 14 13 服务要求的变化程度 与顾客接触并卷入传递系统的程度 它们会影响到服务的标准化或必须定制的程度 服务设计的两个关键点 表1 2020 3 14 14 QFD是将顾客的要求融入产品或服务开发流程的一种结构性方法 把顾客的要求 是什么 转化为与产品或服务有关的技术指标 如何解决 形成一个矩阵 图5 在主体矩阵上增加附加特征 如重要性衡量或竞争性评估等 以拓宽分析范围 这就形成了质量屋 图6 五 质量功能展开 QFD 2020 3 14 15 六 可靠性 提高可靠性的方法 改善零件设计提高生产和 或装配技术增加检测利用备用部件改善防护维修程序提高用户受教育程度改善系统设计 可靠性是衡量在一系列给定条件下 一种产品 零件或系统执行目标功能的能力 它与故障常常联在一起 2020 3 14 16 在产品和服务设计领域的运作战略中 有4点最有助于提高竞争力 加大R D的投资将某些侧重点从短期行为转向长期行为致力于连续的提高 而不是采用 大爆炸 的方法 好比努力缩短产品开发周期 龟兔赛跑 2020 3 14 17 3工艺 生产流程 设计 工艺选择是一个组织用来生产产品和提供服务的方法 它在生产系统设计中的作用 图7 一个组织如何进行工艺选择取决于该组织的工艺战略 其关键点有 自制或外购的选择资本的密集度工艺柔性 2020 3 14 18 一 自制或外购 这是工艺计划的第一步 一般需要考虑以下因素 已有生产能力专业技能质量 专业工厂提供的产品经常比一个公司自制的质量要高 当对质量有特殊要求或对质量进行更直接的控制时 通常企业决定自己生产部件或提供服务 需求特性 产品需求较高且稳定 自制更适合 成本 2020 3 14 19 二 运作类型 运作类型反映了 资本的密集程度 即组织用以加工产品或提供服务的机器和劳动的组合 连续和半连续 重复性 加工 产出的高标准化导致了生产方式和设备的高标准化 一般来说 这种类型系统生产的产品是应存货需要而非顾客订单生产的 间歇式加工 其典型特征是 满足多种加工需求的通用设备 技术高或技术一般的操作工人以及比多数连续加工更窄的管理跨度 有两种类型 批量生产工艺专业化生产 2020 3 14 20 表产品 工艺矩阵 PPM 品种差异性低 物流连续性高 工艺选择的一个核心概念就是使产品需要和工艺能力相匹配 2020 3 14 21 三 自动化 自动化是拥有传感器和控制设备 能够实现自动操作的机器 工艺设计中的一个关键问题是 是否要实现自动化 实现多大程度的自动化 自动化特点优点 保证质量 降低变动成本 减少人为因素的影响 缺点 固定成本高 需要高产量来分摊高成本 缺乏柔性 工人害怕自动化会使他们失业 因而给生产率和士气带来负面影响 2020 3 14 22 2 自动化的3种类型 固定型 其刚性最强 低成本和高质量是其主要优势 产品缺少丰富性以及产品 工艺的较大改变需要很高的成本是其只要缺陷 可编程型 采用包含作业顺序和没一作业具体细节的计算机程序所控制的高成本通用型设备 改变作业的难易程度由计算机程序改变的难易程度决定 程序改变时需要一段停工期 它能够经济地小批量生产较大范围低产量产品 数控机床和工业机器人是这类自动化的应用 柔性自动化 由可编程自动化转变而来 所用装备的通用程度比前者低 但其换产时间更少 几乎能允许设备持续运转和产品灵活变化 而无需生产批量性要求 2020 3 14 23 柔性自动化的几种不同形式 制造单元 由一台或数台数控机床组成 能够生产一组相似的部件 这些机器常由自动物料递送装置连接在一起 柔性制造系统 FMS 由一组包括计算机监控装置 CPM CPC 自动物料递送装置 AGV 机器人 Robot 以及其它自动化加工设备在内的机器组成 计算机集成制造 CIM 是一个运用集成的计算机系统将众多生产加工活动 包括工程设计 FMS和产品计划与设计联系在一起的系统 2020 3 14 24 四 工艺选择与运作战略 工艺选择需要一定的工程专业知识 从长远来看 要雇用和选拔有管理和技术双重知识的人来从事生产经理的职位 而从短期来看 经理要与技术专家协作 搞清复杂的工艺设备和技术的优缺点 最终自己作出决策 自动化程度增加的一个重要结果是其对企业成本结构的影响 经理做决策时要谨慎 柔性在工艺选择中并不总是最好的选择 柔性的系统和装备通常更昂贵 而生产效率不如柔性低的装备 在某种情况下 由于产品处于成熟期 设计变动少 产量稳定 过分的柔性是不必要的 决策者选择柔性系统有两条理由 需求多变或者需求存在着不确定性 两条都可以通过提高预测的准确性来消除 2020 3 14 25 4项目管理 对于大型复杂产品 其生产方式一般采用固定位置布置组织生产 相应的计划主要是进度计划 即满足规定的交货期 而数量计划是次要的 控制主要是对进度 成本和质量等要素的控制 本节要点 项目的基本概念项目的计划方法网络计划的优化和修改 2020 3 14 26 1 项目和项目管理的概念及特点 项目定义 项目是为完成某一独特的产品和服务所做的一次性努力 项目特点 一次性 项目有明确的开始时间和结束时间 当项目目标已经实现 或因项目目标不能实现而项目被终止时 就意味着项目的结束 独特性 项目所创造的产品或服务与已有的相似产品或服务相比较 在有些方面有明显的差别 项目要完成的是以前未曾作过的工作 所以它是独特的 一 基本概念 2020 3 14 27 2 项目基本属性 过程的一次性运作的独特性目标的确定性组织的临时性和开放性成果的不可挽回性 项目管理定义 项目管理是在项目活动中运用知识 技能 工具和技术 以满足和超过项目干系人对项目的需求和期望 项目管理就是把各种资源应用于项目 以实现项目的目标 资源 一切具有现实和潜在价值的东西自然资源和人造资源 内部资源和外部资源 有形资源和无形资源人力和人才 man 材料 material 机械 machine 资金 money 信息 message 科学技术 methodofS T 及市场 market 等 项目管理作为方法和手段 也是资源 2020 3 14 29 二 项目计划方法 项目计划的甘特图方法项目计划的网络计划方法 2020 3 14 30 网络计划技术的概念和特点 概念 是以工序所需时间为时间因素 用描述工序之间相互联系的网络和网络时间的计算 反映整个工程或任务的全貌 并在规定条件下 全面筹划 统一安排 来寻求达到目标的最优方案的计划技术 2020 3 14 31 特点 直观性强 可形象反映工程全貌 主次 缓急清楚 便于抓住主要矛盾 可利用非关键路线上的工作潜力 加速关键作业进程 因而可缩短工期 降低工程成本 可估计各项作业所需时间和资源 便于修改 可运用电子计算机运算和画图 缩短计划编制时间 2020 3 14 32 实例 家务工程 夫妇两人安排家务 要求在上午九点开始 至十一点半以前结束 然后出门开会具体家务所需时间为 洗衣3小时 烧饭1小时 吃饭半小时 现表示如下 2020 3 14 33 几种安排方法 串联方法并联方法分段并联方法 T 4 5T 3 5T 2 5 网络计划技术的基本思想并不奥秘 2020 3 14 34 实例小结 从科学的观点分析 家务劳动也是一项工程 称家务工程 洗衣 烧饭 吃饭为各道工序 总目标是从上午9 00到11 30 要完成洗衣等三道工序活动 关键工序是洗衣作业 3小时 已超过计划容许的时间限度 应想办法挖潜 革新 研究时差 利用机动时间 保证缩短关键工序时间 使全部活动按时完成 进行技术革新 买一台洗衣机 从手工洗衣改为用机器洗衣 从用肥皂洗衣改为用皂粉洗衣 2020 3 14 35 2 网络图的组成 1 工序 作业 活动 2 事项 事件 结点 3 路线 2020 3 14 36 1 工序 作业 活动 定义 指一项有具体内容的 需要人力 物力 财力 占用一定空间和时间才能完成的活动过程 虚活动 作业 只表示作业之间相互依存 相互制约 相互衔接的关系 但不需人力 物力 空间和时间的虚设的活动 示例1 示例2 先行活动 后续活动和并行活动 2020 3 14 37 2 事项 事件 结点 定义 工程 计划 的始点 终点 完成点 或其各项作业的连接点 交接瞬间 表示方法 i i 结点编号 表示事项时间大致顺序自左向右自上向下排列 一般以正整数表示 一个结点只有一个编号 各结点不允许重复使用一个编号 2020 3 14 38 3 路线 定义 从网络图始点开始 顺着箭头方向前进 连续不断地到达终点的一条通道称为网络图的一条路线 各条路线所需的周期为对应的作业时间之和 关键路线和关键工序 概念 网络图中所需工时最长的路线称为关键路线 关键路线上的工序称为关键工序表示方法 关键路线及工序常用双线表示注意 关键路线的完成时间决定整个工程的完工时间 关键路线不只一条 关键路线越多 组织工作越好 安排越紧凑 关键路线与非关键路线可以转化 2020 3 14 39 网络图是有方向的 不允许出现回路直接连接两个相邻结点之间的活动只能有一个一个作业不能在两处出现箭线首尾必有结点 不能从箭线中间引出另一条箭线网络图必须只有一个网络始点和一个终点各项活动之间的衔接必须按逻辑关系进行 3 网络图的绘制原则 2020 3 14 40 网络图是有方向的 不允许出现回路 1 2 3 4 5 B A C D E 错 2020 3 14 41 直接连接两个相邻结点之间的活动只能有一个 3 5 4 3 4 5 3 3 D C B A D C B A 错 对 2020 3 14 42 箭线首尾必有结点 不能从箭线中间引出另一条箭线 14 13 12 11 13 12 11 配砂 造型 造型 配砂2 配砂1 对 错 2020 3 14 43 网络图必须只有一个网络始点和一个终点 2 3 5 4 3 1 4 5 3 2 1 错 对 2020 3 14 44 4 网络图的绘制步骤 1 定义各项作业 工作 恰当地确定各项工作范围 以使网络图复杂程度适中2 编制工作表 示例 1 列出各项作业清单 2 确定或估计各项作业时间 3 表明各项作业之间的逻辑关系3 画网络图 1 确定各项作业层次 无紧前作业的层次为1 其它各作业层次数 紧前作业层次中最大者 1 2 画草图 3 画正图 4 进行结点编号 2020 3 14 45 工作表编制 某新产品推销工作计划表 2020 3 14 46 网络草图 图1 图3 图2 A B K A I C J H G E D C B I H G E D C B A 2020 3 14 47 网络正图 1 4 3 5 6 8 9 2 7 0 2 6 2 6 15 19 12 0 2 0 2 2 5 6 10 2 9 15 19 0 2 2 8 15 12 2 12 2 6 2 12 5 0 0 2 2 12 12 15 15 2 19 19 11 11 8 7 6 12 6 15 8 11 7 4 6 15 11 15 7 11 B 6 2 I H D G E C A 2 2 K L J 7 4 10 3 4 3 4 2020 3 14 48 5 网络时间计算 1 作业时间确定 2 结点时间参数 3 作业时间参数 4 时差 2020 3 14 49 1 作业时间确定 单一时间估计法三点时间估计法 乐观时间a 顺利情况所需最短时间最大可能时间m 正常条件下所需时间悲观时间b 不正常条件所需最长时间 a 4m b 6 b a 6 作业平均时间 t 作业时间标准差 标在网络图中 2020 3 14 50 结点最早开始时间结点最迟结束时间 2 结点时间参数计算 2020 3 14 51 概念 保证该结点先行作业能够完成的前提下 从该结点开始的各项作业最早开始时间 表示方法 ES i 作业 i j 箭尾结点最早开始时间ES j 作业 i j 箭头结点最早开始时间计算规则 由始点开始 由左至右计算ES 1 0ES j max ES i t i j 图上表示法 结点最早开始时间 i j ES 结点号码 2020 3 14 52 结点最迟结束时间 概念 即保证该结点后续作业都不延误的前提下 该结点前边的先行作业最迟结束时间 表示方法 LF i 作业 i j 箭尾结点最迟结束时间LF j 作业 i j 箭头结点最迟结束时间计算规则 由终点开始 自右至左计算LF 终点 ES 终点 LF i min LF j t i j 图上表示法 i j LF 结点号码 2020 3 14 53 3 作业时间参数的计算 作业最早开始时间ES i j ES i 作业最早结束时间EF i j ES i t i j 作业最迟结束时间LF i j LF j 作业最迟开始时间LS i j LF j t i j 2020 3 14 54 4 时差 概念 结点或作业在不影响总工期的前提下 可以推迟的最大延误时间 结点时差 S i LF i ES i 作业时差 总时差 在不影响总工期 即不影响其紧后作业最迟开始时间的前提下 作业可推迟开始的一段时间 S i j LS i j ES i j LF i j EF i j LF j ES i t i j 单时差 在不影响紧后作业最早开始时间前提下 可推迟的时间 Sf i j ES j ES i t i j 2020 3 14 55 6 关键路线确定 作业时间之和最长的路线结点时差为0的结点联结的路线关键作业 时差为0的作业 组成的路线对于随机型网络图 其关键路线是在规定工期内按期完工概率最小的路线 2020 3 14 56 7 计算完工期及其概率 完工期平均值T t关键作业完工期均方差 T2 2关键作业 T 2关键作业设预定工期为D 按预定工期完成的概率P T D D T T 2020 3 14 57 完工期及其概率计算示例 T 19 T C2 J2 K2 L2 0 332 2 672 1 332 02 3若D 17 P T 17 17 19 0 67 1 0 67 25 14 3若D 20 P T 20 20 19 0 33 62 93 3若D 21 P T 21 21 19 0 67 74 86 3若D 19 P T 19 50 2020 3 14 58 次关键路线对完工期的影响 不仅注意关键路线的完成 而且要注意如期完成概率小的次要关键路线示例 处理方法T关键路线 T次要关键路线或大部分工作为共同工作时 以关键路线为重点控制对象 若不具备上述条件 采用蒙特卡洛模拟方法根据每个作业时间分布 随机选取作业时间 每计算一次得到一个关键路线 T和 上述过程重复上千次某作业的关键度 成为关键作业的次数 总模拟次数 2020 3 14 59 三 网络计划优化 网络计划的优化 就是在满足一定条件下 利用时差来平衡时间 资源与费用三者的关系 寻求工期最短 费用最低 资源利用最好的网络计划过程 通常有 时间优化时间 费用优化时间 资源优化 时间优化就是不考虑人力 物力 财力资源的限制 寻求最短工期 这种情况通常发生