《生产运作管理》第四章研发与新产品

生产运作管理Productionandoperationsmanagement,章节目录,第一章现代生产运作管理概论第二章生产过程组织第三章流水线、成组技术和柔性制造系统第四章研究、发展与企业新产品第五章工作研究和工作设计第六章生产计划管理第七章从MRP到ERP第八章项目管理和网络计划技术,章节目录,第九章质量管理第十章物流、库存和供应链管理第十一章设备综合管理第十二章其他先进生产技术第十三章生产现场管理,第四章研发与企业新产品,第一节研发与技术创新管理第二节企业新产品第三节新产品设计第四节生产技术准备,第一节研发与技术创新管理,一、研究与发展（RD）分类和特征研究是针对某个主题的科学知识进行大量的、系统的、反复的探索，通过对事物现象的周密调查与反复思索而揭示出事物的本质。（探索未知）发展（或开发）是指运用科学知识对基本思想、基本原理作进一步的发展，以产生一种新的物质形态。,如袁隆平院士从1960年起对水稻的育种进行研究；经过十多年的努力终于培育（开发）出了“杂交水稻”，被称为“中国杂交水稻第一人”。（一种研究）因而，研究是探索未知，发展或开发则是从潜在的或基本的因素中创造出某种具体的物质形态（如新产品、新工艺、新材料等）。人们往往习惯把研究与发展统称为科学研究。,分类,三种研究发展的特征比较表,二、技术创新及动态模型技术创新概念1技术创新的定义技术创新是为了满足社会需要而对现有知识新的综合，是新技术第一次商业性应用，也是科学直接转化为为生产力的阶段。（科学是重于认识世界，技术则是改变世界）技术创新主要是指产品创新、工艺创新和扩散。,产品创新是指技术上有变化的产品的商品化，它可以是完全新产品，也可以是对现有产品的改进。工艺创新是指一个产品的生产技术的重大变革，它包括新工艺、新设备及新的管理和组织方法。扩散是指创新通过市场或非市场的渠道的传播。,技术创新的动态模型（U-A）,该模型由美国学者utterback和abernathy提出，所以称为U-A模型。1.变动阶段：主要是产品创新，解决产品本身技术设计问题2.过渡阶段：为了扩大市场，生产更多产品，主要关注生产过程，生产工艺创新。3.稳定阶段：产品性能和生产工艺趋于稳定。,（三）二次创新的动态模型UA模式适用于自主创新。但由于科技基础结构、技术能力、经济发展水平、教育和文化等诸方面所存在的差异，发展中国家的自我技术发展能力往往是从发达国家引进技术的基础上，通过消化吸收积累而成的。其创新的基本模式是引进、消化、吸收先进技术为基础的二次创新模式，是发展中国家的必然选择。,二次创新动态模型,三、企业应适应国家加快实施创新驱动发展战略的新常态创新是推动一个国家和民族向前发展的重要力量，也是推动整个人类社会向前发展的重要力量。,面对全球新一轮科技革命与产业变革的重大机遇和挑战，中共中央、国务院在2015年分颁布了关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见的文件，已把创新发展作为一种国家战略来推广，最近又把“大众创业，万众创新”作成行动重点，在这样的大环境和新常态下，企业更应把技术创新作为实现自身发展的一种新机遇。,国家为鼓励企业实施技术创新将出台许多新的优惠政策：如在完善企业为主体的产业技术创新机制方面，对市场导向明确的科技项目由企业牵头、政府引导、联合高等学校和科研院所实施。鼓励构建以企业为主导、产学研合作的产业技术创新战略联盟。,更多运用财政后补助、间接投入等方式，支持企业自主决策、先行投入，开展重大产业关键共性技术、装备和标准的研发攻关。开展龙头企业创新转型试点，探索政府支持企业技术创新、管理创新、商业模式创新的新机制。完善中小企业创新服务体系，加快推进创业孵化、知识产权服务、第三方检验检测认证等机构的专业化、市场化改革，壮大技术交易市场。,优化国家实验室、重点实验室、工程实验室、工程（技术）研究中心布局，按功能定位分类整合，构建开放共享互动的创新网络，建立向企业特别是中小企业有效开放的机制。探索在战略性领域采取企业主导、院校协作、多元投资、军民融合、成果分享的新模式，整合形成若干产业创新中心。加大国家重大科研基础设施、大型科研仪器和专利基础信息资源等向社会开放力度。,在提高普惠性财税政策支持力度方面，坚持结构性减税方向，逐步将国家对企业技术创新的投入方式转变为以普惠性财税政策为主。统筹研究企业所得税加计扣除政策，完善企业研发费用计核方法，调整目录管理方式，扩大研发费用加计扣除优惠政策适用范围。完善高新技术企业认定办法，重点鼓励中小企业加大研发力度。,企业在技术创新方面要注意提高创新设计能力。在传统制造业、战略性新兴产业、现代服务业等重点领域开展创新设计示范，全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计技术。国家计划要加强设计领域共性关键技术研发，攻克信息化设计、过程集成设计、复杂过程和系统设计等共性技术，开发一批具有自主知识产权的关键设计工具软件，建设完善创新设计生态系统。,建设若干具有世界影响力的创新设计集群，培育一批专业化、开放型的工业设计企业，鼓励代工企业建立研究设计中心，向代设计和出口自主品牌产品转变。发展各类创新设计教育，设立国家工业设计奖，激发全社会创新设计的积极性和主动性。,第二节企业新产品,企业新产品开发是企业研究和发展的重点，包括物质形态和非物质形态新产品的研究开发，是企业的创新活动。创新既是一种思想，又是一种行为或活动，还是一种成果。创新成果是通过创新行为或创新活动产生的。新产品是在这种创新思想指导下从事创新活动所取得的成果。,一、新产品的概念和核心竞争力（一）新产品概念新产品对企业来说应该是本企业新生产的或过去生产的产品不具备这些使用功能和性能的产品。,（二）核心竞争力的概念在普拉哈拉德和哈默尔看来，核心竞争力首先应该有助于公司进入不同的市场，它应成为公司扩大经营的能力基础。其次，核心竞争力对创造公司最终产品和服务的顾客价值贡献巨大，它的贡献在于实现顾客最为关注的、核心的、根本的利益，而不仅仅是一些普通的、短期的好处。最后，公司的核心竞争力应该是难以被竞争对手所复制和模仿的。企业核心竞争力本质是企业特有的知识和资源。,企业核心竞争力的特征如下：独特性。增值性。延伸性。动态性。综合性。不可模仿性。,二、新产品开发的方式独立开发方式合作开发方式技术引进方式自行开发与技术引进相结合的方式企业开发新产品，可根据企业创新资源（人力、物力、财力及信息资源等）情况，选择适当的新产品开发方式。,三、新产品开发的程序新产品开发程序的一般步骤1、构思、计划期2、新产品方案的评估与选择期3、新产品设计开发期4、生产技术准备期5、商业性投产和市场营销新产品开发过程需要耗费大量的资金，企业若要降低研发费用和加快研发进度，必须严格遵守新产品开发程序。,（二）流程性材料的开发及程序1概述流程性材料（由流程式生产过程生产）的新产品开发，由于其本身的特性，与硬件（由加工装配式生产过程生产）新产品开发有些不同。流程性材料的新产品开发程序为：新产品构思-实验室试验-中间试验-商业性投产和市场营销。,它与上述新产品开发的一般步骤的区别在于，产品的性质和习惯的称谓。它的产品设计，强调的是配方的确定，一般可认为是原料品种、各种原料配合的比例及反应（生产）条件的确定等。而配方的确定一般先要经过实验室试验、中间试验等。它没有产品图样的概念。它的生产技术准备强调的是，工艺方案（生产配方、生产工艺条件等），设备的试验及制造、安装等。,流程性材料有许多是中间产品（或称原料产品），也有一些是终端产品。中间产品如纺织工业上的新型纤维材料，某些新的化工材料如药物中间体，它们的终端产品分别为纺织面料、服装和药品。,在市场经济体制下，只有当它们的终端产品被市场认可时，中间产品才具有价值。因此，当原料产品的新产品开发成功后，还要关注和积极参与整个产品链的新产品开发。当然，这样需要较长的时间和较多的投资，一旦成功，其经济效益和社会效益都会十分巨大，甚至可以形成一个新的产业。,2流程性材料开发中的重要一环中间试验（简称为中试）由于我国较长时期处于计划经济体制下，许多科研成果被束之高阁，不能形成生产力，主要是因为忽视了中间试验这一环节。中间试验是指经初步技术鉴定或实验室阶段研试取得成功的科研成果到生产定型以前的技术经济活动。这些技术经济活动主要是指为了企业技术创新的实现，通过建立生产经营微系统进行的一系列技术试验活动、生产试验活动和市场营销试验活动。,中间试验要在近似于生产的环境中进行，要建立一定装置、机组、车间或试验基地。如制药行业，当药品研发的实验室工艺完成后，即药品工艺路线经论证确定后，一般都需要经过一个比小型实验规模放大50100倍的中试装置进行放大，以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律，并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。,不仅如此，中间试验得以进行必须有技术试验、生产试验和市场营销试验所需要的各种人员、各种物料、信息、资金及相应的采购、销售组织等，这些要素还要动态地有机地结合起来，即组成一个类似于工业企业的生产经营系统。由于这个系统在规模上远小于工业企业的生产经营系统，所以可称之为生产经营微系统。,对中间试验的重视除了在观念上进行更新外，国家支持技术创新的措施必须要跟上。有学者提出，国家有必要加强面向社会的中间试验基地的建设。这是因为，从发明到商业化产品的路途是漫长的，实验室试验、中间试验往往必不可少。,多数个体发明者根本不具备中间试验的条件，而潜在的技术买主对于不成熟的技术，又很难做出决断，这就陷入一个怪圈。为了推动自主创新，国家除了兴建重点实验室之外，还非常有必要加强面向社会的中间试验基地的建设，尤其是采用开放共享方式、主要为中小企业和个体发明者服务的中间试验基地。,第三节新产品设计,新产品设计工作是指从确定新产品设计任务开始，到确定产品具体结构，直到画出图样的一系列技术工作过程。新产品设计决定了产品内在结构、性能及各种质量特征，关系到产品的生产技术水平、生产效率和制造成本、使用费用，是影响企业经济效益和社会效益的重大因素。新产品设计由技术部门负责实施。,一、新产品设计的方式和基本要求新产品设计的方式主要有：自行设计、仿制设计、外来图样设计（即企业用外单位或用户提供的产品图样进行的新产品设计工作）、自行研究与技术引进相结合的设计（即新产品设计一部分采用本企业的研究成果，一部分采用引进技术）、老产品改进设计。,新产品设计过程，是将产品构思方案转化为具体的产品，要详细地设计产品的结构和零部件组成。它应将定性化的结构方案细化成定量的具体结构，并对具体的结构参数进行比较、计算，最终确定主要尺寸、材料、零件空间布置等。它主要包括：编制设计任务书、技术设计和工作图设计3项内容。,（1）编制设计任务书。设计任务书是新产品设计的指导性文件，它的主要内容包括：确定新产品的用途、适用范围、使用条件、使用要求，其本质是产品标准、主要技术参数、设计原则、基本结构和特征以及与国内外同类产品的比较分析等。,（2）技术设计。将已批准的设计任务书具体化，用总图、系统图、明细表和说明书等概括形式表现出来，并对新产品进行详细技术经济分析。1）总体设计。2）功能结构设计。3）技术设计评审,（3）工作图设计。绘制出试制和生产用的全套图纸和技术文件，提供有关生产、工艺上所需的全部技术文件，为产品的制造和装配提供准确的依据。在上述每项工作结束后，都必须经过一定的评审过程，才能进行下一项工作，以确保新产品设计的工作质量。,三、计算机辅助设计现在计算机辅助设计在产品设计中已成为了新常态。所谓计算机辅助设计，就是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。,CAD系统组成：通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础，主要设备有：计算机主机，图形显示终端，图形输入板，绘图仪，扫描仪，打印机，磁带机，以及各类软件，近来有关部门计划组织开发一批具有自主知识产权的关键设计工具软件，这样能使我们的CAD系统更完善。,CAD带来的收益包括：可用CAD系统来改善最终产品、子装配以及零部件的可视化，加快了设计过程；CAD软件可提高产品设计的准确性，减少了错误；CAD系统可使设计（包括几何与尺寸、物料清单等）文档化变得更容易、更稳定；由CAD产生的图形形状数据还可直接生成NC数据和用来编制控制机器人的程序。,第四节生产技术准备管理,一、生产技术准备概述生产技术准备概念生产技术准备工作是企业在开发和设计新产品、改造和整顿老产品、采用新技术和改变生产组织时，在正式投产前都需要进行一系列生产技术上的准备工作。,生产技术准备工作的任务1以最快的速度、最低的费用开发出适销对路的产品。2作好企业产品、技术和生产方式新旧交替的准备工作，实现有条不紊的转变。新老产品转产过度的三种方式：停产过度（老产品全停）平行过度（老产品不停）不停产过度（老产品逐步减少）3.保证产品设计、制造和使用的经济性4.提高企业的生产技术水平和经济效益。,生产技术准备工作的主要内容生产技术准备工作的内容随着生产技术对象的特点而有所不同，一般应包括以下几个部分,1.产品和技术的调查、研究和试验。2产品的设计、试制和鉴定。3工艺准备和工装（即工艺装备）制造。（以机械制造最典型）4原材料、外购件、外协件的准备工作。5生产技术准备的组织与计划。,二、生产工艺准备,1、产品图样的工艺分析和审查产品图样的工艺性分析与审查，是根据工艺技术上的要求和企业生产条件以及可利用的外部条件，来评价新产品设计是否合理，加工条件是否具备，企业制造该产品是否能获得良好的经济效益。不但要考虑设计上的先进性和必要性，还要考虑工艺上的可能性和经济性。,2、制定工艺方案工艺方案是规定了全部工艺准备工作应遵循的基本原则以及产品试制中的技术关键和解决方法的纲领性文件。,工艺方案的主要内容包括：规定设计产品试制及过渡到批量生产或大量生产的质量标准；规定工艺规程的编制原则及形式；制定关键性工艺的解决方案和选定试验研究的课题；规定工艺装备的设计原则和工艺装备系数；确定生产组织形式和工艺路线；分析工艺方案的经济效益；估计工艺准备工作量，规定工艺工作计划。,3、制定工艺文件工艺文件包括；工艺规程、工艺装配图、工时定额、原材料消耗定额等。其中，最主要是工艺规程。它是具体指导工人进行加工制造的操作文件。其主要内容为：产品及其各部分的制造方法和顺序、设备的选择、切削规范的选择、工艺装备的确定、劳动量的确定、设备调整方法、产品装配与零件加工的技术条件等。,工艺规程的主要形式有：（1）工艺路线卡（工艺过程卡）。（2）工艺卡。（3）工序卡（操作卡）。（4）工艺守则（操作规程）。,4工艺装备的设计和制造工艺装备简称工装，是制造产品所用的各种刀具、量具、模具、夹具、辅助工具的总称。合理选用工艺装备，对保证产品质量、提高劳动效率、改善劳动条件具有重要作用。,工艺装备设计和制造，工作量大，成本也较高。在机械制造企业中，专用工艺装备的设计制造占整个生产技术准备工作量的50%（成批生产）80%（大量生产）；工艺装备费用占产品成本的10%15%。,在设计和制造工装时应遵循以下各项要求：（1）正确规定工艺装备系数。工艺装备系数专用工艺装备/专用零件种数（2）提高工艺装备的继承性。（3）采用规格化工艺装备。工艺装备规格化是指在企业内使工艺装备的结构、形式、尺寸通用化和标准化。（4）保证质量、缩短周期、节约费用。,三、新产品试制与鉴定新开发的产品，经过图样设计和工艺准备后，就转入了试制和鉴定阶段。产品试制过程是严格按图样和工艺要求制造实物产品、探索生产的过程。产品鉴定是按照设计要求，分析、判定样品符合设计程度和存在的问题。产品试制鉴定是对新产品设计和工艺的全面审查鉴定。,在此阶段中检验产品设计的正确性和加工工艺的可行性；并通过试制的检验，及时发现和解决设计中的问题，进一步改进设计和工艺，避免在正式投产后可能发生的人力、物力、财力和时间的浪费。新产品的试制和鉴定一般包括两个步骤：样品的试制和鉴定、小批试制和鉴定。,样品试制和鉴定1样品试制样品试制，即制造出一件或几件产品，来考核新产品设计质量，审查产品结构、性能及主要工艺存在的问题，验证和修正图样等。,样品试制的主要内容：（1）根据产