重庆汽车学院生产计划与控制课件第三章 产品开发与设计

1,第三章 产品开发与设计,第一节 产品开发决策第二节 产品设计第三节 工艺设计第四节 新产品试制和鉴定第五节 计算机信息技术在产品开发中的应用第六节 战略联盟在产品开发中的应用,2,产品开发与设计：属于R&D范畴，是企业根据其生产战略及市场需求，研制新产品、进行产品设计和工艺设计的活动，是企业生产活动的前提。,产品的开发与设计是一个反复的过程,3,新产品 1.概念：新产品是指在原理、性能、结构、材料和技术特征等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。 专利：发明、实用新型、外观 2.特征: 新颖性、先进性、经济性、风险性。 3.类型: (1)全新新产品（新理论、新技术、新专利） (2)换代新产品（原理基本不变，部分新技术、结构、材料） (3)改进新产品（老产品改进，派生，变型）,第一节 产品开发的决策,4,煤矿井下用防突钻机,5,产品开发：企业在开发新产品、改造老产品、采用新技术和改变生产组织时所进行的一系列技术活动。产品本身开发生产方法开发生产手段开发,6,新品开发面临的压力,目前,新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。1.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。2.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。3.新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求.4.原则:技术与市场匹配.,3000原始想法,300提议,125小项目,9项开发,4项重大,1.7启动,1成功,1 2 3 4 5 6 7,7,产品开发的时间构成,据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。,8,产品开发周期变化趋势,0 5 10 15 20 25,行业,化妆品,玩具,机床,食品,药品,50年前,现在,时间(年),产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来越短，革新换代越来越快（如图）。实践证明：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。Inter, AMD,9,成品成本的决定,一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%以下(如图)。钻机,10,新产品开发系统,11,新产品构思,可行性研究,产品设计,生产工艺流程设计,初步设计样品设计市场反馈测试结果设计修改最终设计,初步生产工艺流程设计生产工艺研究生产工艺步骤生产设施研究设计修改最终设计,最终产品开发,最终生产工艺流程设计,市场开发与新产品实施,产品设计与工艺流程设计关系,12,产品数量与生产方式,单一项目,重型机器食品加工,自动装配流水线,化工、造纸制糖、面粉,损失应变能力,丧失高效率,高低,13,产品开发的构思,1.来源: （1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。 （2）企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者。 2.构思模式： （1）技术推动型（Technology and Innovation): 水润滑 （2）市场导向型（Market Driven ):平板电视 （3）混合模式,14,销售额,产品寿命周期,引入期 成长期 成熟期 衰退期,销售收入,利润,时间,产品寿命周期：从产品研制成功投放市场开始一直到最后被淘汰退出市场为止所经历的时间。,15,2. 影响产品寿命周期的因素：（1）技术进步（2）需求变化（3）市场竞争（4）企业利益驱动,16,B1 ，B2，B3，销售额的最高点C1 ，C2，C3，销售额的最高点的80%D1 ，D2，D3，销售额的最高点70%E1，E2，E3，销售额的最高点50%,17,产品开发和策略与方式,产品开发的策略：领先型开发：争取技术领先优势获取垄断利润（微软）追随型开发：减少开发风险和投入，后发制人,产品开发的方式：独立开发：具备较强的科研能力和技术力量以及保持一定的技术储备（空客）技术引进：减少投入和风险提高企业技术水平缩短产品生命周期技术（核电）引进与独立开发相结合：投资少有又可保持自身特色（大飞机）联合开发：充分利用资源，实现优势互补委托开发：利用具备产品研发优势的外部资源（力帆）,18,第二节 产品设计,1. 产品设计的要求：（1）技术上先进：性能、质量、结构工艺、使用安全可靠；（空客320，空客380）（2）经济上合理：成本低、制造、装配、操作、维修方便等。,系列化通用化标准化,19,f,产品设计的流程,20,2. 产品设计中的先进技术：（1）价值工程（Value Engineering, VE）（2）成组技术（Group Technology, GT）（3）三次设计（Taguchi Method）（4）质量功能配置（QFD）（5）并行工程（Concurrent Engineering, CE）,21,价值工程 对产品进行功能成本分析，用最低的寿命周 期成本实现必要的功能。（冰箱，节能灯）目的：求得功能与成本的最佳匹配。,V=F/C,22,23,成组技术（GT）背景：单件中小批量-单件大量生产多品种小批量生产。（顾客多品种小批量，生产少品种大批量）原理：把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案的一种科学方法。应用：产品设计方面制造工艺生产组织,24,25,26,三次设计,田口玄一上世纪70年代创立核心思想是在产品设计阶段进行质量控制，用最低的制造价格制造出满足顾客需求的、对社会造成损失最小的产品。步骤系统设计，概念设计+结构设计参数设计，鲁棒设计或健壮设计，Robust Design，最优组合公差设计，影响大参数给较小公差，影响小的给较大公差,27,质量功能配置（QFD）Quality Function Deployment,HOQ,28,29,并行工程1、概述 并行工程(Concurrent Engineering)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、集成化处理的系统方法和综合技术。2、特点 强调团队工作（Team work） 强调设计过程的并行性 强调设计过程的系统性 强调设计过程的快速反馈,30,31,概念设计,详细设计,工艺设计,原型制造与测试,正式生产制造,频繁反馈,串行开发过程,下游对上游的支持信息,概念设计,详细设计,工艺设计,原型制造与测试,正式生产制造,并行开发过程,缩短上市时间,串、并行开发过程的对比,32,并行工程串行工程-并行工程,33,1、产品图纸的工艺分析和审查,2、拟订工艺方案,3、编制工艺规程,4、工装的设计和制造,零件图,决定加工毛坯材料和尺寸,选择机床,制定加工工艺,选定加工条件,计算加工时间,选择工装,决定加工工序内的操作顺序,第三节 工艺设计,34,新产品的试制和鉴定,试制的内容取决于生产类型和产品结构的复杂程度和设计方法明确样品试制的基本任务做好组织工作：技术交底、技术追随样品鉴定内容： 是否符合技术任务书、是否符合国家标准和其他技术要求、设计资料是否齐全、技术经济指标是否合理、结构的工艺性是否良好、主要的工艺技术能否实现、工装能否保证产品的加工质量,35,小批量产品的试制和鉴定,小批量试制的基本任务,小批量试制的组织工作,小批量试制的鉴定工作,验证大批生产工艺规程、检查和调整工装、保证产品质量符合规定的技术条件、做好辅助和调整工作,主任工艺师领导，为大批量生产积累经验，帮助工人熟悉图纸和工艺，试制前总结样品试制的经验，补充和验证批量生产所需的工艺规程、检验规程和工艺设计，试制过程中对每一工序的工艺、定额、工装和加工质量进行验证。,除