生产运作管理-产品开发和技术选择概述(PPT 45页).ppt

2020/6/10,1,第3章产品开发和技术选择,学习本章后，你将能够了解：新产品/服务开发的重要性熟悉：新产品的分类产品设计和开发阶段产品开发组织的新方法-并行工程掌握:生产流程的设计与选择,2020/6/10,2,第四章产品开发和技术选择,引言产品设计与开发阶段生产流程设计与选择并行工程产品开发组织的新方法,2020/6/10,3,第一节引言,一、21世纪企业产品/服务设计的背景特征新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要技术进步越来越快用户的要求越来越苛刻产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求,2020/6/10,4,二、新产品/服务开发的重要性,有利于增强企业的市场竞争力有利于扩大市场份额适应个性化定制生产的需要产品更新换代的需要,2020/6/10,5,产品开发对生产过程成本的影响,产品开发的时间构成：,2020/6/10,6,产品开发对生产过程成本的影响(续),产品寿命周期的缩短：AT&T:电话2年1年HP公司：打印机4.5年22个月,2020/6/10,7,产品开发对生产过程成本的影响(续),产品成本的决定:,2020/6/10,8,产品开发对生产过程成本的影响(续),产品决策成本和消耗成本：,2020/6/10,9,产品开发对生产过程成本的影响(续),在不同产品开发阶段改变设计对成本的影响：,2020/6/10,10,产品开发对生产过程成本的影响(续),在不同产品开发阶段工程更改成本：,2020/6/10,11,三、现代企业研究与开发,研究与开发的分类研究与开发(ResearchandDevelopment，简称R&D)基础研究：是探索新的规律、创建基础性知识的工作应用研究：是将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。技术研究：是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。,2020/6/10,12,三种类型研究的比较,2020/6/10,13,新产品的分类,现代的产品定义包括一切顾客乐于接受而又能满足其需求和欲望的属性，是指一种物质的实体、一种服务、一种意识（或价值观念），或者是三者的某种有机结合。产品的三层次理论产品核心层:产品的功能、效用产品有形层:产品的外部、内在质量产品延伸层:供应产品伴随提供的服务新产品：指在性能、结构、材质和技术特征等一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,2020/6/10,14,新产品的分类(续),改进型产品改进原有产品性能、功能，提高质量，增加规格型号，改变款式、花色而制造出来的新产品。换代产品在原来产品基础上，基本原理不变，部分采用新技术、新结构、新材料、新元件制造的使产品功能、性能或经济指标有显著改进的新产品。创新产品采用新技术、新发明生产的具有新原理、新技术、新结构、新工艺、新材料等特征的新产品。,2020/6/10,15,新产品的动力模式,技术推动型，是从最初的科学探索出发开发新产品。以技术生产市场的模式出现，“将研究结果推向市场”。例如，盘尼西林就是首先在进行结核菌的培养过程中发现，进而开发成产品的。市场导向型，是从市场需求出发进行新产品开发。以市场研究与开发生产市场的模式出现，即“把市场需求带入研究”。,2020/6/10,16,新产品的开发策略,1.从消费者需求出发消费者需求可分为两种，一种是眼前的现实的需求，即对市场上已有产品的需求，另一种是潜在的需求。2.从挖掘产品功能出发赋予老产品以新的功能、用途。例如，调光台灯。3.从提高新产品竞争力出发除产品的质量、功能以及市场的客观需求外，也可采取一些策略来提高新产品的竞争力。例如，抢先策略；紧跟策略；最低成本策略。,2020/6/10,17,新产品开发面临的压力,新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力工业新产品开发约有25%不成功，消费新产品约30-35%不成功美国一家咨询公司报告：1/4新产品设想通过可行性分析，其中1/2被经济评估证明有价值，又只有1/3进入试验阶段，1/2进入商品化阶段，经试销3/4是成功，汇总起来，成功只占最初设想的1/64新产品失败的三大关键原因：没有潜在用户和需求新产品与当前的需求不匹配在营销方面，特别是在将产品介绍给顾客的相互沟通方面的工作不得力,2020/6/10,18,第二节产品设计与开发阶段,产品设计关注点：顾客满意设计、生产或运作以及营销部门必须紧密合作产品设计的基本要求设计出具有先进技术水平的新产品保证新产品在制造时有良好的经济效果提高其标准化、系列化和通用化水平,2020/6/10,19,新产品设计的程序和内容,设计的程序一般分为三个阶段，称为“三段设计”:编制设计任务书技术设计工作图设计是从总布置、零部件结构，到工作图纸完成，逐步加以具体化，前一阶段是后一阶段的基础。,2020/6/10,20,新产品设计的程序和内容,设计任务书设计任务书又称技术任务书，是指导产品设计的基础文件。主要任务是对新产品进行选型，确定最佳设计方案，合理选择新产品的类型、结构和设计原则，确定产品用途、技术要求及基本结构。主要内容包括：（1）产品的用途与使用范围；（2）设计、试制新产品的理由及根据；（3）产品的技术性能、基本结构、特点和技术参数；（4）国内外同类型产品的结构、质量、成本价格等技术经济指标的比较与分析资料；（5）可行性分析，包括人员及设备能力，关键技术及解决办法。,2020/6/10,21,新产品设计的程序和内容,技术设计是设计、工艺和供应工作的结合点，任务是根据设计任务书，确定新产品的具体结构、技术条件、技术经济指标和零部件结构、尺寸等。主要内容包括：（1）确定总体和部件的结构、尺寸、配合关系和技术条件；（2）绘制产品总图、部件装配图、传动系统图、电气系统图、液压系统图、冷却系统图等；（3）提出设计计算说明书，包括结构强度、刚度计算和经济分析；（4）确定详细的技术经济指标、制造、验收条件和产品试制程序；（5）提出特殊外购件、协作件及特殊材料明细表；（6）采用新结构、新技术、新材料试验鉴定报告。,2020/6/10,22,新产品设计的程序和内容,工作图设计是产品的设计最后阶段，任务是设计和绘制施工所需要的全套文件和使用的技术文件。具体内容包括：（1）绘制图纸：零件图、部件图、总图、包装图以及安装图。（2）编制明细表：零件、通用件、标准件、外购件、材料、备品等明细表。（3）编制技术文件：产品制造、验收和交货技术条件、产品使用维护说明书及产品证明书。,2020/6/10,23,产品设计的基本要求,标准化：对产品的类型、性能、材质、形状、尺寸、精度、试验方法、验收及包装要求等规定统一标准并加以贯彻执行系列化：根据实际需要，通过技术经济分析，在缩减同类产品种类和发展先进结构基础上把产品划分为若干种品种规格，以减少的品种规格来满足社会多方面需要通用化：生产多种产品的企业将各种零部件尺寸、型式进行合并简化，使加工出的零部件能够在不同类型和同一类型不同规格的产品中相互通用,2020/6/10,24,产品设计的基本要求,标准化国家标准（代号“GB”）、专业标准（代号“ZB”）、和企业标准。国际上一般通用的如国际标准化组织（ISO。标准化对设计工作来说，主要是指产品标准和零部件标准。产品标准是为产品型式、尺寸、主要性能参数、质量指标、检验方法以至包装、贮存、运输、使用、维修等方面制订的标准。零部件标准是对通用程度高，或需要量大的零部件规定的标准。分两种：一种是使用面广，通用度高的如紧固件、轴承等，由国家或部门组织制订标准，为标准件；一种是对在企业内通用度高、需要量大的零部件，规定出标准，是企业标准件或称“厂标件”。,2020/6/10,25,产品设计的基本要求,系列化是标准化的高级形式，将产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出合理的安排与计划，以协调同类产品和配套产品之间的关系。内容一般可分为：（1）制订产品基本参数系列产品的基本参数是基本性能或基本技术特性的标志，是选择或确定产品功能范围、规格、尺寸的基本依据。（2）编制产品系列型谱对基本参数系列限定的产品进行型式规划，把基型产品与变型产品的关系以及品种发展的总趋势用图表反映出来，形成一个简明的品种系统表。（3）产品的系列设计在系列内选择基型，对基型产品进行技术设计或施工设计。横向扩展，设计全系列各种规格。纵向扩展，设计变型系列。,2020/6/10,26,产品设计的基本要求,通用化（1）含义所谓通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。以互换性为前提，有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。（2）目的就是使零部件的尺寸、功能相同，可以互换代替，使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期。（3）一般方法找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。,2020/6/10,27,产品开发过程,参与部门营销部门识别目标市场并预测产品需求研发部门开发技术并设计产品运作部门供应商的选择与制造流程的设计财务、会计和信息系统部门支持作用,2020/6/10,28,产品设计的原则和绩效评价,产品设计和选择应该遵循的原则：设计用户需要的产品（服务）设计可制造性（Manufacturability）强的产品设计鲁棒性（Robustness）强的产品设计绿色产品（考虑环保要求）,2020/6/10,29,产品设计需要考虑的因素,标准化程度标准化的优缺点,2020/6/10,30,产品设计需要考虑的因素(续),大规模定制策略延迟差异化模块化设计可靠性：产品是否能够像产品的说明书中表明的那样执行预期的功能限制因素载荷量、温度、湿度范围、运行程序和维修计划提高可靠性的方法,2020/6/10,31,第三节生产流程设计与选择,生产流程的分类按产品(Product-focused)进行的生产流程又称流水线(Flowline)生产或对象专业化生产，适用于大批量生产类型Eg:离散型制造企业的汽车装配线、电视机装配线连续型制造企业一般都是按产品组织的生产流程。关键问题是生产线的平衡,2020/6/10,32,生产流程的分类(续),按加工路线(Process-focused)进行的生产流程每种产品的工艺路线都可能不同又称为工艺专业化生产，适用于多品种中小批或单件生产类型按项目(Project)进行的生产流程并行作业与顺序作业交叉进行，适用于单项目组织生产Eg：拍一部电影、组织一场音乐会、盖一座大楼,2020/6/10,33,产品流程矩阵(Product-processmatrix),产品流程矩阵最初由哈耶(Hayes)和韦瑞特(Wheelwright)提出来的,2020/6/10,34,影响生产流程设计的主要因素,产品/服务的需求性质自制外购决策生产柔性产品/服务质量水平接触顾客的程度,2020/6/10,35,生产流程选择决策,定性分析示意图,品种产量变化与生产单位形式的关系,2020/6/10,36,生产流程选择决策(续),生产流程选择、产量和费用之间的关系,2020/6/10,37,生产流程选择决策(续),经营杠杆（0peratingleverage),2020/6/10,38,第四节并行工程产品开发组织的新方法,一、串行的产品设计方法,弊病：各下游部门所具有的知识难以加入早期设计。各部门之间难沟通；设计改动量大；各部门对其他部门能力和需求缺乏理解，目标和评价的差异和矛盾,降低了产品整体开发过程的效率。产品开发周期长；产品成本高。,2020/6/10,39,二、并行的产品设计方法,并行工程是一种产品开发各阶段人员共同参与，采用并行、一体化方法处理产品设计及其相关的工艺过程，包括制造过程和支持过程活动的系统化产品设计方法。,2020/6/10,40,产品设计不同阶段具有不同的考虑因素和相应的措施,2020/6/10,41,并行工程的主要思想,设计时同时考虑产品生命周期的所有因素设计结果产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。设计过程中各活动并行交叉进行不同领域技术人员的全面参与和协同工作高效率的组织机构,2020/6/10,42,并行工程的产品开发流程及其特点,产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，注意粒度和清晰度产品设计过程和产品信息模型经历从定性到定量、从模糊到清晰的演化产品设计过程和工艺设计过程是并行展开，同时进行。,2020/6/10,43,并行工程技术,虚拟设计产品数据管理(Productdatamanagement,PDM)产品系列化、零部件标准化、通用化成组技