企业管理生产与运作管理课件

1、生产与运作管理生产与运作管理 4 产品开发和技术选择产品开发和技术选择 4.1 概述：新产品开发与企业概述：新产品开发与企业R&D 4.2 产品设计与开发组织产品设计与开发组织 4.3 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 4.4 并行工程并行工程产品开发组织的新方法产品开发组织的新方法 生产与运作管理生产与运作管理 4.1 新产品开发与企业新产品开发与企业R&D 个性化定制生产个性化定制生产 3C生产方式的变化 顾客Customer 竞争Competition 变化Change 规模化大批量生产 （“一对多” ） 个性化定制生产（“一对一” ） 企业面临的的变化企业面临的的变化 产品生产任务

2、的变化 产品性能的变化 柔性 Flexibility：处理环境的变化 和由环境引起的不确定 性的能力 一、一、21世纪企业产品世纪企业产品/服务设计的背景特征服务设计的背景特征 生产与运作管理生产与运作管理 技术进步越来越快技术进步越来越快 技术进步快产品更新换代速度加快产品生命周期缩短 用户的要求越来约苛刻用户需求呈现多样化、个性化的特点用户的要求越来约苛刻用户需求呈现多样化、个性化的特点 产品的品种规格、花色品种、需求数量 产品的功能、质量和可靠性要求 产品的价格 产品研制开发的难度越来越大产品研制开发的难度越来越大 可持续发展的要求可持续发展的要求 生产与运作管理生产与运作管理 二、新产

3、品二、新产品/服务开发的重要性服务开发的重要性 有利于增强企业的市场竞争力有利于增强企业的市场竞争力 有利于扩大市场份额有利于扩大市场份额 适应个性化定制生产的需要适应个性化定制生产的需要 产品更新换代的需要产品更新换代的需要 生产与运作管理生产与运作管理 三、现代企业的研究与开发三、现代企业的研究与开发 研究与开发的分类和特征研究与开发的分类和特征 基础研究基础研究 应用研究应用研究 技术开发研究技术开发研究 R&D投入：投入：R&D/GDP 国内生产总值（国内生产总值（GDP）：）：一个国家或地区范围内的所有常住单位，在 一定时期内生产最终产品和提供劳务价值的总和 China 1,70万亿

4、US-Dollar（13亿人口)人均 1300 US-Dollar USA 11,5万亿US-Dollar （2.8亿人口）人均 41000 US-Dollar Germany 2,1万亿Euro（ 82百万人口）人均 25000 Euro 生产与运作管理生产与运作管理 我国我国R&D经费支出特征的国际比较经费支出特征的国际比较 世界经济合作与发展组织（OECD）出版的主要科学技术指标 （ 2006/1）公布了各国R&D投入的最新数据 R&D投入的最新数据包括OECD 30个成员国和中国、俄罗斯、阿根廷、南非、 以色列、新加坡、罗马尼亚、斯洛文尼亚等8个非OECD国家 38个国家的R&D经费占

5、世界R&D经费总额的90%以上 ，因此，通过这些国家 的数据大致看出我国在世界研发体系中的位置和特征。 我国2005年R&D经费支出的规模、结构及其发展变化特征与其他 国家进行比较分析。 R&D经费支出总额十年间年均增长率超过百分之二十，继续保持世界第六位 R&D经费占世界的比重超过3%，在世界研发体系中的地位进一步增强 R&D经费投入强度居发展中国家首位，与发达国家的水平还有较大差距 企业是R&D经费的主要来源和R&D活动的主要执行者 基础研究经费在R&D经费中的份额仍需进一步提高 生产与运作管理生产与运作管理 R&D经费支出总额十年间年均增长率超过百分之二十经费支出总额十年间年均增长率超过

6、百分之二十 2005年，我国的R&D经费支出总额继续保持世界第六位。第一至 第五位分别是美国、日本、德国、法国和英国 从增长速度来看，19952005的10年间，我国的R&D经费支出额 以年均22%的速度增长。这使我国的R&D经费支出总额从1995年 世界第14位上升到2005年的世界第6位。 表4-1 部分国家R&D经费及年均增长率（前8位） 生产与运作管理生产与运作管理 在世界研发体系中的地位进一步增强在世界研发体系中的地位进一步增强 2005年，我国R&D经费支出额占38个国家R&D经费支出总额的 3.7%，比上年增加0.7个百分点。美国和日本分别占38.9%和18.2% 的比重；德、法

7、两国分别占8.5%和5.5%。 如果按地缘特征进行简单归类，可以发现美国加拿大、欧盟15 国、日本韩国构成世界R&D经费支出的三极，三方分别占R&D 经费支出总额的41%、28%和21%。非常明显，中国在除三极之外 的国家中占据着最重要的地位。 图4-1 主要国家和地区R&D经费支出占38个国家总额的比重 生产与运作管理生产与运作管理 R&D经费投入强度居发展中国家首位经费投入强度居发展中国家首位 1999年以后我国R&D/GDP开始迅速提高，2005年，我国的R&D 经费强度为1.34%，在发展中国家中处于首位。 与世界发达国家的水平还有较大差距。绝大多数发达国家的R&D 经费强度都在2%以

8、上。高水平的R&D投入强度是这些国家具有较 高创新能力的重要保障。 图4-2 部分国家R&D经费支出总额与GDP的比值（单位：%） 生产与运作管理生产与运作管理 企业是企业是R&D经费的主要来源和经费的主要来源和R&D活动的主要执行者活动的主要执行者 2005年，我国的R&D经费支出总额中来自企业的资金占67.0%，来自政 府的资金占26.3%，其他方面的资金占6.6%，企业是我国R&D活动的资 金投入主体。 企业不但是我国R&D经费的最大来源，同时也是R&D活动的主要执行部 门，其在我国R&D活动中的主体地位已经确立。大多数发达国家企业 R&D经费占全部R&D经费的比重都在60%以上，最高的

9、韩国和日本分别 达到76.7%和75.2%；美国为70.1%；加拿大、意大利这一比重在50%左 右；而阿根廷、波兰等发展中国家这一比重较低。 以企业资金为主是发达国家R&D活动的普遍特征。同时我们发现，在一 些国家中，如英国、澳大利亚和加拿大，政府仍是R&D经费的重要来源。 在澳大利亚，来自政府的资金占全国R&D经费支出总额的比重甚至达到 了44.4%。说明这些国家的政府对本国R&D活动的支持力度很大。 图4-3 部分国家R&D经费支出按经费来源分布 生产与运作管理生产与运作管理 基础研究经费在基础研究经费在R&D经费中的份额仍需进一步提高经费中的份额仍需进一步提高 2005年，我国R&D经费

10、支出总额中用于基础研究的经费为16.0亿美元，比上年增 长了1.8亿美元，在公布数据的17个国家中属中等水平，高于以色列、俄罗斯。但 仅为美国的2.7%，日本的9.3%及法国的17%；韩国、西班牙的基础研究经费也分 别是我国的1.9倍和1.3倍。 我国2004年基础研究经费在全国R&D经费支出总额中的比重为5.36%，在公布数 据的17个国家中处于最低水平。发达国家这一比重大多在20%左右，相对较低的 日本也在10%以上；甚至阿根廷、罗马尼亚等发展中国家也超过了20%。从历史 发展来看，我国这一比重长期稳定在5%左右的局面没有改变。 图4-4 部分国家基础研究经费及其占 本国R&D经费支出总额

11、的百分比 注：注：中国为2005年， 澳大利亚为2002年， 法国为2003年， 其他国家为2004年数据 生产与运作管理生产与运作管理 产品生命周期与产品生命周期与R&D 基型设计 灵活的组织形式 时间时间 利润额利润额 销售额销售额 销销 售售 量量 投入期投入期成长期成长期成熟期成熟期衰退期衰退期 产品标准化和工艺合理化 部门间的合作与协调 技术服务和工艺改进 组织的稳定 生产与运作管理生产与运作管理 新产品开发面临的压力新产品开发面临的压力 费用高 成功率低（1/3000，98.2%，2%） 风险大 回报下降 新产品的分类新产品的分类 改进型产品 更新换代产品 创新产品 生产与运作管理

12、生产与运作管理 4.2 产品设计与开发组织产品设计与开发组织 企业技术系统的活动企业技术系统的活动 产品开发过程 产品构思（需求分析、R&D） 结构设计（总体设计、技术设计、工作图设计） 工艺设计（工艺分析和审查、工艺方案、工艺规程、工艺设备） 生产与运作管理生产与运作管理 需求分析 结构设计 协调协调 工艺设计 干预指令 产品功能 输入 中间结果 中间结果 中间结果 工艺计划 协调结果 协调结果 产品规格 干预指令 图44 产品设计过程描述 生产与运作管理生产与运作管理 产品开发时间构成产品开发时间构成 设计55% 制造22% 装配23% 对成本的影响对成本的影响 设计和工艺实际成本消耗 成

13、本的决定因素70% 产品开发对生产过程成本的影响产品开发对生产过程成本的影响 生产与运作管理生产与运作管理 技术活动的过程技术活动的过程 功能需求设计参数工艺过程变量 客户客户/ /最终消费者最终消费者 接受订单接受订单 “完成完成”订单订单生产生产 销售销售 现金流现金流 供应商供应商 采购采购 计划计划 - - PPS - PPS - 预测预测 物资经济物资经济 生产与运作管理生产与运作管理 工艺过程设计的基本内容工艺过程设计的基本内容 产品图纸的工艺分析和审查产品图纸的工艺分析和审查 拟订工艺方案拟订工艺方案 编制工艺规程编制工艺规程 工艺装备的设计与制造工艺装备的设计与制造 决定加工毛

14、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 零件图 图46 工艺过程设计的内容 生产与运作管理生产与运作管理 产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价 产品设计的原则 用户需要 可制造性 鲁棒性（Robustness，控制系统在一定（结构，大小）的参数摄 动下，维持某些性能的特性） 绿色环保性 产品设计的绩效评价 时间 效率 质量 绿色环保 生产与运作管理生产与运作管理 4.3 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 一、生产流程分类一、生产流程分类 按产品 按加工路线 按项目 生产与运作管理生产与运作管理 （一）工艺专业化原则

15、（一）工艺专业化原则 车工段车工段 铣工段铣工段 检验组检验组 钻工段钻工段 原材料原材料 磨工段磨工段 磨工段磨工段 半成品库半成品库 A B B A 生产与运作管理生产与运作管理 （一）工艺专业化原则（一）工艺专业化原则 车工段车工段 铣工段铣工段 检验组检验组 钻工段钻工段 原材料原材料 磨工段磨工段 磨工段磨工段 半成品库半成品库 A B B A 优点： 1、对产品品种变化的适 应能力强 2、生产系统的可靠性较 高 3、工艺及设备管理较方 便 缺点： 1、运输次数多，运输 路线长 2、协作关系复杂，协 调任务重 3、只能使用通用工艺 设备，生产效率低下 4、在制品量大，生产 周期长 生

16、产与运作管理生产与运作管理 （二）对象专业化原则（二）对象专业化原则 车 钻 铣 磨 检验 铣 钻 车 磨 检验 A 原 材 料 B A 半 成 品 库 B A生产车间 B生产车间 优点： 运输次数少，运输路线短 协作关系简单 可使用专用高效设备和工艺设 备 在制品量少，生产周期短 缺点： 对产品品种变化的适应性差；生产系统的 可靠性较差；工艺及设备管理较复杂 生产与运作管理生产与运作管理 不同生产流程特征比较不同生产流程特征比较 特征标记对象专业化工艺专业化项目型 产品 订货类型 产品流程 产品变化程度 市场类型 产量 批量较大 流水型 低 大批量 高 成批生产 跳跃型 高 顾客化生产 中等

17、 单件、单项定制 无 很高 单一化生产 单件生产 劳动者 技能要求 任务类型 工资 低 重复性 低 高 没有固定形式 高 高 没有固定形式 高 资本 投资 库存 设备 高 低 专用设备 中等 高 通用设备 低 中等 通用设备 目标 柔性 成本 质量 按期交货程度 低 低 均匀一致 高 中等 中等 变化更多 中等 高 高 变化更多 低 计划与控制 生产控制 质量控制 库存控制 容易 容易 容易 困难 困难 困难 困难 困难 困难 生产与运作管理生产与运作管理 二、产品二、产品流程矩阵流程矩阵 生产与运作管理生产与运作管理 三、影响生产流程设计的主要因素 需求性质 自制外购决策 柔性 质量水平 接

18、触顾客的程度 生产与运作管理生产与运作管理 生产与运作管理生产与运作管理 四、生产流程选择决策四、生产流程选择决策 品种产量变化与生产单位形式的关系 不同生产过程方案的费用变化 经营杠杆 生产与运作管理生产与运作管理 生产与运作管理生产与运作管理 费用 225 111 50 10000 25000 产量 工艺式 成组生产单元 对象式 图图4-10不同生产过程方案的费用变化不同生产过程方案的费用变化 生产与运作管理生产与运作管理 费用 产量 销售收入 成组生产单元 对象专业化 EEP 图图411 不同生产流程方案的经营杠杆不同生产流程方案的经营杠杆 生产与运作管理生产与运作管理 4.4 并行工程并行工程 一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法 1.各下游开发部门所 具有的知识难以加入 早期设计。 2.各部门对其它部门 的需求和能力缺乏理 解。 需求 结构设计 工艺设计 制造 （a）串行过程 （b）并行过程 生产与运作管理生产与运作管理 二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法 并行工程的产生并行工程的产生 过程需求阶段设计阶段制造阶段营销阶段使用阶段终止阶段 考虑的因 素 顾客需求产品 功能 降低成本 提高效率 易制造 易装配 竞争力（低 成本、标新 立异） 可靠性、可维