产品开发和技术选择教学实用教案

1、2121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1 1、新产品、新产品/ /服务开发是实现企业竞争战服务开发是实现企业竞争战略略(zhnl)(zhnl)的需要的需要2 2、技术进步越来越快、技术进步越来越快3 3、用户的要求越来越苛刻，用户需求呈、用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样化、个性化的特点现出多样化、个性化的特点4 4、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5 5、可持续发展的要求、可持续发展的要求第1页/共31页第一页，共32页。新产品新产品(chnpn)/(chnpn)/新服务开新服务开发的重要性发的重要性1 1、有利于增强企业的市场

2、竞争、有利于增强企业的市场竞争力力2 2、有利于扩大市场份额、有利于扩大市场份额3 3、适用个性化定制生产的需要、适用个性化定制生产的需要4 4、产品、产品(chnpn)(chnpn)更新换代更新换代快的需要快的需要第2页/共31页第二页，共32页。现代企业的研究与开发现代企业的研究与开发1 1、研究与开发的分类、研究与开发的分类 研究与开发包括基础研究、应用研研究与开发包括基础研究、应用研究和技术开发。究和技术开发。 基础研究进行的是探索新的规律、创基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性知识的工作。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应用研究是将基础理论研究中开发的新知识

3、、新理论应用于具体领域。新知识、新理论应用于具体领域。 技术开发是将应用研究的成果经设计、技术开发是将应用研究的成果经设计、试验而发展为新产品、新系统和新工试验而发展为新产品、新系统和新工程的科研活动。程的科研活动。2 2、新产品的分类、新产品的分类 新产品是指在技术、性能、新产品是指在技术、性能、功能、结构、材质等一方面或几方面功能、结构、材质等一方面或几方面具有先进性或独立性的产品。具有先进性或独立性的产品。 按新产品与现有按新产品与现有(xin yu)(xin yu)产品相比的创新程度分为：产品相比的创新程度分为： 1 1、改进型产品（创新程度最、改进型产品（创新程度最小）小） 对老产品

4、的改进和完善，功对老产品的改进和完善，功能、性能、质量、外观、型号上有一能、性能、质量、外观、型号上有一定的改进和完善，是对现有定的改进和完善，是对现有(xin (xin yu)yu)产品的改进和提升。产品的改进和提升。 2 2、换代产品（创新程度中等）、换代产品（创新程度中等） 产品基本原理不变，部分采产品基本原理不变，部分采用新技术使产品性能有重点突破。用新技术使产品性能有重点突破。 3 3、创新产品（创新程度最高）、创新产品（创新程度最高） 采用科学技术德尔新发明开采用科学技术德尔新发明开发出的产品。发出的产品。第3页/共31页第三页，共32页。3 3、新产品开发面临的压力、新产品开发面

5、临的压力 费用费用(fi yong)(fi yong)高、成功率低、风高、成功率低、风险大、回报下降等压力。险大、回报下降等压力。 新产品失败可归纳为三个关键原因：新产品失败可归纳为三个关键原因： 没有潜在的用户和需求没有潜在的用户和需求 新产品与当前的需求不匹配新产品与当前的需求不匹配 在营销方面，特别是在将产品在营销方面，特别是在将产品介绍给顾客的相互沟通方面所做的工介绍给顾客的相互沟通方面所做的工作不够。作不够。 了解和确定人们的需求，了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产品在将这种需求用技术实现，提高产品在研究开发过程中的管理水平，是新产研究开发过程中的管理水平，是新产品开

6、发的关键。品开发的关键。第4页/共31页第四页，共32页。产品设计与开发产品设计与开发一、产品构思一、产品构思构思来源：市场需求分析构思来源：市场需求分析(fnx)(fnx)，竞争对手的产品和，竞争对手的产品和服务合作伙伴的供应商信息反馈服务合作伙伴的供应商信息反馈apple watch:apple watch:可穿戴设备热潮，可穿戴设备热潮，基于基于goolegoole和市场上的可穿戴设和市场上的可穿戴设备产品分析备产品分析(fnx)(fnx)第5页/共31页第五页，共32页。二、结构二、结构(jigu)(jigu)设计设计总体设计总体设计产品性能，设计原则，技术参数，了解产品产品性能，设计

7、原则，技术参数，了解产品的技术经济指标，分析产品的设计方案的经的技术经济指标，分析产品的设计方案的经济效果。济效果。技术设计技术设计技术任务书：确定产品基本结构技术任务书：确定产品基本结构(jigu)(jigu)，参数具体化，确定产品结构参数具体化，确定产品结构(jigu)(jigu)和技和技术经济指标术经济指标表现形式表现形式: :总图，系统图，明细表，说明书总图，系统图，明细表，说明书apple watch:apple watch:基本参数，显示屏，功能参数，基本参数，显示屏，功能参数，电源参数，连接参数等电源参数，连接参数等第6页/共31页第六页，共32页。三、工艺设计过程三、工艺设计过

8、程产品结构数据转化为面向制造的指令数据产品结构数据转化为面向制造的指令数据将产品加工过程，工时消耗，设备和工艺装将产品加工过程，工时消耗，设备和工艺装备需求等加以说明备需求等加以说明程序：程序：产品图纸的工艺分析和审查，产品结构与生产品图纸的工艺分析和审查，产品结构与生产类型的配合，工艺标准，零件的形状尺寸，产类型的配合，工艺标准，零件的形状尺寸，选用材料，加工可能性和方便度选用材料，加工可能性和方便度拟定工艺方案拟定工艺方案(fng n)，工艺原则，工艺路，工艺原则，工艺路线，质量要求，材料利用率，设备利用率，线，质量要求，材料利用率，设备利用率，劳动量等劳动量等编制工艺规程，产品及零部件制

9、造方法和顺编制工艺规程，产品及零部件制造方法和顺序的确定，设备选择，切削规范的选择，工序的确定，设备选择，切削规范的选择，工资装备的确定等资装备的确定等工艺装备的设计与制造，实现需要的工具，工艺装备的设计与制造，实现需要的工具，卡具等卡具等第7页/共31页第七页，共32页。四、产品设计原则和绩效评价原则：用户需要，可制造性强，鲁棒性强，绿色环保产品开发绩效评价指标：质量，生产率，上市(shng sh)时间第8页/共31页第八页，共32页。第9页/共31页第九页，共32页。第10页/共31页第十页，共32页。第11页/共31页第十一页，共32页。第12页/共31页第十二页，共32页。第13页/共

10、31页第十三页，共32页。第14页/共31页第十四页，共32页。第15页/共31页第十五页，共32页。生产流程设计生产流程设计(shj)(shj)与选择与选择一、生产流程分类一、生产流程分类1 1、按产品进行的生产流程（流水、按产品进行的生产流程（流水线生产），适用于大批量生产类线生产），适用于大批量生产类型。型。2 2、按加工路线进行的生产流程、按加工路线进行的生产流程（工艺专业化形式），适用于多（工艺专业化形式），适用于多品种中小批量或单件生产类型。品种中小批量或单件生产类型。3 3、按项目进行的生产流程、按项目进行的生产流程第16页/共31页第十六页，共32页。不同不同(b tn)生产流

11、程特征生产流程特征比较比较第17页/共31页第十七页，共32页。二、产品二、产品(chnpn)(chnpn)流程矩阵流程矩阵第18页/共31页第十八页，共32页。三、影响生产流程设计三、影响生产流程设计(shj)(shj)的主的主要因素要因素1 1、产品、产品/ /服务需求性质服务需求性质2 2、自制、自制外购决策外购决策3 3、生产柔性、生产柔性4 4、产品、产品/ /服务质量水平服务质量水平5 5、接触顾客的程度、接触顾客的程度第19页/共31页第十九页，共32页。四、生产流程选择四、生产流程选择(xunz)决策决策第20页/共31页第二十页，共32页。第21页/共31页第二十一页，共32

12、页。经营杠杆是另一个非常有用的经济分析工具。经营杠杆反映年总费经营杠杆是另一个非常有用的经济分析工具。经营杠杆反映年总费用一定的情况下和销售收入的关系，总费用在销售收入中所占的比用一定的情况下和销售收入的关系，总费用在销售收入中所占的比重越高，则经营杠杆的作用越大。经营杠杆概念对生产过程设计的重越高，则经营杠杆的作用越大。经营杠杆概念对生产过程设计的作用是：如果预测作用是：如果预测(yc)所要生产的产品销售的不确定性很大，则所要生产的产品销售的不确定性很大，则一选用经营杠杆作用小的生产过程方式为佳。一选用经营杠杆作用小的生产过程方式为佳。第22页/共31页第二十二页，共32页。四、并行工程四、

13、并行工程-产品开发组织的新方法产品开发组织的新方法一、含义一、含义并行工程是一个关于设计过程的方法，并行工程是一个关于设计过程的方法，它需要在设计过程中全面地考虑它需要在设计过程中全面地考虑(kol)(kol)到相关过程的各种问题，但并到相关过程的各种问题，但并非包括制造过程等其他过程，它要求所非包括制造过程等其他过程，它要求所有设计工作都要要在生产开始前完成，有设计工作都要要在生产开始前完成，但不是要求在设计产品的同时就进行生但不是要求在设计产品的同时就进行生产产. .并行工程不是指同时或交错地完成设计并行工程不是指同时或交错地完成设计和生产任务，而是指对产品及其下游过和生产任务，而是指对产

14、品及其下游过程进行并行设计，不能随意清楚一个完程进行并行设计，不能随意清楚一个完整工程过程中现存的、顺存的、向前传整工程过程中现存的、顺存的、向前传递信息的任意必要阶段递信息的任意必要阶段. .并行工程是对设计过程的集成，是企业并行工程是对设计过程的集成，是企业集成的一个侧面，它企图做到的是优化集成的一个侧面，它企图做到的是优化设计依靠集成各学科专业人员的智慧做设计依靠集成各学科专业人员的智慧做到设计一次成功到设计一次成功. .并行工程三要素：过程工程；组织环境；并行工程三要素：过程工程；组织环境；协同环境协同环境第23页/共31页第二十三页，共32页。二、主要思想二、主要思想 设计时同时考虑

15、产品产品生命周设计时同时考虑产品产品生命周期的所有期的所有(suyu)(suyu)因素因素: :用户需求、用户需求、可靠性、可制造性等可靠性、可制造性等 产品设计过程中各活动并行交叉进产品设计过程中各活动并行交叉进行行 不同领域技术人员全面参与和协同不同领域技术人员全面参与和协同工作，实现产品生命周期中所有工作，实现产品生命周期中所有(suyu)(suyu)因素在设计阶段的集成，因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、混成在设计中的集实现技术、资源、混成在设计中的集成成. . 高效率的组织机构，如跨职能产品高效率的组织机构，如跨职能产品开发开发小组小组. .第24页/共31页第二十四页，共32页

16、。三、产品开发流程及其特点三、产品开发流程及其特点流程流程定义初步的需求规格确定后，以产品设计定义初步的需求规格确定后，以产品设计人员为主，其他专业领域人员为辅，共同人员为主，其他专业领域人员为辅，共同进行产品的开概念设计，概念设计方案作进行产品的开概念设计，概念设计方案作为中间结果为所有开发人员共享，开发人为中间结果为所有开发人员共享，开发人员以此作为基础展开对应的概念设计，如员以此作为基础展开对应的概念设计，如工艺过程概念方案、后勤支持概念方案等工艺过程概念方案、后勤支持概念方案等特点特点产品设计的各阶段是一个第阶渐进的连续产品设计的各阶段是一个第阶渐进的连续过程，概念设计、初步设计、详细

17、设计等过程，概念设计、初步设计、详细设计等阶段的划分只标志着产品设计的粒度和清阶段的划分只标志着产品设计的粒度和清晰度晰度. .产品设计过程和产品信息模型产品设计过程和产品信息模型(mxng)(mxng)经历着从定性到定量、从模糊到清晰的渐经历着从定性到定量、从模糊到清晰的渐进演化进演化产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进行，而是并行，而是并行展开，同时进行行展开，同时进行第25页/共31页第二十五页，共32页。四、应用及主要内容四、应用及主要内容应用应用经营者、研究机构、政府各部门经营者、研究机构、政府各部门(bmn)(bmn)汽车、计算机、航空航天、电子

18、等汽车、计算机、航空航天、电子等主要内容主要内容过程重构过程重构: :将传统的串行开发过程变成将传统的串行开发过程变成集成的、并行的产品开发过程集成的、并行的产品开发过程组织重构组织重构: :打破职能部门打破职能部门(bmn)(bmn)制制的组织机构，建立跨部门的组织机构，建立跨部门(bmn)(bmn)、跨专业的开发小组跨专业的开发小组构建技术支持环境构建技术支持环境第26页/共31页第二十六页，共32页。五、技术五、技术虚拟设计虚拟设计:STEP:STEP产品数据管理产品数据管理:CAD:CAD、CAMCAM产品系列化，部件标准化、产品系列化，部件标准化、通用化通用化成组技术成组技术:GT:

19、GT减少变化的方案减少变化的方案:VRP:VRP固定固定/ /可变技术可变技术模块化技术模块化技术功能复合和集成技术功能复合和集成技术范围划分范围划分(hu fn)(hu fn)技术技术趋势分析技术趋势分析技术第27页/共31页第二十七页，共32页。六、实施效益六、实施效益缩短产品投放市场的时间缩短产品投放市场的时间提高质量提高质量增强功能的适用性增强功能的适用性降低成本降低成本 将错误限制在设计阶段将错误限制在设计阶段 通过仿真和快速样件实现通过仿真和快速样件实现“一次达一次达到目的到目的” 设计时考虑了产品的后续过程，强设计时考虑了产品的后续过程，强调调(qing dio)(qing dio)了产了产品的整体成本优化品的整体成本优化第28页/共31页第二十八页，共32页。七、人员构成七、