产品开发与工艺设计

1、第三章第三章 产品开发与工艺设计产品开发与工艺设计 内容提要：内容提要： 这是生产技术准备的内容，主要包这是生产技术准备的内容，主要包括新产品开发与工艺设计的一般原理与括新产品开发与工艺设计的一般原理与方法。学习本章，重点在于掌握新产品方法。学习本章，重点在于掌握新产品开发的新方法和工具，包括价值工程、开发的新方法和工具，包括价值工程、并行工程、全球化产品设计等，理解产并行工程、全球化产品设计等，理解产品开发对企业竞争力的影响。品开发对企业竞争力的影响。柯达即显相机开发案例分析柯达即显相机开发案例分析 1969年柯达公司想设计一种“立即显像摄影机”。当时，这种相机已经问世，著名的“拍立得”公司

2、已经制造出即时现像的相机sx-70，只是最初的sx-70在使用时需将保护乳剂的保险纸撕掉，这等于在制造垃圾，但“拍立得”也正在着手改良这种相机。 在位于罗切斯特一座普通建筑物的柯达总部，主管部门显得异样的沉稳和镇定。 根据稳步求胜的战略，即显相机经历了周密的研制过程，制定了各种可行的方案，并附上各个方案所需的开发费用。公司批准了最佳方案，分别在英国、法国、美国开始推行。最终在公司专家和各个部门的通力合作下，柯达生产出了更加完美的胶卷，扩大了软片市场的份额。柯达案例成功原因具体分析柯达案例成功原因具体分析（1 1）技术实力）技术实力。 柯达同时在英国、法国、美国设立开发小组，并聘请当地的行业专家

3、，结合柯达总部的实验室，共同攻克技术难题。据统计，柯达动用了上千人的研究小组。 （2 2）资源整合。）资源整合。 柯达研发小组整合了包括生产、推销、与研究三方面的专家，在总部的统一协调下共同行动。（3 3）公司稳步求胜的战略。）公司稳步求胜的战略。 柯达公司总是善于控制业务变动的步幅，从容而循序地研发多种新产品。 （4 4）充分的市场调查。）充分的市场调查。 柯达首先掌握着竞争对手的研发动态，其次在研发过程中注意调研消费者的潜在需求。 （5 5）在解决）在解决“用户不满用户不满”上下功夫上下功夫。 首先，新产品力求廉价；其次，要容易操作；最后，必须保证质量（6 6）、密切合作）、密切合作 在产

4、品研发过程中让所有相关职能部门（如营销、采购、与制造）参与进来，共同定义新产品。因此，无论是外部，还是内部，新产品都具有可操作性，具有适应性。（7 7）、柯达新产品研发的优质战略）、柯达新产品研发的优质战略 柯达的每个新产品不仅仅是技术上的突破，也是产品品质的一次提高，总是更加靠近消费者。 柯达作为行业的领先者，它的产品总是比竞争者更具应用性。第一节第一节 产品开发概述产品开发概述 新产品新产品开发属于生产技术准备工作。在一个产品的生命周开发属于生产技术准备工作。在一个产品的生命周期中，市场营销、产品开发与生产之间的关系如下图：期中，市场营销、产品开发与生产之间的关系如下图： 营销营销 产品开

5、发产品开发 生产生产产品概念产品概念目标市场目标市场产品选择产品选择技术研究技术研究产品设计产品设计工艺设计工艺设计生产组织生产组织计划与控制计划与控制检验出厂检验出厂一、新产品及新产品开发面临的压力一、新产品及新产品开发面临的压力 （一）、什么是新产品一）、什么是新产品 1 1、概念：、概念：新产品是指在性能、结构、材质和技术特新产品是指在性能、结构、材质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，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。具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。 2 2、特征、特征: :

6、新颖性、先进性、经济性、风险性。新颖性、先进性、经济性、风险性。 3 3、类型、类型: : (1) (1)全新产品全新产品 采用新原理、新结构、新技术、新材料采用新原理、新结构、新技术、新材料等制成，应用新的科学发现和有关的基础研究、应用研究等制成，应用新的科学发现和有关的基础研究、应用研究的成果，具有某种科学技术突破而形成的新产品。的成果，具有某种科学技术突破而形成的新产品。 (2)(2)换代产品换代产品 采用新的材料、元器件和新的技术制成，采用新的材料、元器件和新的技术制成，性能有飞跃提高的新产品。性能有飞跃提高的新产品。 (3)(3)改进产品改进产品 采用各种改进技术制造，性能有一定提采

7、用各种改进技术制造，性能有一定提高的产品。高的产品。(二)新产品开发面临的压力 1.1.目前目前, ,新产品开发面临着新产品开发面临着费用高费用高、风险大风险大、成功成功率低率低、回报下降回报下降等压力。等压力。 2.2.失败原因失败原因: :无潜在需求、新产品与当前需求不匹无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。配、营销不利。 3.3.开发动力开发动力: :技术推动、市场牵引、同行竞争。技术推动、市场牵引、同行竞争。 4.4.新产品开发的关键新产品开发的关键: :找到需求找到需求, ,用技术实现需求用技术实现需求. . 5.5.原则原则: :技术与市场匹配技术与市场匹配. .30003

8、000原始想法原始想法300300提议提议125125小项目小项目9 9项开发项开发4 4项重大项重大1.71.7启动启动1 1成功成功1 2 3 4 5 6 7 * * *产品死亡率：产品死亡率：98.2%98.2%( (三三) )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 1. 1.产品开发的时间构成：产品开发的时间构成：据统计，产品设计时据统计，产品设计时间占产品开发时间的近间占产品开发时间的近60%60%（如图）。因此，为缩（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。计和工艺

9、设计影响着产品的创新速度。产品开发时间 100%设计时间 55%制造 22%装配 23% 2.2.产品寿命周期的缩短：产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来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：越短，革新换代越来越快（如图）。实践证明：若产品寿命周期为若产品寿命周期为5 5年，产品开发时间每延长年，产品开发时间每延长6 6个月，利润就损失个月，利润就损失1/31/3。 0 5 10 15 20 255050年前年前：现在：现在：行业行业化妆品化妆品玩具玩具机床机床食品食品药品药品3.3.产品成本的决定产品成本的决定: :一般产品成本的一般产品成本的70%70%以上由设计阶

10、以上由设计阶段决定段决定, ,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%6%以以下下( (如图如图) )。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段设计阶段 制造阶段制造阶段 材料采购材料采购 其它阶段其它阶段费用成本的决定因素 实际成本消耗总结：总结： 企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。尤其率。尤其产品设计产品设计和和工艺设计工艺设计在产品开发中作用重大，它几在产品开发中作用重大，它几乎占用了乎占用了60%60%的开发时间，决定了的开发时间，决定了70%70%的成本。因此，根据管的

11、成本。因此，根据管理学中的理学中的ABCABC分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企设计和工艺设计是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。业竞争力的关键。二、产品生命周期与二、产品生命周期与R&DR&D 引入期引入期 成长期成长期 成熟期成熟期 衰退期衰退期年销售额年利润产品寿命周期各阶段的特点：产品寿命周期各阶段的特点： 1. 1.引入期引入期 这段时间内，产品还未被顾客认识，销售量增长缓这段时间内，产品还未被顾客认识，销售量增长缓 慢，生产投入所耗费的资金多。产品销售

12、量小，成慢，生产投入所耗费的资金多。产品销售量小，成 本偏高，利润低。本偏高，利润低。 2.2.成长期成长期 这段时间内，销售量迅速增长，成本逐渐下降，利这段时间内，销售量迅速增长，成本逐渐下降，利 润大幅度增长。润大幅度增长。 3.3.成熟期成熟期 这段时间内，销售量达到最大，盈利最多，但竞争这段时间内，销售量达到最大，盈利最多，但竞争 趋于激烈。趋于激烈。 4.4.衰退期衰退期 产品在市场上趋于饱和，销售量迅速下降，竞争加产品在市场上趋于饱和，销售量迅速下降，竞争加 剧，价格下跌，盈利迅速减少或出现亏损。剧，价格下跌，盈利迅速减少或出现亏损。产品寿命周期各阶段的经营与运作战略产品寿命周期各

13、阶段的经营与运作战略市场引入期成长期成熟期衰退期公司战略研究开发是关键扩大市场份额的有利时机市场销售是关键调整价格提高质量树立产品形象强化市场能力低成本变得更关键难以扩大市场份额促销成本控制是关键生产运营战略产品设计与开发是关键产品和工艺过程设计改动频繁生产能力富裕试生产阶段人员技能要求高生产成本较高产品规格有限设计改进迅速销售预测是关键重视产品和工艺流程可靠性选择与提高产品竞争优势增加生产能力开始批量化生产提高经营能力产品区域标准化产品更新速度减缓达到最佳市场能力生产过程趋于稳定人员技能要求不高大批量生产改进生产作业降低生产成本产品差异化小使成本最低行业生产能力过剩停业生产非盈利产品削减生产

14、能力产品生命周期各阶段的研发重点产品生命周期各阶段的研发重点投入期： 1）对产品进行创新设计，确定有竞争力的产品型号； 2） 消除设计中的缺陷； 3） 缩短生产周期； 4） 完善性能。成长期： 1） 产品工艺改进； 2） 降低成本； 3） 产品结构标准化与合理化； 4） 稳定质量。成熟期： 1）产品系列化与标准化； 2）提高工艺稳定性； 3）创新服务与质量创新； 4）产品局部改革。衰退期： 1）很少进行产品细分； 2）精简产品系列； 3）决定淘汰旧产品 企业新产品何时开发、何时投放市场都要根据产品生命周期来决策：在第一代产品处于成长期的时候引入第二代新产品，当第一代新产品进入衰退期时恰好第二代

15、新产品进入成熟期。 “生产一代，研制一代，设计一代，构想一代”保持已有的市场份额和均衡的销售量与利润的增长。 三、产品开发的驱动模式三、产品开发的驱动模式 1、市场驱动模式 2、技术驱动模式 3、同行竞争 但归根到底，新产品开发的成功首先必须满足市场与技术匹配的原则。新产品诞生的一个基本条件是特定的技术（科学、方法、思维过程、设备等）以一种特定的方式被利用，即它对人类的需求产生了新的满足。因此，了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，这是新产品开发的关键。相关资料相关资料：国家日本美国法国英国 韩国中国巴西印度RD/GDP（%）2.7-2.92.6-2.72.422.08 2.0 0.5-

16、0.71.1 0.9 世界500强（2003）中有9家中国企业。 500强用于RD的费用占全球RD费用的65%以上，平均每个企业的RD费用占其销售额的10-20%，而中国大型企业该指标为1.4%四四产产品品开开发发的的评评价价（指指标）标）1、财务指标 投资收益率 预期年销售额 新增固定资产支付时间 达到预期销售额时间2、研究与开发 研究投资支付时间 开发投资支付时间 研究技术（丰富或陌生） 专利情况（有或无）3、市场需求（顾客对产品的接受程度）4、促销需求（广告与促销需求）5、产品竞争（竞争产品的数量）6、产品优势（价格与质量）7、产品生命周期8、周期性与季节性需求9、生产 公司规模（与竞争

17、对手规模相比） 原材料（供应能力与方式） 设备（现有、新设备的比例） 工艺熟练程度10、产品与营销 与现行产品的关系 对现行产品的影响 产品购买者的结构 潜在用户数 市场稳定性与趋势 技术服务需求11、环境污染等级五、国际企业产品开发的新特点五、国际企业产品开发的新特点 1 1、技术外包、技术外包 把一些不是本企业专长的非核心技术外包给其他企业，把一些不是本企业专长的非核心技术外包给其他企业，而自己集中力量于产品的核心技术开发，而自己集中力量于产品的核心技术开发，提高自己的提高自己的核心竞争力核心竞争力 2 2、合作开发、合作开发 合作的对象包括供应商与用户，特别是供应商参与产合作的对象包括供

18、应商与用户，特别是供应商参与产品开发是目前供应链管理的一个新趋势。品开发是目前供应链管理的一个新趋势。 3 3、全球化与虚拟化、全球化与虚拟化 INTERNETINTERNET提供技术支持跨国合作开发产品提供技术支持跨国合作开发产品 4 4、定制化产品开发、定制化产品开发 个性化、一对一的产品开发个性化、一对一的产品开发 增强企业的柔性（增强企业的柔性（FlexibilityFlexibility）：）： （1 1）产品生产柔性产品生产柔性 顾客对产品规格、型号、数量、质顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不量和交货期等要求的独立性和随机性导致企业生

19、产任务的不断变动。断变动。 组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性 （2 2）产品设计柔性产品设计柔性产品设计柔性是指快速开发新产品和产品设计柔性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。当顾客有新产品要求时，也即要求产品改造老产品的能力。当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要性能要发生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。发生变化。 5 5、强调环保意识。可持续发展、强调环保意识。可持续发展 新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得

20、竞争优势的根本保证。争优势的根本保证。 国际化是当今经济发展的一个趋势，越来越多的跨过企业在寻求国际化的生产与制造合作伙伴。全球虚拟开发为企业突破技术资源与突破技术资源与人才资源匮乏的困境人才资源匮乏的困境找到了一个有效的解决方法。 越来越多的企业通过互连网，和其他国家的技术人员进行产品开发的的合作活动，这种远程的开发方法大大减少了各种管理费用，缩减少了各种管理费用，缩短了开发时间。短了开发时间。 但是，全球虚拟产品开发也有许多技术问题和管理问题需要解决，比如网络沟通的障碍网络沟通的障碍问题，不同国家的设计标准与规范设计标准与规范问题，产品开发的质量跟踪、监督与控制质量跟踪、监督与控制问题，产

21、品本地本地化设计化设计问题等。 广州有一家中美合资企业，它的产品概念的提出和产品选型由美国本部的技术人员提出，产品的主体结构也由美国本部完成，中国的生产基地担负后期的产品设计任务，包括根据美方提供的产品框架进行扩充设计和详细设计。他们通过互连网的这种合作就是一种虚拟开发。 企业间研究与开发合作潜力可观企业间研究与开发合作潜力可观 人们越来越清楚地认识到，扩大知识与培养能力是公司经营管理的重点。而合作研究与开发是产生及利用知识和本领的一种途径。20年来，研究与开发方面的合作一直在不断发展。合作研究与开发可以使企业获得： 分享个人经验分享个人经验。研究与开发方面的合作使参与合作的公司的经理能够受益

22、于在通常的组织环境下得不到的知识与想法。 创造能力创造能力。一个机构的学习过程要看其是否能够把自身的能力与合作者的能力相结合，从而抓住机会，开拓市场。 缩短时间缩短时间。合作研究与开发有助于减少产品投放市场所需要的时间，并且加快新产品问世的速度。 合作研究与开发存在的机会与风险合作研究与开发存在的机会与风险： （1）机会 供应商与顾客的关系，分享未来开发成果的前景； 杠杆效应；/分担成本与风险；/学习与开发新领域。 （2）风险： 在合作项目上存在分歧；/过分依赖合作伙伴； 工作方法上的差异与企业文化的差异； 产权与专利使用费的损失；/技术知识的损失 六、新产品开发工作应注意的问题六、新产品开发

23、工作应注意的问题1用户是新产品开发工作的起点和归宿2以功能为中心制定产品开发计划3努力降低产品总成本4形成新产品开发的良性循环5积极开展创造性思维案例案例:日本企业的产品开发日本企业的产品开发 日本巨大的工业团体存在 “表里不一”的现象。 它们并不开发自己所有的系列产品，也不自己生产。它们并不开发自己所有的系列产品，也不自己生产。事实上，这些大型企业更像“贸易企业”。即，不自己设计、生产产品，它们实际上在协调一个包括成百上千个小企业在内的复杂的设计和制造过程系统。你购买的盒上印有著名企业名字的产品，很少是该公司的产品甚至也不是他们开发的产品。这些产品差不多都是由他人设计，他人组装，他人把产品装

24、进印有企业名字的盒子内，再运给分销商。 这种过程是不是有些不必要的复杂？显然，这些大型集团有自己的工厂和工人，那么他们为什么不利用自己的资源生产他们为什么不利用自己的资源生产和销售自己的产品呢？和销售自己的产品呢？ 他们当然也生产但仅是部分而已。例如，对于象松下公司这样的电器业巨人来说，外包设计、生产和组装工作是不可思议的。这些产品非常适合在这种巨型公司高度自动化的大型工厂中大批量地生产。他们的工厂每年有上百万这样的产品。 单位得到公众的许可，企业必须不断重新设计一些产品如立体声耳机、小型唱片机或个人电脑。重新设计意味着重新安排生产线工具、重新设计意味着重新安排生产线工具、设备，意味着需要新部

25、件和许多其它物件。设备，意味着需要新部件和许多其它物件。 某公司预计一产品在几个月内能销售30,000件；重新安排工具、设备，再卖出50,000件；重新设计一些基本零部件，再次安排工具、设备；观察竞争后果，又重新安排工具、设备等等。所有这些在整个产品系列的生命周期中不停的循环。虽然一些巨型制造商现在使用最新的柔性制造系统（FMS）,从而在生产中有更多自由，但这个重新安排工具、设备的过程仍是大企业希望删去的。 因而，它们将许多这种工作承包给承包商-可信赖的小企业。这些一年面临三或四次重新设计以生产一种产品的小企业，依次将一些关键零部件的设计和制造分包给更小的企业。 这种分包金字塔会有多大呢？是几

26、十个公司吗？几百个？再考虑一下。我了解到一个电子公司有超过个外包商，大部分微小工厂仅为上层企业执行一点点任务。 欢迎到日本制造业的现实世界中来。 案例案例: : 跳舞毯的故事跳舞毯的故事第二节第二节 产品设计产品设计 产品设计是产品开发的核心。它包括从明确设计任务书开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动。 一、产品设计的重要性一、产品设计的重要性 据统计产品设计时间占产品总开发时间的近据统计产品设计时间占产品总开发时间的近60%60%。因此，因此， 要缩短新产品上市时间，必须缩短产品设计时间，要缩短新产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着新产品的创新速度。产品设计和工

27、艺设计影响着新产品的创新速度。 更重要的是，产品设计对产品生命周期的的成本更重要的是，产品设计对产品生命周期的的成本与费用产生重要的影响。与费用产生重要的影响。 产品设计与工艺设计是企业快速响应可户要求的产品设计与工艺设计是企业快速响应可户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。瓶颈，是提高企业竞争力的关键。 福特公司的报告：尽管产品设计和工艺福特公司的报告：尽管产品设计和工艺费用只占产品费用的费用只占产品费用的6%6%，却影响了总费用的，却影响了总费用的70%70%以上。以上。 波音公司的分析：一般产品成本的波音公司的分析：一般产品成本的83%83%以以上由于产品设计阶段决定，而这一阶段本身上由

28、于产品设计阶段决定，而这一阶段本身所占有的费用仅为产品全部成本的所占有的费用仅为产品全部成本的7%7%以下。以下。 Sun Sun认为制造生产率的认为制造生产率的70-80%70-80%是在设计是在设计和工艺阶段决定的。和工艺阶段决定的。 所有质量问题的所有质量问题的40%40%可以归因于低劣的设可以归因于低劣的设计和工艺。计和工艺。 Huthwaite Huthwaite强调产品设计对各组织的影强调产品设计对各组织的影响力，形象地称产品设计的影响为响力，形象地称产品设计的影响为“波动效波动效应应”二、产品设计基本流程二、产品设计基本流程产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审

29、核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型（一）产品构思 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）市场导向型（Market Driven): （2）技术推动型（Technology and Innovation): （3）混合模式（二）产品可行性研究 1、市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状态、产品促销和售后服务要求、以及对现有经销渠道的适应程度。

30、 2、生产经营标准：生产实施的技术可行性；、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。 3、财务标准：市场标准和生产经营标准两方面的结合。（三）产品设计和试制（三）产品设计和试制 企业产品战略中的重要组成部分，它决企业产品战略中的重要组成部分，它决定产品的定产品的特征特征、功能功能和和用途用途。 1、产品功能设计、产品功能设计 注重的是产品的性能和质量，要求在产品设计中注重的是产品的性能和质量，要求在产品设计中充分考虑顾客要求，体现产品的经济价值，并以此为原则，保证高品质充分考虑顾客要求，体现产品的经济价值，并以此为原则，保证高品质设计，包括：配合度精确、性能优良而稳定、耐用性能以及售后维护

31、的设计，包括：配合度精确、性能优良而稳定、耐用性能以及售后维护的便利程度。便利程度。 技术手段技术手段：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择和计算机辅助设计等。和计算机辅助设计等。 2、产品制造设计、产品制造设计 产品的可生产性设计，即产品设计要满足产品制产品的可生产性设计，即产品设计要满足产品制造工艺要求。其造工艺要求。其目的目的是：在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方是：在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方面都满意的产品。完美的制造设计代表了成本面都满意的产品。完美的制造设计代表了成本效益，是通过将产品构效益，是通过将产品构

32、思、设计和研制与可生产性相结合得以实现的。为了在竞争价格下，生思、设计和研制与可生产性相结合得以实现的。为了在竞争价格下，生产出最高质量的产品，制造设计必须与产品功能设计协调进行。产出最高质量的产品，制造设计必须与产品功能设计协调进行。 （1）产品设计要便于加工制造：）产品设计要便于加工制造： 基本原则基本原则：易于理解，便于制造和装配，易于使用且安全可靠。：易于理解，便于制造和装配，易于使用且安全可靠。 （2）设计更新的频繁程度）设计更新的频繁程度 （3）产品成本责任）产品成本责任 （4）产品技术参数选择）产品技术参数选择 （5）设计与制造工艺过程保持相互衔接，实施协同作业。）设计与制造工艺

33、过程保持相互衔接，实施协同作业。新产品构思可行性研究产品设计生产工艺流程设计初初 步步 设设 计计样样 品品 设设 计计市市 场场 反反 馈馈测测 试试 结结 果果设设 计计 修修 改改最最 终终 设设 计计初步生产工艺流程设计初步生产工艺流程设计生产工艺研究生产工艺研究生产工艺步骤生产工艺步骤生产设施研究生产设施研究设计修改设计修改最终设计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新产品设计开发与生产制造工艺流程之间的关系3、产品设计审核和最终测试 （1）产品设计审核 是在产品生产实施之前，产品项目开发组确保对产品整个设计进行全面的检验和评价。功能设计、制造设计 （2）产品

34、最终测试 生产性测试 确保产品的可生产性。4、产品设计试制中必须注重的方面 （1）产品的性能和质量 （2）产品开发速度 （3）产品成本 （4）项目开发费用产品设计要遵循如下几条原则：产品设计要遵循如下几条原则： 设计用户需要的产品设计用户需要的产品 设计出可制造性强的产品设计出可制造性强的产品 设计强壮的产品设计强壮的产品 设计绿色的产品设计绿色的产品二二 、产品设计方法、产品设计方法（一）、质量功能配置（一）、质量功能配置质量功能配置质量功能配置 ( Quality Function Deployment ( Quality Function Deployment QFD ),QFD ),运

35、用这种方法，可以将顾客的要求转化为产品设计和工程设计特征，并配置到产品制造过程的各工序和生产过程中，从而保证最终产品最大限度地满足用户的要求。QFDQFD的基本思想的基本思想是倾听用户的意见与明白用户的要求，然后用一种逻辑的体系去确定如何最好地通过可能的渠道实现这些要求。 这个逻辑体系就是质量屋的传递过程。工艺操作零件特征产品特征产品特征产品规划矩阵顾客需求零件特征零件配置矩阵工艺操作工艺规划矩阵生产要求生产规划矩阵产品特征零件特征工艺特征QFDQFD应用于产品开发管理需要注意以下问题应用于产品开发管理需要注意以下问题 1 1、理解顾客的要求。、理解顾客的要求。首先是能够对顾客关于质量功能的需

36、求进行识别，理解不同需求的重要性的差别。 2 2、质量功能配置需要与其他的方法进行、质量功能配置需要与其他的方法进行综合才能产生最好的顾客需求的配置。综合才能产生最好的顾客需求的配置。为此，可以与价值工程群体决策方法结合起来运用。 3 3、根据问题的特点，质量屋的结构与层、根据问题的特点，质量屋的结构与层次可以有两阶段或多阶段质量屋等不同形式。次可以有两阶段或多阶段质量屋等不同形式。 4 4、除了产品开发，、除了产品开发，QFDQFD已经成功应用于已经成功应用于企业战略、计划管理、质量控制等领域。企业战略、计划管理、质量控制等领域。（二）、价值工程（二）、价值工程 价值工程是在价值工程是在19

37、471947年，由美国通用电器公司的设计工程师年，由美国通用电器公司的设计工程师麦尔斯创造的。麦尔斯创造的。 在二次世界大战影响，美国政府为了刺激第二生产，对企在二次世界大战影响，美国政府为了刺激第二生产，对企业实行成本补偿，致使军工产业迅速发展，造成原料供应业实行成本补偿，致使军工产业迅速发展，造成原料供应不良，给企业生产带来很大困难。美国通用电器公司派有不良，给企业生产带来很大困难。美国通用电器公司派有经验的设计工程师麦尔斯当采购员，解决原料不足的问题。经验的设计工程师麦尔斯当采购员，解决原料不足的问题。在多年的实践工作中，麦尔斯总结出：在多年的实践工作中，麦尔斯总结出： 如果在购买某些原

38、料或产品发生困难时，应当千方百计地如果在购买某些原料或产品发生困难时，应当千方百计地想办法购买与其具有同样功能的产品，而且考虑在实践同想办法购买与其具有同样功能的产品，而且考虑在实践同样的功能的条件下，采用价格便宜的代用品，这样，就把样的功能的条件下，采用价格便宜的代用品，这样，就把物品的功能和成本联系起来，综合地考虑，逐渐形成了一物品的功能和成本联系起来，综合地考虑，逐渐形成了一套科学方法套科学方法价值工程。价值工程。 价值工程在以后的应用越来越广泛。价值工程在以后的应用越来越广泛。 首先用于物资采购部门，确定采购方案。但后来发现材料代首先用于物资采购部门，确定采购方案。但后来发现材料代用问

39、题不能完全由采购部门来确定，必须征得设计部门同意。用问题不能完全由采购部门来确定，必须征得设计部门同意。这种做法很有局限性。后来用于对现有产品进行改造。修改这种做法很有局限性。后来用于对现有产品进行改造。修改设计，改造结构，采用新材料等，使产品总成本最低，功能设计，改造结构，采用新材料等，使产品总成本最低，功能最好。最好。 再后来用于新产品研制开发，在设计阶段就把产品的性能和再后来用于新产品研制开发，在设计阶段就把产品的性能和成本基本确定下来。成本基本确定下来。 目前，从系统的角度来推行价值工程，即不仅要提高一种产目前，从系统的角度来推行价值工程，即不仅要提高一种产品价值，而且要提高与该产品有

40、关的整个系统的经济效果。品价值，而且要提高与该产品有关的整个系统的经济效果。 价值工程在国外应用已相当广泛，据统计资料表明，在价值价值工程在国外应用已相当广泛，据统计资料表明，在价值方面花一元钱，可以得到十元方面花一元钱，可以得到十元二十元的效益。二十元的效益。 1、价值工程的基本概念、价值工程的基本概念 价值工程，又叫价值分析，是通过功能分析，力图价值工程，又叫价值分析，是通过功能分析，力图以最低的总成本使产品、工程或服务达到必要的功能，提以最低的总成本使产品、工程或服务达到必要的功能，提供价值的一种有组织的、有计划的活动。供价值的一种有组织的、有计划的活动。 它有四个特点它有四个特点： 1

41、 1、价值工程的、价值工程的目的目的是为了提高研究对象的价值是为了提高研究对象的价值 2 2、价值工程的、价值工程的核心核心是进行功能分析是进行功能分析 3 3、价值工程是一种依靠集体智慧所进行的有领导、有、价值工程是一种依靠集体智慧所进行的有领导、有组织的组织的集体活动集体活动 4 4、价值工程强调、价值工程强调创造性创造性的思考的思考 功能：功能：是指产品应负的职能和所起的作用。如：是指产品应负的职能和所起的作用。如：手表的功能，电冰箱的功能手表的功能，电冰箱的功能产品的功能就是指产品的功能就是指产品的使用价值产品的使用价值 成本：成本：是指总成本（总费用），即某个产品从研是指总成本（总费

42、用），即某个产品从研制、设计、制造、销售、使用直至报废整个期间所制、设计、制造、销售、使用直至报废整个期间所发生的费用。也就是产品的寿命周期费用。发生的费用。也就是产品的寿命周期费用。它包括：它包括： 生产费用：生产费用：研究、设计、制造等费用研究、设计、制造等费用 使用费用：使用费用：使用过程中贮存，运输、安装、使用过程中贮存，运输、安装、 能源消耗、维修等费用能源消耗、维修等费用 价值：价值：是指每单位费用所使得产品功能是指每单位费用所使得产品功能的耗量大小。的耗量大小。 价值工程的三个基本概念的关系：价值工程的三个基本概念的关系：价值价值V=产品的功能产品的功能F产品的成本产品的成本C

43、C2、提高价值的途径、提高价值的途径（1）功能不变，降低成本）功能不变，降低成本（2）成本不变，提高功能）成本不变，提高功能（3）功能提高，同时降低成本）功能提高，同时降低成本（4）功能与成本同时提高，但）功能与成本同时提高，但功能提高的幅度比成本大功能提高的幅度比成本大（5）功能与成本同时降低，但）功能与成本同时降低，但成本降低的幅度比功能大成本降低的幅度比功能大V=FCV=FCV=FCCV=FV=FC3、价值工程的工作程序与方法、价值工程的工作程序与方法功能分析功能评价确定零部件功能评价值计算零部件功能价值确定零部件功能成本计算零部件改善幅度选择VE对象收集资料功能定义功能分类功能整理确定

44、改善对象提出改进方案方案选优方案实施VE成果评价反馈分析反馈分析价值工程工作程序 价值工程的实施程序一般可以分为三个价值工程的实施程序一般可以分为三个阶段（功能定义、功能评价、制定改进方案）阶段（功能定义、功能评价、制定改进方案）对应三个基本步骤和两个具体步骤。对应三个基本步骤和两个具体步骤。 (1)(1)、价值工程活动对象的选择、价值工程活动对象的选择 价值工程总的法则应围绕功能与成本的价值工程总的法则应围绕功能与成本的突出矛盾进行综合权衡选定。突出矛盾进行综合权衡选定。 选择价值工程的对象选择价值工程的对象 经验分析法经验分析法 ABCABC分析法分析法 百分比法百分比法 这种方法是通过产

45、品的两个或两个以这种方法是通过产品的两个或两个以上的技术经济指标进行比较，选择成本高利润低上的技术经济指标进行比较，选择成本高利润低的对象进行。的对象进行。收集对象的有关资料收集对象的有关资料 企业的基本信息（生产能力、技术、销售情况、企业的基本信息（生产能力、技术、销售情况、规模等）；规模等）； 与技术有关的信息（技术图纸与资料、标准、国与技术有关的信息（技术图纸与资料、标准、国内外技术发展）；内外技术发展）； 市场经济信息（国内外同类产品的功能与成本、市场经济信息（国内外同类产品的功能与成本、销售价格走势、顾客的需求等）销售价格走势、顾客的需求等） 生产组织信息（生产期量标准、原材料的供应

46、、生产组织信息（生产期量标准、原材料的供应、生产工艺等）生产工艺等）（2）、功能分析功能定义功能定义 功能定义就是对价值工程对象的功能定义就是对价值工程对象的工序或零部件的用途、作用或功能工序或零部件的用途、作用或功能所作的明确表达。所作的明确表达。 作为价值工程的核心是功能分析，作为价值工程的核心是功能分析，也就是要求科学地确定产品或零部也就是要求科学地确定产品或零部件必备的功能。件必备的功能。 所以，必须从功能进行准确定所以，必须从功能进行准确定义和整理。义和整理。功能整理功能整理 功能整理就是按一定的逻辑功能整理就是按一定的逻辑关系，把产品各组成部分的功能关系，把产品各组成部分的功能组成

47、功能系统，从而找出必要的组成功能系统，从而找出必要的功能系统，从中找出必要的功能，功能系统，从中找出必要的功能，并以此为中心开展价值工程活动，并以此为中心开展价值工程活动，明确各功能之间的关系，找出和明确各功能之间的关系，找出和排除不必要功能，过剩功能，补排除不必要功能，过剩功能，补充不足功能。充不足功能。功能评价功能评价 功能评价就是评价某一功能的功能评价就是评价某一功能的价值。价值。 要评价功能的价值，首先要把功要评价功能的价值，首先要把功能数量化，使其能够计量，然后与能数量化，使其能够计量，然后与其现实成本像相比较来确定功能的其现实成本像相比较来确定功能的价值价值。 功能分析有三个目的：

48、功能分析有三个目的：系统、科学地确定产品或零件的必要功能，系统、科学地确定产品或零件的必要功能，消除不必要的功能消除不必要的功能明确功能的性质、地位、重要性，以合理明确功能的性质、地位、重要性，以合理分配产品成本；分配产品成本；依据所确定的功能，寻找更好的实现功能依据所确定的功能，寻找更好的实现功能的方案的方案 功能分析最终要对产品或零件的必要进行功能分析最终要对产品或零件的必要进行功能评价，得出其功能评价系数：功能评价，得出其功能评价系数：某零件的功能评价系数某零件的功能评价系数=零件的评价得分零件的评价得分各种零件的评价总得分各种零件的评价总得分成本分析成本分析 成本分析就是要分析某的成本

49、占总的产品成成本分析就是要分析某的成本占总的产品成本的比例，从而得出其成本系数：本的比例，从而得出其成本系数：得出零件的成本系数后，还要确定得出零件的成本系数后，还要确定目标成本目标成本与与成成本的降低幅度本的降低幅度：某零件的目标成本某零件的目标成本=产品的目标成本产品的目标成本该零件的功能评价系数该零件的功能评价系数某零件的成本某零件的成本降低幅度降低幅度=该零件该零件现实成本现实成本该零件的该零件的目标成本目标成本某零件的成本系数某零件的成本系数=某零件的成本某零件的成本全部零件的成本全部零件的成本(3)(3)、价值分析、价值分析 价值分析是通过零件的价值系数，确定改进工作的重点与方向

50、价值系数有三种情况：价值系数有三种情况： V Vi i1 1，表明功能的现实成本与最低成本相近，该功能不必表明功能的现实成本与最低成本相近，该功能不必改进；改进； V Vi i1 1，表明功能的现实成本比最低成本高，该功能应选为表明功能的现实成本比最低成本高，该功能应选为改进改进 的对的对 象。在选择时，还应参考成本降低期望值（象。在选择时，还应参考成本降低期望值（C-FC-F）。）。期望值大的应优先改进；期望值大的应优先改进； V Vi i 1 1，表明功能现实成本比最低成本还低。这时要进行分，表明功能现实成本比最低成本还低。这时要进行分行，如果功能已达到用户的要求，可不必改进；如果功能达不

51、行，如果功能已达到用户的要求，可不必改进；如果功能达不到用户的要求，则应选为改进对象，可适当提高成本以提高功到用户的要求，则应选为改进对象，可适当提高成本以提高功能。能。 某零件的价值系数某零件的价值系数=某零件的功能系数某零件的功能系数某零件的成本系数某零件的成本系数 （4 4）、）、 方案的创造方案的创造 方案的创造，是根据用户所提出的必方案的创造，是根据用户所提出的必要功能以及企业的目标成本进行产品的要功能以及企业的目标成本进行产品的设计构思设计构思即创造方案。即创造方案。 创造的方案很多，如，专家会议，特创造的方案很多，如，专家会议，特尔菲法，头脑风暴法，哥顿法，缺点期尔菲法，头脑风暴

52、法，哥顿法，缺点期望列举法，奥斯本检核表法等望列举法，奥斯本检核表法等。 （5 5）、方案的评价）、方案的评价 通过方案的创造，可提出众多的方案，然通过方案的创造，可提出众多的方案，然后对各个方案进行技术经济分析，选择在技术后对各个方案进行技术经济分析，选择在技术先进，经济上合理的最优方案。先进，经济上合理的最优方案。 技术方面的效果，技术方面的效果，主要是指产品功能的改善。主要是指产品功能的改善。如：产品性能指标，产品质量，产品外观，使如：产品性能指标，产品质量，产品外观，使用寿命，可靠性，操作方便性，维修性等。用寿命，可靠性，操作方便性，维修性等。 社会效果方面：社会效果方面：通过价值工程

53、活动给社会带来通过价值工程活动给社会带来的利益和影响：如节约贵重稀缺物资，防止和的利益和影响：如节约贵重稀缺物资，防止和减少污染等。减少污染等。 经济方面的效果：经济方面的效果：按既定经济指标评价：如提按既定经济指标评价：如提高生产率，降低消耗，增加利润等。高生产率，降低消耗，增加利润等。 主要经济指标主要经济指标1 1、全年净节约数：、全年净节约数： ( (改进前后单件成本之差改进前后单件成本之差年产量年产量) )价值工程活价值工程活动费用动费用2 2、成本降低率：、成本降低率： 改进前后成本之差改进前后成本之差/ /改进前成本改进前成本 100%100%3 3、投资效率：、投资效率： 全年

54、净节约数全年净节约数/ /价值工程活动的费用价值工程活动的费用 （6 6）、）、 方案的实现与跟踪方案的实现与跟踪 经过详细评价选出最优方案后，为了经过详细评价选出最优方案后，为了确保方案的质量并为审批提供依据，对一些确保方案的质量并为审批提供依据，对一些复杂的方案需要进行试验。复杂的方案需要进行试验。 试验的内容有试验的内容有：一是方案中的规格和条件，一是方案中的规格和条件，二是方案评价中的优缺点。二是方案评价中的优缺点。经过试验，可使方案更臻完善经过试验，可使方案更臻完善 要要编制实施计划编制实施计划，要追踪计划的完成情，要追踪计划的完成情况，及时发现并解决问题。方案的实施况，及时发现并解

55、决问题。方案的实施不仅是价值工程的重要环节，而且也是不仅是价值工程的重要环节，而且也是方案的验证和完善过程。方案的验证和完善过程。 按照选定的改进方案，并组织跟踪调查，按照选定的改进方案，并组织跟踪调查，以便进一步改进。以便进一步改进。三、并行工程三、并行工程产品设计新概念产品设计新概念 并行工程并行工程是对产品及其相关过程（包括制是对产品及其相关过程（包括制造和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系造和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化工作模式。统化工作模式。 这种方法要求产品开发人员从产品设计开这种方法要求产品开发人员从产品设计开始就考虑产品整个生命周期（从概念构思到产品始就考虑产

56、品整个生命周期（从概念构思到产品报废）的各个阶段的所有因素，它强调产品设计、报废）的各个阶段的所有因素，它强调产品设计、工艺设计、制造、装配、市场销售和其他各种活工艺设计、制造、装配、市场销售和其他各种活动之间的动之间的信息集成与功能集成信息集成与功能集成。 并行工程的目标并行工程的目标为提高质量、降低成本、为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。缩短产品开发周期和产品上市时间。1、串行工程方法、串行工程方法 传统的串行工程方法串行工程方法是基于二百多年前英国政治经济学家亚当斯密的劳动分工理论。该理论认为分工越细，工作效率越高。因此串行方法是把整个产品开发全过程细分为很多步骤，每

57、个部门和个人都只做其中的一部分工作，而且是相对独立进行的，工作做完以后把结果交给下一部门。2、并行工程方法、并行工程方法 并行并行所强调的是在产品设计时就要尽早考虑其生命周期中所有的后续过程：制造、装配、检测、企业的设备能力和人力资源、使用、维修和报废等。只有在一开始就系统考虑了这些因素，才能减少修改的次数，缩短产品上市时间。3、并行交叉方法、并行交叉方法 它强调产品设计与工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产等种种活动并行交叉进行。并并行交叉行交叉有两种形式： 一是按部件并行交叉，即将一个产品分成若干个部件，使各部件能并行交叉进行设计开发； 二是对每单个部件，可以使其设计、工艺过程设计、生产

58、技术准备、采购、生产等各种活动尽最大可能并行交叉进行。 （一）、并行工程的基本思想与原则（一）、并行工程的基本思想与原则 基本思想基本思想 1、设计时同时考虑产品生命周期的所有因素； 2 、设计过程中各种活动并行交叉进行； 3 、与产品生命周期有关的不同领域的技术人员的全面参与。 基本原则基本原则 1、用短的信息反馈取代长的信息反馈； 2、用并行渐进取代串行渐进； 3、用系统思考方法取代孤立的思考方法。（二）并行的产品设计方法（二）并行的产品设计方法 传统的串行产品设计存在的主要问题传统的串行产品设计存在的主要问题： 各下游部门所具有的知识难以加入早期设计。越是设计的早期阶段，降低费用的机会越

59、大，而发现问题的时间越晚，修改的费用越大； 各部门对其他部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差异和矛盾降低了产品整体开发过程的效率。产品设计时要考虑的因素及采取的措施产品设计时要考虑的因素及采取的措施产品生命周期 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 产品功能减低成本提高效率 易制造易装配 竞争力（创新与低成本 可靠性，可维护性，操作简便 环境保护 采取的措施 顾客参与质量功能部署 CAD/C A P P VRP、GT DFM、DFA价值工程 工业工程 绿色制造 DFEDFMA的设计基本原则的设计基本原则 使产品的零部件数量尽量少； 进行模块化

60、设计； 尽量使一种零件有多种用途； 尽量使用标准件； 尽量使操作简单化； 使零件具有可替代性； 尽量使装配流程简单化； 使用可重复、易懂的工艺流程。相关资料相关资料 IBMIBM在某印刷设备产品的设计中运用这些原则，使产品零部件的数量减少了65%，并且由此使产品装配时间比其日本的竞争对手缩短了90%。 GMGM在对福特的某类似车型进行研究时发现了DFM的有用性：福特该车型前缓冲器只有10个零部件，而GM的有100个。因此，福特的该车型更容易装配，所需的装配时间和人工成本也更低。 20世纪90年代，美国企业美国企业在这方面已经投资2000亿美元，有些企业产品专门为了环境保护而重新改变设计。（易拉罐的设计） 施乐公司施