第三章产品服务设计和技术选择

1、生产与运作管理生产与运作管理 教师：冯小翠电话mail：第四章第四章 产品开发和技术选择产品开发和技术选择第一节第一节 引言引言1 1第二节第二节 产品研究与开发管理产品研究与开发管理2 2第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择3 3第四节第四节 并行工程并行工程4 4第五节第五节 计算机技术在产品设计中的运用计算机技术在产品设计中的运用5 5第一节第一节 引言引言一、一、 21 21 世纪企业面临环境的主要特征世纪企业面临环境的主要特征信息爆炸的压力信息爆炸的压力 技术进步越来越快技术进步越来越快高新技术使用范围越来越大高新技术使用范围越来越大 市场和劳

2、务竞争全球化市场和劳务竞争全球化全球性技术支持和售后服务全球性技术支持和售后服务 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用户的要求越来越苛刻用户的要求越来越苛刻 可持续发展的要求可持续发展的要求 二、现代企业的研究和开发二、现代企业的研究和开发R&DR&D1.1.研究与开发的分类研究与开发的分类v 基础研究基础研究：探索新的规律、创建基础性知识的工作。：探索新的规律、创建基础性知识的工作。v 应用研究应用研究：将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于：将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。具体领域。v 技术开发研究技术开发研究：将应用研究的成果经设

3、计、：将应用研究的成果经设计、 实验而发展成为新产品、新系统和新工程的实验而发展成为新产品、新系统和新工程的 科研活动。科研活动。第一节第一节 引言引言二、现代企业的研究和开发二、现代企业的研究和开发第一节第一节 引言引言新产品新产品定义：定义：新产品新产品是指在技术、性能、功能、结构、材质等一是指在技术、性能、功能、结构、材质等一 方面或几方面具有先进性或独创性的产品。方面或几方面具有先进性或独创性的产品。分类：按照新产品与现有产品相比的创新程度分类：按照新产品与现有产品相比的创新程度u 改进产品改进产品u 换代产品换代产品u 创新产品创新产品n101 2 3 4 5 6 7 8 9 104

4、00030002000100030003000个设想个设想300300个提案个提案125125个项目个项目9 9项开发项开发1.7项启动项启动1个成功个成功阶段阶段产产 品品 开开 发发 成成 功功 曲曲 线线第一节第一节 引言引言新产品开发面临的压力新产品开发面临的压力设计设计55%-60%制造制造22%装配装配23%开发周期开发周期 图图 产品开发周期各阶段所消耗的时间产品开发周期各阶段所消耗的时间第一节第一节 引言引言新产品开发面临的压力新产品开发面临的压力成本成本80%40%70%6%20%36%40%7%3%18%产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图产品成本的决定因素构成及

5、实际成本消耗构成示意图设计设计制造制造采购采购其它其它对成对成本的本的影响影响实际实际成本成本第一节第一节 引言引言新产品开发面临的压力新产品开发面临的压力( (数据来源福特汽车公司数据来源福特汽车公司) ) 一般产品开发过程由以下阶段构成：一般产品开发过程由以下阶段构成：u 产品构思产品构思u 结构设计结构设计u 工艺设计工艺设计第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理产品构思来源于：产品构思来源于： 第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理市场牵引市场牵引产品构思来源于：产品构思来源于： 第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理市场牵引市场牵引技术推动技术推动

6、产品构思来源于：产品构思来源于： 第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理市场牵引市场牵引技术的推动技术的推动同行竞争同行竞争 二、结构设计过程二、结构设计过程 产品结构设计过程包括从明确设计任务开始，到确定产品结构设计过程包括从明确设计任务开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动。产品的具体结构为止的一系列活动。第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理总体设计总体设计技术设计技术设计工作图设计工作图设计产品性能产品性能设计原则设计原则技术参数技术参数产品结构产品结构经济技术指标经济技术指标技术文件技术文件全套工作图样全套工作图样具体化具体化完善化完善化 三、工艺设计过程

7、三、工艺设计过程 工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出把原材料加工工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出把原材料加工成产品所需要的一系列成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求求等的说明。等的说明。 第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理零件图零件图确定原材料确定原材料选择选择设备设备制定加制定加工工艺工工艺确定加确定加工条件工条件计算加计算加工时间工时间选择选择工装工装确定工确定工序顺序序顺序工艺过程设计的内容工艺过程设计的内容编制工艺规程编制工艺规程3 拟定工艺方案拟定工艺方案 2产品图纸的工艺分析和审查产品图纸的工艺

8、分析和审查1工艺装备的设计与制造工艺装备的设计与制造4第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理工艺过程设计的程序工艺过程设计的程序 产品图纸的工艺分析和审查产品图纸的工艺分析和审查 1 1、产品结构是否与生产类型相适应；、产品结构是否与生产类型相适应； 2 2、是否充分利用了现有的工艺标准；、是否充分利用了现有的工艺标准； 3 3、零件的形状尺寸和配合是否合适；、零件的形状尺寸和配合是否合适； 4 4、所选择的材料是否恰当；、所选择的材料是否恰当； 5 5、企业现有的技术装备能否适应工艺要求；、企业现有的技术装备能否适应工艺要求； 拟定工艺方案拟定工艺方案 工艺方案的内容包括：工艺方

9、案的内容包括： 1 1、确定工艺原则；、确定工艺原则； 2 2、确定质量标准、材料利用率、设备利用率等指标；、确定质量标准、材料利用率、设备利用率等指标； 3 3、列出各类关键零件、确定工艺路线、列出各类关键零件、确定工艺路线; ;第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理 编制工艺规程编制工艺规程v 工艺规程是指：用文字、图纸或其它的载体确定下来的、工艺规程是指：用文字、图纸或其它的载体确定下来的、规范化了的产品制造顺序和方法。规范化了的产品制造顺序和方法。v 它是安排生产作业计划、生产调度、质量控制、原材料供它是安排生产作业计划、生产调度、质量控制、原材料供应、劳动组织的基本依据。

10、应、劳动组织的基本依据。 工艺装备的设计与制造工艺装备的设计与制造v 产品制造过程中所需要的各种工具、卡具、夹具、刃具、产品制造过程中所需要的各种工具、卡具、夹具、刃具、量具和模具，统称为工艺装备量具和模具，统称为工艺装备。第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理产品设计原则产品设计原则设计用户需要的产品设计用户需要的产品设计可制造性强的产品设计可制造性强的产品设计鲁棒性强的产品设计鲁棒性强的产品设计绿色产品设计绿色产品第二节第二节 产品研究和开发管理产品研究和开发管理一、生产流程的分类一、生产流程的分类 根据生产类型的不同根据生产类型的不同, ,可以将生产流程划分为以下三可以将生产

11、流程划分为以下三种类型种类型: : 按产品进行的生产流程按产品进行的生产流程 按加工路线进行的生产流程按加工路线进行的生产流程 按项目进行的生产流程按项目进行的生产流程第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 按产品进行的生产流程（对象专业化）按产品进行的生产流程（对象专业化） 以产品及服务为对象以产品及服务为对象, ,按照生产产品或提供服务的生产要求按照生产产品或提供服务的生产要求，组织相应的生产设备和服务设施，组织相应的生产设备和服务设施, ,形成流水般的连续生产形成流水般的连续生产，我们也称为流水线生产。，我们也称为流水线生产。第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择

12、 按加工路线进行的生产流程（工艺专业化）按加工路线进行的生产流程（工艺专业化） 按照产品工艺的要求，将具有相同工艺特点的设备和按照产品工艺的要求，将具有相同工艺特点的设备和同工种的工人组织在一个生产单位内，对产品进行相同工同工种的工人组织在一个生产单位内，对产品进行相同工艺的加工作业。艺的加工作业。第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 按加工路线进行的生产流程（工艺专业化）按加工路线进行的生产流程（工艺专业化） 如：工厂的车工车间、铣工车间等如：工厂的车工车间、铣工车间等 适用于多品种小批量生产适用于多品种小批量生产第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 按项目进行的

13、生产流程按项目进行的生产流程v 所有的活动、作业只能按照一定的顺序来进行，有些活动可以所有的活动、作业只能按照一定的顺序来进行，有些活动可以平行交叉作业，有的只能顺序进行。平行交叉作业，有的只能顺序进行。v 比如，拍摄一部影视作品、组织一次文体表演、进行一项建筑比如，拍摄一部影视作品、组织一次文体表演、进行一项建筑工程、大型科研活动等。工程、大型科研活动等。第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择154678A AB BCD DE EF FG GH HJ J23特征标记特征标记对象专业化对象专业化工艺专业化工艺专业化项目型项目型产品产品订货类型订货类型生产流程生产流程变化程度变化程度

14、产量产量批量大批量大流水型流水型低低大大成批生产成批生产跳跃型跳跃型高高中等中等单件定制单件定制无无很高很高单件生产单件生产员工员工技能要求技能要求任务类型任务类型工资工资低低重复性重复性低低高高没有固定形式没有固定形式高高高高没有固定形式没有固定形式高高资本资本投资投资库存库存设备设备高高低低专用设备专用设备中等中等高高通用设备通用设备低低中等中等通用设备通用设备目标目标 柔性柔性 成本成本 质量质量按期交货要求按期交货要求低低低低均匀一致均匀一致高高中等中等中等中等变化较多变化较多中等中等高高高高变化更多变化更多低低续表续表计划与控制计划与控制生产控制生产控制质量控制质量控制库存控制库存控

15、制容易容易容易容易容易容易困难困难困难困难困难困难困难困难困难困难困难困难对象专业化对象专业化 工艺专业化工艺专业化 项目型项目型第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择二、产品二、产品流程矩阵流程矩阵v 企业的生产流程与市场需求有很大的关系，它们二者有企业的生产流程与市场需求有很大的关系，它们二者有着十分密切的对应关系。下图描述了市场需求特征与生着十分密切的对应关系。下图描述了市场需求特征与生产流程之间的关系：产流程之间的关系：( (见下图所示见下图所示) ) 第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择低产量低产量中低产量中低产量中批生产中批生产大量生产大量生产顾客化顾客化

16、多品种多品种品种较多品种较多标准化产品标准化产品单件生产单件生产成批生产成批生产大量生产大量生产连续生产连续生产广告广告重型机器重型机器中型机器中型机器食品加工食品加工汽车装配汽车装配电视机电视机面粉厂面粉厂食糖厂食糖厂产产 品品柔性高柔性高成本高成本高效率低效率低柔性低柔性低成本低成本低效率高效率高技术不技术不可行区可行区经济不经济不可行区可行区生生 产产 流流 程程高高低低第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择二、产品二、产品流程矩阵流程矩阵v 根据产品结构的特征根据产品结构的特征, ,沿对角线方向选择和配备相应的生产流沿对角线方向选择和配备相应的生产流程程, ,可以达到最好的

17、技术经济性。如果偏离对角线方向来选择可以达到最好的技术经济性。如果偏离对角线方向来选择生产流程生产流程, ,就不能取得很好的经济效果就不能取得很好的经济效果v 产品产品流程矩阵较好的解决了流程矩阵较好的解决了市场需求的变化与企业内部生产市场需求的变化与企业内部生产系统系统调整之间的关系调整之间的关系, ,对于生产管理人员对于生产管理人员选择生产流程选择生产流程、制定、制定生产战略具有很大的作用生产战略具有很大的作用第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择三、影响生产流程设计的主要因素三、影响生产流程设计的主要因素 产品和服务的需求特征产品和服务的需求特征 自制或外购决策自制或外购决策

18、 生产柔性（品种柔性和产量柔性）生产柔性（品种柔性和产量柔性） 产品及服务的质量水平产品及服务的质量水平 接触顾客的程度接触顾客的程度第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择四、生产流程选择的决策四、生产流程选择的决策品种数和每种产品的产量品种数和每种产品的产量 第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择对象专业化形对象专业化形式、大量生产式、大量生产对象专业化对象专业化批量生产批量生产成组生产单元成组生产单元工艺专业化工艺专业化批批 量量品品 种种品种品种产量变化与生产单位形式的关系产量变化与生产单位形式的关系图图A AB BC CD D四、生产流程选择的决策四、生产流程选择的决策费用成本费用成本 第三节第三节 生产流程设计与