第三章产品开发、设施布置与工作设计

1、第三章第三章 产品开发、设施布置与工作设计产品开发、设施布置与工作设计 第一节第一节 新产品开发新产品开发 第二节第二节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 第三节第三节 并行工程并行工程 第四节第四节 成组技术（成组技术（GTGT） 第五节第五节 生产系统布局生产系统布局 第六节第六节 生产设施布置生产设施布置 第七节第七节 工作设计和工作测量工作设计和工作测量第一节第一节 新产品开发新产品开发一、现代企业的一、现代企业的R&DR&D（一）个性化定制生产一）个性化定制生产个性化定制产品和服务，将生产方式从个性化定制产品和服务，将生产方式从“一对多一对多”变成变成“一对一一对

2、一”。 个性化定制生产需要增强企业的柔性（个性化定制生产需要增强企业的柔性（FlexibilityFlexibility）：）： 1 1产品生产柔性。产品生产柔性。 2 2产品设计柔性。产品设计柔性。（二）研究与开发（二）研究与开发（Research and DevelopmentResearch and Development，简称简称R&DR&D） 1 1研究与开发的类型研究与开发的类型 （1 1）基础研究）基础研究 （2 2）应用研究）应用研究 （3 3）开发研究）开发研究 2 2技术非连续性过程技术非连续性过程 在技术上，企业可以选择：在技术上，企业可以选择： （1 1

3、）独立的研究与开发型）独立的研究与开发型 （2 2）技术引进型）技术引进型 （3 3）引进与独立开发相结合）引进与独立开发相结合 3 3研究与开发战略的选择研究与开发战略的选择 （1 1）基本型研究与开发战略）基本型研究与开发战略 （2 2）渗透型研究与开发战略）渗透型研究与开发战略 （3 3）反应型研究与开发战略。）反应型研究与开发战略。 4 4影响企业产品选择的因素影响企业产品选择的因素 影响企业产品选择的因素主要有两个：影响企业产品选择的因素主要有两个：一是企业的主要任务；一是企业的主要任务；二是企业的特长。二是企业的特长。二、新产品及新产品开发面临的压力二、新产品及新产品开发面临的压力

4、 ( (一一) )、什么是新产品、什么是新产品 1 1概念概念 新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有新产品是指在性能、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，具有使用价值和推广价值，可产生明显经显著改进和提高、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。济效益的产品。2 2特征特征 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；(2)(2)换代产品；换代产品；(3)(3)改进产品。改进产品。 ( (二二) )、新产品开发面临的压力、新产品开发面临的压力

5、 新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力 产品开发成功曲线产品开发成功曲线 30003000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 71 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 产品设计时间占产品开发时间的近产品设计时间占产品开发时间的近60%60%（如

6、图）。因此，为缩短产品上（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创市时间，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。新速度。产品开发时间产品开发时间 100% 100%设计时间设计时间 55% 55%制造制造 22% 22%装配装配 23% 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越短，革新换代越来越快（如图）。实践证明：若产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：若产品寿命周期为品寿命周期为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

7、就损失1/31/3。AT&TAT&T：电话，电话，2 2年年1 1年；年；HPHP公司：打印机，公司：打印机，4.54.5年年2222个月。个月。产品生命周期构成图产品生命周期构成图 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25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%以上由设计阶段决定以上由设计阶段决定, ,而这一阶段本身所占用的费用仅而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的为产品成本的6%6%以下。以下。成本决定因素和成本实际消耗成本决定因素和成本实际消耗 三、产品的开发过程三

8、、产品的开发过程（一）产品构思（一）产品构思1 1来源来源 （1 1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。 （2 2）企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者。）企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者。2 2构思模式构思模式（1 1）市场导向型（）市场导向型（Market DrivenMarket Driven）；）；（2 2）技术推动型（技术推动型（Technology and InnovationTechnology and Innovation）；）；（3 3）混合模式。混合模式。（二）产品可行性研究（二）产品可行性研究1 1市场标准市场标

9、准2 2生产经营标准生产经营标准3 3财务标准财务标准产品构思流程图产品构思流程图 产品构思产品构思产品可行性研究产品可行性研究产品功能设计产品功能设计产品制造设计产品制造设计产品设计审核产品设计审核产品最终测试产品最终测试产品进入市场及评估产品进入市场及评估( (源于市场需求及环境变化源于市场需求及环境变化) )(产品市场调查产品市场调查) )( (产品价值分析产品价值分析) )( (产品如何制造产品如何制造) )( (产品经济性产品经济性) )( (产品是否满足需求产品是否满足需求) )( (产品是否成功产品是否成功) )产品设计、试产品设计、试制和定型制和定型（三）产品设计和试制（三）产

10、品设计和试制 1 1产品功能设计产品功能设计 2 2产品制造设计产品制造设计 3 3虚拟设计虚拟设计 4 4协同设计协同设计 5 5绿色设计绿色设计 6 6产品设计审核和最终测试产品设计审核和最终测试 7 7产品设计试制中必须注重的方面：产品设计试制中必须注重的方面： （1 1）产品的性能和质量；）产品的性能和质量； （2 2）品开发速度；）品开发速度； （3 3）产品成本；）产品成本； （4 4）项目开发费用。）项目开发费用。产品设计和试制流程图产品设计和试制流程图 新产品构思新产品构思可行性研究可行性研究产品设计产品设计生产工艺流程设计生产工艺流程设计初步设计初步设计样品设计样品设计市场反

11、馈市场反馈测试结果测试结果设计修改设计修改最终设计最终设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产品开发最终生产工艺最终生产工艺流程设计流程设计市场开发与新产品实施市场开发与新产品实施新产品设计开发与生产制造新产品设计开发与生产制造工艺流程之间的关系工艺流程之间的关系 四、引进产品的市场评估四、引进产品的市场评估新产品引进的影响因素及其衡量指标新产品引进的影响因素及其衡量指标 五、五、计算机辅助创新计算机辅助创新 增强市场应变能力增强市场应变能力增强发展潜力增强发展潜力稳定

12、顾客忠诚度稳定顾客忠诚度提高附加值提高附加值扩大知名度和市场份额扩大知名度和市场份额更新速度和更新幅度更新速度和更新幅度销售收入销售收入可靠性和顾客满意度可靠性和顾客满意度成本与使用价值成本与使用价值市场占有率市场占有率进入市场的时机进入市场的时机满足市场需求程度满足市场需求程度性能与质量性能与质量产品经济价值产品经济价值创立品牌创立品牌对竞争优势的影响对竞争优势的影响衡量指标衡量指标影响因素影响因素第二节第二节 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 （一）按产品进行的生产流程（对象专业化）；（一）按产品进行的生产流程（对象专业化）； （二）按加工路线进行的生

13、产流程（工艺专业化）；（二）按加工路线进行的生产流程（工艺专业化）； （三）按项目进行的生产流程（单项目组织生产）。（三）按项目进行的生产流程（单项目组织生产）。 二、影响生产流程设计的因素二、影响生产流程设计的因素 （一）产品（一）产品/ /服务需求性质。服务需求性质。 （二）自制（二）自制外购决策。外购决策。 （三）生产柔性。（三）生产柔性。 （四）产品（四）产品/ /服务质量水平。服务质量水平。 （五）接触顾客的程度。（五）接触顾客的程度。 三、生产流程选择决策三、生产流程选择决策 （一）产品（一）产品流程矩阵流程矩阵单 件 非 标单 件 非 标准化准化（）多 品 种 小多 品 种 小批

14、量批量（）有 限 品 种有 限 品 种大批大批（）大批量标大批量标准化准化（） 柔性柔性单位成本单位成本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单一项目单一项目重型机器重型机器食品加工食品加工自动装配自动装配流水线流水线化工、造纸化工、造纸制糖、面粉制糖、面粉损失应损失应变能力变能力丧失高丧失高效率效率高高低低（二）生产流程选择与费用（二）生产流程选择与费用产量（万件）产量（万件）22522511111150500 10 250 10 25对象式对象式成组式成组式工艺式工艺式（三）经营杠杆（三）经营杠杆（四）生产流程决策与竞争优势（四）生产流程决策与竞争优势 0 5 1

15、0 250 5 10 25销售收入销售收入对象式对象式成组式成组式ab产量（万件）产量（万件）费用（万元）费用（万元）第三节第三节 并行工程并行工程 一、概述一、概述 并行工程并行工程( (Concurrent Engineering)Concurrent Engineering)是对产品及其相关过程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。综合技术。 二、并行工程的定义和特点二、并行工程的定义和特点 并行工程具有如下特点：并行工程具有如下特点： 1. 1. 强调团队工作（强调团队工作（Te

16、am workTeam work），），团队精神和工作方式团队精神和工作方式 2 2强调设计过程的并行性强调设计过程的并行性 3. 3. 强调设计过程的系统性强调设计过程的系统性 4 4强调设计过程的快速反馈强调设计过程的快速反馈 并行设计过程并行设计过程 市场需求市场需求 生产系统生产系统 技术技术产品设计产品设计 产品性质产品性质 定义定义 生产价值生产价值 模型模型 生产系统定义生产系统定义 生产系统生产系统 设计设计 生产成本生产成本 模型模型 三、并行工程在技术支撑上的要求三、并行工程在技术支撑上的要求 四、并行工程的效益四、并行工程的效益 1. 1.缩短产品投放市场的时间缩短产品投

17、放市场的时间 2. 2.降低成本降低成本 3. 3.提高质量提高质量 4. 4.保证了功能的实用性保证了功能的实用性 5. 5.增强市场竞争能力增强市场竞争能力 五、并行工程实施实例五、并行工程实施实例 第四节第四节 成组技术（成组技术（GTGT） 一、成组技术的基本原理一、成组技术的基本原理 成组技术成组技术GTGT（Group TechnologyGroup Technology）是一门生产技术科学，它是一门生产技术科学，它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性，并对其进行研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性，并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对

18、充分利用。即把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经济效益。统一的最优方案，以取得所期望的经济效益。 目前，将零件分类成组常用的方法有：目前，将零件分类成组常用的方法有： 1. 1.视检法视检法 2. 2.生产流程分析法生产流程分析法 3. 3.编码分类法编码分类法 二、成组技术的应用二、成组技术的应用 1. 1.产品设计方面产品设计方面 2. 2.制造工艺方面制造工艺方面 3. 3.生产组织管理方面生产组织管理方面 第五节第五节 生产系统布局生产系统布局一、生产系统选址一、生产系统选址 1 1重要性重要性 厂址选择决定着企业生产过程的结构状况，从而影响新厂

19、的厂址选择决定着企业生产过程的结构状况，从而影响新厂的建设速度和投资规模。建设速度和投资规模。 2 2难度难度 (1) (1) 选址因素相互矛盾选址因素相互矛盾 (2) (2) 不同因素的相对重要性很难确定和度量不同因素的相对重要性很难确定和度量 (3) (3) 不同的决策部门利益不同不同的决策部门利益不同, ,追求的目标不同追求的目标不同 (4) (4) 判别的标准会随时间变化判别的标准会随时间变化 3 3选址原则选址原则 (1) (1)费用低廉原则；费用低廉原则；(2)(2)吸引人才原则；吸引人才原则；(3) (3) 接近市场或原材料产地原接近市场或原材料产地原则；则；(4)(4)能够满足

20、长远发展原则。能够满足长远发展原则。二、选址的重要影响因素和一般步骤二、选址的重要影响因素和一般步骤 （一）影响因素（一）影响因素 （二）选址的一般步骤（二）选址的一般步骤1 1选择某一地区选择某一地区 (1) (1) 城市设厂城市设厂 (2) (2) 农村设厂农村设厂 (3) (3) 城郊设厂城郊设厂2 2选择适当地点选择适当地点 (1) (1) 考虑长区平面布置，留有适当扩充余地考虑长区平面布置，留有适当扩充余地 (2) (2) 整理场地环境的费用整理场地环境的费用 (3) (3) 职工生活方便职工生活方便三、选址的方法三、选址的方法 （一）量本利分析法（一）量本利分析法( (盈亏平衡点分

21、析法盈亏平衡点分析法) ) （二）评分法（二）评分法 （三）线性规划运输问题算法（三）线性规划运输问题算法 1 1供应过程运费最少问题供应过程运费最少问题 2 2产品发运过程运费最少问题产品发运过程运费最少问题 第六节第六节 生产设施布置生产设施布置一、布置决策一、布置决策 （一）布置的目标（一）布置的目标 （二）影响企业生产单位构成的因素（二）影响企业生产单位构成的因素 （三）布置的影响因素（三）布置的影响因素 二、典型布置形式二、典型布置形式 （一）物料流程形式（一）物料流程形式 （二）布置类型（二）布置类型1 1固定式布置固定式布置 如飞机、船泊制造。如飞机、船泊制造。2 2按产品布置按

22、产品布置 3. 3. 按生产线形式布置按生产线形式布置4 4按工艺过程布置按工艺过程布置 三、布置设计三、布置设计 厂区布置的常用方法厂区布置的常用方法: : 1 1物料运量图法物料运量图法 2 2作业相关图法作业相关图法 3 3从从至表法是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。至表法是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较适合于多品种、小批量生产的情况。比较适合于多品种、小批量生产的情况。01040305027104 41122 1 1四、流水生产的布置四、流水生产的布置 （一）流水生产的发展过程（一）流水生产的发展过程（二）流水线生产的特征和形式（二）流水线生产的特

23、征和形式 1 1特征特征 （1 1）工作地的专业化程度高；）工作地的专业化程度高； （2 2）具有明显的节奏性；）具有明显的节奏性； （3 3）各工序的生产能力平衡或成比例；）各工序的生产能力平衡或成比例； （4 4）工艺过程封闭、单向；）工艺过程封闭、单向； （5 5）具有高度的连续性。）具有高度的连续性。 2 2形式形式 （三三）流水线的组织条件流水线的组织条件 流水线布置图流水线布置图 132第七节第七节 工作设计和工作测量工作设计和工作测量一、工作设计一、工作设计（一）什么是工作设计（一）什么是工作设计 工作设计是指为有效组织企业的生产劳动过程，生产经理及工作设计是指为有效组织企业的生

24、产劳动过程，生产经理及其生产管理人员设计出满足企业及其技术要求和满足工人生理及个其生产管理人员设计出满足企业及其技术要求和满足工人生理及个人需求的工作结构，从而有效地为企业中的个人或群体指明工作活人需求的工作结构，从而有效地为企业中的个人或群体指明工作活动内容的生产管理方法。动内容的生产管理方法。（二）工作设计的内容（二）工作设计的内容 1 1明确工作任务，确定作业过程。明确工作任务，确定作业过程。 2 2通过分工确定工作内容。通过分工确定工作内容。 3 3明确每个工作者的工作职责。明确每个工作者的工作职责。 4 4以组织形式规定分工后的协调。以组织形式规定分工后的协调。（三）工作设计决策（三

25、）工作设计决策（四）影响因素（四）影响因素 由谁做由谁做工人的生理工人的生理和心理特征和心理特征怎样做怎样做绩效和绩效和激励方法激励方法为何做为何做组织目标组织目标对员工的对员工的激励目标激励目标何时做何时做工作开始工作开始和结束时间和结束时间何处做何处做企业的地企业的地理位置理位置工作场所工作场所做什么做什么要完成的要完成的任务任务最终的最终的目标结构目标结构 工作设计决策图示工作设计决策图示 二、工作设计中的行为理论二、工作设计中的行为理论 （一）生产管理中人的行为影响（一）生产管理中人的行为影响 （二）工作设计中的行为理论（二）工作设计中的行为理论 1 1工作扩大化工作扩大化( (Job

26、 enlargement)Job enlargement) 2 2工作职务轮换（工作职务轮换（Job rotationJob rotation） 3 3工作丰富化（工作丰富化（Job enrichmentJob enrichment） 4 4社会技术系统（社会技术系统（Social-technology methodSocial-technology method） 5 5团队工作（团队工作（Team workTeam work） 三、工作设计中的身体因素三、工作设计中的身体因素 （一）工作生理学（一）工作生理学 （二）人类工程学（二）人类工程学生产率生产率职工的工作绩效职工的工作绩效工作的物理环境工作的物理环境激励激励职工的工作能力职工的工作能力非正式非正式组织组织工作工作设计设计正式正式组织组织领导领导工会工会职工心职工心理需要理需要经济经济条件条件个人个人状况状况四、工作研究的内容四、工作研究的内容工作研究工作研究方法研究方法研究改进工作方法改进工作方法确定工作标准确定工作标准时间研究时间研究确定完成工作确定完成工作的标准时间的标准时间提高劳动效率提高劳动效率基础基础条件条件五、方法研究五、方法研究 （一）（一） 什么是方法研究什么是方法研究 是指在一定的生产技术组织条件下，运用科学的方法对现