生产与运作管理产品研发与技术选择

高翠娟东北石油大学经济管理学院生产与运作管理3.1企业的研究与开发3.2产品设计与开发阶段3.3产品开发组织方法第3章

产品开发和技术选择研究与开发的分类

研究与开发（ResearchandDevelopment，简称R&D）包括基础研究、应用研究和技术开发。基础研究进行的是探索新的规律、创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新知识、新理论应用于具体领域。技术开发研究是将应用研究的成果经设计、试验而发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动2.1企业的研究与开发新产品的概念和分类新产品：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。特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。新产品的分类

改进型产品（对老产品的改进与完善，创新程度最小的一类新产品）换代产品（产品基本原理不变，因部分采用新技术使产品性能有重大突破）创新产品（采用科学技术的新发明所开发的产品，它是创新程度最高的一类新产品）2.1企业的研究与开发企业为什么要开发新产品？1.

有利于增强企业的市场竞争力2.

有利于扩大市场份额3.适应个性化定制生产的需要4.产品更新换代的需要2.1企业的研究与开发2.1企业的研究与开发新产品开发的动力模式：

技术推动

市场牵引

同行竞争企业研发的方式：独立研究开发方式、委托开发方式、共同研究开发方式新产品开发策略：满足市场需求策略、提高新产品竞争力策略、挖掘产品功能策略

2.1产品设计与开发阶段一般产品开发过程由以下三阶段构成：产品构思、结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）、工艺设计

4.2.1产品构思

4.2.2结构设计过程

4.2.3工艺设计过程

4.2.4产品设计的原则和绩效评价2.1产品设计与开发阶段需求分析结构设计协调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干预指令协调结果工艺计划中间结果中间结果干预指令图4－1：产品设计过程描述4.2.1产品构思产品开发过程构思技术的推动对市场需求的分析来源于来源于开始图4－2:产品构思来源图竞争对手的产品和服务来源于4.2.2产品结构设计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。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。产品设计一般分为总体设计、技术设计、工作图设计三个阶段，（见图4－3）4.2.2产品结构设计市场需求分析工作图设计技术设计优化设计三维几何造型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修改总体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYY图4－3：结构设计过程4.2.3工艺设计工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以改进产品设计；另一方法作为生产的依据。4.2.3工艺设计工艺过程设计的程序包括：产品图纸的工艺分析和审查拟订工艺方案编制工艺规程工艺装备的设计与制造决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图4.2.4产品设计的原则和绩效评价

产品设计和选择应该遵循的原则：设计用户需要的产品（服务）。设计可制造性（Manufacturability）强的产品。设计鲁棒性（Robustness）强的产品。设计绿色产品（考虑环保要求）。4.2.4产品设计的原则和绩效评价绩效指标度量对竞争力的影响上市时间新产品引入频率从新产品构思到上市的时间构思数量和最终成功数量实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例顾客/竞争对手的响应时间设计的质量－接近市场的程度项目的频率－模型的寿命生产率每一个项目的研究发展周期每一个项目的材料及工具费用实际与计划的差异项目数量－新产品设计与开发的频率项目的频率－开发的经济性质量舒适度－使用的可靠性设计质量－绩效和用户的满意度生产质量－工产和车间的反映信誉－用户的忠诚度对用户的相对吸引力－市场份额利润率4.3产品设计与开发的组织方法

4.3.1串行的产品设计方法

4.3.2并行的产品设计方法

4.3.3并行工程技术4.3.1串行的产品设计方法串行设计：从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。产品开发工作流程：需求分析结构设计工艺设计制造市场人员提产品构想质量控制人员作质量保证计划确定产品总费用和生产周期制造工程师确定工艺工程设计人员完成产品定义4.3.1串行的产品设计方法关于串行产品开发过程存在的首要问题是以部门为基础的组织机构严重地妨碍了产品开发的速度和质量存在的问题主要有：各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计，加入设计的阶段越早，降低费用的机会越大。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。4.3.2并行的产品设计方法并行工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、一体化设计的一种系统化方法。该方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全生命周期从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。需求分析结构设计工艺设计制造4.3.2并行的产品设计方法并行设计可制造性可装配性质量保证顾客满意可靠性环境保护功能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减低成本提高效率易制造易装配竞争力（低成本、标新立异）可靠性可维护性，操作简便环境保护4.3.2并行的产品设计方法并行工程的主要思想设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。设计结果产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。设计过程中各活动并行交叉进行。不同领域技术人员的全面参与和协同工作。高效率的组织机构。4.3.2并行的产品设计方法

并行产品开发的流程特点产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，注意粒度和清晰度。产品设计过程和产品信息模型经历从定性到定量、从模糊到清晰的演化。产品设计过程和工艺设计过程是并行展开，同时进行。概念设计初步设计详细设计产品详细方案工艺初步方案产品初步方案工艺详细方案结构概念方案工艺概念方案4.3.3并行工程技术

虚拟技术面向并行工程的DFx设计模式体现了开发的集成过程PDM发展成为CAD/CAPP/CAM系统的集成平台Internet使设计集成的范围更加广泛STEP标准作为设计开发集成的标准接口

产品数据管理（ProductDataManagement）PDM