产品开发与项目管理课件

產品開發與專案管理

§1新產品開發與企業的R&D

一、產品開發的原因

產品開發對一個組織能夠實現其目標的程度有戰略性的作用。它是影響顧客滿意度、產品品質及生產成本的主要因素。組織開發產品或服務的原因：通過提供新產品或服務加強競爭力；增加營業額和提高利潤；增加工作崗位。

2024-9-302二、現代企業的研究與開發（R&D）主要包括：基礎研究其目的是推動一門學科的知識水準，而沒有任何商業應用目的。應用研究目的是實現商業應用。技術開發研究目的是將成果轉化為有用的商業用途。

三、產品生命週期與R&D

在產品生命週期的不同階段，R&D的內容、重點及數量都有不同變化。2024-9-303四、新產品開發面臨的壓力

估計每開發25個產品只有1個成功，而原始設想可能有2000多個。（圖1）開發失敗的原因：沒有潛在的用戶和需求不能滿足需求或功能過剩行銷策略不當20001500

1000500100設想市場需求功能特性產品特性市場評價和市場開發成功的產品或服務·1750·1000·

500·100·25·1圖1產品開發中只有少數獲得成功2024-9-304§2產品開發一、企業技術系統活動1、產品開發過程與開發方法創意市場需求分析功能說明產品說明設計審查市場測試引入成功嗎？產品開發小組的職責可生產性設計與價值工程小組的職責範圍創意來源：技術革新，人口/社會/文化，經濟變遷，政治變動，顧客，供應商、分銷商，修理工等（為了符合市場要求，這種方法是必不可少的）（產品是如何發揮作用的）（如何製造的）如何經濟的生產產品，並保證其品質穩定可靠（該產品是否符合市場要求？）（交付使用）（評估）

圖3-2產品開發各階段2024-9-3052、企業技術系統的構成

企業技術系統是承擔技術開發任務的子系統，屬R&D中的技術開發範疇。“Y”模型中右邊是工程鏈和左邊是管理鏈。產品開發過程主要體現在“Y”模型中的工程鏈的前段。訂貨控制成本估計主生產計畫物料管理能力需求計畫能力調整任務投放MRP

Ⅱ

JITOPT生產控制工況數據收集庫存控制生產數量、時間及成本檢查作業分派NC、CNC和DNC機床及機器人控制傳送控制裝配控制設備維修品質保證產品構思產品設計工藝設計NC編程CADCAPPCAQ計畫與控制的管理職能設計與製造的工程職能計畫執行計畫執行資料庫圖3企業系統結構模型CAM2024-9-306二、產品開發對生產過程成本的影響產品生命週期的縮短、研製週期的稍長（圖2）產品開發時間的構成及其優化（圖3）圖2產品的開發週期與生命週期週期時間（年）產品平均生命週期產品平均開發週期年份79808284868890929454321

20%13%22%5%（33%）（22%）（37%）（8%）並行模型

圖3設計優化對產品上市的影響節約40%

27%55%15%3%概念設計詳細設計修改和反復產量的提升2024-9-307產品成本的決定因素構成及實際成本消耗構成（圖4）結論：產品設計和工藝設計在產品開發中作用重大，它幾乎佔用了60%的開發時間，決定了70%的成本。100806040200

概念設計檢驗工藝規劃生產

圖4產品壽命週期的各個階段成本確定的時間消耗成本決策成本2024-9-308三、產品設計原則（不同方式）考慮產品的壽命週期，設計用戶需要的產品製造設計：面向可製造性的設計與裝配（DFM/DFA）再迴圈設計（DFR）再製造：指拆卸下舊產品中的某些部件，在新產品中再度使用。20世紀工業的標誌是裝配線，21世工業的標誌可能是拆卸線。穩健性設計——田口方法：指那些由於生產或裝配的小變化不會嚴重影響產品品質的設計；或是由於產品使用環境的變化而故障率很低的設計。並行工程（CE）電腦輔助設計（CAD）模組化設計

2024-9-309四、服務設計1、服務設計與產品設計的區別服務設計更重視不觸摸因素（如思維的清醒程度、氣氛）。服務的創造與傳遞很多是同時的，這時搶在顧客之前發現和改正服務中的錯誤更難。因此，員工培訓、流程設計及與顧客的關係顯得特別重要。服務不能有存貨，這限制了它的柔性，並使生產能力設計顯得非常重要。服務的高度可見性，給流程設計增加了額外要求。有些服務業進退阻力小，這給服務設計增加了額外壓力，必須進行創新並考慮成本效果。便利性是服務設計的一個主要因素，因此選址對服務設計很重要。2024-9-3010

2、服務設計法則

服務策略決定服務的性質和重點及目標市場，也決定了服務設計。服務設計者應根據組織提供服務的能力、目標市場顧客的要求和期望等資訊設計服務傳遞系統（即工具、流程、提供服務所需的全體人員。遵循一條簡單、統一的主題如便利性或速度，有助於全體人員共同協作。確定系統能夠處理服務要求中的任何預期變化。要有設計特徵，進行檢查確保服務是可靠和始終優質的。系統設計要方便用戶，這對自我服務系統更有用。2024-9-3011服務要求的變化程度；與顧客接觸並捲入傳遞系統的程度。它們會影響到服務的標準化或必須定制的程度。高中低無網路購買無電話定購低零售店買中定購高與顧客接觸程度服務要求的變化性高度標準化高度定制服務設計的兩個關鍵點：表12024-9-3012

QFD是將顧客的要求融入產品或服務開發流程的一種結構性方法。把顧客的要求（是什麼）轉化為與產品或服務有關的技術指標（如何解決）形成一個矩陣（圖5）。在主體矩陣上增加附加特徵（如重要性衡量或競爭性評估等）以拓寬分析範圍，這就形成了品質屋（圖6）五、品質功能展開（QFD）

對顧客的技術要求顧客重要性要求關係矩陣圖5QFD主體矩陣設計要求關係矩陣特殊規格或目標值競爭性評估顧客要求

相關矩陣圖6品質屋2024-9-3013六、可靠性提高可靠性的方法：改善零件設計提高生產和/或裝配技術增加檢測利用備用部件改善防護維修程式提高用戶受教育程度改善系統設計

可靠性是衡量在一系列給定條件下，一種產品、零件或系統執行目標功能的能力。它與故障常常聯在一起。2024-9-3014在產品和服務設計領域的運作戰略中，有4點最有助於提高競爭力：

加大R&D的投資將某些側重點從短期行為轉向長期行為致力於連續的提高，而不是採用“大爆炸”的方法。好比努力縮短產品開發週期“龜兔賽跑”2024-9-3015§3工藝（生產流程）設計

工藝選擇是一個組織用來生產產品和提供服務的方法。它在生產系統設計中的作用（圖7）。一個組織如何進行工藝選擇取決於該組織的工藝戰略，其關鍵點有：自製或外購的選擇資本的密集度工藝柔性預測工藝選擇生產能力計畫設施和裝備佈置工作設計產品和服務設計技術變化圖7工藝選擇與系統設計2024-9-3016一、自製或外購

這是工藝計畫的第一步。一般需要考慮以下因素：已有生產能力專業技能品質。專業工廠提供的產品經常比一個公司自製的品質要高。當對質量有特殊要求或對質量進行更直接的控制時，通常企業決定自己生產部件或提供服務。需求特性。產品需求較高且穩定，自製更適合。成本2024-9-3017二、運作類型

運作類型反映了“資本的密集程度”，即組織用以加工產品或提供服務的機器和勞動的組合。連續和半連續（重複性）加工。產出的高標準化導致了生產方式和設備的高標準化。一般來說，這種類型系統生產的產品是應存貨需要而非顧客訂單生產的。間歇式加工。其典型特徵是：滿足多種加工需求的通用設備、技術高或技術一般的操作工人以及比多數連續加工更窄的管理跨度。有兩種類型：

批量生產工藝專業化生產

2024-9-3018定制產品和服務半標準化產品和服務標準化產品和服務高度標準化產品和服務低產量工藝專業化（專案型單件生產）中等產量批量（小批量生產）高產量重複性組裝（批量生產）極高產量連續流（大量流水生產）表產品-工藝矩陣（PPM）品種差異性低物流連續性高工藝選擇的一個核心概念就是使產品需要和工藝能力相匹配。2024-9-3019三、自動化自動化是擁有感測器和控制設備，能夠實現自動操作的機器。工藝設計中的一個關鍵問題是：是否要實現自動化，實現多大程度的自動化。自動化特點優點：保證品質，降低變動成本，減少人為因素的影響。缺點：固定成本高，需要高產量來分攤高成本；缺乏柔性；工人害怕自動化會使他們失業，因而給生產率和士氣帶來負面影響。2024-9-30202、自動化的3種類型

固定型。其剛性最強，低成本和高質量是其主要優勢，產品缺少豐富性以及產品、工藝的較大改變需要很高的成本是其只要缺陷。可編程型。採用包含作業順序和沒一作業具體細節的電腦程式所控制的高成本通用型設備。改變作業的難易程度由電腦程式改變的難易程度決定，程式改變時需要一段停工期。它能夠經濟地小批量生產較大範圍低產量產品。數控機床和工業機器人是這類自動化的應用。柔性自動化。由可編程自動化轉變而來，所用裝備的通用程度比前者低，但其換產時間更少，幾乎能允許設備持續運轉和產品靈活變化，而無需生產批量性要求。2024-9-3021柔性自動化的幾種不同形式：

製造單元。由一臺或數台數控機床組成，能夠生產一組相似的部件，這些機器常由自動物料遞送裝置連接在一起。

柔性製造系統（FMS）。由一組包括電腦監控裝置（CPM/CPC），自動物料遞送裝置（AGV），機器人（Robot）以及其他自動化加工設備在內的機器組成。電腦集成製造（CIM）。是一個運用集成的電腦系統將眾多生產加工活動，包括工程設計、FMS和產品計畫與設計聯繫在一起的系統。2024-9-3022四、工藝選擇與運作戰略

工藝選擇需要一定的工程專業知識。從長遠來看，要雇用和選拔有管理和技術雙重知識的人來從事生產經理的職位。而從短期來看，經理要與技術專家協作，搞清複雜的工藝設備和技術的優缺點，最終自己作出決策。

自動化程度增加的一個重要結果是其對企業成本結構的影響。經理做決策時要謹慎。

柔性在工藝選擇中並不總是最好的選擇。柔性的系統和裝備通常更昂貴，而生產效率不如柔性低的裝備。在某種情況下，由於產品處於成熟期，設計變動少，產量穩定，過分的柔性是不必要的。

決策者選擇柔性系統有兩條理由：需求多變或者需求存在著不確定性，兩條都可以通過提高預測的準確性來消除。2024-9-3023§4專案管理

對於大型複雜產品，其生產方式一般採用固定位置佈置組織生產。相應的計畫主要是進度計畫，即滿足規定的交貨期，而數量計畫是次要的。控制主要是對進度、成本和品質等要素的控制。本節要點：專案的基本概念專案的計畫方法網路計畫的優化和修改2024-9-30241、專案和專案管理的概念及特點專案定義：專案是為完成某一獨特的產品和服務所做的一次性努力。專案特點：一次性——專案有明確的開始時間和結束時間。當專案目標已經實現，或因專案目標不能實現而專案被終止時，就意味著專案的結束。獨特性——專案所創造的產品或服務與已有的相似產品或服務相比較，在有些方面有明顯的差別。專案要完成的是以前未曾作過的工作，所以它是獨特的。一、基本概念2024-9-30252、專案基本屬性：

過程的一次性運作的獨特性目標的確定性組織的臨時性和開放性成果的不可挽回性2024-9-3026專案管理定義：專案管理是在專案活動中運用知識、技能、工具和技術，以滿足和超過專案干係人對專案的需求和期望。——專案管理就是把各種資源應用於專案，以實現專案的目標。資源:一切具有現實和潛在價值的東西自然資源和人造資源，內部資源和外部資源，有形資源和無形資源人力和人才(man)、材料(material)、機械(machine)、資金(money)、資訊(message)、科學技術(methodofS&T)及市場(market)等.<7M>專案管理作為方法和手段，也是資源。二、專案計畫方法專案計畫的甘特圖方法專案計畫的網路計畫方法2024-9-3028網路計畫技術的概念和特點

概念：是以工序所需時間為時間因素，用描述工序之間相互聯繫的網路和網路時間的計算，反映整個工程或任務的全貌，並在規定條件下，全面籌畫、統一安排，來尋求達到目標的最優方案的計畫技術。2024-9-3029特點：直觀性強，可形象反映工程全貌；主次、緩急清楚，便於抓住主要矛盾；可利用非關鍵路線上的工作潛力，加速關鍵作業進程，因而可縮短工期，降低工程成本；可估計各項作業所需時間和資源；便於修改；可運用電子電腦運算和畫圖，縮短計畫編制時間。2024-9-3030實例：家務工程夫婦兩人安排家務，要求在上午九點開始，至十一點半以前結束，然後出門開會具體家務所需時間為：洗衣3小時，燒飯1小時，吃飯半小時。現表示如下：專案工時代號洗衣3.00A燒飯1.00B吃飯0.50C2024-9-3031幾種安排方法：串聯方法並聯方法分段並聯方法ABC310.5AC30.5B1A1B11CA2A30.511T=4.5T=3.5T=2.5網路計畫技術的基本思想並不奧秘！2024-9-3032實例小結：從科學的觀點分析，家務勞動也是一項工程，稱家務工程。洗衣、燒飯、吃飯為各道工序。總目標是從上午9:00到11:30，要完成洗衣等三道工序活動。關鍵工序是洗衣作業（3小時），已超過計畫容許的時間限度，應想辦法挖潛、革新，研究時差，利用機動時間，保證縮短關鍵工序時間，使全部活動按時完成。進行技術革新：①買一臺洗衣機，從手工洗衣改為用機器洗衣，②從用肥皂洗衣改為用皂粉洗衣。2024-9-30332、網路圖的組成（1）工序（作業、活動）（2）事項（事件、結點）（3）路線2024-9-3034（1）工序（作業、活動）定義：指一項有具體內容的、需要人力、物力、財力、佔用一定空間和時間才能完成的活動過程。虛活動（作業）：只表示作業之間相互依存、相互制約、相互銜接的關係，但不需人力、物力、空間和時間的虛設的活動。示例1：示例2：先行活動、後續活動和並行活動B12ADCB146352產品設計A自製零部件B1外購零部件B2裝配C樣品鑒定D4550351552024-9-3035（2）事項（事件、結點）定義：工程（計畫）的始點、終點（完成點）或其各項作業的連接點（交接瞬間）。表示方法：ii（結點編號）：①表示事項時間大致順序自左向右自上向下排列

②一般以正整數表示

③一個結點只有一個編號

④各結點不允許重複使用一個編號2024-9-3036（3）路線

定義：從網路圖始點開始，順著箭頭方向前進，連續不斷地 到達終點的一條通道稱為網路圖的一條路線。各條路線所需的週期為對應的作業時間之和。

關鍵路線和關鍵工序：

概念：網路圖中所需工時最長的路線稱為關鍵路線。關鍵路線上的工序稱為關鍵工序

表示方法：關鍵路線及工序常用雙線表示

注意：①關鍵路線的完成時間決定整個工程的完工時間；

②關鍵路線不只一條。關鍵路線越多，組織工作 越好，安排越緊湊；

③關鍵路線與非關鍵路線可以轉化。2024-9-3037網路圖是有方向的，不允許出現回路直接連接兩個相鄰結點之間的活動只能有一個一個作業不能在兩處出現箭線首尾必有結點，不能從箭線中間引出另一條箭線網路圖必須只有一個網路始點和一個終點各項活動之間的銜接必須按邏輯關係進行3、網路圖的繪製原則2024-9-3038網路圖是有方向的，不允許出現回路

12345BACDE錯2024-9-3039直接連接兩個相鄰結點之間的活動只

能有一個3543453’’

3’DCBADCBA錯對2024-9-3040箭線首尾必有結點，不能從箭線中間引出另一條箭線

14131211131211配砂造型造型配砂2配砂1對錯2024-9-3041網路圖必須只有一個網路始點和一個終點

23543’145321錯對2024-9-30424、網路圖的繪製步驟1）定義各項作業（工作）恰當地確定各項工作範圍，以使網路圖複雜程度適中2）編制工作表（示例）

（1）列出各項作業清單

（2）確定或估計各項作業時間

（3）表明各項作業之間的邏輯關係3）畫網路圖（1）確定各項作業層次：無緊前作業的層次為1；其他各作業層次數=緊前作業層次中最大者+1

（2）畫草圖

（3）

畫正圖

（4）進行結點編號2024-9-3043工作表編制某新產品推銷工作計畫表2024-9-3044網路草圖圖1圖3圖2ABKAICJHGEDCBIHGEDCBA2024-9-3045網路正圖

143568927026261519120202256102915190228151221226212500221212151521919111187612615811746151115711B62IHDGECA22KLJ741034342024-9-30465、網路時間計算（1）作業時間確定（2）結點時間參數（3）作業時間參數（4）時差2024-9-3047（1）作業時間確定

單一時間估計法三點時間估計法：樂觀時間a：順利情況所需最短時間最大可能時間m：正常條件下所需時間悲觀時間b：不正常條件所需最長時間

a+4m+b6b-a6作業平均時間t=

作業時間標準差

=標在網路圖中2024-9-3048結點最早開始時間結點最遲結束時間（2）結點時間參數計算2024-9-3049概念：保證該結點先行作業能夠完成的前提下，從該結點開始的各項作業最早開始時間。表示方法：

ES(i)：作業“i-j”箭尾結點最早開始時間

ES(j)：作業“i-j”箭頭結點最早開始時間計算規則：由始點開始，由左至右計算

ES(1)=0ES(j)=max[ES(i)+t(i,j)]

圖上表示法：10i

結點最早開始時間

i<jES（結點號碼

）2024-9-3050結點最遲結束時間概念：即保證該結點後續作業都不延誤的前提下，該結點前邊的先行作業最遲結束時間。表示方法：

LF(i)：作業“i-j”箭尾結點最遲結束時間

LF(j)：作業“i-j”箭頭結點最遲結束時間計算規則：由終點開始，自右至左計算

LF（終點）=ES（終點）

LF(i)=min[LF(j)-t

(i,j)]圖上表示法：i15

i<jLF（結點號碼）2024-9-3051（3）作業時間參數的計算作業最早開始時間

ES(i,j)=ES(i)；作業最早結束時間

EF(i,j)=ES(i)+t

(i,j)

；作業最遲結束時間

LF(i,j)=LF(j)；

作業最遲開始時間

LS(i,j)=LF(j)-t

(i,j)

；A12A1212A12A2024-9-3052（4）時差概念：結點或作業在不影響總工期的前提下，可以推遲的最 大延誤時間。結點時差：S(i)=LF(i)－ES(i)

作業時差：總時差：在不影響總工期，即不影響其緊後作業最遲開始時間的前 提下，作業可推遲開始的一段時間。

S(i,j)=LS(i,j)

－ES(i,j)

=LF(i,j)

－EF(i,j)

=LF(j)

－ES(i)－t

(i,j)

單時差：在不影響緊後作業最早開始時間前提下，可推遲的時間。

Sf

(i,j)=ES(j)

－ES(i)－t

(i,j)

2024-9-30536、關鍵路線確定作業時間之和最長的路線結點時差為0的結點聯結的路線關鍵作業（時差為0的作業）組成的路線對於隨機型網路圖，其關鍵路線是在規定工期內按期完工概率最小的路線2024-9-30547、計算完工期及其概率

完工期平均值T=t關鍵作業完工期均方差

T2=

2關鍵作業

T

=

2關鍵作業

設預定工期為D，按預定工期完成的概率

P（TD）=

D－T

T2024-9-3055完工期及其概率計算示例

T=19：

T

=

C2+

J2+K2+L2=

0.332+2.672+1.332+02=3若D=17：P（T17）=

17-19=（-0.67）=1－

（0.67）=25.14%3

若D=20：P（T20）=20-19=（0.33）=62.93%3

若D=21：P（T21）=21-19=（0.67）=74.86% 3若D=19：P（T19）=50%2024-9-3056次關鍵路線對完工期的影響不僅注意關鍵路線的完成，而且要注意如期完成概率小的次要關鍵路線示例：處理方法T關鍵路線

T次要關鍵路線或大部分工作為共同工作時，以關鍵路線為重點控制對象。若不具備上述條件：採用蒙特卡洛模擬方法

根據每個作業時間分佈，隨機選取作業時間，每計算一次得到一個關鍵路線、T和

上述過程重複上千次

某作業的關鍵度=

成為關鍵作業的次數總模擬次數路線TiD(規定工期)

P（T

D）

關鍵路線次要關鍵路線100周94周108周108周103878.81%64.43%2024-9-3057三、網路計畫優化網路計畫的優化，就是在滿足一定條件下，利用時差來平衡時間、資源與費用三者的關係，尋求工期最短、費用最低、資源利用最好的網路計畫過程。通常有：時間優化時間—費用優化時間—資源優化時間優化就是不考慮人力、物力、財力資源的限制，尋求最短工期。這種情況通常發生在任務緊急、資源有保障的情況。如前實例。2024-9-30581、時間—費用優化時間—費用優化就是尋找使工程總費用最低時的工程週期。工程總費用=直接費用+間接費用直接費用CD：能夠直接計入成本計算對象的費用。如原材料費、直接人工工資等。直接費用隨工期的縮短而增加。間接費用CI：是與整個工程有關的、不能或不宜直接分攤給某一活動的費用，包括工程管理費、拖欠工期罰款、佔用資金應付的利息等。間接費用與工期成正比關係。2024-9-3059tg

tzcgcz活動時間費用直接費用與活動時間的關係圖直接費用變化率eT*工期費用總費用CTCICD費用和工期的關係圖2024-9-3060例：設有某項計畫，共有7項作業，基本資料如下表。該項計畫的間接費用為每週