【教学课件】第2章新产品开发与技术选择.ppt

北京科技大学经济管理学院 杨建华第第2章章 新产品开发与技术选择新产品开发与技术选择2.1 新产品研究与开发2.2 新产品/服务开发技术2.3 生产流程设计与工艺选择北京科技大学经济管理学院 杨建华2.1 新产品研究与开发管理新产品研究与开发管理引论：新超星涌现；华立集团新品引入战略与新产品规划产品开发及过程北京科技大学经济管理学院 杨建华“超新星”的涌现自信息革命以来，每隔一段时间都会诞生一颗“超新星”，如1971年的英特尔、1980年的苹果、1986年的微软和1995年的网景，但Google是全球化和互联网时代到来后，第一家将巨大的创造力结合商业成功的公司。让全球网民、投资者乃至同行目睹了它用6个月时间将股价超过200美元，在接下来5个月内升至300美元，又用了另外4个月时间跃上了400美元的平台当通用电气们为将股价拉动几美元而费尽苦心，Google的市值已经达到了1200亿美元，相当于雅虎与亚马逊、eBay的市值总合，或者福特汽车+通用汽车市值之合的4倍。北京科技大学经济管理学院 杨建华“超新星”的涌现“超新星”是如何诞生的？如何继续保持生命力？北京科技大学经济管理学院 杨建华从华立的经营看：研发与技术创新在企业过程运营中的重要性北京科技大学经济管理学院 杨建华北京科技大学经济管理学院 杨建华华立有一支来自世界各地的400多名科研开发人员组成的技术创新队伍，他们分布在美国、加拿大、泰国和我国的杭州、北京、上海、深圳等地。华立每年的科研经费不低于年度销售收入的3%，这一数字在2005年将提高到6%，新产品的比例将提高到33%。北京科技大学经济管理学院 杨建华电能表研发是“华立”电表得以32年保持卓越的源泉。机械表研究所、电子表研究所等七个不同级别的研究所，自主开发了数十项国家级、省级新产品，确保了“华立”牌电表技术上的领先优势。加强与国外公司的技术合作，与以色列著名的上市公司尼斯科公司合作成立浙江华立尼斯科电气有限公司，合作开发高精密度、高技术含量的电子式电表和电能电能计量管理系统，保持电能计量技术方面与国际的同步。北京科技大学经济管理学院 杨建华信息电子产业2001年10月华立收购飞利浦在美国的CDMA全球研发中心华立是国内首家掌握IT核心技术的高科技企业，中国企业由此首次进入了CDMA芯片技术全球前三名的行列,通过设在美国、加拿大、中国三个基地的研发机构，引领华立登上世界通讯产业的高科技舞台。北京科技大学经济管理学院 杨建华电力自动化华立与北美著名的电力自动化技术集团Lason Group建立了全球领域的电力自动化战略同盟北美的子公司-太平洋系统控制技术公司，时刻关注国外本行业的新技术、新动态，将北美地区先进的电力自动化技术和产品引入国内，以此实现华立的电力自动化产业在技术上的世界级水准。北京科技大学经济管理学院 杨建华华立的产品研发技术创新是华立二十一世纪三大战略之一华立“以资本意志换取高端技术”增强科技实力，使华立真正从一家传统的制造型企业转变为一家拥有核心技术的高科技企业。产品研发需要战略支持北京科技大学经济管理学院 杨建华什么是新产品？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，可产生明显经济效益的产品。特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品类型派生产品:对现有产品的功能的综合和改进。在产品设计与制造流程中稍作改动，投入资源少。保持市场份额，确保近期现金流。如当年推出的新款汽车。北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品类型换代产品：更新的解决方案，拓宽产品系列，保持市场活力，延长产品系列的生命周期，确保利润增长。如汽车新车型电脑芯片：286 386 486 奔腾 奔腾2 奔腾3 奔腾4北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品类型创新产品（突破产品）：全新产品，市场先入，需要对产品设计或流程进行革命性的变动，有利于企业保持持续的竞争力。第一台个人电脑IBM5150、东芝1985推出的第一台笔记本电脑、摩托罗拉1973年推出的第一部手机北京科技大学经济管理学院 杨建华产品生命周期(PLC)4 个阶段:投入期,成长期,成熟期和衰退期.时间时间投入期投入期成长期成熟期饱和期饱和期衰退期需求需求为什么需要新产品研发为什么需要新产品研发北京科技大学经济管理学院 杨建华产品生命周期解决方案:研究与开发(R&D)研发是提高科学知识水平和产品革新的有组织的活动，包括:基础研究 推动一门学科的知识水平，而没有任何商业应用目的.应用研究 实现商业应用.开发 将应用研究的成果转化为有用的商业用途.为什么需要新产品研发为什么需要新产品研发北京科技大学经济管理学院 杨建华n产品寿命周期规律的必然反映n科技进步和社会需求变化的要求n企业生存和发展的基本要求为什么需要新产品研发为什么需要新产品研发北京科技大学经济管理学院 杨建华更加重视一下方面:顾客满意度,减少推出一项新产品或服务所需要的时间,减少生产一种新产品或提供一项新服务所需的时间,组织生产或交付产品的能力,关注环境,设计对用户方便的产品和服务，减少产品所用的材料.新产品研发的趋势新产品研发的趋势北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品的发展方向新产品的发展方向n高效、多能化：即在提高产品的效率和精度的前提下扩大同一产品的功能和使用范围n复合化：即把功能上相互关联的不同单体产品发展为复合产品。n小型化、轻便化：即改进产品结构，减少产品的零、部件，缩小产品的体积，减轻其重量，使之便于操作、携带、运输以及安装。n智能化、知识化：即把一般人需要长期学习才能掌握的知识和技术转化到产品中去，使产品功能“傻瓜化”。这可使许多专业性产品发展成大众产品，从而大大扩大这些产品的市场。n艺术化、个性化：即从产品的造型、色彩、质感和包装等方面使产品款式翻新，风格各异，体现独特的艺术品味。北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品新产品/服务开发的动力模式服务开发的动力模式n技术推动型：是指按照被称为种子理论（Seed Theory）的方式进行新产品/服务开发。即从最初的科学探索出发开发新产品，以供给的变化带动需求的产生和变化。增强高技术含量，靠技术优势。北京科技大学经济管理学院 杨建华n市场牵引型：是按照所谓的需求理论（Need Theory）的方式进行新产品/服务开发。也就是说，首先通过市场调查来了解市场需要什么样的新产品，然后对其作为商品来说在生产技术、价格、性能等方面的特性进行研究，进而再通过该新产品/服务商品化后的销售预测来决定是否开发这种产品/服务。顾客需求-组织资源、工艺设计。n互动观：既满足市场需求，又有一定的技术优势，靠跨部门小组的互动。新产品新产品/服务开发的动力模式服务开发的动力模式北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品规划识别市场机会评估/优化产品项目 =项目可研、建议书分配资源、产品计划完整准备计划进入：产品开发过程 北京科技大学经济管理学院 杨建华产品规划 北京科技大学经济管理学院 杨建华产品规划 北京科技大学经济管理学院 杨建华产品规划 北京科技大学经济管理学院 杨建华产品规划 新平台 派生 改进 全新北京科技大学经济管理学院 杨建华新产品开发过程概念开发系统层次设计详细设计测试、精致化 =进入生产轨道北京科技大学经济管理学院 杨建华将顾客的需求转化为对产品和服务的要求改善现有产品或服务开发新产品和服务制定质量目标制定成本目标建立和测试产品原型规范说明书产品或服务设计的活动北京科技大学经济管理学院 杨建华产品/服务设计初步设计：确定概念集合中产品与服务的组件产品与服务组件产品与服务结构（组件的组合规则）物料清单（组件数量）确定所需的工艺过程定义作业定义顺序显示物料、人员、信息的流程北京科技大学经济管理学院 杨建华市场牵引型产品设计：市场牵引型产品设计：愿望,想要和需要（必需品）的定义，确定顾客需要设计中的主要考虑因素成本(低)质量(高)反应时间(柔性)顾客满意度(顾客是上帝!)竞争优势(超过你的竞争对手的)产品和服务设计考虑的因素产品和服务设计考虑的因素北京科技大学经济管理学院 杨建华2.1 总结什么是新产品？类型？为什么需要新产品开发？新产品研发的趋势及发展方向？产品开发的动力模式产品规划产品开发的过程产品设计活动及考虑因素北京科技大学经济管理学院 杨建华2.2 新产品/服务开发技术概念开发的漏斗技术获得顾客心声的质量功能展开（QFD）技术标准化设计与模块设计降低成本的价值工程方法田口方法-健壮设计绿色设计并行工程互动式设计全球异地设计顾客及供应商参与的设计北京科技大学经济管理学院 杨建华北京科技大学经济管理学院 杨建华内部因素员工营销部门研发部门外部因素顾客(质量功能展开)竞争者供应商质量功能展开:将顾客呼声融入产品或服务开发流程的方法.产品和服务设计思想的来源北京科技大学经济管理学院 杨建华质量功能展开质量功能展开北京科技大学经济管理学院 杨建华标准化 Vs.定制未来趋势:大规模定制 标准化 为什么?低成本减少库存或制造的零件减少培训员工的时间和费用采购、处理和检查程序更加规范化可按照清单订购产品产品能长期并自动化生产所需零件的减少证明执行设计和改善质量控制程序时所花的费用是合算的产品和服务的标准化设计产品和服务的标准化设计北京科技大学经济管理学院 杨建华标准化 Vs.定制未来趋势:大规模定制 定制 为什么?特殊需求和高质量大规模定制 为什么?低成本和高质量生产或提供标准化产品或服务的方式,但是它融合了一定程度的定制。延迟差异模块化设计最好的例子:戴尔产品和服务模块设计产品和服务模块设计北京科技大学经济管理学院 杨建华模块化设计以标准化组件为基础，通过变化组合方式创造多品种的产品/服务系列。其优点包括：易于故障的诊断和排除易于修复和替换生产和安装更加简单便于大规模定制的实现北京科技大学经济管理学院 杨建华例如：由于制造过程的波动性，用于投币电话的不同OP放大器生产商面临过量偏移电压的问题。高偏移电压会造成声音音质不好，特别是当电话远离中心站的时候。如下解决问题方法：（1）补偿消费者的损失。（2）在生产线的最后筛选掉具有大量偏移电压的电子器件。（3）加强生产线的过程控制，制定更严格的允许规格。（4）修改关键电路的参数值，使电子器件的性能不受制造波动的影响。健全/健壮设计(Robust Design)北京科技大学经济管理学院 杨建华健壮策略尽可能地将问题定位于上游，为系统化的解决方法提供了决定性的方法学，使设计不受各种各样的变化原因所影响。健壮策略可以用于产品设计与工艺过程设计的优化。健全/健壮设计(Robust Design)北京科技大学经济管理学院 杨建华 健壮设计的焦点在于，提高产品或过程的基础功能，优化产品设计与过程设计，从设计阶段就防止问题的发生，有助于柔性设计和并行工程。它是降低产品成本，提高质量，同时又缩短开发周期的强有力的方法与工具。健全/健壮设计(Robust Design)北京科技大学经济管理学院 杨建华健全设计的田口方法(Taguchi Approach)设计一种健全产品设计产品以使其在制造和使用过程中能更大程度地适应环境变化。主要特征是参数设计确定：能够和不能得到控制的因素产品相对的最优质量水平。北京科技大学经济管理学院 杨建华绿色设计绿色设计-考虑产品全寿命周考虑产品全寿命周期期北京科技大学经济管理学院 杨建华绿色设计绿色设计-注重环保注重环保产品原料来源(造成环境的破坏？耗尽稀有资源？)；工艺过程使用的能量的数量与来源(耗能少？废弃热能的回收与利用？)；生产过程中产生的原材料浪费的数量与类型(废料的回收利用？废料的处理？对环境的影响？)；产品自身的寿命(能耗情况)；产品寿命的结束(报废处理对环境的友好?)。北京科技大学经济管理学院 杨建华北京科技大学经济管理学院 杨建华技术 CAD&CAM计算机辅助设计(CAD)运用电脑图表进行产品设计.提高了设计者的生产率,3-10 倍建立了数据库能为制造部门提供产品规格详细说明允许设计者对已提出的设计进行工程和成本分析产品和服务设计产品和服务设计北京科技大学经济管理学院 杨建华仿真与虚拟现实仿真与虚拟现实产品原型纸板模型黏土模型计算机模拟模型服务原型计算机模拟模型服务试运行实物模拟角色扮演计算机模拟系统虚拟现实：功能强大的三维设计工具北京科技大学经济管理学院 杨建华并行工程并行工程并行工程并行工程(Concurrent engineering)可定义为工程设计功能的同时开发,要求所有小组成员以共同的目标（减少产品开发周期、降低成本、提高质量与可靠性）、以开放和交互式的沟通参与。北京科技大学经济管理学院 杨建华并行工程并行工程多个职能部门必须采用并行开发模式，以缩短产品开发周期。运营系统产品开发部门营销部门顾客北京科技大学经济管理学院 杨建华互动式设计互动式设计产品/服务设计:保证能被生产出来工艺过程设计:能生产运营系统所有可能要输出的产品/服务设计产品/服务设计产品/服务的工艺过程产品服务设计决策与工艺过程设计决策相互影响!北京科技大学经济管理学院 杨建华“隔墙”设计方法设计制造 新产品新产品北京科技大学经济管理学院 杨建华产品设计生产工艺流程设计初步设计样品设计市场反馈测试结果设计修改最终设计初步生产工艺流程设计生产工艺研究生产工艺步骤生产设施研究设计修改最终设计最终产品设计最终生产工艺流程设计市场开发与新产品实施互动式设计互动式设计北京科技大学经济管理学院 杨建华互动式设计产品/服务的设计与工艺过程的设计的融合有时被称为互动式设计.整个设计从概念到市场导入所使用的时间,称为设计的上市时间(Time to Market)缩短产品与服务上市时间，增强企业竞争优势：并行工程及早解决设计冲突和不确定性建立基于项目的组织结构北京科技大学经济管理学院 杨建华面向可制造可装配的设计面向可制造可装配的设计Design for Manufacturing and Assembly DFMA：减少零部件数目以简化产品:1.产品使用中,该部件与已装配的其它部件间是否发生相对运动?2.该部件是否必须与已装配的其它部件使用不同的材料？是否必须与其隔离?3.为使产品拆卸方便调整与维修，该部件是否必须与其它部件分开?北京科技大学经济管理学院 杨建华全球异地设计开发制造全球异地设计开发制造运用集成化产品工艺开发方法(Integrated Product Process Development-IPPD)、集成化产品团队(Integrated Product Team-IPT)和集成化的计算机环境，快速实现产品设计开发和工艺过程设计。分布式制造(Distributed Manufacturing,DM)是动态联盟下的产品开发模式。指具有不同生产规模和能力的、处于不同地域上的、使用不同应用工具平台的各联盟企业建立面向产品开发的暂时合作关系，以最快的速度提供高质量、低成本的市场需求的产品；各联盟企业的相关工程技术人员借助于网络进行产品的异地开发设计。又称异地设计/制造。北京科技大学经济管理学院 杨建华可触摸 不可触摸 服务的创造和传递是同时的服务不能有存货服务对于顾客是高度可见的服务进入的障碍很小服务设计选址很重要产品与服务区别产品与服务区别北京科技大学经济管理学院 杨建华产品产品-服务图服务图教育平整草地家政服务人工冲洗汽车汽车维修组配件维修服装业种植业修建房屋道路建设钢铁生产汽车制造产品产品比重增加比重增加服务服务比重增加比重增加服务比重低商品比重高商品比重低服务比重高北京科技大学经济管理学院 杨建华服务蓝图服务蓝图北京科技大学经济管理学院 杨建华工艺或设备选择的盈亏平衡分析方法工艺或设备选择的盈亏平衡分析方法2.3 生产流程设计与工艺选择生产流程设计与工艺选择北京科技大学经济管理学院 杨建华2.3 2.3 生产流程设计与工艺选择生产流程设计与工艺选择P-PP-P矩阵矩阵北京科技大学经济管理学院 杨建华产品改进与工艺过程变化矩阵 生产工艺过程变化程度核心全新 下一代 单部门升级 调整/递进变化 无改变 产品变化程度核心全新下一代 产品族成员增加次要产品加强无改变