生产运作管理-产品开发和技术选择课件dnho.ppt

第四章第四章产品开发和技术产品开发和技术选择选择第四章第四章 产品开发和技术选择产品开发和技术选择v4.1 引言引言v4.2 产品设计与开发阶段产品设计与开发阶段v4.3 生产流程设计与选择生产流程设计与选择v4.4 并行工程并行工程产品开发组织的新方法产品开发组织的新方法第四章第四章 产品开发和技术选择产品开发和技术选择v4.1 引言引言v4.1.1 产品设计的背景特征产品设计的背景特征v20世纪世纪90年代以来，企业所处的市场竞争环年代以来，企业所处的市场竞争环境日趋严峻，正面临着前所未有的压力：境日趋严峻，正面临着前所未有的压力：v1、新产品、新产品/服务开发是实现企业竞争战略的服务开发是实现企业竞争战略的需要。需要。v2、技术进步越来越快。、技术进步越来越快。第四章第四章 产品开发和技术选择产品开发和技术选择v4.1 引言引言v4.1.1 产品设计的背景特征产品设计的背景特征v20世纪世纪90年代以来，企业所处的市场竞争环年代以来，企业所处的市场竞争环境日趋严峻，正面临着前所未有的压力：境日趋严峻，正面临着前所未有的压力：v3、用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出、用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样化、个性化的特点。多样化、个性化的特点。v4、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。v5、可持续发展的要求。、可持续发展的要求。第四章第四章 产品开发和技术选择产品开发和技术选择v定制的历史。定制的历史。v据左传据左传定公十年记载：定公十年记载：“有礼仪之大有礼仪之大,故称夏；故称夏；有服章之美有服章之美,谓之华。谓之华。”简单来说，马王堆汉墓中的简单来说，马王堆汉墓中的那两件素纱禅衣就该是中国最早的定制服，袖长那两件素纱禅衣就该是中国最早的定制服，袖长1.9米，衣长米，衣长1.28米，重量不超过一两，薄如蝉翼，轻米，重量不超过一两，薄如蝉翼，轻若烟雾。要知道丝绸是动物蛋白质的编织物，极易若烟雾。要知道丝绸是动物蛋白质的编织物，极易腐烂，所以除此以外，这个世界上还没有像素纱禅腐烂，所以除此以外，这个世界上还没有像素纱禅衣一样完整保存衣一样完整保存2000年的丝织品。年的丝织品。v所以说中国自汉代以来就有了定制，这种定制，从所以说中国自汉代以来就有了定制，这种定制，从面料，工艺、时间和服务上都要求甚严，只有达官面料，工艺、时间和服务上都要求甚严，只有达官贵人们才能购买和享受定制的衣服。贵人们才能购买和享受定制的衣服。4.1.2 新产品/服务开发的重要性 重要性有利于增强企业的市场竞争力有利于扩大市场份额适应个性化定制生产的需要产品更新换代的需要 4.1.2 新产品/服务开发的重要性 产品设计占总开发时间的比例60%企业的产品研发等技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。不同的产品开发阶段改变设计对成本的影响 4.1.3 现代企业的研究与方法v 1、研究与方法的分类研究与方法的分类 研究与方法（研究与方法（Research and Development，简，简称称R&D）包括）包括基础研究、应用研究和技术开发基础研究、应用研究和技术开发。基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性只是基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性只是的工作。的工作。应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、新理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。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发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动。4.1.3 现代企业的研究与方法vR&D领域的选择，其目的是发现能够最适度发挥企业领域的选择，其目的是发现能够最适度发挥企业资本收益，提高企业竞争力的事业领域，并对如何发资本收益，提高企业竞争力的事业领域，并对如何发挥新产品、新事业的各种机会进行探索。如下图所示，挥新产品、新事业的各种机会进行探索。如下图所示，从企业的现有技术和现有市场向新事业领域的探索可从企业的现有技术和现有市场向新事业领域的探索可以分为以分为4种类型。种类型。v(1)在现有事业领域，依靠现有的技术开发多种类型或在现有事业领域，依靠现有的技术开发多种类型或规格产品，以扩大现有的市场。规格产品，以扩大现有的市场。v(2)向现有市场推出用新技术开发的新产品，将市场细向现有市场推出用新技术开发的新产品，将市场细分为不同的层次或群体。分为不同的层次或群体。v(3)将利用现有技术的产品打入新市场。将利用现有技术的产品打入新市场。v(4)用新技术开发新产品，并开辟新的市场。用新技术开发新产品，并开辟新的市场。R&DR&D领域选择类型示意图领域选择类型示意图v从从两两个个坐坐标标轴轴来来看看，产产品品研研发发的的动动力力有有两两种种：市市场驱动型和技术驱动型。场驱动型和技术驱动型。v市场驱动型是指按照市场驱动型是指按照need theory方式，根据市方式，根据市场的需求开发新产品，即通过市场调查了解需要场的需求开发新产品，即通过市场调查了解需要什么样功能和技术内容的新产品，按照新产品的什么样功能和技术内容的新产品，按照新产品的要求，对其生产技术、价格、性能等方面的特性要求，对其生产技术、价格、性能等方面的特性进行研究，再通过对该新产品的销售预测决定如进行研究，再通过对该新产品的销售预测决定如何研发。何研发。v技术驱动型是指按照技术驱动型是指按照seed theory的方式进行新的方式进行新产品的研发，即从最初的科学探索出发，按照新产品的研发，即从最初的科学探索出发，按照新发现的科学原理来开发新产品。发现的科学原理来开发新产品。不同的研发项目其影响因素是不同的，不同的研发项目其影响因素是不同的，采用的策略和方式也就不尽相同，一般来说，采用的策略和方式也就不尽相同，一般来说，R&D可以采用以下可以采用以下3种方式。种方式。1.独立研发方式独立研发方式 2.委托研发方式委托研发方式 3.共同研发方式共同研发方式 2、新产品的分类新产品的概念新产品，就是指在产品性能、结构、材质、用途或技术性能等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。先进性是指运用了新原理、新结构、新技术、新材料产生的先进性，或是由已有技术、经验技术和改进技术综合产生的先进性。独创性是指运用新技术、新结构、新材料所产生的全新产品，或在某一市场范围内属于全新产品。4.1.3 现代企业的研究与方法 2、新产品的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。模仿新产品（是指市场上已经存在而企业没有生产过的产品，或其他地区已经存在而在本地是第一次生产的产品。）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）4.1.3 现代企业的研究与方法 3、新产品开发面临的压力（障碍）3000：1v缺乏大量有效的新产品构思。缺乏大量有效的新产品构思。v资金短缺。资金短缺。v市场细分而导致市场难以达到必要的市场规市场细分而导致市场难以达到必要的市场规模。模。v激烈的市场竞争使新产品开发的风险增大。激烈的市场竞争使新产品开发的风险增大。v仿制和假冒产品的迅速出现，给新产品的开仿制和假冒产品的迅速出现，给新产品的开发效益将会带来很大损失。发效益将会带来很大损失。4.1.3 现代企业的研究与方法4.2 产品设计与开发阶段n 4.2.1 4.2.1 产品构思产品构思n 4.2.2 4.2.2 结构设计过程结构设计过程n 4.2.3 4.2.3 工艺设计过程工艺设计过程n 4.2.4 4.2.4 产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价4.2 产品设计与开发过程产品设计的定义产品设计的定义 产品设计产品设计是指确定产品的用途、功能、规是指确定产品的用途、功能、规格、结构、技术指标和经济指标的一系列活格、结构、技术指标和经济指标的一系列活动，其结果通过图纸、产品规格书、制造规动，其结果通过图纸、产品规格书、制造规格书、零件和材料明细表及其他技术文件表格书、零件和材料明细表及其他技术文件表现出来，作为企业组织产品生产的技术依据。现出来，作为企业组织产品生产的技术依据。4.2 产品设计与开发阶段企业为什么要进行产品设计企业为什么要进行产品设计 产品设计的压力来源于产品设计的压力来源于顾客、竞争者、供应商、政府或企业自己顾客、竞争者、供应商、政府或企业自己 （1 1）顾客对产品的不满有时可能会直接向企业抱怨，）顾客对产品的不满有时可能会直接向企业抱怨，而有时却间接地从销售量下降中反映出来而有时却间接地从销售量下降中反映出来 （2 2）在竞争激烈的市场中，一个企业推出更好的新）在竞争激烈的市场中，一个企业推出更好的新产品将会影响到其他竞争者的行为，它们必然会重新审产品将会影响到其他竞争者的行为，它们必然会重新审视自己产品的设计，持续的竞争就这样展开了视自己产品的设计，持续的竞争就这样展开了 （3 3）供应商推出一种新的材料、零部件或元器件，）供应商推出一种新的材料、零部件或元器件，如果你不采用而你的竞争者采用了，你就会落后，从而如果你不采用而你的竞争者采用了，你就会落后，从而失去市场失去市场 （4 4）政府的法令法规也会使企业改变产品设计）政府的法令法规也会使企业改变产品设计 （5 5）有时候企业自己也会否定自己的产品设计）有时候企业自己也会否定自己的产品设计 需求分析需求分析结构设计结构设计协调协调工艺设计工艺设计协调协调输输入入产品功能产品功能中间结果中间结果协调结果协调结果产品规格产品规格干预指令干预指令协调结果协调结果工艺计划工艺计划 协调结果协调结果中间结果中间结果中间结果中间结果干预指令干预指令4.2 产品设计与开发阶段产品开产品开发过程发过程构构思思R&D对市场需求对市场需求 的分析的分析技术的推动技术的推动竞争对手的竞争对手的 产品和服务产品和服务来源于来源于来源于来源于开始开始4.2 产品设计与开发阶段4.2.1 产品构思产品构思4.2 产品设计与开发阶段4.2.2 结构设计过程结构设计过程v产品结构设计过程包括从明确设计任务开始，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。到确定产品的具体结构为止的一系列活动。v 设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。v 产品设计一般分为总体设计、技术设计、工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作图设计三个阶段市场需求分析市场需求分析工作图设计工作图设计结构设计结构设计优化设计优化设计三维几何造型三维几何造型计算机绘图计算机绘图有限元设计有限元设计资料和图形库资料和图形库原型修改原型修改总体设计总体设计开始开始初步设计初步设计原型产品原型产品评估决策评估决策NNYYCAD4.2 产品设计与开发阶段4.2 产品设计与开发阶段4.2.2 结构设计过程结构设计过程v总体设计通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。v 技术设计将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。4.2 产品设计与开发阶段4.2.2 结构设计过程结构设计过程v工作图设计根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。产品结构产品结构（一）产品结构的概念（一）产品结构的概念 产品结构产品结构是指企业能向市场提供的产品的种是指企业能向市场提供的产品的种类和各种产品所包含的品种数量所构成的组合，类和各种产品所包含的品种数量所构成的组合，产品结构用产品线来衡量。产品结构用产品线来衡量。产品线是指企业能够生产不同品种产品的数产品线是指企业能够生产不同品种产品的数量，企业能生产多少种产品，就拥有多少条产量，企业能生产多少种产品，就拥有多少条产品线品线。产品线的多寡称为产品线的宽度；每条产品产品线的多寡称为产品线的宽度；每条产品线包含的系列产品的数量称为产品线的深度。线包含的系列产品的数量称为产品线的深度。产品结构产品结构1产品线宽度对企业的影响产品线宽度对企业的影响 （1）企业拥有的产品线越宽，经营失败的风险企业拥有的产品线越宽，经营失败的风险就越小就越小 （2）产品线越宽，资源的使用就越分散，经营产品线越宽，资源的使用就越分散，经营利润率也就越低利润率也就越低。2企业产品线深度对企业影响企业产品线深度对企业影响 （1）增加产品线的深度，可以加大企业的市场覆盖）增加产品线的深度，可以加大企业的市场覆盖面，增强企业对于市场变化的应变能力，增强了企业面，增强企业对于市场变化的应变能力，增强了企业的生存能力的生存能力 （2）增加产品线深度使企业不能有效集中资源于最）增加产品线深度使企业不能有效集中资源于最盈利的产品型号上，使企业整体盈利水平的降低。盈利的产品型号上，使企业整体盈利水平的降低。产品结构产品结构（二）产品结构选择应考虑的因素（二）产品结构选择应考虑的因素 1产品线宽度产品线宽度（1 1）产品生命周期的长短）产品生命周期的长短（2 2）产品生命周期的分布）产品生命周期的分布（3 3）市场竞争的激烈程度）市场竞争的激烈程度（4 4）人均收入的增加速度）人均收入的增加速度（5 5）供应商推陈出新的速度）供应商推陈出新的速度（6 6）企业应变能力的大小）企业应变能力的大小产品结构产品结构（二）产品结构选择应考虑的因素（二）产品结构选择应考虑的因素 2、产品线深度、产品线深度（1 1）目标市场的消费层次）目标市场的消费层次_ _如果目标市场消费者的收入如果目标市场消费者的收入差距较大，消费层次就比较多，产品线就可深一些，差距较大，消费层次就比较多，产品线就可深一些，反之，就应该浅一些反之，就应该浅一些（2 2）加深产品线所需增加的投入与所能增加的收入的）加深产品线所需增加的投入与所能增加的收入的比较比较 （3 3）产品线深度的延伸方向）产品线深度的延伸方向-增加产品线的深度，有上增加产品线的深度，有上延、下延和两端延伸延、下延和两端延伸3 3种型式种型式 产品结构产品结构 例如：例如：某种产品有普及型、标准型、豪华型和超豪华型某种产品有普及型、标准型、豪华型和超豪华型4 4种规种规格，分别占总销量的比例如表格，分别占总销量的比例如表4141、4-24-2所示。所示。产品规格产品规格 占总销售比例（占总销售比例（%）普及型普及型2020标准型标准型3030豪华型豪华型3535超豪华型超豪华型1515产品规格产品规格占总销售比例（占总销售比例（%）普及型普及型20标准型标准型45豪华型豪华型33超豪华型超豪华型2表表4-2表表4-1产品结构产品结构 例例：某数码照相机厂商的一条相机产品线拟增加一个型号。已知某数码照相机厂商的一条相机产品线拟增加一个型号。已知若增加该型号产品在两年内需增加固定成本，如表若增加该型号产品在两年内需增加固定成本，如表4-34-3所示。所示。单台相机的变动成本为单台相机的变动成本为4040元，销售价格元，销售价格100100元，估计年销售量元，估计年销售量为为6 0006 000台，该型号相机的生命周期为台，该型号相机的生命周期为2 2年。问：是否应该增加年。问：是否应该增加这个型号的相机这个型号的相机?成本成本金额（元）金额（元）模具费用模具费用550000550000人员工资人员工资120000120000试制费用试制费用400000400000其他费用其他费用350000350000表表4-34.2 产品设计与开发阶段4.2.3 工艺设计过程工艺设计过程v工艺设计是指按产品设计要求，安排或规工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划划出从原材料加工成产品所需要的一系列出从原材料加工成产品所需要的一系列 加工加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。说明。v是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。v工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以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。改进产品设计；另一方法作为生产的依据。4.2 4.2 产品设计与开发阶段产品设计与开发阶段v工艺过程设计的程序包括：工艺过程设计的程序包括：n产品图纸的工艺分析和审查产品图纸的工艺分析和审查n拟订工艺方案拟订工艺方案n编制工艺规程编制工艺规程n工艺装备的设计与制造工艺装备的设计与制造决定加工毛坯决定加工毛坯（材料和尺寸）（材料和尺寸）选定加工条件选定加工条件计算加工时间计算加工时间制定加制定加工工艺工工艺选择机床选择机床决定加工工序决定加工工序内的操作顺序内的操作顺序选择工装选择工装零件图零件图4.2.3 工艺设计过程工艺设计过程4.2 产品设计与开发阶段4.2.3 产品设计原则和绩效评价产品设计原则和绩效评价v产品设计和选择应该遵循的原则：产品设计和选择应该遵循的原则：v设计用户需要的产品（服务）。设计用户需要的产品（服务）。v设计可制造性（设计可制造性（Manufacturability）强的产）强的产品。品。v设计鲁棒性（设计鲁棒性（Robustness）强的产品。）强的产品。v设计绿色产品（考虑环保要求）。设计绿色产品（考虑环保要求）。4.3 生产流程设计与选择4.3.1 生产流程的分类生产流程的分类v按产品进行的生产流程按产品进行的生产流程例纺织：棉花例纺织：棉花粗纱粗纱细纱细纱布布 粗纺粗纺 精纺精纺 织布织布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照工艺特征建立生产系统。将完成相同工艺的同类按照工艺特征建立生产系统。将完成相同工艺的同类设备和工人集中在一起，完成相同工艺的加工任务。设备和工人集中在一起，完成相同工艺的加工任务。按项目进行的生产流程按项目进行的生产流程4.3 生产流程设计与选择4.3.2 产品产品-流程矩阵流程矩阵单件非单件非标准化标准化多品种多品种小批量小批量有限品种有限品种大批量大批量大批量大批量标准化标准化生生 产流程产流程产品产品多品种多品种小批量型小批量型重复性成批重复性成批生产型（间生产型（间歇式）歇式）装配流装配流水线型水线型连续连续生产型生产型广告广告飞机飞机中型机器中型机器食品加工食品加工家用电器家用电器化工化工造纸造纸丧失丧失高效率高效率损失应变损失应变能力能力柔性柔性单位单位成本成本高高低低4.3 生产流程设计与选择4.3.3 影响生产流程设计的主要因素影响生产流程设计的主要因素v产品产品/服务需求性质服务需求性质v自制自制外购决策外购决策v生产柔性生产柔性v产品产品/服务质量水平服务质量水平v接触顾客的程度接触顾客的程度服务生产系统的选择服务生产系统的选择服务生产系统的选择服务生产系统的选择 服务生产系统设计矩阵服务生产系统设计矩阵 大大 低低销销 生生售售 产产机机 效效会会 率率 小小 高高 隔离式系统隔离式系统半开放式系统半开放式系统开放式系统开放式系统根据顾客需根据顾客需求提供服务求提供服务面对面较面对面较深入接触深入接触面对面面对面简单接触简单接触电话电话接触接触现场技现场技术服务术服务邮政邮政服务服务弱弱 强强自制自制外购决策外购决策v一家企业正在决定是自己生产还是外购某种一家企业正在决定是自己生产还是外购某种零件。零件的供应渠道比较稳定，每件零件。零件的供应渠道比较稳定，每件12元。元。若由自己生产，需要投资若由自己生产，需要投资15万元，单位可变万元，单位可变成本是成本是8元。零件的年需要量为元。零件的年需要量为20000件。生件。生产期为一年。产期为一年。v给定以上数据，该企业应当自制还是外购这给定以上数据，该企业应当自制还是外购这种零件？种零件？4.3 生产流程设计与选择4.3.4 生产流程选择决策生产流程选择决策批量批量 品种品种 品种品种产量变化与生产流程形式的关系产量变化与生产流程形式的关系对象专业化对象专业化大量生产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成组生产单元单元工艺专业化工艺专业化例：对象专业化生产系统投资例：对象专业化生产系统投资225万元，成组万元，成组生产单元投资为生产单元投资为111万元，工艺专业化生产万元，工艺专业化生产系统投资系统投资50万元，选择最佳生产流程。万元，选择最佳生产流程。费用（万元）费用（万元）225 110 50 产量产量(万件万件)不同生产流程方案的费用变化不同生产流程方案的费用变化工艺专业化工艺专业化成组生产单元成组生产单元对象专业化对象专业化1025v盈亏平衡点又称零利润点、保本点、盈亏临盈亏平衡点又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。界点、损益分歧点、收益转折点。v通常是指全部销售收入等于全部成本时（销通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。售收入线与总成本线的交点）的产量。v以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。v盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。盈亏平衡点的销售额。v公式：公式：v按实物单位计算：盈亏平衡点按实物单位计算：盈亏平衡点=固定成本固定成本/（单位产品销售收入（单位产品销售收入-单位产品变动成本）单位产品变动成本）v按金额计算：盈亏平衡点按金额计算：盈亏平衡点=固定成本固定成本/（1-变动成本变动成本/销售收入）销售收入）=固定成本固定成本/贡献毛贡献毛益率益率 练习v1、企业投资建设一个新的生产设施，投资规、企业投资建设一个新的生产设施，投资规模有两种选择：一是固定投资模有两种选择：一是固定投资200万元，单位万元，单位可变成本是可变成本是50元；二是投资元；二是投资60万元，单位可万元，单位可变成本变成本90元。投资周期一样，单位产品市场元。投资周期一样，单位产品市场价格是价格是150元。请计算：元。请计算：v两种方案的盈亏平衡点；两种方案的盈亏平衡点；v如果预期市场需求量是如果预期市场需求量是20000件，哪种方件，哪种方案比较好？案比较好？练习v工工厂厂修修建建厂厂房房有有大大、中中、小小三三种种投投资资规规模模选选择择，各各自的固定成本、可自的固定成本、可变变成本和成本和产产出能力如下表所示：出能力如下表所示：v产产品的品的销销售价格是售价格是1500元元/吨。吨。v大、中、小三种投大、中、小三种投资规资规模的盈模的盈亏亏平衡点。平衡点。v如果年需求是如果年需求是20万吨，万吨，应该选择应该选择哪种工厂哪种工厂规规模？模？工厂工厂规规模模年固定成本年固定成本（万元）（万元）单单位可位可变变成成本（元本（元/吨）吨）年最大年最大产产出出能力（万吨）能力（万吨）小小5000100010中中900090025大大1600070040经营杠杆对生产过程设计的作用经营杠杆对生产过程设计的作用费用费用 产量产量 不同生产流程方案的经营杠杆不同生产流程方案的经营杠杆销售收入销售收入成组生产单元的成本曲线成组生产单元的成本曲线对象专业化形式对象专业化形式的成本曲线的成本曲线BE1EPBE2 需求 结构设计 工艺设计 制造 b)并行过程并行过程 a)串行过程串行过程4.4 并行工程4.4.1 串行的产品设计方法串行的产品设计方法4.4 并行工程4.4.1 串行的产品设计方法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。各部门之间顺序进行。v 产品开发工作流程：产品开发工作流程：市场人员市场人员提产品构想提产品构想质量控制人员作质量控制人员作质量保证计划质量保证计划确定产品总费确定产品总费用和生产周期用和生产周期制造工程师制造工程师确定工艺工程确定工艺工程设计人员设计人员完成产品定义完成产品定义4.4 并行工程4.4.1 串行的产品设计方法串行的产品设计方法v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v 存在的问题主要有：n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。n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。4.4 并行工程4.4.2 并行的产品设计方法并行的产品设计方法v并行的产品设计方法并行的产品设计方法n 并行工程是对产品及其相关过程，包括制造过程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和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。方法。n 该方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品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。括质量、成本、进度和用户需求。过程过程需求阶段需求阶段设计设计阶段阶段制造制造阶段阶段营销营销阶段阶段使用使用阶段阶段终止终止阶段阶段考虑考虑的因素的因素顾客需求顾客需求产品功能产品功能减低成本减低成本提高效率提高效率易制造易制造易装配易装配竞争力竞争力（低成本、（低成本、标新立异）标新立异）可靠性可靠性可维护性，可维护性，操作简便操作简便环境环境保护保护4.4 并行工程4.4.2 并行的产品设计方法并行的产品设计方法v并行工程是一种强调各阶段领域专家共同参加的系统化产品设计方法并行设计并行设计可制造性可制造性可装配性可装配性质量保证质量保证顾客满意顾客满意可靠性可靠性环境保护环境保护功能功能4.4 并行工程4.4.2 并行的产品设计方法并行的产品设计方法v并行工程的主要思想并行工程的主要思想v设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。v设计结果产生产品设计规格和相应的制造工艺和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。生产准备文件。v设计过程中各活动并行交叉进行。设计过程中各活动并行交叉进行。v不同领域技术人员的全面参与和协同工作。不同领域技术人员的全面参与和协同工作。v高效率的组织机构。高效率的组织机构。4.4 并行工程4.4.2 并行的产品设计方法并行的产品设计方法v并行产品开发的流程特点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，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。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。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，同产品设计过程和工艺设计过程是并行展开，同时进行。时进行。概念设计概念设计初步设计初步设计详细设计详细设计产品详产品详细方案细方案工艺初工艺初步方案步方案产品初产品初步方案步方案工艺详工艺详细方案细方案结构概结构概念方案念方案工艺概工艺概念方案念方案4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术v虚拟技术虚拟技术面向并行工程的面向并行工程的DFx设计模式体现了开发的集设计模式体现了开发的集成过程成过程PDM发展成为发展成为CAD/CAPP/CAM系统的集成平系统的集成平台台Internet使设计集成的范围更加广泛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标准作为设计开发集成的标准接口4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术v DFX是是Design for X(面向产品生命周期各面向产品生命周期各环节的设计环节的设计)的缩写，其中的缩写，其中X代表产品生命代表产品生命周期的某一环节或特性周期的某一环节或特性.4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术DFX主要包括：主要包括：v可制造性设计可制造性设计DFM:Design for Manufacturability，v可装配性设计可装配性设计DFA:Design for Assembly，v可靠性设计可靠性设计DFR:Design for Reliability，v可服务性设计可服务性设计DFS:DesignforServiceability，v可测试性设计可测试性设计DFT:Design for Test，v面向环保的设计面向环保的设计DFE:Design for Environment等。等。4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术DFx设计不仅是一个技术工作，还是一个管理设计不仅是一个技术工作，还是一个管理工作，因为工作，因为DFx的实施必须有流程的保证和平的实施必须有流程的保证和平台的支撑，只有流程建立了，节点定义了，台的支撑，只有流程建立了，节点定义了，人员责任明确了、技术积累达到了，人员责任明确了、技术积累达到了，DFx的工的工作才能落实。作才能落实。当我们在产品研发中贯彻了当我们在产品研发中贯彻了DFx的思想与方法，的思想与方法，我们会看到以下的改进：产品研发周期显著我们会看到以下的改进：产品研发周期显著缩短、产品成本降低、花费在中途废止项目缩短、产品成本降低、花费在中途废止项目上的费用明显减少、产品质量与可靠性普遍上的费用明显减少、产品质量与可靠性普遍提高、客户满意度不断提升。提高、客户满意度不断提升。电子产品传统设计流程与电子产品传统设计流程与DFx设计流程的对比设计流程的对比 思科公司基于思科公司基于DFX设计的产品开发流程设计的产品开发流程4.4 并行工程集成产品开发（集成产品开发（Integrated Product Development,简称简称IPD）IPD的思想来源于美国的思想来源于美国PRTM公司出版的产品公司出版的产品及生命周期优化法及生命周期优化法 是经过是经过IBM公司五年的实践，总结出来的一套公司五年的实践，总结出来的一套先进、成熟的研发管理思想、模式和方法。先进、成熟的研发管理思想、模式和方法。1992年年IBM公司最先将公司最先将IPD付诸实践付诸实践在国内，华为公司从在国内，华为公司从1998年开始率先引进并实年开始率先引进并实施施IPD，使产品创新能力和企业竞争力大幅度，使产品创新能力和企业竞争力大幅度提升。提升。4.4 并行工程集成产品开发（集成产品开发（Integrated Product Development,简称简称IPD）IBM公司实施公司实施IPD的效果不管在财务指标还是质量指标的效果不管在财务指标还是质量指标上得到验证，最显著的改进在于：上得到验证，最显著的改进在于：1、产品研发周期显著缩短；产品研发周期显著缩短；2、产品成本降低；产品成本降低；3、研发费用占总收入的比率降低，人均产出率研发费用占总收入的比率降低，人均产出率大幅提高；大幅提高；4、产品质量普遍提高；产品质量普遍提高；5、花费在中途废止项目上的费用明现减少；花费在中途废止项目上的费用明现减少；4.4 并行工程集成产品开发（集成产品开发（Integrated Product Development,简称简称IPD）vIPD作为先进的产品开发理念，其核心思想概括作为先进的产品开发理念，其核心思想概括如下：如下：va)新产品开发是一项投资决策。新产品开发是一项投资决策。vb)基于市场的开发。基于市场的开发。vc)跨部门、跨系统的协同。跨部门、跨系统的协同。vd)异步开发模式，也称并行工程。异步开发模式，也称并行工程。ve)重用性。重用性。vf)结构化的流程。结构化的流程。4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术v 产品数据管理（产品数据管理（Product Data Management）PDM。v 产品系列化、零部件标准化、通用化。产品系列化、零部件标准化、通用化。v 成组技术（成组技术（Group Technology,GT）。）。v 减少变化的方案减少变化的方案（Variety Reduction Program，VRP）。）。4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术v企业实施并行工程技术给企业带来的好处：企业实施并行工程技术给企业带来的好处：v 减少产品设计中出现的错误的概率。减少产品设计中出现的错误的概率。v 节省了修补失误所消耗的时间。节省了修补失误所消耗的时间。v 降低了开发周期，提高响应速度。降低了开发周期，提高响应速度。在产品设计不同阶段所采用的不同措施在产品设计不同阶段所采用的不同措施需求需求阶段阶段设计阶段设计阶段制造制造阶段阶段营销营销阶段阶段使用使用阶段阶段终止终止阶段阶段采取采取的措的措施施顾客参与顾客参与质量功能质量功能部署部署CAD/CAPPVRP、GTDFM,DFA价值价值工程工程CE工业工工业工程程IE绿色绿色制造制造4.4 并行工程4.4.3 并行工程技术并行工程技术v 并行工程的人员构成并行工程的人员构成开发小组开发小组质量人员质量人员环保人员环保人员供应商供应商顾客顾客营销人员营销人员设计人员设计人员制造人员制造人员