第三章产品开发与设计.ppt

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1、第三章第三章 产品开发与技术选择产品开发与技术选择 第一节 产品战略第二节 新产品开发第三节 生产流程设计与选择第四节 并行工程第五节 成组技术 第一节第一节 产品战略产品战略一、产品的选择及其影响因素 (一一)产品选择产品选择 根据市场行情，筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展。第一节第一节 产品战略产品战略(二)产品选择应考虑以下因素 1.产品的市场潜力 2.产品的收益性(销售利润率、资金利润率)3.市场竞争性 应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点选择有利于发挥企业核心技术优势的产品进行开发。(现有产品组合分析，如BCG法)4.可利用

2、的资源条件（便利、经济、环保）5.技术水平和生产能力 6.经销能力（营销渠道、服务能力）7.国家政策法律法规等要求销售额销售额（资金额）（资金额）利利润润ABCq战略政策组合战略政策组合 第一节第一节 产品战略产品战略二、新产品评价方法二、新产品评价方法 （一）多指标评分法例1某公司空调新产品的效益指标权重、分数及得分：30 8 240 20 10 200 20 6 120 15 10 150 10 2 20 5 4 20 750市场引力单位边际利润生产能力竞争能力投资要求项目风险加权之和 权重(A)分数(B)加权分数(A*B)效益指标 第一节第一节 产品战略产品战略 （二）盈亏平衡分析法 例

3、2某医院考虑增设一项服务项目，每位患者收费1600元，提供该服务需支付年固定费用80万元，单位变动成本为每位患者800元。问每年应至少有多少患者就医，该项目才可以上马？第一节第一节 产品战略产品战略三、产品寿命周期与生产运作战略三、产品寿命周期与生产运作战略引入期 成长期 成熟期 衰退期年销售额年利润 第一节第一节 产品战略产品战略 产品寿命周期各阶段的经营特点与注重方面市场引入期成长期成熟期衰退期公司战略研究开发是关键扩大市场份额的有利时机市场销售是关键调整价格提高质量树立产品形象强化市场能力低成本变得更关键难以扩大市场份额促销成本控制是关键生产运营战略产品设计与开发是关键产品和工艺过程设计

4、改动频繁生产能力富裕试生产阶段人员技能要求高生产成本较高产品规格有限设计改进迅速销售预测是关键重视产品和工艺流程可靠性选择与提高产品竞争优势增加生产能力开始批量化生产提高经营能力产品区域标准化产品更新速度减缓达到最佳市场能力生产过程趋于稳定人员技能要求不高大批量生产改进生产作业降低生产成本产品差异化小使成本最低行业生产能力过剩停业生产非盈利产品削减生产能力产品寿命周期与生产运营战略产品寿命周期与生产运营战略 第一节第一节 产品战略产品战略四、产品战略的制定四、产品战略的制定 （一）产品寿命周期预测（一）产品寿命周期预测 销售增长率分析法 一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升

5、时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段.例某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判断产品处于哪一时期?+22.5+22.5+1.54.4总利润+3.2+3.2-0.30.16单位边际利润+8.5+8.5+2.21.12单位价格+15.8+15.8+1.030.8年销售额过去四年间平均变动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标 第一节第一节 产品战略产品战略（二）产品进入和占有市场的时机分析（二）产品进入和占有市场的时机分析 哈耶（Hayes）、韦瑞特（Wheelright）大批量低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚

6、期退出小批量灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量灵活性 大批量低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略 市场进入-退出产品战略第二节第二节 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 3 3C C：顾客、竞争、变化。生产方式：“一对多”、“一对一”（巴碧娃娃）增强企业的柔性（Flexibility）：1.产品生产柔性：组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性。2.产品设计柔性：产品设计柔性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。（功能、结构、加工工艺）新产品的研究

7、和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的根本保证。个性化定制生产案例：个性化定制生产案例：以生产巴碧娃娃巴碧娃娃著称的玛泰尔公司，从1998年10月份起，可以让女孩子登录到设计她们自己的巴碧朋友。她们可以选择娃娃的皮肤弹性、眼睛颜色、头发的式样和颜色、附件和名字。当娃娃邮寄到孩子手上时，女孩子会在上面找到她们娃娃的名字。第二节第二节 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（P103P103）（二）研究与开发（二）研究与开发（Research and DevelopmentResearch and Development，简称简称R&D)R&D)基础研究应用研究技术

8、开发研究三种类型研究的比较 基础研究基础研究应用研究应用研究技术开发研究技术开发研究目的目的寻求真理，扩展知识探讨新知识、新规律应用的可能性将研究成果应用生产实践性质性质探索发现新事物、新规律发明新事物完成新产品、新方法、新工艺、新材料，使之实用化、商品化内容内容发现新事物、新现象探索基础研究应用的可能性运用基础研究，应用研究成果从事产品设计、产品试制、工艺改进成果成果论文论文或专利专利设计书、图纸、样品成功成功成功率低成功率较高成功卒高经费经费较少费用较大，控制松费用大，控制严人员人员理论水平高，基础雄厚的科学家创造能力强，应用能力强的发明家知识和经验丰富、动手能力强的技术专家管理管理原则原

9、则尊重科学家意见，支持个人成果，采用同行评议尊重集体意见，支持研究组织在适当时候作出评价尊重和支持团体合作计划计划自由度大，没有严格的指标和期限弹性，有战略方向，期限较长硬性，有明确目标，较短期限 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 (一一)什么是新产品什么是新产品(P111)(P111)1.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。2.特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。3.类型:(1)全新产品；(2)换代产品；(3)改进产品(二二)新产品开发面临的压力新产品

10、开发面临的压力 1.压力：目前,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。2.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。3.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。4.开发的关键:找到需求,用技术实现需求.5.开发的原则:技术与市场匹配.(二二)新产品开发面临的压力新产品开发面临的压力(P112)(P112)3000原始想法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1 2 3 4 5 6 7 *产品死亡率：98.2%1.1.产品开发的时间构成：产品开发的时间构成：据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产

11、品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。产品开发时间 100%设计时间 55%制造 22%装配 23%(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0 5 10 15 20 25行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)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：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。AT&T:电话2年 1年 HP公司：打印机 4.5年 22个月 3.3.产品成本的决定产品成本的决定:一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅

12、为产品成本的6%以下(如图)。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段 制造阶段 材料采购 其它阶段费用成本的决定因素实际成本消耗 此外：（1）产品制造效率的70%80%是在设计和工艺阶段决定的；（2）所有质量的40%可以归因于低劣的设计和工艺。4.结论：企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。尤其产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大，它几乎占用了60%的开发时间，决定了70%的成本。因此，根据管理学中的ABCABC分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品

13、设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型三、新产品开发系统三、新产品开发系统（一）产品构思（一）产品构思 1 1.来源来源:（1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。（2）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）市场导向型（Market Driven):（2）技术推动型（Technology and Innovation):（3）混合模式 1.市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状况、产品促销

14、和售后服务要求、以及对现有经销渠道的适应程度。2.生产经营标准：生产实施的技术可行性、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。3.财务标准：市场标准和生产经营标准两方面的结合。（二）产品可行性研究（二）产品可行性研究 企业产品战略中的重要组成部分，它决定产品的特征、功能和用途。1 1.产品功能设计产品功能设计 注重的是产品的性能和质量性能和质量，要求在产品设计中充分考虑顾客要求，体现产品的经济价值，并以此为原则，保证高品质设计。功能包括：配合度精确、性能优良而稳定、耐用性能以及售后维护的便利程度。技术手段：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择和计算机辅助设计等。（三）产品设计和试

15、制（三）产品设计和试制 价值工程价值工程 价值工程中的价值指的是产品功能与成本之比，是一个相对量。用公式表示如下：V=F/CV=F/C V 产品的价值 F 产品的功能 C 产品的寿命周期成本 价值工程的实施步骤：价值工程的实施步骤：q确定对象：确定对象：优先选择改进潜力大、效益高、容易实施的优先选择改进潜力大、效益高、容易实施的产品和零部件。产品和零部件。q情报收集情报收集q功能分析功能分析功 能 分 析功能定义功能整理功能评价价值工程价值工程的实施步骤：的实施步骤：功能定义的概念功能功能的分类定义的方法功能整理的概念功能整理的方法功能整理的意义V=F/C价值工程价值工程的实施步骤：的实施步骤

16、：功能定义：功能定义：功能分类功能分类功 能 分 类按功能的重要程度分基本功能辅助功能按功能的性质分：使用功能外观功能按用户对产品的要求分必要功能不必要功能按功能整理的顺序分：上位功能下位功能功能整理功能整理功能系统图F0F1F2F3F11F12F13F21F22F23F31F32F33F221F222举例：暖水瓶功能系统图保持温度减少散热维护瓶胆方便使用方便安装保持清洁增加美观减少热传导减少对流减少热辐射固定瓶胆支持瓶胆保护瓶胆功能评价功能评价 所谓功能评价，是找出实现某一必要功能的最低成本（称作功能评价值）。以功能评价值为基准，通过与实现这一功能的现实成本相比较，求出两者比值（称作功能的价

17、值）和二者的差值（称作节约期望值）然后选择价值低，改善期望值大的功能，作为改善的重点对象。成本节约期望值现实成本功能的评价价值功能的价值功能的评价价值（实现必要功能的最低成本)实现现行功能的现实成本(V=F/C)功能价值（VF/C）分析（1）当V=1时。表示F=C，可以认为是最理想的状态，此功能无改善的必要。（2）当V1时，可能由于数据收集和处理不当或实际必要功能没有实现。此时应具体分析，若原因为后者，应改善。（3）当V1时，说明改项功能的成本有花不当的地方或有功能过剩的情况。在进行功能的价值分析时，不仅可以求出各功能的价值，确定价值改善的对象，而且还可以计算出各功能和产品的节约期望值。2 2

18、.产品制造设计（产品制造设计（可生产性设计）可生产性设计）目的：目的：满足产品制造工艺要求。即产品设计要在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方面都满意的产品。产品构思、设计应与可生产性相结合。完美的制造设计代表了成本效益。产品设计的基本原则：产品设计的基本原则：设计用户需要的产品 设计出制造性强的产品（易于分解，便于制造和装配，易于使用且安全可靠。）设计强壮性强的产品（有生命力）设计绿色产品（考虑环保要求）（三）产品设计和试制（续）（三）产品设计和试制（续）新产品构思可行性研究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

19、生产设施研究设计修改最终设计最终产品开发最终生产工艺流程设计市场开发与新产品实施新产品设计开发与生产制造工艺流程之间的关系 3 3.产品设计审核和最终测试产品设计审核和最终测试 （1）产品设计审核 是在产品生产实施之前，产品项目开发组对产品整个设计进行全面的检验和评价。（包括：功能设计、制造设计）（2）产品最终测试（生产性测试，确保产品的可生产性）4 4.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）产品的性能和质量 （2）产品开发速度 （3）产品成本 （4）项目开发费用产品生命周期产品生命周期。标准化标准化的程度。的程度。大大规模定制设计规模定制设计。产品产品的可靠度。的可

20、靠度。稳健设计稳健设计。文化文化差异差异。5 5、产品设计中需考虑的其他问题、产品设计中需考虑的其他问题u产品生命周期产品生命周期 引入期引入期 成长期成长期 成熟期成熟期 衰退期衰退期年年销售额销售额年年利润利润u大规模定制大规模定制l大规模定制的含义大规模定制的含义:大规模定制大规模定制化l大规模定制的原理大规模定制的原理:运用延迟策略运用延迟策略,将容易变的因素放在最接近顾将容易变的因素放在最接近顾客客 的环节去完成。的环节去完成。l大规模定制的优点大规模定制的优点:以大规模生产的价格实现产品多样化甚至个性化。以大规模生产的价格实现产品多样化甚至个性化。l大规模定制的方法和途径大规模定制

21、的方法和途径共享构件模块化共享构件模块化互换构件模块化互换构件模块化“量体裁衣量体裁衣”式模块化式模块化混合模块化混合模块化总线模块化总线模块化可组合模块化可组合模块化麦当劳的延迟差异化u可靠度可靠度可靠度可靠度：在預定的环境条件下，一种产品、零件或系统执行预期功能的能力。可靠度改善可靠度改善：提升生提升生产与装配技术产与装配技术。改善改善检测检测程序。程序。备备份零件。份零件。改善改善预防预防性性保养保养的步驟。的步驟。使用者教育。使用者教育。改善改善系统设计系统设计。u稳健设计稳健设计使产品在更宽松的条件下实现其设计功能。u文化文化差异差异跨国跨国企企业业的的设设計者必須計者必須考虑考虑不

22、同不同国家国家、地区地区的文化的文化差异差异，产产生不同生不同国家国家、地区地区的不同的不同设计设计。（四）产品的市场评估（四）产品的市场评估 是指依据顾客对产品的信息反馈对新产品投入市场后的绩效进行评价。目的：主要是考察新产品的引进是否成功，并从中分析原因，制定对策，以利于今后的发展。一定时期内销售额的实际增长幅度是体现产品成功与否的主要标志。（四）产品的市场评估（续）（四）产品的市场评估（续）增强市场应变能力增强发展潜力稳定顾客忠诚度提高附加值扩大知名度和市场份额更新速度和更新幅度销售收入可靠性和顾客满意度成本与使用价值市场占有率进入市场的时机满足市场需求程度性能与质量产品经济价值创立品牌

23、对竞争优势的影响衡量指标影响因素新产品引进的影响因素及其衡量指标一、生产流程分类一、生产流程分类（Type of processesType of processes）（一）按产品进行的生产流程 （Product-focused.对象专业化）（二）按加工路线进行的生产流程 （Process-focused.工艺专业化）（三）按项目（Project)进行的生产流程.第三节第三节 生产流程设计与选择生产流程设计与选择 1、产品/服务需求性质 从需求的品种、数量、季节波动性等方面考虑对生产能力的影响，从而决定选择哪种类型的生产流程。2、自制外购决策 自制件种类越多，批量越大，对生产系统的能力和规模要

24、求越高，不仅投资高，生产准备周期也长。外购：只抓关键零件的生产和整机产品的装配。二、影响生产流程设计的因素二、影响生产流程设计的因素 3、生产柔性 品种柔性是指生产系统从生产一种产品快速地转换为生产另一种产品的能力。产量柔性是指生产系统快速增加或减少所生产产品产量的能力。4、产品/服务质量水平 5、接触顾客的程度 顾客是生产流程的一个部分。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准化（）多品种小批量（）有限品种大批（）大量标准化（）柔性单位成本单件生产成批生产大量生产连续生产 产品结构生产流程单一项目中型机器食品加工自动装配流水线化工、造纸制糖、面

25、粉高低损失应变能力丧失高效率对象专业化形式，大量生产 对象专业化形 式，批量生产 成组生产 单元工艺专业化形式ABCDO品种批量品种产量变化与生产单位形式的关系（二）生产流程选择与费用（二）生产流程选择与费用产量（万件）工艺式费用（万元）225111500 10 25对象式成组式（三）经营杠杆（三）经营杠杆费用（万元）0 5 10 25销售收入对象式成组式ab1、超过25时经营杠杆越大，收益越大。2、经杠杆的作用越大，未来预期利润的不确定性越大。3、销售预测的不确定越高，经营杠杆作用大的生产系统的风险越高。产量（万件）（四）生产流程决策与竞争优势四）生产流程决策与竞争优势工艺专业化装配型产品专

26、业化流水式生产型产品经营策略与计划针对顾客特殊需求、小批量产品寿命周期较短寿命周期中较早阶段的产品衰退阶段之前退出产品市场针对标准化产品、大批量产品寿命周期较长寿命周期中较晚阶段的产品衰退阶段中退出产品市场竞争优势高品质设计注重顾客各种需求对需求量变化的应变能力大质量稳定性注重低成本缩短交货时间一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法第四节第四节 并行工程并行工程 串行产品开发的工作流程是：串行产品开发的工作流程是：由熟悉顾客需求的市场人员提出产品构想，由产品设计人员完成产品的精确定义交制造工程师确定工艺工程计划确定产品总费用和生产周期，质量控制人员作出相应的质量保证计划。串行产品开发过程

27、存在着许多弊端：串行产品开发过程存在着许多弊端：v各开发部门所具有的知识难以加入早期设计。v各部门对其它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。一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法需求结构设计工艺设计制造串行设计的弊端（4）产品设计阶段，工艺、制造人员不能加入，不能及早发现缺陷，费用高（1）部门之间缺乏协调、互相不理解。（2）时间长。（3）设计的产品不能满足顾客需求，制造性、装配性差。1986-1992左右：是并行工程的研究与初步尝试阶段：美国国防部支持的DARPA/DICE计划，欧洲的ESPRIT&计划，日本的IMS计划等。1995至今，是新

28、的发展阶段：并行工程作为一种哲理，其中新技术不断更新：如网络上的异地协同设计，虚拟现实技术在设计中的应用，新的设计方法学等。自1992年以来，国外陆续报道了一些著名的企业通过实施并行工程所取得的显著效益，如波音(Boeing)、洛克希德(Lockheed)、雷诺(Renauld)、通用电力(GE)等。二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法-CE-CE当前，并行工程的思想正在被越来越多的企业及产品开发人员所接受和采纳，把它作为抢占国际市场的重要技术手段。美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，研制波音777型喷气客机，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。从1990年10月开始设计到

29、1994年6月仅花了3年零2个月就试制成功，进行试飞，一次成功，即投入运营。在实物总装后，用激光测量偏差，飞机全长63.7m，从机舱前端到后端50m，最大偏差仅为0.9mm。AT&T公司在生产计算机配套印刷组产品时，由于原来的设计中未考虑生产工艺性问题，致使产品质量低下，合格率仅为5%。采用并行设计以后，利用计算机虚拟检测，找出设计中的缺陷，使产品合格率达到90%。HP公司采用并行工程来改进产品质量。其实施要点包括：管理部门的支持、对用户的关注、统计过程控制、系统的问题解决过程、全体人员参与五个方面。实施的结果是公司全部产品的综合故障降低了83%，制造成本减少了42%，而产品开发周期缩短了35

30、%。二、并行工程的人员构成二、并行工程的人员构成开发小组质量人员设计人员装配人员营销人员环保人员供应人员顾客创造人员顾客营销人员设计人员工程师供应商生产专家三、并行工程的人员构成三、并行工程的人员构成惠普开发喷墨打印机的团队惠普开发喷墨打印机的团队设计时同时考虑产品生命周期的所有因素（可靠性、可制造性），作为设计结果，同时产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。产品设计过程中各活动并行交叉进行。与产品生命周期有关的不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实现生命周期中所有因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在设计中的集成。四、并行工程产品设计的主要思想四、并行工程产品设计的主要思想

31、当初步的需求规划确定后，以产品设计人员为主，其它专业领域的人员为辅，共同进行产品的概念设计。概念设计方案作为中间结果为所有开发人员共享，开发人员以此作为基础展开对应的概念设计，如工艺过程概念方案、后勤支持概念方案等。每一专业领域输出的中间结果既包括方案，又包括建议的修改意见。所有的中间结果经协调后，达成一致的认识，并根据此修改意见完善概念设计方案，然后逐步进人初步设计阶段、详细设计阶段。五、并行工程产品开发流程五、并行工程产品开发流程概念设计概念设计结构设计结构设计工艺设计工艺设计装配设计装配设计检验设计检验设计分分析析评评估估需求分需求分析析正式投正式投入入并行工程方法并行工程方法q虚拟设计

32、虚拟设计q产品数据管理产品数据管理（Product data managementProduct data management，PDMPDM）q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q成组技术（成组技术（Group technologyGroup technology，GTGT）q减少变化方案减少变化方案（Variety reduction programVariety reduction program VRPVRP）六、并行工程技术六、并行工程技术1 1、虚拟设计、虚拟设计 面向并行工程的设计模式体现了开发过程的集成。PDM发展成为CAD/CAPP/CAM系统的

33、集成平台。Internet使设计集成的范围更加广泛。STEP标准作为设计开发的标准接口。2 2、产品数据管理（、产品数据管理（PDMPDM）基于Internet/Intranet平台的PDM系统，支持全球化虚拟企业的信息管理。面向对象技术的应用及信息模型的标准化。PDM与MRP的相互渗透。流程管理、项目管理和配置管理的功能越来越强。六、并行工程技术六、并行工程技术3 3、产品系列化、零件标准化、通用化产品系列化、零件标准化、通用化产品系列化是对相同的设计依据、相同的结构性和相同使用条件的产品，将其基本尺寸和参数按一定的规律编排，建立产品系列型谱，以减少产品品种，简化设计。零件标准化是在产品系列

34、化的基础上，在企业内不同型号的产品之间扩大相同的通用零部件。零件通用化是按国家标准生产零部件。4 4、成组技术、成组技术 成组技术是一种利用零件的相似形来组织生产的原理和方法。六、并行工程技术六、并行工程技术 VRP以产品系列为研究对象，系统地归纳了减少变化的五项技术：（1）固定/可变技术 （2）模块化技术 （3）功能复合和集成技术 （4）范围划分技术 （5）趋势分析技术5 5、减少变化方案（、减少变化方案（VRPVRP）将产品成本分为功能成本、变化成本和控制成本，通过寻求三种成本间的均衡来达到控制产品成本、生产多样化产品的目的。六、并行工程技术六、并行工程技术示例示例1(c)最终设计最终设计

35、(b)修改设计修改设计(a)原设计原设计示例示例2示例示例2（续）（续）现代汽车工厂的生产工艺现代汽车工厂的生产工艺摩托车厂的装配生产线酿酒公司的连续生产工艺就像怪物，日本巨大的工业团体就像怪物，日本巨大的工业团体“表里不一表里不一”。它们。它们并不开发自己所有的系列产品，也不自己生产。事实上，并不开发自己所有的系列产品，也不自己生产。事实上，这些大型企业更像这些大型企业更像“贸易企业贸易企业”。不自己设计、生产产品，。不自己设计、生产产品，它们实际上在协调一个包括成百上千个小企业在内的复杂它们实际上在协调一个包括成百上千个小企业在内的复杂的设计和制造系统。你所购买的盒上印有著名企业名字的的设

36、计和制造系统。你所购买的盒上印有著名企业名字的产品很少是该公司的产品产品很少是该公司的产品甚至也不是它们开发的产品。甚至也不是它们开发的产品。这些产品差不多都是由他人设计，他人组装，他人把产品这些产品差不多都是由他人设计，他人组装，他人把产品装入印有企业名字的盒子内，再运给分销商。装入印有企业名字的盒子内，再运给分销商。显然，这些大型集团有自己的工厂与工人，那么它们显然，这些大型集团有自己的工厂与工人，那么它们为什么不利用自己的资源生产其销售的产品呢？为什么不利用自己的资源生产其销售的产品呢？它们当然也生产它们当然也生产但仅是部分而已。例如，对于像但仅是部分而已。例如，对于像松下公司这样的电器

37、业巨人来说，外包冰箱或微波炉的设松下公司这样的电器业巨人来说，外包冰箱或微波炉的设计、生产和组装工作是不可思议的。这些产品非常适合在计、生产和组装工作是不可思议的。这些产品非常适合在这种巨型公司的高度自动化的大型工厂中大批量地生产。这种巨型公司的高度自动化的大型工厂中大批量地生产。它们的工厂每年生产上百万这样的产品。它们的工厂每年生产上百万这样的产品。案例：日本的产品开发案例：日本的产品开发但为得到公众的认可，企业必须不断重新设计一些产但为得到公众的认可，企业必须不断重新设计一些产品品如立体声耳机、小型唱片机或个人电脑。重新设计如立体声耳机、小型唱片机或个人电脑。重新设计意味着重新安排生产线工

38、具、设备，意味着需要新部件和意味着重新安排生产线工具、设备，意味着需要新部件和许多其他物件。所有这些在整个产品系列的生命周期中不许多其他物件。所有这些在整个产品系列的生命周期中不停地循环。虽然一些巨型制造商现在使用最新的柔性制造停地循环。虽然一些巨型制造商现在使用最新的柔性制造系统（系统（FMSFMS），从而在生产时有更多理由，但这个重新安排），从而在生产时有更多理由，但这个重新安排工具、设备的过程仍是大企业希望删去的。工具、设备的过程仍是大企业希望删去的。因此，它们将许多这种工作承包给承包商因此，它们将许多这种工作承包给承包商可信赖可信赖的小企业。这些一年面临二或四次重新设计以生产一种产的小

39、企业。这些一年面临二或四次重新设计以生产一种产品的小企业，依次将一些关键零部件的设计和制造分包给品的小企业，依次将一些关键零部件的设计和制造分包给更小的企业。更小的企业。这种分包金字塔会有多大呢？是几十个公司吗？几百这种分包金字塔会有多大呢？是几十个公司吗？几百个？再考虑一下。我了解到一个电子公司在其工业组内有个？再考虑一下。我了解到一个电子公司在其工业组内有超过超过6 0006 000个外包商，大部分微小工厂仅为上层企业执行一个外包商，大部分微小工厂仅为上层企业执行一点点任务。点点任务。问题：日本产品开发方法的优、缺点是什么？问题：日本产品开发方法的优、缺点是什么？一、成组技术的诞生一、成组

40、技术的诞生 上世纪上世纪5050年代，前苏联学者年代，前苏联学者MitrofanovMitrofanov首先提首先提出成组技术原理，然后迅即在东欧（捷克等国）出成组技术原理，然后迅即在东欧（捷克等国）得到推广应用。及至上世纪得到推广应用。及至上世纪6060年代，继而在西欧年代，继而在西欧（德、法、英等国）和中国、日本传播应用。美（德、法、英等国）和中国、日本传播应用。美国则在上世纪国则在上世纪8080年代才接受年代才接受GTGT。GT GT 经历了：经历了：成组加工成组加工 成组工艺成组工艺 成组技术成组技术 它是一项将生产技术与生产组织、计划、管理它是一项将生产技术与生产组织、计划、管理密切

41、结合的综合技术。目的在于促使生产合理化。密切结合的综合技术。目的在于促使生产合理化。第五节第五节 成组技术（成组技术（Group TechnologyGroup Technology）二、成组技术的基本原理二、成组技术的基本原理 事物之间存在着继承性和相似性，事物之间存在着继承性和相似性，因此，看似零乱无序的客观事物，却可因此，看似零乱无序的客观事物，却可以利用它们的继承性和相似性，并通过以利用它们的继承性和相似性，并通过分类技术而将它们归并成组。然后针对分类技术而将它们归并成组。然后针对同组相似事物的共性问题，在合理化和同组相似事物的共性问题，在合理化和标准化的基础上，使之按统一的标准原标准

42、化的基础上，使之按统一的标准原则和标准方法去解决，见图则和标准方法去解决，见图1 1。图图图图1 1 1 1 成组技术基本原理示意成组技术基本原理示意成组技术基本原理示意成组技术基本原理示意标准化标准化标准化标准化产品产品产品产品分解分解分解分解归并归并归并归并产品产品产品产品分解分解分解分解归并归并归并归并零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后二、成组技术的基本原理二、成组技术的基本原理 根据零件的分类编码系统对零件进行编码后，可根据零件的代码划分零件组，采用不同的相似性标准，可将零件划分为具有不同属性的零件组。1、零件分类编码的可能性 据统

43、计：任何制品都可以分成为标准件、相似件和专用件三大类。如果以这些零件的复杂性作为横坐标，不同复杂性零件出现的数量作为纵坐标，可绘出各种零件分布曲线图。二、成组技术的基本原理二、成组技术的基本原理 A B C 各种零件数量分布曲线图 A-标准件 B-相似件 C-复杂件 400300200100 零件成组的方法很多，归纳起来可以分成三组。1 1、目测法。、目测法。主要凭经验和目测，把形状、尺寸、工艺方法相似的零件归在一起，先按需要什麽机床加工分成几大类，再按工序相似性分成组。2 2、生产流程分析法。、生产流程分析法。分析全部被加工零件的工艺路线，找出各零件在工艺上的相似性，从而划分出零件组和机床组

44、。3 3、编码法。、编码法。这种方法是零件分类成组的基本方法，即“以数代型，按数归组”。分类编码系统：德Opitz、日KK、美Code、英Brisch 等70多种。常用得分类方法主要是奥匹兹分类法。三、零件分类成组的方法三、零件分类成组的方法 它是由德国阿亨大学在德国机床协会的协助下，针对整个机械行业设计的。仿照它的编码方式，我国出有机械工业成组技术零件分类编码系统。在奥匹兹分类系统中，每个零件用9位数字表示，前5位为形状编码（称为主码），后4位为辅助编码（副码）。1 1 1 1、奥匹兹分类、奥匹兹分类、奥匹兹分类、奥匹兹分类 分类编码，就是根据分类系统对企业加工的零件逐一编号，即以数代型。如

45、下图：75.2mm48.5mmt=M16编码为编码为120310500120310500120310500120310500的回转体零件的回转体零件 采用编码化系统来划分零件组，通常要借用特征矩阵表。每个零件的代码均可用矩阵表上相应的列和行交叉处的数字表示。如下表：借用特征矩阵表在计算机上，可快速的找出那些编码相同的零件，从而形成零件组。代号数码代号数 形状编码 辅助编码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 2 1 0 0 0 1 0 0 0 0 3 0 0 0 1 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0

46、1 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 OPTIZ分类编码系统的第一位是类型码，用于描述零件的总体类型。对于回转类零件，第一位数的代码为0、1、2、3、4、5，用于描述零件的长径比的范围，即用于将回转类零件按其长径比进行分类。0:L/D0.5 (用于表示盘形件)1：0.5L/D=34 （用于表示长轴件）3：L/D2，（用于表示长形偏异回转体）5：备用 OPTIZ编码系统的第六位至第九位数字是辅助码。第六位数字用来表示零件的基本尺寸，它有10个代码（09），分别代表

47、10个由小到大排列的尺寸间隔。第七位数字表示零件的材料，也分成10类，分别为铸铁、碳钢、合金钢、非铁合金、。第八位数字表示零件毛坯的形状，分别为棒料、管材、铸锻件、焊接件等10类。最后一位数字表示零件上高精度加工要求（IT7和Ra0.8以上）所在的形状码位，用09十个代码表示之。我国机械零件分类编码系统,简称JLBM1系统。系统组成：系统组成：三部分：名称类别、形状及加工码、辅助码15个码位：第一位总体形状，第二位功能与形状，第三到九位形状与加工特征，十到十五位材料毛坯主要尺寸等。三、零件分类成组的方法三、零件分类成组的方法 2 2、VUOSOVUOSO分类编码系统分类编码系统这是原捷克斯洛伐

48、克金属切削机床研究所这是原捷克斯洛伐克金属切削机床研究所为机床行业制订的一个系统。为机床行业制订的一个系统。这个系统的结构属于这个系统的结构属于1010进制进制4 4位码。位码。毛坯类型、材料、热处理毛坯类型、材料、热处理IIIIIIIIIIIIIVIV类类类类级级级级型型型型组组组组附在轮廓形状上的结构要素附在轮廓形状上的结构要素尺寸大小、基本轮廓形状尺寸大小、基本轮廓形状回转体或非回转体、基本轮廓形状回转体或非回转体、基本轮廓形状回转体零件回转体零件轴线上有轴线上有有齿形、花键有齿形、花键轴线上有轴线上有无孔无孔盲孔盲孔通孔通孔无孔无孔通孔通孔01234Dmax(L/D)max0 40 6

49、341 80 4681 200 80 38 200 30VUOSOVUOSOVUOSOVUOSO分类编码系统分类编码系统分类编码系统分类编码系统类类类类级级级级VUOSOVUOSOVUOSOVUOSO分类编码系统（续）分类编码系统（续）分类编码系统（续）分类编码系统（续）012340光滑或台阶光滑或台阶圆圆柱柱齿齿有花键有花键非金属非金属1轴线上有螺纹轴线上有螺纹其它其它铸铸件件灰铸铁灰铸铁2轴线外有孔轴线外有孔圆圆锥锥齿齿有花键有花键球铁或铸钢球铁或铸钢3有槽或平面有槽或平面其它其它有色金属有色金属41+2蜗蜗轮轮有花键有花键各各种种型型板板线线材材和和锻锻件件普通探钢普通探钢51+3其它其

50、它优优质质和和合合金金钢钢渗炭钢渗炭钢62+3多多联联齿齿有花键有花键淬硬钢淬硬钢71+2+3其它其它热处理钢热处理钢8锥面锥面其其它它有花键有花键其它合金钢其它合金钢9异形异形其它其它有色金属有色金属组组组组型型型型 系统的基本特点系统的基本特点系统的基本特点系统的基本特点类类类类：描述零件：描述零件基本轮廓形状基本轮廓形状。它决定了零。它决定了零件的主要工艺过程和主要表面的加工。件的主要工艺过程和主要表面的加工。级级级级：很巧妙地：很巧妙地用两个尺寸参数用两个尺寸参数（D D与与L/DL/D）进一步描述了进一步描述了零件的几何形状零件的几何形状，同时也确，同时也确定了零件的定了零件的安装方