生产与运作管理-产品开发与技术选择概述dmru.ppt

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1、第四章产品开发和技术选择产品开发和技术选择重点掌握重点掌握本章内容：本章内容：产品设计与开发的基本过程产品设计与开发的基本过程并行工程并行工程4.14.1引言引言4.24.2产品设计与开发过程产品设计与开发过程4.34.3产品设计与开发的组织方法产品设计与开发的组织方法4.44.4生产流程设计与选择生产流程设计与选择4.1 4.1 引言引言增强竞争力；增强竞争力；扩大市场份额；扩大市场份额；满足新需求；满足新需求；适应更新换代；适应更新换代；背景特征背景特征重要性重要性分类分类基础研究；基础研究；应用研究；应用研究；技术开发研究；技术开发研究；竞争战略的变化；竞争战略的变化；技术进步越来越快；

2、技术进步越来越快；用户需求多样化；用户需求多样化；研发难度越来越大；研发难度越来越大；可持续发展的要求可持续发展的要求R&D2020世纪世纪9090年代以来，企业所处的市场竞争环境年代以来，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：日趋严峻，正面临着前所未有的压力：企业竞争越来越激烈。企业竞争越来越激烈。技术进步越来越快。技术进步越来越快。用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样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。化、个性化的特点。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。可持续发展的呼声越来越高。可持续发展的呼声越来越高。排名排名企业企业研

3、发投入总额研发投入总额（亿英镑）（亿英镑）同比增长（同比增长（%）1 1戴姆勒戴姆勒-克莱斯勒克莱斯勒40.0640.06+2+22 2辉瑞制药辉瑞制药 40.0240.02+8+83 3福特福特38.5238.52-1-14 4丰田丰田38.3838.38+11+115 5西门子西门子 35.8435.84-8-86 6通用通用33.8633.86+14+147 7微软微软 32.2132.21-21-218 8松下电工松下电工 31.2931.29+6+69 9IBM IBM 29.5029.50+12+121010大众大众29.4829.48+1+12005年年排名排名企业企业研发投入总

4、额研发投入总额（亿元）（亿元）1 1华为华为 47.547.52 2海尔海尔45.745.73 3中兴通讯中兴通讯27.227.24 4联想联想21.021.02 20 00 05 5年年微微软软、I IB BM M、英英特特尔尔、三三星星电电子子等等电电子子信信息息产产业业领领导导型型企企业业研研发发投投入入绝绝对对额额都都超超过过5 50 0亿亿 美美 元元，其其 中中 微微 软软 接接 近近6 60 0亿亿 美美 元元 2005年年 据美国参议院对外商投资中国的一份报告据美国参议院对外商投资中国的一份报告分析，分析，ITIT产业的利润分布如下图所示：产业的利润分布如下图所示：60%60%

5、研发、设计、技术标准和销售研发、设计、技术标准和销售30%30%产品生产产品生产10%10%加工装配加工装配以上数据说明了什么？以上数据说明了什么？东风、上汽集团、一汽三家企业进入东风、上汽集团、一汽三家企业进入20112011年度财年度财富世界富世界500500强榜单。强榜单。上榜的这三大企业上榜的这三大企业20102010年的研发投入总和为年的研发投入总和为43.443.4亿亿元，仅为位列榜首的丰田汽车一年研发费用的十五元，仅为位列榜首的丰田汽车一年研发费用的十五分之一，后者全年研发费用为分之一，后者全年研发费用为623.6623.6亿元。亿元。从销售额的占比角度来看，我们的汽车巨头们从销

6、售额的占比角度来看，我们的汽车巨头们也远远落后于跨国巨头们，其中大众、通用、也远远落后于跨国巨头们，其中大众、通用、本田全年研发投入比重均在本田全年研发投入比重均在5%5%以上；以上；丰田、福特、标致丰田、福特、标致20092009年研发投入比重均在年研发投入比重均在4%4%至至5%5%之间。之间。而中国入围的三家企业中，最高的比亚迪也仅而中国入围的三家企业中，最高的比亚迪也仅为为2.9%2.9%，东风次之，达到了，东风次之，达到了2.3%2.3%，而上海汽，而上海汽车仅为车仅为1%1%。如何从下面的漫画理解研发的如何从下面的漫画理解研发的重要性？重要性？新产品开发的重要性新产品开发的重要性有

7、利于增强企业的市场竞争力；有利于增强企业的市场竞争力；有利于扩大市场份额；有利于扩大市场份额；适应个性化定制生产的需要；适应个性化定制生产的需要；产品更新换代的需要产品更新换代的需要观看视频：观看视频：寻找增长新动力寻找增长新动力 从制造到智造从制造到智造案例：海尔产品研发案例：海尔产品研发不断创新，满足消费者的需求不断创新，满足消费者的需求多年来，海尔洗衣机致力于节水、节能、环保洗衣机技术多年来，海尔洗衣机致力于节水、节能、环保洗衣机技术的创新研发，通过关注消费者需求，不断以创新产品消除的创新研发，通过关注消费者需求，不断以创新产品消除用户的抱怨，满足消费者的潜在需求。用户的抱怨，满足消费者

8、的潜在需求。20032003年，海尔开发出可以分公斤洗涤的自选档滚筒洗衣机，年，海尔开发出可以分公斤洗涤的自选档滚筒洗衣机，实现按照洗衣量多少进行洗涤的突破；实现按照洗衣量多少进行洗涤的突破；20042004年，海尔将自选档技术升级，开发出我国首款具备自年，海尔将自选档技术升级，开发出我国首款具备自主知识产权的自动档系列滚筒洗衣机，同年，又开发出不主知识产权的自动档系列滚筒洗衣机，同年，又开发出不用洗衣粉的环保洗衣机；用洗衣粉的环保洗衣机；20052005年，海尔将自动档再次升级为自动档洗干一体机，不年，海尔将自动档再次升级为自动档洗干一体机，不仅通过了国家权威的仅通过了国家权威的6A6A检测

9、，还达到了国际领先水平。检测，还达到了国际领先水平。不仅如此，由海尔发明的世界第四种洗衣机不仅如此，由海尔发明的世界第四种洗衣机双动双动力洗衣机也是一个成功的案例。力洗衣机也是一个成功的案例。双动力洗衣机把波轮式、滚筒式、搅拌式三种洗衣机双动力洗衣机把波轮式、滚筒式、搅拌式三种洗衣机的优点集于一身，创造了一种全新的洗涤方式，满足的优点集于一身，创造了一种全新的洗涤方式，满足了人们健康环保的现代洗衣需求了人们健康环保的现代洗衣需求.这款洗衣机不但获得了法国列宾国际唯一发明金奖，这款洗衣机不但获得了法国列宾国际唯一发明金奖，而且成功入围国际而且成功入围国际IECIEC标准提案，海尔也由此成为我国标

10、准提案，海尔也由此成为我国第一个也是唯一获此世界荣誉的厂家。第一个也是唯一获此世界荣誉的厂家。这一全新的洗衣机以旺盛的市场生命力给世界洗衣机这一全新的洗衣机以旺盛的市场生命力给世界洗衣机行业注入了前所未有的生机，上市两年多，销量突破行业注入了前所未有的生机，上市两年多，销量突破了了100100万台。万台。多年来，海尔正是把对社会、对用户的责任感多年来，海尔正是把对社会、对用户的责任感深深地融入节能、环保产品的创新研发中，才深深地融入节能、环保产品的创新研发中，才使海尔洗衣机赢得了社会的尊重和用户的忠诚，使海尔洗衣机赢得了社会的尊重和用户的忠诚，最终赢得了市场回报。最终赢得了市场回报。据统计，据

11、统计，20042004年在洗衣机行业增长不到年在洗衣机行业增长不到4 4的的大环境下，海尔增幅高达大环境下，海尔增幅高达5757；20052005年上半年，海尔洗衣机市场份额月月递增，年上半年，海尔洗衣机市场份额月月递增，销售额是第二、三、四名加起来的总和，成为销售额是第二、三、四名加起来的总和，成为行业独树一帜的领跑者。行业独树一帜的领跑者。基础研究基础研究基础研究基础研究技术开发技术开发技术开发技术开发研究研究研究研究将应用研究的成果经将应用研究的成果经设计、试验而发展成设计、试验而发展成为新产品、新系统和为新产品、新系统和新工程的科研活动。新工程的科研活动。认识客观事务本质、认识客观事务

12、本质、探索新的规律、创建探索新的规律、创建基础性的知识基础性的知识应用研究应用研究应用研究应用研究将基础理论研究中开将基础理论研究中开发的新知识、新理论发的新知识、新理论应用于具体领域。应用于具体领域。基础研究基础研究应用研究应用研究试验发展试验发展对金属和非金属结构与性对金属和非金属结构与性质的研究，其直接目的是质的研究，其直接目的是探索金属和非金属结合的探索金属和非金属结合的基本规律以及其结构与性基本规律以及其结构与性质的关系，是认识现象、质的关系，是认识现象、解释物质运动规律，虽有解释物质运动规律，虽有明确的应用前景明确的应用前景,但不具但不具有应用的目的，其成果主有应用的目的，其成果主

13、要是为探索金属和非金属要是为探索金属和非金属复合材料提供理论依据而复合材料提供理论依据而不是提供具体的途径和方不是提供具体的途径和方法。法。在不同的温度压在不同的温度压力条件下，研究力条件下，研究各种金属和非金各种金属和非金属复合的可能性属复合的可能性以及所形成的复以及所形成的复合物的物理化学合物的物理化学性质，以便为获性质，以便为获得高性能的金属、得高性能的金属、非金属复合材料非金属复合材料提供科学依据和提供科学依据和实验数据，为获实验数据，为获得高性能的复合得高性能的复合材料研究方法和材料研究方法和途径。途径。研制在研制在600-600-800800下可下可供实际应用供实际应用的新型耐高的

14、新型耐高温金属陶瓷温金属陶瓷复合材料，复合材料，是运用已有是运用已有的知识创造的知识创造出新的材料。出新的材料。阅读资料：阅读资料：内资企业：研发投入总量大内资企业：研发投入总量大 创新能力仍较弱创新能力仍较弱国家统计局的一份报告显示，目前我国大多数企国家统计局的一份报告显示，目前我国大多数企业投入的研发资金用于新产品开发的只有业投入的研发资金用于新产品开发的只有24%24%，用，用于基础研究的费用不到于基础研究的费用不到10%10%。而且，对于新产品的研发也更注重于短期项目，而且，对于新产品的研发也更注重于短期项目，而对长期性的、有市场前瞻性的基础研究则很不而对长期性的、有市场前瞻性的基础研

15、究则很不够。够。另外，相当多的企业用于技术引进的经费支出远另外，相当多的企业用于技术引进的经费支出远大于用于消化吸收费用支出，平均比例达到大于用于消化吸收费用支出，平均比例达到6.56.5：1 1，而二战后日本的这一数据是，而二战后日本的这一数据是1 1：7 7二、新产品的概念与分类二、新产品的概念与分类（一）（一）新产品的概念新产品的概念从生产技术角度来看：从生产技术角度来看：采用新技术、新材料，采用新技术、新材料，在技术、性能、在技术、性能、功能、结构、材质等一方面或几方面具功能、结构、材质等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。有先进性或独创性的产品。显著提高性能、扩大功能显著提高性能

16、、扩大功能从市场营销角度来看：首次投入市场从市场营销角度来看：首次投入市场按新产品的新颖程度：按新产品的新颖程度：改进型产品改进型产品换代产品换代产品创新产品创新产品按新产品的地域特征：按新产品的地域特征：国际新产品国际新产品国内新产品国内新产品地区新产品地区新产品（二）新产品的分类（二）新产品的分类三、新产品开发面临的压力三、新产品开发面临的压力新产品开发面临着费用高、成功率低、风新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力险大、回报下降等压力国外学者研究：国外学者研究：30003000个原始想法，只有个原始想法，只有1 1个能个能成功成功新产品开发的死亡率为新产品开发的死亡率为

17、98.298.2你认为有哪些因素会影响你认为有哪些因素会影响新产品研发的成败？新产品研发的成败？据调查产品开发失败的原因，大致归纳据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以下几点：为以下几点：1.市场调查不细致，预测发生错误。市场调查不细致，预测发生错误。2.构思、设计和制造方面的问题。构思、设计和制造方面的问题。3.成本过高。成本过高。4.产品开发时间过长，失去占领市场的好产品开发时间过长，失去占领市场的好时机。时机。作业：腾讯创新研究作业：腾讯创新研究调查搜集有关腾讯创新的资料，写一篇小调查搜集有关腾讯创新的资料，写一篇小论文，要求：论文，要求：1 1、有图、有数据、有观点、有图、有数据、有观

18、点2 2、不少于、不少于15001500字字3 3、时间、时间:2:2周之内完成周之内完成本章内容：本章内容：4.14.1引言引言4.24.2产品设计与开发过程产品设计与开发过程4.34.3产品设计与开发的组织方法产品设计与开发的组织方法4.44.4生产流程设计与选择生产流程设计与选择4.24.2产品设计与开发过程产品设计与开发过程一、产品构思一、产品构思一、产品构思一、产品构思二、二、二、二、结构设计过程结构设计过程结构设计过程结构设计过程三、工艺设计过程三、工艺设计过程三、工艺设计过程三、工艺设计过程四、四、四、四、产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价产

19、品设计的原则和绩效评价 一般产品开发过程由三个阶段构成一般产品开发过程由三个阶段构成产品构思产品构思结构设计结构设计工艺设计工艺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 中间结果中间结果中间结果中间结果干预指令干预指令图图41：产品设计过程描述：产品设计过程描述案例：飞机研发的案例：飞机研发的4 4个阶段个阶段方案论证阶段：方案论证阶段：主要任务是明确飞机的功能需求主要任务是明确飞机的功能需求和设计要求，根据飞机的设计要求进行全面的构和设计要求，根

20、据飞机的设计要求进行全面的构思，形成粗略的飞机设计方案的基本概念。思，形成粗略的飞机设计方案的基本概念。设计定型阶段：设计定型阶段：包括初步设计和详细设计以及试包括初步设计和详细设计以及试飞验证等内容。飞验证等内容。生产定型阶段：生产定型阶段：主要是确定飞机的详细制造工艺主要是确定飞机的详细制造工艺和最佳生产方式。和最佳生产方式。批量生产阶段：批量生产阶段：主要是协调客户需求与生产制造主要是协调客户需求与生产制造以及内部财务、库存、采购活动之间关系。以及内部财务、库存、采购活动之间关系。产品开产品开发过程发过程构构思思R&DR&D对市场需求的分析对市场需求的分析技术的推动技术的推动竞争对手的产

21、品和服务竞争对手的产品和服务来源于来源于来源于来源于开始开始图图4 42:2:产品构思来源图产品构思来源图一、产品构思一、产品构思一、产品构思一、产品构思构思阶段的主要工作构思阶段的主要工作创意创意筛选筛选 产品概念形成和检验产品概念形成和检验经营分析经营分析苹果苹果1010大概念产品大概念产品苹果一直都试图通过其清晰的设计、创新的技术解决方案以及战略性的产品发布活动来推进其产品的功用极限。国外网站近日刊载文章称，苹果将在2013年推出iCycle、iSight、iRosol、iPets、iBrew、iceCream、iceBox、iPlay、iQua、HiTops等产品，给用户带来许多便利。

22、无论你的骑车风格是怎样的无论你的骑车风格是怎样的无论你的骑车风格是怎样的无论你的骑车风格是怎样的这种自行车都能自动转换模式。这种自行车都能自动转换模式。这种自行车都能自动转换模式。这种自行车都能自动转换模式。拥有内置的电池，可以在你骑车的时候进行充电，从而允许你连拥有内置的电池，可以在你骑车的时候进行充电，从而允许你连拥有内置的电池，可以在你骑车的时候进行充电，从而允许你连拥有内置的电池，可以在你骑车的时候进行充电，从而允许你连接接接接iOSiOSiOSiOS设备，然后在行进中为自行车充电。可在行进中即时下载设备，然后在行进中为自行车充电。可在行进中即时下载设备，然后在行进中为自行车充电。可在

23、行进中即时下载设备，然后在行进中为自行车充电。可在行进中即时下载音乐；支持音乐；支持音乐；支持音乐；支持WiFiWiFiWiFiWiFi上网功能；蓝牙上网功能；蓝牙上网功能；蓝牙上网功能；蓝牙4.04.04.04.0。可变成自我调整功能的太阳眼镜，拥有可变成自我调整功能的太阳眼镜，拥有可变成自我调整功能的太阳眼镜，拥有可变成自我调整功能的太阳眼镜，拥有1080p1080p1080p1080p的高清分辨率。功的高清分辨率。功的高清分辨率。功的高清分辨率。功能将会包括：能将会包括：能将会包括：能将会包括：1000 1000 1000 1000万像素的摄像头万像素的摄像头万像素的摄像头万像素的摄像头

24、iSightiSightiSightiSight；自动对焦功能；自动对焦功能；自动对焦功能；自动对焦功能；照片面部识别功能；照片面部识别功能；照片面部识别功能；照片面部识别功能；高清视频录制功能高清视频录制功能高清视频录制功能高清视频录制功能这种喷雾器不仅能进行任何的色彩扫描工作（或是你选择的东西）这种喷雾器不仅能进行任何的色彩扫描工作（或是你选择的东西），而且还能允许你用铅笔或是滚动油漆刷来画一条粗线。这从根，而且还能允许你用铅笔或是滚动油漆刷来画一条粗线。这从根本上来说是一种新的替代墨盒，而且其耐用性要比普通的喷雾罐本上来说是一种新的替代墨盒，而且其耐用性要比普通的喷雾罐高出一倍。高出一倍

25、。这种未来产品的功能将会包括：这种未来产品的功能将会包括：可与所有可与所有iOSiOS设备进行通信；设备进行通信；与与iTunesiTunes商店完全整合，即时下载商店完全整合，即时下载“动物技巧动物技巧”；支持支持FacetimeFacetime功能，从而能让用户通过它们的眼睛来监控自己的房子；功能，从而能让用户通过它们的眼睛来监控自己的房子；支持支持WiFiWiFi上网功能；蓝牙上网功能；蓝牙iBrewiBrew能与能与iHomeiHome或或iPhoneiPhone的闹钟连接到一起，自动开始给你煮好的闹钟连接到一起，自动开始给你煮好早晨的咖啡。功能将会包括：早晨的咖啡。功能将会包括：与与

26、iOSiOS操作系统和操作系统和iCloudiCloud完全支持完全支持Wi-FiWi-Fi功能功能(802.11a/b/g/n)(802.11a/b/g/n)；蓝牙蓝牙4.04.0。苹果苹果iceCreamiceCream中不会有任何神秘的或是彩色的洗涤物，只会有好中不会有任何神秘的或是彩色的洗涤物，只会有好闻的气味和低脂肪含量。闻的气味和低脂肪含量。这种未来产品的功能这种未来产品的功能将会包括：将会包括：与与iOSiOS操操作系统和作系统和iCloudiCloud完全完全整合；与整合；与iTunesiTunes商店商店完全整合，可即时下完全整合，可即时下载电影或是烹饪应用；载电影或是烹饪应

27、用；内置动作传感器或和内置动作传感器或和FacetimeFacetime；支持支持Wi-Wi-FiFi功能功能 ；蓝牙；蓝牙4.04.0。iPlayiPlay将让你能通过将让你能通过iCloudiCloud与与iOSiOS设备进行简单化的通信，设备进行简单化的通信，允许你在家里的时候，即使走到另一个房间里去也能通过允许你在家里的时候，即使走到另一个房间里去也能通过控制器来在电视上玩游戏；或者是当你在走路的时候，也控制器来在电视上玩游戏；或者是当你在走路的时候，也能通过任何能通过任何iOSiOS设备来玩游戏。你玩游戏的体验将会是连续设备来玩游戏。你玩游戏的体验将会是连续的，能在上看任何电视剧和电

28、影。的，能在上看任何电视剧和电影。水是生命之源，而苹果水是生命之源，而苹果开发的最新过滤系统能开发的最新过滤系统能清洁任何被污染的水。清洁任何被污染的水。这种未来的碳过滤器能这种未来的碳过滤器能清除水中清除水中99.9%99.9%的水银。的水银。此外，这种产品还能降此外，这种产品还能降低氯含量，让水变得干低氯含量，让水变得干净可口。这种产品将拥净可口。这种产品将拥有便携式的设计，水能有便携式的设计，水能在很长时间里冷冻，因在很长时间里冷冻，因此这个过滤器作为家里、此这个过滤器作为家里、工作时或运动时的工作时或运动时的“水水瓶瓶”来说是一种很理想来说是一种很理想的产品。的产品。HiTopsHiT

29、ops这种高科技的胶底运动鞋能让你享受自动系鞋带的乐趣。这种高科技的胶底运动鞋能让你享受自动系鞋带的乐趣。如果有必要的话，这种产品能与如果有必要的话，这种产品能与Nike+Nike+整合，允许你监控脚步整合，允许你监控脚步移动的次数和消耗掉的卡路里，但你也可以享受这种胶底运动移动的次数和消耗掉的卡路里，但你也可以享受这种胶底运动鞋所带来的便利和欣赏它们的外观。鞋所带来的便利和欣赏它们的外观。创意大比拼创意大比拼l产品结构设计过程包括产品结构设计过程包括从明确设计任务开从明确设计任务开始，到确定产品的具体结构为止始，到确定产品的具体结构为止的一系列的一系列活动。活动。l设计阶段决定了产品的性能、

30、质量、成设计阶段决定了产品的性能、质量、成 本。本。l产品设计一般分为总体设计、技术设计、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工作图设计三个阶段二、二、二、二、结构设计过程结构设计过程结构设计过程结构设计过程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NNYYCAD结构设计过程结构设计过程 总体设计总体设计通过市场需求分析，确定通过市场需求分析，确定产品的性能产品的性能、

31、设计设计原则原则、技术参数技术参数、概略计算产品的技术经济、概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的指标和进行产品设计方案的经济效果的分析经济效果的分析。技术设计技术设计将技术任务书中确定的将技术任务书中确定的基本结构和主要参数基本结构和主要参数具体化具体化，根据技术任务书所规定的原则，进，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，以一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、总图、系统图、明细表、说明书系统图、明细表、说明书等总括形式表现出等总括形式表现出来。来。地源热泵系统示意图地源热泵系统示意图 工作图设计工作图设计根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺根据技术设计

32、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，逐步修改和寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术绘制全套工作图样和编制必要的技术文件文件，为产品制造和装配提供确定的依据，为产品制造和装配提供确定的依据。工艺过程设计工艺过程设计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过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说等的说明。明。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。工艺过程的

33、结果一方面反馈给产品设计用工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用 以以改进产品设计；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。三、工艺设计过程三、工艺设计过程三、工艺设计过程三、工艺设计过程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

34、装零件图零件图 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：n设计用户需要的产品（服务）。设计用户需要的产品（服务）。n设计可制造性（设计可制造性（Manufacturability）强的产）强的产品。品。n设计鲁棒性（设计鲁棒性（Robustness）强的产品。）强的产品。n设计绿色产品（考虑环保要求）。设计绿色产品（考虑环保要求）。鲁棒性就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生鲁棒性就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生存的关键。比如说，计算机软件在输入错误、磁盘故障、网存的关键。比如说，计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下，能否不死机、不

35、崩溃，就是该软络过载或有意攻击情况下，能否不死机、不崩溃，就是该软件的鲁棒性。件的鲁棒性。四、四、四、四、产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价绩效指标绩效指标度量度量对竞争力的影响对竞争力的影响上市时间上市时间新产品引入频率新产品引入频率从新产品构思到上市的时间从新产品构思到上市的时间构思数量和最终成功数量构思数量和最终成功数量实际效果与计划效果的差异实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例来自新产品的销售比例顾客顾客/竞争对手的响应时间竞争对手的响应时间设计的质量接近市场的程度设计的质量接近市场的程度项目的频率模型的寿命项目的频

36、率模型的寿命生产率生产率每一个项目的研究发展周期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每一个项目的材料及工具费用实际与计划的差异实际与计划的差异项目数量新产品设计与开发的项目数量新产品设计与开发的频率频率项目的频率开发的经济性项目的频率开发的经济性质量质量舒适度使用的可靠性舒适度使用的可靠性设计质量绩效和用户的满意设计质量绩效和用户的满意度度生产质量工产和车间的反映生产质量工产和车间的反映信誉用户的忠诚度信誉用户的忠诚度对用户的相对吸引力市场份额对用户的相对吸引力市场份额利润率利润率表表4 41 1：产品开发绩效评价指标：产品开发绩效评价指标本章内容：本章内容：4.14.1引言引言

37、4.34.3产品设计与开发的组织方法产品设计与开发的组织方法4.44.4生产流程设计与选择生产流程设计与选择4.24.2产品设计与开发过程产品设计与开发过程一、一、一、一、串行的产品设计方法串行的产品设计方法二、二、二、二、并行的产品设计方法并行的产品设计方法三、三、三、三、并行工程的实施和技术并行工程的实施和技术4.34.3产品设计与开发的组织方法产品设计与开发的组织方法time to markettime to market新产品的开发周期新产品的开发周期试生产和生产准备期成为现代时间竞争的主要试生产和生产准备期成为现代时间竞争的主要着眼点着眼点需求分析需求分析结构设计结构设计 工艺设计工

38、艺设计制造制造b)b)并行过程并行过程a)a)串行过程串行过程一、一、一、一、串行的产品设计方法串行的产品设计方法 串行的产品设计方法串行的产品设计方法n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各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。部门之间顺序进行。n产品开发工作流程：产品开发工作流程：市场人员提市场人员提产品构想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确定制造工程师确定工艺工程工艺工程设计人员完成设计人员完成产品定义产品定义

39、思考一下：思考一下：串行产品开发存在什么问题？串行产品开发存在什么问题？需求分析需求分析结构设计结构设计 工艺设计工艺设计制造制造各下游开发部门所具有的知识难以加入到早期设计。各下游开发部门所具有的知识难以加入到早期设计。各部门目标和评价标准的差异和矛盾降低了整体效率。各部门目标和评价标准的差异和矛盾降低了整体效率。部门之间难沟通；设计改动量大；部门之间难沟通；设计改动量大；产品开发周期长；产品成本高。产品开发周期长；产品成本高。概而言之：以部门为基础的组织机构严重概而言之：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地妨碍了产品开发的速度和质量串行产品开发过程存在的问题：串行产品开

40、发过程存在的问题：需求分析需求分析结构设计结构设计 工艺设计工艺设计制造制造（一）并行的产品设计方法（一）并行的产品设计方法并行工并行工程程并行工程是一种强调各阶段领域专家共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；同参加的系统化产品设计方法；其目的在于将产品的设计和产品的可制其目的在于将产品的设计和产品的可制造性、可维护性、质量控制等问题同时造性、可维护性、质量控制等问题同时加以考虑，以减少产品早期设计阶段的加以考虑，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽可能早地避免不合理因素的盲目性，尽可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。影响，缩短研制周期。二、二、二、二、并行的产

41、品设计方法并行的产品设计方法（二）并行工程的主要思想（二）并行工程的主要思想1 1、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。2 2、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。3 3、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。4 4、高效率的组织机构。、高效率的组织机构。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的

42、因素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 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 设计过程中各活设计过程中各活动并行交叉进行动并行交叉进行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

43、销人员营销人员设计人员设计人员制造人员制造人员 不同领域技术人员全面参与，组建高效率的组织不同领域技术人员全面参与，组建高效率的组织机构；机构；ARJ21飞机尾段的研制飞机尾段的研制 ARJ21ARJ21飞机尾段由后机身和垂尾、尾锥等组成，连接中飞机尾段由后机身和垂尾、尾锥等组成，连接中后机身、水平尾翼和方向舵，是整个飞机结构最复杂后机身、水平尾翼和方向舵，是整个飞机结构最复杂的部件之一。的部件之一。ARJ21ARJ21飞机尾段包括飞机尾段包括30003000多项零件，普遍多项零件，普遍采用新材料、新技术，加工要求高，研制周期紧迫。采用新材料、新技术，加工要求高，研制周期紧迫。为适应项目管理的

44、需求，一航沈飞在研制过程中全面为适应项目管理的需求，一航沈飞在研制过程中全面实施了并行工程：产品设计与工艺准备高度并行、工实施了并行工程：产品设计与工艺准备高度并行、工艺准备与生产准备高度并行、生产准备与零件制造高艺准备与生产准备高度并行、生产准备与零件制造高度并行，并依靠产品装配来拉动零件生产。度并行，并依靠产品装配来拉动零件生产。通过建立严格的项目计划体系和有效的项目风险控制，通过建立严格的项目计划体系和有效的项目风险控制，使实际研制周期比计划缩短了三分之一，仅仅用了使实际研制周期比计划缩短了三分之一，仅仅用了1414个月就完成了首架研制任务。个月就完成了首架研制任务。1 1、管理方面、管

45、理方面组织形式：采用跨部门、多专业的团队组织组织形式：采用跨部门、多专业的团队组织管理方式：采用项目管理和网络计划方法管理方式：采用项目管理和网络计划方法三、三、三、三、并行工程的实施和技术并行工程的实施和技术设计部企业经理财务部生产部营销部B产品组A产品组2 2 技术方面技术方面（1 1）采用）采用DFXDFX技术，如可加工性设计技术，如可加工性设计DFMDFM、可装配性设计可装配性设计DFADFA、可检测性设计、可检测性设计DFTDFT等等（2 2）采用）采用CAXCAX计算机辅助技术计算机辅助技术 如如CADCAD、CAPPCAPP、CAECAE等等（3 3）采用统一的产品数据交换标准和

46、建立）采用统一的产品数据交换标准和建立产品全生命周期的数据库产品全生命周期的数据库 并行工程技术并行工程技术 虚拟技术虚拟技术面向并行工程的面向并行工程的DFxDFx设计模式体现了开发的集成过程设计模式体现了开发的集成过程PDMPDM发展成为发展成为CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM系统的集成平台系统的集成平台InternetInternet使设计集成的范围更加广泛使设计集成的范围更加广泛STEPSTEP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产品数据管理（产品数据管理（Product Data Management，PDM ）产品系列化、零部件标准化、通用化

47、。产品系列化、零部件标准化、通用化。成组技术（成组技术（Group Technology,GTGroup Technology,GT）。）。减少变化的方案（减少变化的方案（Variety Reduction ProgramVariety Reduction Program，VRPVRP）在产品设计不同阶段所采用的不同技术在产品设计不同阶段所采用的不同技术需求阶段需求阶段顾客参与质量功能部署顾客参与质量功能部署设计阶段设计阶段CAD/CAPP/VRP、GT、VE制造阶段制造阶段DFM,DFA营销阶段营销阶段价值分析价值分析VAVA使用阶段使用阶段工业工程工业工程IEIE终止阶段终止阶段绿色制造绿

48、色制造3 3、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：n 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。n 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。n 降低了开发周期和成本，提高了响应速度。降低了开发周期和成本，提高了响应速度。本章内容：本章内容：4.14.1引言引言4.34.3产品设计与开发的组织方法产品设计与开发的组织方法4.44.4生产流程设计与选择生产流程设计与选择4.24.2产品设计与开发过程产品设计与开发过程4.44.4生产流程设计与选择生产流程设计与选择一、一、一、一、生产流程分类生产流程分类二、二、二、二、

49、产品产品流程矩阵流程矩阵三、三、三、三、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四、生产流程选择决策四、生产流程选择决策生产过程设计生产过程设计（Production Process Design），或称生产流程设计。，或称生产流程设计。就是根就是根据产品或服务的特点，详细描述生产过据产品或服务的特点，详细描述生产过程的具体步骤。程的具体步骤。根据生产类型的不同，生产流程有三种根据生产类型的不同，生产流程有三种基本类型：基本类型：按产品进行的生产流程按产品进行的生产流程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项目进行的生产流程按项目进行的生产流程 一、一、一、一、生产流程

50、分类生产流程分类按产品进行的生产流程按产品进行的生产流程按产品按产品/服务形成过程的要求组织设备，形服务形成过程的要求组织设备，形成流水般的连续过程，又称为流水线（成流水般的连续过程，又称为流水线（Flow Flow LineLine）。这种形式适用于大量大批生产类型）。这种形式适用于大量大批生产类型按工艺特点的生产流程按工艺特点的生产流程面对多品种产品或服务，只能将完成相同工面对多品种产品或服务，只能将完成相同工艺的设备组织到一起。又称作工艺专业化形艺的设备组织到一起。又称作工艺专业化形式，适用于多品种中小批量或单件生产类型式，适用于多品种中小批量或单件生产类型按项目进行的生产流程按项目进行