产品开发与项目管理

高产量
高 极高产量
工艺选择的一个核心概念就是使产品需要和工艺能力相匹配。
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三、自动化
自动化是拥有传感器和控制设备，能够实现自动操作的机器。 工艺设计中的一个关键问题是：是否要实现自动化，实现多大 程度的自动化。
1. 自动化特点
优点：保证质量，降低变动成本，减少人为因素的影响。 缺点：固定成本高，需要高产量来分摊高成本；缺乏柔性； 工人害怕自动化会使他们失业，因而给生产率和士气带 来负面影响。
提高可靠性的方法：
改善零件设计 提高生产和/或装配技术 增加检测 利用备用部件 改善防护维修程序 提高用户受教育程度 改善系统设计
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在产品和服务设计领域的运作战略中， 有4点最有助于提高竞争力：
加大R&D的投资 将某些侧重点从短期行为转向长期行为 致力于连续的提高，而不是采用“大爆 炸” 的方法。 好比 “龟兔赛跑”
预测 产品和服务设计 技术变化
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生产能力计划 工艺选择
设施和装备 布置
工作设计
图7 工艺选择与系统设计
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一、自制或外购
这是工艺计划的第一步。一般需要考虑以下因素： 已有生产能力 专业技能 质量。专业工厂提供的产品经常比一个公司自制的 质量要高。当对质量有特殊要求或对质量进行更直 接的控制时，通常企业决定自己生产部件或提供服 务。 需求特性。产品需求较高且稳定，自制更适合。 成本
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二、现代企业的研究与开发（R&D）
主要包括： 基础研究 其目的是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 目的是实现商业应用。 技术开发研究 目的是将成果转化为有用的 商业用途。
三、产品生命周期与R&D
在产品生命周期的不同阶段， R&D的内 容、重点及数量都有不同变化。
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四、服务设计
1、服务设计与产品设计的区别
服务设计更重视不触摸因素（如思维的清醒程度、气氛）。 服务的创造与传递很多是同时的，这时抢在顾客之前发现 和改正服务中的错误更难。因此，员工培训、流程设计及与 顾客的关系显得特别重要。 服务不能有存货，这限制了它的柔性，并使生产能力设计 显得非常重要。 服务的高度可见性，给流程设计增加了额外要求。 有些服务业进退阻力小，这给服务设计增加了额外压力， 必须进行创新并考虑成本效果。 便利性是服务设计的一个主要因素，因此选址对服务设计 很重要。
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四、新产品开发面临的压力
估计每开发25个产品只有1个成功， 而原始设想可能有2000多个。（图1）
开发失败的原因：
没有潜在的用户和需求 不能满足需求或功能过剩 营销策略不当
· 1000 ·500 · 100 · 25 · 1
2000
· 1750
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产品开发与项目管理
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本章目标
学习完本章后，你应当了解：
产品寿命周期的概念及其各阶段的特点 产品选择要经过的各个阶段 产品开发系统 价值工程的概念 项目的可行性研究 技术经济分析的方法 大型项目管理的3个阶段 PERT和CPM的分析计算
计算机集成制造（CIM）。是一个运用集成的计 算机系统将众多生产加工活动，包括工程设计、 FMS和产品计划与设计联系在一起的系统。
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四、工艺选择与运作战略
工艺选择需要一定的工程专业知识。从长远来看，要雇 用和选拔有管理和技术双重知识的人来从事生产经理的职位。 而从短期来看，经理要与技术专家协作，搞清复杂的工艺设 备和技术的优缺点，最终自己作出决策。 自动化程度增加的一个重要结果是其对企业成本结构的 影响。经理做决策时要谨慎。 柔性在工艺选择中并不总是最好的选择。柔性的系统和 装备通常更昂贵，而生产效率不如柔性低的装备。在某种情 况下，由于产品处于成熟期，设计变动少，产量稳定，过分 的柔性是不必要的。 决策者选择柔性系统有两条理由：需求多变或者需求存 在着不确定性，两条都可以通过提高预测的准确性来消除。
对顾客的 求 顾客 要求 重要性 技术要
相关矩阵 设计要求 顾客 要求 竞争 性评 估
关系矩阵
关系矩阵
特殊规格 或目标值
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图5
QFD主体矩阵
图6 质量屋
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六、可靠性
可靠性是衡量在一系列给定条件下，一种 产品、零件或系统执行目标功能的能力。它与 故障常常联在一起。
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表
品种差异性 物 流 连 续 性
产品-工艺矩阵（PPM）
低 半标准化产品 和服务 标准化产品 高度标准化产品和 和服务 服务
定制产品和服务 低产量 中等产量 工艺专业化 （项目型单件生产）
批量 （小批量生产） 重复性组装 （批量生产） 连续流 （大量流水生产）
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2、自动化的3种类型
固定型。其刚性最强，低成本和高质量是其主要优势，产品 缺少丰富性以及产品、工艺的较大改变需要很高的成本是其只 要缺陷。
可编程型。采用包含作业顺序和没一作业具体细节的计算机 程序所控制的高成本通用型设备。改变作业的难易程度由计算 机程序改变的难易程度决定，程序改变时需要一段停工期。它 能够经济地小批量生产较大范围低产量产品。数控机床和工业 机器人是这类自动化的应用。 柔性自动化。由可编程自动化转变而来，所用装备的通用程 度比前者低，但其换产时间更少，几乎能允许设备持续运转和 产品灵活变化，而无需生产批量性要求。
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结论： 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。
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80 60 40 20 0
决策成本
消耗成本
概念
设计
检验
工艺规划 生产
图4
产品寿命周期的各个阶段 成本确定的时间
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三、产品设计原则（不同方式）
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柔性自动化的几种不同形式：
制造单元。由一台或数台数控机床组成，能够生 产一组相似的部件，这些机器常由自动物料递送装 置连接在一起。 柔性制造系统（FMS）。由一组包括计算机监控 装置（CPM/CPC），自动物料递送装置（AGV）， 机器人（Robot）以及其它自动化加工设备在内的机 器组成。
图3-2
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产品开发各阶段
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2、企业技术系统的构成
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企业技术系统是承担技术开发任务的子系统， 属R&D中的技术开发范畴。
计划与控制的管理职能 M
订货控制 成本估计 R 主生产计划 P 物料管理 Ⅱ 能力需求计划 能力调整 J 任务投放
设计与制造的工程职能
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二、运作类型
运作类型反映了“资本的密集程度”，即组 织用以加工产品或提供服务的机器和劳动的组 合。
1.
2.
连续和半连续（重复性）加工。产出的高标准化导致 了生产方式和设备的高标准化。一般来说，这种类型 系统生产的产品是应存货需要而非顾客订单生产的。 间歇式加工。其典型特征是：满足多种加工需求的通 用设备、技术高或技术一般的操作工人以及比多数连 续加工更窄的管理跨度。有两种类型： 批量生产 工艺专业化生产
修改和反复 55%
产量的提升 15%
图2 产品的开发周期与生命周期
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20% 13% 22% 5% 节约40% （33%） （22%） （37%） （8%） 并行模型
图3 设计优化对产品上市的影响
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3. 产品成本的决定因素构成及实际成
本消耗构成（图4）
C A M
设备维修
质量保证
C A Q
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图3
企业系统结构模型
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二、产品开发对生产过程成本的影响
1. 产品生命周期的缩短、研制周期的稍长
（图2） 2. 产品开发时间的构成及其优化（图3）
概 念 设 计 产品平均开发周期 3% 详 细 设 计 27%
周期时间（年） 5 4 3 2 1 年份 79 80 82 84 86 88 90 92 94 产品平均生命周期
考虑产品的寿命周期，设计用户需要的产品 制造设计：面向可制造性的设计与装配（DFM/DFA） 再循环设计（DFR） 再制造：指拆卸下旧产品中的某些部件，在新产品中 再度使用。20世纪工业的标志是装配线，21 世工业的 标志可能是拆卸线。 稳健性设计——田口方法：指那些由于生产或装配的 小变化不会严重影响产品质量的设计；或是由于产品 使用环境的变化而故障率很低的设计。 并行工程（CE） 计算机辅助设计（CAD） 模块化设计
创意来源：技术革新，人口 / 社会/ 文化，经济变迁，政治变 动，顾客，供应商、分销商，修理工等 （为了符合市场要求，这种方法是必不可少的） （产品是如何发挥作用的） （如何制造的） 如何经济的生产产品，并保证 其质量稳定可靠 （该产品是否符合市场要求？） （交付使用） （评估）
可生产性 设计与价 值工程小 组的职责 范围
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服务设计的两个关键点：
服务要求的变化程度； 与顾客接触并卷入传递系统的程度。 它们会影响到服务的标准化或必须定制的程度。
表1
的服 变务 化要 性求
高
定购
高度 定制
中
低 无
网络购买 电话定购
零售店买
高度标准化
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无
低
与顾客接触程度
1500
1000 500 100
设 想
市 场 需 求
功 能 特 性
产 品 特 性
和市 市场 场评 开价 发
品成 或功 服的 务产
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图1 产品开发中只有少数获得成功
百度文库
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§2 产品开发
一、企业技术系统活动 1、产品开发过程与开发方法
创意 市场需求分析 功能说明 产品开 发小组 的职责 产品说明 设计审查 市场测试 引入 成功吗？
努力缩短产品开发周期
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§3 工艺（生产流程）设计
工艺选择是一个组织用来生产产品和提供服务的方法。 它在生产系统设计中的作用（图7）。 一个组织如何进行工艺选择取决于该组织的工艺战略， 其关键点有： 自制或外购的选择 资本的密集度 工艺柔性
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2、服务设计法则
服务策略决定服务的性质和重点及目标市场， 也决定了服务设计。服务设计者应根据组织提供 服务的能力、目标市场顾客的要求和期望等信息 设计服务传递系统（即工具、流程、提供服务所 需的全体人员。
遵循一条简单、统一的主题如便利性或速度，有 助于全体人员共同协作。 确定系统能够处理服务要求中的任何预期变化。 要有设计特征，进行检查确保服务是可靠和始终 优质的。 系统设计要方便用户，这对自我服务系统更有用。
中
高
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五、质量功能展开（QFD）
QFD是将顾客的要求融入产品或服务开发流程的一种 结构性方法。把顾客的要求（是什么）转化为与产品或服 务有关的技术指标（如何解决）形成一个矩阵（图5）。在 主体矩阵上增加附加特征（如重要性衡量或竞争性评估等） 以拓宽分析范围，这就形成了质量屋（图6）
数据库
NC编程 NC、CNC和DNC 机床及机器人控制 传送控制 装配控制
产品构思 产品设计 工艺设计 P P A C
A D
C
计划 执行
计划 执行 “Y”模型中右边 是工程链和左边是管 理链。产品开发过程 主要体现在“Y”模型 中的工程链的前段。
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I T
生产控制 工况数据收集
O P T
库存控制 生产数量、时间 及成本检查 作业分派
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§1 新产品开发与企业的R&D
一、产品开发的原因
产品开发对一个组织能够实现其目标的程 度有战略性的作用。它是影响顾客满意度、产 品质量及生产成本的主要因素。
组织开发产品或服务的原因：
通过提供新产品或服务加强竞争力； 增加营业额和提高利润； 增加工作岗位。