产品创新设计技术现状与发展趋势PPT专业课件

生产企业
卖方市场
推
拉
买方市场
需求
26
将核心工作放在本企业
两头在内，中间在外 动态协作，知识联网开发设计制造来自市场销售赢 利
A+C>70%
A BC
27
流动领域中的升值和品牌效应 adidas
中国的合资企 业大多没有自 己的品牌
成本
中国 福建
70元
销售价
美国 140美元
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现代制造企业环境的变化
例：波音777的设计和制造是20世纪90年代制造业的 标志性进展
全数字化定义——无纸生产； 数字化预装配——无金属样机的生产(虚拟) 广域网上的异地设计、异地制造； 基于ＳＴＥＰ的数据交换； 协同工作小组（Team work) 238 设计制造周期大大缩短：
波音757,767 —— 9-10年 波音7７7缩短到4.5年，并获得巨大的独占性利 润，每架波音777要价1.4亿美元。
1948年半导体到1954年半导体收音机 6年
现在市场上的电子产品更新周期 半年
9
产品的批量
更小
产品价格的特点
取决于独占知识的含量
产品的市场特点
顾客对产品功能、性能、质量、服务 更高
参与全球竞争
更加激烈
环保意识、绿色制造呼声
更强
一般水平的产品及制造能力 严重过剩
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发达国家的制造业发展迅速
我国要想参与这场经济竞争，并在下世纪中叶 达到中等发达国家水平，必须提高我国制造业 的综合竞争能力和产品创新能力，尤其是产品 创新开发设计能力。
5
信息技术在现代企业中的地位 党的十五届五中全会指出：以信息 化带动工业化，发挥后发优势，实现 社会生产力的跨越式发展。
企业能持续发展的根本是：有适应 市场的创新产品和现代的科学管理。
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跨国公司的规模（2）
巨型跨国公司的经济规模十分庞大，往往 超过一个国家的实力。
例如，从经济活动规模来说，三菱公司比 全球第四人口大国印尼大，通用汽车公司比丹 麦大，福特公司比南非大，丰田公司则超过挪 威。
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黄金与知识
1400
1200
1000
人类社会
800
6000年
600
挖掘的
400
黄金
（1998年价）
T Q C S E F
35
产品创新设计技术现状与发展趋势
1 引言
2 现代企业环境的变化
3 国内外产品开发设计 技术现状
4 产品开发设计技术发展 趋势
5 总结
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国内外产品开发设计技术现状
产品开发设计过程的重要性 国外产品开发设计技术现状 我国产品开发设计技术现状
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国内外产品开发设计技术现状
• 企业级的PDM系统可以将所有单元系统的数据和过程 完整地集成在一起，是真正意义上的集成信息系统的总 体解决方案。
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PDM ----- Product Data Management（产品数据管理）
中国国际竞争力发展报告（1997），中国人民大学出版社，1998年4月第一版 19
跨国公司的规模（1）
跨国公司中最大的200家“巨头” 的年 销售总额（7万多亿美元），比全世界除了 美、日、德、法、意、英、中国、加拿大、巴 西 9个经济大国之外的180多个国家的GDP总和 （6.9万亿美元）还多。
6
7
产品创新设计技术现状与发展趋势
1 引言 2 现代企业环境的变化 3 我国产品开发设计现状
4 产品开发设计技术发展 趋势
5 总结
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1，现代产品的特点
产品结构的特点
知识-->技术
-->产品的时间越来越来短、 结构越来越
复杂
1782年摄影原理到1838年照相机 56年
1831年电机原理到1872年发动机 41年
产品创新设计技术 现状与发展趋势
1
产品创新设计技术现状与发展趋势
1 引言 2 现代企业环境的变化 3 我国产品开发设计现状
4 产品开发设计技术发展 趋势
5 总结
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产品创新设计技术现状与发展趋势
1 引言 2 现代企业环境的变化 3 我国产品开发设计现状
4 产品开发设计技术发展 趋势
5 总结
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引言
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产品开发周期
构想
产品市场寿命 = 10 年
X
产品上市
时间
Siemens AG
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产品上市时间对企业利润的重要性
原因
开发成本 增加 50%
制造成本 增加 10%
利润减少
4%
22 %
假设： 5 年的产品寿命;
20%的市场增长率; 每年 2% 的价格降低。
产品上市 延迟6个月
33 %
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现代制造企业环境的变化
产品生命周期缩短； 交货期成为主要竞争因素； 大市场和大竞争，竞争的知识化； 顾客需求个性化, 多品种小批量生产比例增大； Internet 产生了巨大的影响。
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21世纪的“无国界经济 ”
跨国公司的生产总值占资本主义世界生产总值的 40%； 跨国公司的贸易额占世界贸易总值的 50%； 跨国公司的工业研制费占世界总值的 80%； 跨国公司操纵了世界技术转让的 75%； 跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的 90%。
产品生命周期缩短； 交货期成为主要竞争因素； 大市场和大竞争，竞争的知识化； 顾客需求个性化, 多品种小批量生产比例增大； Internet 产生了巨大的影响。
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信息高速公路
资料来源：SAP
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换一个角度看世界
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企业竞争要素的变化
21世纪 知识创新 (K)
90年代后半期 环境清洁（E）
庞大的数据流 数据和过程缺乏透明性 系统集成不充分
50
计算机应用中迫切需要解决的问题
庞大的数据流 数据和过程缺乏透明性 系统集成不充分
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数据和过程缺乏透明性
总体设计 报告
安装说明书
质量管理 资料
CAD 模型
产品描述
使用说明书
NC 程序
工艺过程 规划
数字 样机
物料 清单
FEM 信息
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2，现代制造企业环境的变化
产品生命周期缩短； 交货期成为主要竞争因素； 大市场和大竞争，竞争的知识化； 顾客需求个性化, 多品种小批量生产比例增大； Internet 产生了巨大的影响。
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现代制造企业环境的变化
产品生命周期缩短； 交货期成为主要竞争因素； 大市场和大竞争，竞争的知识化； 顾客需求个性化, 多品种小批量生产比例增大； Internet 产生了巨大的影响。
计算 结果
CAD 工程图
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计算机应用中迫切需要解决的问题
庞大的数据流 数据和过程缺乏透明性 系统集成不充分
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系统集成不充分
• 单元应用系统在具体领域中的应用产生很好的效果，然 而相互独立的信息孤岛处理方式存在产品数据无法共享 等缺陷。
• 基于统一数据库应用平台实现单元系统的集成，只能实 现有限环节的集成，无法支持并行工程。
企
业 的
90年代 服务（S）
竞 争
交货期（T） 80年代
要 素
质量（Q） 70年代
成本（C） 70年代以前
时间
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成功企业的关键因素
上市时间
T
质量
Q
产品成本
C
服务
S
环境
E
灵活性
F
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上市时间 T “快鱼”吃“慢鱼”
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现代制造系统的模式和哲理
成组技术 (相似性) CIM (集成) 并行工程 (同步) JIT (准确) 智能制造系统 (智能) 敏捷制造 (灵活) 精益生产 (简化) CIPE (重组、标准化) 业务过程重组BPR(重组) 大规模定制生产 MC (简化、灵活) 电子商务 EC 网络化制造
90年代以来，随着冷战的结束，美苏争霸 的两极格局向多极化方向发展。
各国间的竞争由冷战时期的军事竞争为主 转变成以科技为先导、经济为基础、国防为后 盾的综合国力的竞争。
4
引言
经济竞争将成为21世纪世界各国竞争的焦点和 社会发展的主要动力。
对于制造业来说，竞争的核心将是产品创新能 力的竞争。
40
工业发达国家的21世纪的 制造业发展战略
1 美国先进制造技术计划
2 美国TEAM计划 3 美国NGM
重点领域之一是： 为产品、工艺过程和 整个企业的设计提供
4 美国国家关键技术
分集为成5个工领具域：
5 德国“生产2000”计划 6 德国“生产2000+”计划
研产究品重并点行：设计、虚拟制造、 产制品造开计发划方和法控和制制、造方法
200
0
单位：10亿美元
Lucent
Cisco IBM
Microsoft Nokia Intel
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现代制造企业环境的变化
产品生命周期缩短； 交货期成为主要竞争因素； 大市场和大竞争，竞争的知识化； 顾客需求个性化, 多品种小批量生产比例增大； Internet 产生了巨大的影响。
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市场个性化需求越来越明显
竞争强度 消费者需求及愿望的变化程度
质量意识 消费者的购买能力
价格意识 技术发展速度
服务水平 市场饱和水平 产品的可替代性 消费者愿望的一致程度
产品生命周期 需求水平稳定性 经济环境的依赖性 需求及消费者愿望的确定性
流行 /时尚意识 必需品/奢侈品 价格竞争 /产品的差异性
我国技术来源主要依赖国外技术，企业技术创新能力低下，是把“引 进”作为长期依靠的必然恶果。
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产品创新设计技术现状与发展趋势
1 引言
2 现代企业环境的变化 3 国内外产品开发设计 技术现状
4 产品开发设计技术发展 趋势
5 总结
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产品开发设计技术发展趋势
集成化 智能化 敏捷化 网络化 虚拟化
1 863/CIMS计划 -----自动化领域
2 国家科技攻关计划 ------CAD应用工程技术开发与应用示范
3 各部委、省市科技攻关计划 4 ……
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我国产品开发设计现状
------几个统计数据
机械行业
“九五”期间培育了 50家 CAD示范企业，直接带动了近500家CAD 重点应用企业，全行业重点骨干企业的CAD技术应用面达70％以上， CAD应用水平达到国外工业发达国家20世纪90年代中期水平。
产品开发设计过程的重要性 国外产品开发设计技术现状 我国产品开发设计技术现状
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产品开发设计过程在整个生产周期 中所占的比重
产品开发设计过程
0
20
40
60
制造
80
100
时间
百分比（%)
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国内外产品开发设计技术现状
产品开发设计过程的重要性 国外产品开发设计技术现状 我国产品开发设计技术现状
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产品开发设计技术发展趋势
集成化 智能化 敏捷化 网络化 虚拟化
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PDM ----- Product Data Management（产品数据管理）
计算机应用中迫切需要解决的问题 PDM概念 PDM工作方式 PDM系统功能 国内外有名的PDM产品
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计算机应用中迫切需要解决的问题
建筑行业
建筑设计软件已经左右国内市场，目前大、中型设计院的计算机出图 率已达到100%。
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我国产品创新开发能力与国际先进水平的差距
根据世界经济黄皮书的统计数字，我国机械工业主导产品达到90年代 国际水平的仅占30%；美国制造业的新产品贡献率已达到国内生产总 值的52%左右（1995年），而我国仅为5.9%（1997年）；美国、西欧 诸国及日本机械工业企业的专业化水平为 75%--95%， 而中国仅为 15%--30%等。
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时间作为竞争的决定性因素
年数
10 8 6 4 2
平均开发时间 TD
TD > TL
平均产品寿命 TL
78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 时间
Prof.Dr.-Ing Bullinger
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现代制造企业环境的变化
产品生命周期缩短； 交货期成为主要竞争因素； 大市场和大竞争，竞争的知识化； 顾客需求个性化, 多品种小批量生产比例增大； Internet 产生了巨大的影响。
智能闭环过程、企业集成
7 德国“微系统2000”计划
8
日本智能制造系统计划预研项目之一：
全球并行工程技术企业集成
9 韩国高级先进技术国家计划（G-7计划）
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国内外产品开发设计技术现状
产品开发设计过程的重要性 国外产品开发设计技术现状 我国产品开发设计技术现状
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我国先进制造技术计划
0 低
80年代
56
40
55
62
90年代
74
76
41
54
51
63
52
64
53 64
53 63
41 51
46
55
28 36
45 38
60
36
54
39 22 25
30 27
50 54
25
50
75
100
扰动程度
高
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“中心”的变化
以顾客为中心 以市场为中心 以产品为中心
25
两种计算方法
卖方市场： 价格 = 成本 + 利润 买方市场： 利润 = 价价格格 – 成本