产品开发与技术选择(PPT40页)

工艺选择
产能规划 设施装备
布置 工作设计
核心地位——承前启后
工艺选择的几个战略性问题
自制还是外购：需要设计什么？ 采用何种生产方式：成本、速度、柔性 哪里用机器OR用人：成本、速度、柔性
自制或外购的选择
➢ 企业通常从事其核心产品的生产或最终产品的组装。 某些非核心部件的生产，物流等辅助功能则可以考虑 外包。
总结：从数控机床到CIM，集成化程度提高，柔性提高； 统称为柔性自动化。既有自动化生产的大规模，又 有单件生产的柔性，目前柔性还比较有限。
第三节 生产流程设计与选择
➢一、生产流程分类 ➢二、产品—生产流程矩阵 ➢三、影响生产流程设计的主要因素 ➢四、生产流程选择决策
一、生产流程分类
➢（一）按产品设计的生产流程 ➢（二）按加工路线设计的生产流程 ➢（三）按项目设计的生产流程
复习题：
1、为什么要进行产品开发/服务设计？
2、在产品设计方面应当坚持什么理念？ 3、在决定自制还是外包时，应考虑哪些因素？ 4、生产方式有几种类型？ 5、影响生产流程设计的因素主在有哪些？ 6、生产流程决策应当考虑哪些制约因素？
自动化问题
一、是否实行自动化——自动化的特点： 机器代替人。
➢1、机器不会厌倦、产品质量稳定 ➢2、节约了人工成本，但固定成本高，
需要很大的产量来分摊成本 ➢3、可调整性差，但在逐渐提高 ➢4、没有创造性
二、采用何种自动化—自动化的类型
➢ 1、固定型自动化：20世纪初的福特：专门化设备、 低柔性、大批量生产、低成本高质量；
工艺设计过程
工艺设计过程是指按照产品设计的要求，对形成产 品的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备 的安排和规划。
零件图
决定加工毛坏 （材料和尺寸）
选择机床
制定加工工艺
选定加工条件 制定加工工艺 选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
工艺选择 在运作系统设计中的地位
需求预测 产品设计 技术预测
都是对象不易移动的运作系统；
二、产品—生产流程矩阵
产品
Baidu Nhomakorabea
顾客化 多品种 品种较多 标准化产品
生产流程 （低产量）（中低产量）（中批生产） （大量生产） 高
单件生产
柔
A
性
成批生产
单
A
位
大量生产
A
成 本
连续生产
A
低
三、影响生产流程设计的主要因素
➢产品/服务需求 ➢自制/外购决策 ➢生产柔性 ➢产品/服务质量 ➢顾客参与程度
1、盈亏平衡点QBEP； 2、给定产量下的利润P； 3、如果预计的需求能在平衡点之上，则方案可行；
成 本 / 收 入
固定成本
产量
盈亏平衡点
第四节 并行工程
➢一、串行的产品设计方法 ➢二、并行的产品设计方法 ➢三、并行工程技术 ➢四、并行工程人员
一、串行的产品设计方法
产品开发的两种方式 （a）串行过程
（一）按产品设计的生产流程
以产品/服务为对象，按照生产产品/ 提供服务的要求，组织相应生产/服务 设备设施，形成流水线生产/服务。因 此也称对象专业化形式。
适用于大批量生产类型
产品专业化形式
原
制
材
工序1 工序2
工序3 工序4 成
料
品
材料人工 材料人工 材料人工 材料人工
托盘 餐具
甜点
色拉
主菜
总图 系统图 明细表 说明书
工作图样 技术文件
服务设计的特殊性
➢连续的服务 ➢纯粹的服务
▪ 没有产品——顾客通过人员、设施、流程感受价值 ▪ 服务过程亦消费过程—无间断服务，没时间纠错 ▪ 没有存货——规划好服务能力！ ▪ 顾客在现场——流程、规范，别掉链子 ▪ 技术含量—人员、设施、流程、成本是核心竞争力 ▪ 方便顾客——选址
多一个零部件，就多一次组装
➢所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计 和工艺（设计）！！！
换一种陶土
二、现代企业的研究与开发（R&D）
（一）研究与开发的类型 （research and development）
❖基础研究（创建） ❖应用研究（应用） ❖技术开发（转换）
（二）新产品的分类
➢改进产品 ➢换代产品 ➢创新产品
第三章 产品开发与技术选择
第一节 产品开发与技术选择的意义 第二节 产品设计与开发阶段 第三节 生产流程设计与选择 第四节 并行工程
第一节 产品开发与技术选择的意义
➢一、为什么要进行产品开发/服务设计？ ➢二、现代企业的研究与开发（R&D）
一、为什么要进行产品开发/服务设计？
➢（一）企业竞争之需要 ➢（二）产品更新换代之需要 ➢（三）满足客户之需要 ➢（四）企业持续发展之需要
➢二．重复性加工（大量生产）：福特的T型车 组装线，自动洗车房，大批量完全相同产品 或服务逐个通过生产线，高度专业化的设备， 价格很贵——需要大批量生产摊低成本。
三．间歇式加工（成批生产）：如多 种饮料灌装，每批产品规格不同， 设备可针对产品规格进行调整，批 量通常小于重复性加工。通用设备
四．工艺专门化生产（单件生产）： 每件（或每几件）产品要求不同， 加工路线不同，产量通常很小。非 标设备生产、通用设备。
（三）产品开发的压力
➢投入费用较高 ➢开发成功率低 ➢适销风险较大
第二节 产品设计与开发阶段
产品设计过程
产品构思
结构设计
工艺设计
产品功能
产品规格
工艺方案
产品设计的理念
➢并行工程：在产品设计阶段就引进制造工程人员
相关概念：制造设计（DFM）、装配设计（DFA）
➢稳健设计：与其控制炉温，不如选合适的陶土！
❖由学生讨论举例讲解
一个简单的原理
➢需要决定产品/服务！ ➢产品/服务决定生产系统/服务系统！！
—— 一个糟糕的产品/服务设计会让 生产系统/服务系统没有回天之力
• 园珠笔漏油！ • 银行卡不能使用！！
产品/服务设计与成本、质量、效率的关系
资料一
成本
70%
成本决定因素 实际成本消耗
36%
40%
20%
相关概念：品质工程
➢拆装设计：（DFD）没出生时就得要考虑再生！
相关概念：再制造、再循环
➢模块化设计：有助于增加生产系统的柔性
相关概念：计算机辅助设计（CAD）
结构设计过程
结构设计过程：从明确设计任务开始到确定产品 具体结构为止。
总体设计
技术设计
工艺图设计
产品性能 设计原则 技术参数 设计方案
需求 结构设计 工艺设计 制造
（b）并行过程
需求 结构设计 工艺设计 制造
二、并行的产品设计方法
➢目的：减少产品开发时间和成本 ➢主要思想： ➢流程： ➢主要内容：
三、并行工程技术
➢虚拟设计 ➢产品数据管理 ➢产品系列化、零部件标准化、兼容性 ➢成组技术 ➢减少变化方案
四、并行工程人员
➢制造、质量、营销人员 ➢顾客和供应商 ➢环保人员
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车床
热处 理
挂号
内科 外科 牙科
中医 眼科 儿科
磨床
装
配
切齿
注射 划价 收费
化验 中药 西药
手术 观察
（三）按项目设计的生产流程
以一个产品生产/一个项目完成为目标 而设计的生产/服务流程。每一个产品 /项目没有重复。
加工对象不动、材料、设备、人员围绕 对象移动；如：建筑施工项目、造船、 飞机制造、管理咨询、美容美发。
四、生产流程选择决策
➢（一）决策的重要性 ➢（二）成本—产量分析
（一）决策的重要性
➢生产能力：指满负荷作业时的最大产出能 力，品种/产量。 ➢投资：生产能力大/小，初始固定资产投资 大/小。 ➢成本：运营费用。 ➢竞争：影响竞争的态势 ➢柔性：一旦投入，不好调整
（二）成本—产量分析
针对给定的方案，总固定成本、单位变动成本、价格是 已知的,可以求出：
面包 卷饼
饮料
收银 台
顾客
（二）按加工路线设计的生产流程
以产品加工路线/服务路线设计生产/服 务流程，设备设施与人工按工艺内容组 成一个生产单位，每一个生产单位只完 成相同或相似工艺的加任务，因此也称 工艺专业化形式。
国外企业称之为“job shop”（生产车 间）
工艺专业化形式
2 4
铣床
钻床
➢ 五种解决意见： 1、A公司增加库存水平； 2、要求B公司改为JIT方式； 3、多找几家供应商； 4、A公司自已生产机壳； 5、还用B公司，但每月1次派质检员到A公司。
你认为哪种方案好？有第6方案吗？
生产方式的选择
➢生产方式的选择，取决于产品的标准化程度 和产量。
➢一．连续加工：石化的分馏，电力供应，相 同的产品连续地通过生产线，高度专业化的 设备，价格很贵，需要大批量生产摊低成本。
➢ 在决定是否外包时，应考虑以下因素： ▪ 1、是否已有生产能力、专业技能； ▪ 2、质量：专业厂质量更可靠，委托方不易直接控制； ▪ 4、需求是否稳定； ▪ 5、综合成本：生产成本+运输成本+交易费用； ▪ 6、拆衷方案：部分自制、部分外包--柔性。
案例：自制还是外包？
➢ A公司，年产彩电12万台，JIT方式生产，零部件库存 仅2天的用量。电视机壳外包给B公司。附近只此一家 注塑厂。每月为A公司生产1次，然后2天一发货。某 日，A公司发现库存的机壳不合格，B公司重新送货， 亦不合格，导致A公司停产！
➢ 2、可编程自动化：数控机床（NC）：通用设备、可 调整、程序+计算机+加工设备；
➢ 3、制造单元：由一台或几台数控机床组织，能加 工一组相似的零件；
➢ 4、FMS：计算机+自动物料传送装置+自动化加工设 备，能生产一组相似的产品；
➢ 5、CIM：计算机控制着从接到定单到交货的全部环 节，人的作用：编程、监控运行；
6%
7%
18% 3%
设计阶段
制造阶段
材料采购
其它
生产成本的决定因素及实际消耗构成（福特）
资料二
➢Sohlennius对波音公司的研究表明，产品成 本的83%由设计阶段决定，而这一阶段本身 的费用仅占产品全部成本的7%！
某房地产项目的环境设计
➢Sun认为，制造生产率的70%-80%是在（产品） 设计和工艺阶段决定的！！