第三章生产计划与控制

工作图设计
工作图设计的任务是将技术设计进一步具体化， 绘制全套工作图样和编写必要的技术文件，为 产品制造和装配提供依据。主要内容包括：设 计并绘制全部零件的工作图，详细注明尺寸、 公差配合、材料和技术条件；绘制产品总图、 部件配图、包装图和安装图；编写零件一览表； 编制产品说明书和使用、维护保养规程等。工 作图的质量直接影响新产品试制，因此，保证 图纸质量、加强图样的审查校核工作也很重要。
在产品开发设计中，QFD主要的功能是对顾客 需求进行分析。
方法：质量屋，包括七部分：顾客需求矩阵、 工程特性矩阵、顾客评价矩阵、关系矩阵、相 关矩阵、竞争力评价矩阵和设计要求矩阵。
〇
〇
相
〇
对
重
机点样色
要
身火
性
材方
料式式彩
防 风 50
△
便 宜 10 〇 X X X
外观美 20
△〇
质量轻 20 *
二、调查研究与预测分析
市场调查研究与预测分析 了解市场对产品品种、规格、数量、质 量、价格等要求。
技术调查研究与预测分析 了解技术现状和发展趋势。
三、产品开发的构思创意及其筛选
1、新产品开发构思创意的来源 （1）用户 （2）本企业职工 （3）专业科研人员
三、产品开发的构思创意及其筛选
2、产品开发构思创意的模式 技术推动型 优点：技术上易突破 缺点：针对性差，风险大。
成组技术不是以单一产品为生产组织的 对象，而是打破产品之间的界线，从零 件的“个性”中找“共性”，按照零件 结构和工艺的相似性来组织产品的设计 和制造，相似性分析的直接结果是分类 和建立零件族。
优点：减少重复工作，节省时间，提高 效率，改进工wenku.baidu.com质量和产品质量。
三次设计（taguchi method）
并行工程的特点： （1）采用团队工作的工作方式 （2）设计过程的并行性：
一是设计过程中通过专家把关同时考虑产品寿命循环的 各个方面； 二是在设计过程阶段就可同时进行工艺（加工工艺、装 配工艺和检验工艺）过程设计，并对工艺设计的结果进 行计算机仿真，直至用快速原型法产生出产品的样件。 （3）设计过程的系统性 在设计一开始就考虑产品整个生命周期从概念形成到产 品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和 用户的要求。
一、产品开发的概念
1. 新产品的概念和种类 ➢ 种类（按创新或改进程度）
（1）全新产品 （2）换代新产品 （3）改进新产品
一、产品开发的概念
2. 产品开发的概念 产品开发就是企业在开发新产品、改造老产 品、采用新技术和改变生产组织时所进行的 一系列技术活动。
产品开发：产品革新； 生产方法开发（工艺革新） 生产手段开发（生产设备、设施革新）
并行工程的效果 （1）缩短产品投放市场的时间； （2）降低成本； （3）有利于保证和提高产品质量； （4）保证了功能的实用性
四、设计方案的技术经济分析
1、产品结构工艺性分析 材料（要求：质量、成本） 劳动量：制造产品所消耗的活劳动的数量（工时） 继承性系数：产品设计方案采用旧零件的数量与全 部零件数量之比。 标准化系数：产品设计方案采用的标准件与全部零 件数量之比。 部件装配系数：产品零件数与产品分解成的部件和 组件数之比。 产品零件的加工性、产品结构的工艺先进性等。
设计之前进行初步设计。利用引进技术 开发的新产品一般只要进行技术设计和 工作图设计。
编制技术任务书
技术任务书是产品设计的指导文件，是在新产 品方案论证基础上编制的。
主要内容包括：确定新产品的用途、适用范围、 使用条件和使用要求，设计和试制该产品的依 据；同国内外同类先进产品对比，说明其结构、 特征及技术经济指标的先进程度，提出选型的 依据；确定产品的基本性能、结构和主要参数， 概括地作出总体布置、传动系统略图、电气系 统略图、产品型号、尺寸、标准系列等；概括 地计算技术经济指标。
七、产品开发方式及其选择
独立开发 技术引进 技术引进与独立开发相结合 联合开发 委托开发
第二节 产品设计
一、产品设计的要求 技术上先进 产品的性能、质量、使用寿命、安全可靠等。 经济上合理 成本、制造、装配、维修效率。
二、产品设计的程序
编制技术任务书 方案设计 技术设计 工作图设计 注意：对复杂的非标准产品，尚需在技术
编制工艺规程
工艺规程是直接指导工人技术操作的基本文件， 是安排生产作业计划、生产调度、质量控制、原 材料供应、工具供应、劳动组织的基础数据。其 主要内容为：产品及零部件制造方法和顺序的确 定，设备的选择，切削规范的选择，工艺装备的 确定，设备调整方法的选择，产品装配与零件加 工的技术条件的确定等。工艺规程的形式和内容 与生产类型有关，在单间小批生产条件下，工艺 规程比较粗略，一般只编过程卡片，关键零件编 工艺卡片，在大量生产条件下，绝大部分零件都 需要编制工序卡片。
④加强工装设计和制造的计划管理。应抓住结构 复杂、工序多、周期长的关键工装，通过早设计、 早投料来带动全部工装的设计与制造工作；一个 零件的加工往往经过许多道工序，需要数种不同 的工装，应尽量使这些工装的设计和制造在时间 上和数量上互相配合，保证成套供应；应按试制 或生产的先后次序组织工装设计制造，同时使工 装制造单位的能力得到充分的利用。
方案设计
这是产品设计的选型阶段，主要任务是确定产品的 基本功能、性能、结构和参数。
一般包括产品的功能和使用范围、产品的总体方案 设计和外观造型设计、产品的原理结构图、传统系 统图、电气系统图、产品型号、尺寸、性能参数标 准等等，对各个选型方案，计算其技术经济指标并 进行经济效果分析。
技术设计
三、产品设计中的先进技术
价值工程 成组技术 三次设计 质量功能配置 并行工程
价值工程（value engineering,VE）
价值工程运用集体的智慧和有组织的活 动，通过对产品（或服务）进行功能成 本分析，用最低的寿命周期成本实现必 要的功能。
三要素：价值 功能 成本
成组技术（group technology,GT）
A3 4 2 3
竞争力评价B 4 3 4 3
C4 4 3 3
设计要求
4434
顾客评价
ABC
434
344
243
344
△ 表示强正相关 〇 表示一般正相关 X 表示一般负相关 * 表示强负相关 空白 表示不相关
并行工程
需求
结构设计 工艺设计
制造
（a）串行过程 （b）并行过程
1.各下游开发部门所 具有的知识难以加入 早期设计。 2.各部门对其它部门 的需求和能力缺乏理 解。
工艺装备的设计和制造
工艺装备是工具、夹具、量具、模具和 工位器具等的总称，简称工装。
分两类： 通用工装可用来加工不同的产品。 专用工装只能用于特定的产品。 工装设计和制造是产品开发中工作量最
大、周期最长的阶段。
注意：
①正确地确定工装设计与制造的数量。工装数量 主要受到生产批量、产品结构和生产性质、制 造阶段的影响。
四、设计方案的技术经济分析
2、产品使用质量的技术经济分析 生产率指标 可靠性指标：包括产品精度保持性、零件的耐用性 和安全可靠性。 重量系数指标：新产品重量与主要性能指标之比。 3、设计方案的综合技术经济评价 方法：投资回收期法、追加投资回收期法、净现值 法、内部报酬率法等。
五、产品设计工作的组织
公差设计：即对于影响大的参 数给予较小的值，对于影响小 的参数给予较大的公差值，从 而保证质量的前提下使系统的 总成本最小。
质量功能配置(quality function deployment,QFD)
通过一定的市场调查方法获取顾客需求，并采 用矩阵图解法将顾客需求分解到产品开发的各 个阶段和各职能部门中，通过协调各部门的工 作以保证最终产品质量，使得设计和制造的产 品能真正地满足顾客的需求。
四、产品寿命周期的阶段划分与曲线分析
引入期 销 售 量
成长期
成熟期
衰退期
销售收入 曲线
时间
利润曲线
五、产品开发的时机选择
第三代
销 售
B3
额
第二代 B2
D3
第一代
C2
E3
B1
D2
C1
E2
D1 E1
时间(t) 0
六、产品开发策略选择
领先型开发策略 特点、要求、优点、缺点
追随型开发策略 特点、要求、优点、缺点
成果
科学研究
构思创意
成果
产品开发
产品制造
销售
市场 （顾客）
三、产品开发的构思创意及其筛选
2、产品开发构思创意的模式 需求拉动型 优点：适销、成功几率大。 缺点：技术上不易突破。
要求
科学研究
构思创意
要求
产品开发
产品制造
销售
市场 （顾客）
三、产品开发的构思创意及其筛选
3、产品开发构思创意的筛选 构思创意筛选就是从收集到的多个创意中 选择出具备开发条件者，选择创意要兼顾 企业长远发展和当前市场需求。
生产性质 样品试制 小批试制 成批生产
工装
必不可少 主要工装 全部工装 的工装
②提高工装的继承性。在设计时，要充分利用企 业中现有工装。设计工装时，首先从企业已有工 装中选用，只有在无法选用时，才允许设计新的 工装。
③加强工装的标准化、通用化。尽量减少工装结 构的多样性和型式，加强工装中零部件的标准化、 通用化和工装结构的标准化、通用化。
拟订工艺方案
拟定工艺方案是工艺计划的总纲。在工艺方案 中，要明确产品制造过程中会存在哪些主要问 题，关键件用什么方法加工，工艺路线怎样安 排，工艺装备系数如何确定等重大原则问题。
其主要内容为：确定产品所采取的工艺原则， 规定生产时应达到的质量要求、材料利用率、 设备利用率、劳动量和制造成本等技术经济指 标，列出产品的各类加工关键件，确定工艺路 线，进行工艺方案的经济效果分析。
一、工艺设计的基本内容
产品图纸的工艺分析和审查 拟订工艺方案 编制工艺规程 工艺装备的设计和制造
产品图纸的工艺分析和审查
这是根据工艺技术上的要求，企业的设备能力以 及外协的可靠性，来评定产品设计是否合理。
其包括的主要内容为：审查产品的结构与企业生 产类型、生产方式是否适应；分析零部件的加工、 装配工艺是否可行，加工方法是否合理，产品的 设计是否充分利用现有的工艺标准和装备；审查 所选用的材料（包括牌号、规格、精度）及毛坯 形式是否恰当和经济；审查零件的尺寸精度、形 状与位置精度以及表面粗糙度是否适宜和经济合 理；分析和审查选用和引证的技术标准是否适宜， 零件的“三化”（标准化、系列化、通用化）程 度等。
1、建立设计组织机构 集中组织形式、分散组织形式、工作团队 组织形式 2、建立技术经济责任制 职责、权限 3、建立技术文件和图纸的审查制度 审查程序：审查权限、审查内容
第三节 工艺设计
工艺设计的基本任务： ➢ 工艺规程 ➢ 制定所有的工艺文件 ➢ 设计制造各种工艺装备 ➢ 作好设计和工艺装备的
调整工作
这是产品设计的定型阶段。主要任务是将方案 设计中确定的基本结构和主要技术参数进一步 具体化，根据技术任务书的要求，进一步确定 产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、 明细表等表现出来。
技术设计的基本内容应视产品类别而异。对于 机电产品一般包括：试验、计算和分析确定重 要零部件的结构、尺寸和配合，并画出机器总 图、重要零部件图、液压系统图、冷却系统图 和电气系统图等；编写部件、附件、通用件、 标准件、外购件等明细表以及特殊材料明细表； 编写设计说明书，说明产品结构特点和结构间 的相互关系以及重要零件强度、刚度和计算公 式等；制定加工和装配的技术条件以及产品验 收和定货的技术条件；产品的技术经济指标和 技术经济效果分析等。
日本的田口玄一 在20世纪70年代 创立的一种系统 化的设计方法
核心思想：在产 品设计阶段就进 行质量控制，试 图用最低的制造 价格制造出满足 顾客要求的、对 社会造成损失最 小的产品。
系统设计：对产品的整个系统 结构和功能进行设计。
参数设计：要确定系统中有关 的参数值及其最优组合，使系 统的参数值合理搭配，从而有 可能用廉价的元器件组装出性 能良好的整机。
二、工艺设计工作的组织
1、健全组织机构，建立各种责任制 2、加强新工艺的试验和研究工作 3、加强工艺文件的管理 （工艺文件的审核、会签、批准、保管和
更改等工作）
第四节 新产品试制和鉴定
一、新产品试制的程序和内容 新产品试制的程序和内容主要取决于新产品的生产
类型、设计方式和产品结构。 ①成批和大量生产的新产品。其必须经过样品试制