第4章 产品开发和技术选择

基本原则：
1. 用短的信息反馈取代长信息反馈 2. 用并行渐进取代串行渐进
3. 用系统的思考方法取代孤立的思考方法。
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第二节 产品设计 二、产品设计的新方法——并行工程
【应用事例】 并行工程在汽车设计中的应用 汽车（包括轿车和卡车）的一个基本组成部分是由薄钢板制成的车体外壳。 车体外壳的最终形状是用冲压机冲压出来的，冲压机上预先放置按照车体外壳形 状做好的模具，然后将钢板放上去，冲压而成。因此，车体外形的质量在很大程 度上取决于冲压模具，它首先要求模具本身的质量过硬。在传统的汽车设计方法 中，车体设计和模具的设计制造分别由两个部门（产品设计部门和工艺部门）担 当，通常是等车体的设计最终确定以后才开始模具的设计，然后将图纸送交制造 部门制造模具。模具本身的制造也是十分复杂的，对所用钢材的要求很高，必须 专门订购，制造中需要用到多种高精度机械加工设备，经过初加工、半精加工、 精加工等多道工序。因此整个车体的设计过程长达两年之久，成了整个汽车设计 中的“瓶颈”。20世纪70年代，日本汽车公司开始在汽车车体设计中使用并行 工程的方法，将这一设计流程改为车体外形设计与模具的设计制造同时并行，两 个小组的人员组成一个团队，共同工作。模具小组的人员一旦知道车体外形的大 致设计和所用材料，就立即开始进行模具的设计，订购制造模具所需的钢材，并 开始模具的初加工。车体外形的最终设计确定后，就可以立即进行模具的最后一 道精加工工序。这样，整个设计周期缩短了一半以上。
生产与运作管理
第四章 产品开发和技术选择
本课程结构
第4章 产品开发和技术选择 第5章 生产和服务设施选址 第6章 生产和服务设施布置 第7章 工作设计和工作测量 被转化的资源 • 物料 • 信息 • 顾客 第2章 企业战略和运作策略
企业战略
运作策略
运作策略
运作 在竞争中的 作用和地位
设计 输入资源
运作管理
改进
输出 产品和服务
顾客
计划与控制 转化中的资源 • 设施 • 员工
第8章 综合生产计划 第9章 独立需求库存控制 第10章 MRP与ERP 第11章 制造业作业计划与控制 第12章 服务业作业计划 第13章 供应链管理
第15章 设备维修管理 第16章 质量管理 第17章 精细生产 第18章 其他先进生产方式
•对老产品的改进与完 •产品基本原理不变， •采用科学技术的新发 善，使其功能、性能、 因部分采用新技术使 明所开发的产品。 质量、外观、型号上 产品性能有重大突破。 •创新程度最高的一类 有一定的改进和提高。 •拓宽企业产品族，延 新产品。 •创新程度最小的一类 长产品族的生命周期， •使企业成为创新产品 新产品。 保持市场活力和利润 的市场先入者，获得 •改进和延伸产品线， 的持续增长。 高额的回报，为企业 使企业在短期内保持 创造长远的竞争优势。 市场份额。
装配 制造 设计时间 55% 22%
23%
产品开发时间
100%
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第一节 引言 七、产品开发对生产过程成本的影响 产品开发是产品成本的决定因素。在福特汽车公司， 汽车成本的70%以上由设计阶段决定，而这一阶段设计本身 所占的费用仅为产品总费用的6%。
70% 成本的决定因素 实际成本消耗 36% 20% 6% 设计阶段 制造阶段 7% 3% 材料采购 其他
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第一节 引言 三、研究与开发的分类 研究与开发（Research and Development，简称R&D）包括：
基础产品 应用研究 技术开发研究
•探索新的规律、创 建基础性知识的工 作。 •其成果一般为学术 论文。
•将新知识、新理论 应用于具体领域， 为创建新产品、新 技术、新工艺、新 材料而进行的研究。 •其成果一般为论文 或专利。
3000原始想法 125小项目 300提议 9项开发 4项重大 1.7启动 1成功
新产品开发的死亡率：98.2%
1
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3
4
5
6
7
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格雷格· 史蒂芬和詹姆斯· 布朗调查统计
第一节 引言 六、产品开发的时间构成 据统计，产品设计时间占产品总开发时间的近60%。 因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间。产品 设计和工艺设计影响着产品的创新速度。
•将应用研究的成果， 经设计、试验而发 展成为新产品、新 材料、新系统和新 工程而进行的研究。 •其成果一般为设计 书、图纸、样品等。
企业
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政府部门、科研单位
第一节 引言 四、新产品的概念及分类 新产品：指在技术、性能、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。
改进型产品 换代产品 创新产品
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第二节 产品设计 二、产品设计的新方法——并行工程
主要思想：
1. 设计时同时考虑产品生命周期的所有因素，作为设计结果，同时产生 产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件；
2. 产品设计过程中各活动并行交叉进行； 3. 与产品生命周期有关的不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实 现生命周期中所有因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在 设计中的集成。 4. 高效率的组织机构。
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第一节 引言 一、新产品/服务开发的重要性 1. 有利于增强企业的市场竞争力 2. 有利于扩大市场份额
3. 适应个性化定制生产的需要
4. 产品更新换代的需要
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第一节 引言 二、产品生命周期在产品开发中的应用 产品生命周期：
销售收入 利润
引入期
成长期
成熟期
衰退期
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第一节 引言 二、产品生命周期在产品开发中的应用
顾客 R&D 竞争对手 新技术
构想和方案的产生 可行性研究 可行
产品的构想或方案的产生有可能来自多种源泉： 企业的R&D、顾客的抱怨或建议、市场研究结果、 一线销售人员或生产运作人员的建议、竞争对 手的行为以及技术进步的结果等。 可行性研究对于企业来说是一个具有战略性意 义的决策过程，需要从企业的市场条件、生产 运作条件和财务条件3个方面考虑。 产品结构设计阶段，确定产品的基本结构、材 料、功能以及性能指标等，对其中的关键技术 课题要进行研究、测试和试制，以进一步确认 技术构思。 工艺流程设计，具体内容包括工艺路线、所需 设备、工夹具设计、技术文件准备等。在必要 的情况下，还应该进行样品试制或小批量、中 批量试生产，然后才能开始正式生产。
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生产与运作管理
第四章 产品开发和技术选择
第一节 引言
一、新产品/服务开发的重要性 二、产品生命周期在产品开发中的应用 三、研究与开发的分类 四、新产品的概念及分类 五、新产品开发面临的压力 六、产品开发的时间构成
七、产品开发对生产过程成本的影响
第二节 产品设计与开发阶段 第三节 服务设计
第四节 生产流程设计与选择
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第二节 产品设计 二、产品设计的新方法——并行工程
【应用事例】 并行工程在汽车设计中的应用 汽车设计中运用并行工程的另一个供应商的并行参与。汽车作为一种十分复 杂的产品，其构成零部件多达2万多个。20世纪80年代，美国汽车制造公司曾忽 略零部件供应商在产品设计中的重要作用。一项研究表明，日本汽车公司仅自行 设计31％的零部件，而美国汽车公司自己设计81％的零部件。在传统的设计方 法中，美国公司通常在整车设计好以后自己设计零部件，其设计的细致程度包括 精确的尺寸要求、所用材料和全套图纸，然后公开招标，寻找合适的供应商。而 在日本公司，开始整车设计以后，就将零部件的总体要求提供给供应商，要求供 应商自行设计并提供试制样品。例如，汽车公司只提出这样的要求：设计一套制 动器，可以使重1100千克的轿车从时速100公里的状态在60米以内完全停下来 ；制动器的大小应在15cm×20cm×25cm范围内；供应价格在40美元以内。 其余的具体设计完全由供应商自行完成。这种方法极大地缩短了整个开发设计周 期。而且，由于汽车公司不可能拥有有关每一种零部件的大量知识和经验，而供 应商通常在某一类零部件方面是该领域的专家，运用这种方法可以减少设计中的 很多浪费和重复性工作。运用这种方法，日本汽车公司的汽车开发设计周期几乎 只是美国汽车公司的一半。
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第二节 产品设计 二、产品设计的新方法——并行工程
并行工程与传统的串行工程的另一个主要区别是产品价格和成本的确定方法 。在传统的串行工程中，在进行产品的可行性研究时通常只是大致估计产品 最后推向市场的价格。在产品的最终设计完成以后，计算出产品的累计成本 ，再加上目标边际利润，形成一个新价格，再检查预先估计的价格与这一价 格之间是否有差距。这一方法被称为“成本加法”(cost-plus approach)。 如果二者之间有差距，就需要考虑用新价格销售的可行性；如果不可行，设 计人员需要重新进行设计，以削减成本。但是这样一来，又会导致设计成本 的增加和设计周期的拉长。而在并行工程中，运用的是“价格减法”(priceminus approach)。在这种方法中，在开始具体的产品设计之前就根据市场 研究的结果预先设定市场可接受的价格，然后在此基础上制定目标成本，并 将成本分解到产品设计、制造材料等各个部分，在一开始设计时就考虑如何 达到目标成本，并运用“价值工程”等方法来实现这一目标。 运用并行工程开发设计产品时还应注意的一个问题是，并不是所有的设计步 骤都可以同时并行，有些设计仟务必须有先后顺序。这样一来，必须按照先 后次序进行的工作任务和可以并行的工作仟务混杂在一起，有可能导致工作 任务和日程的安排变得复杂，尤其是在设计大型、复杂产品的情况下。在这 种情况下，运用项目管理工具是管理产品设计项目的好方法。
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第二节 产品设计 怎样设计产品和采用哪种过程进行生产，涉及到企业的 三个主要职能：市场营销、产品开发与生产。
营销与销售
需求 新产品 概念
产品开发
制造
市场营销
先进研究
顾客市 场系统
促销 响应 产品规范