第四章产品开发、工艺设计和技术选择课件
合集下载
产品开发过程与工艺设计(ppt 9页)
2)．改进新产品
主要指对老产品采用各种改进技术，使产品在功 能、性能、质量、外观、型号有一定改进和提高的产 品。如增加电视机遥控功能，增加电风扇定时功能。
3). 换代新产品
主要是指产品的基本原理不变，部分地采用了新 技术、新材料、新的元器件，使产品性能有重大突破 的产品。如计算机问世五十年来，已从电子管、晶体 管、集成电路进入到大规模集成电路的第四代产品， 目前正在研制第五代具有人工智能的新产品。换代新 产品的技术或经济指标往往有显著提高，具有新的用 途，可以满足新的需要。
1). 调查研究阶段
这个阶段主要是通过市场调查和预测, 进行产 品创意，提出新产品构思，提出新产品的原理、结 构、功能、材料和工艺方面的开发设想和总体方案。 经过对构思方案的分析、评价、筛选后，选定产品， 制定开发计划，提出新产品开发任务书。对新方案 中涉及到的新原理、新结构和新材料进行必要的研 究和试验，掌握必要的参数。
4)创新性。一项新产品问世不久 ,很快就会出现同类型的 产品 ,会对刚问世不久的新产品构成威胁。因此 ,产品的 创新性变得至关重要 。
5) 更加关注环境，包括最大限度地减少污染，保护环境 与生态平衡。环保型产品，又称“绿色产品” ,即产品在 其使用过程中具有节约能源、节省资源、不污染环境、 方便回收和再生利用等特点。随着环保意识的增强 ,人们 对产品的环保性能愈加重视 ,不仅要求产品本身具有环保 性 ,而且要制造产品的过程具有环保性。环境保护将成为 衡量产品性能的主要指标。
6)更强调设计出的产品和服务方便顾客使用。
7)更加致力于减少原材料、辅助材料、燃料动力等资源 的消耗。
产品开发呈现出的新特点：
1). 多能化。即提高产品的性能和扩大产品的用途，达到 一机多能，一物多用。
第章产品开发和术技选择51页PPT
率的70%—80%
是在设计和工艺 阶段决定的； （2）所有质量问 题40%可以归因
36%
40%
20%
6%
7%
18% 3%
于低劣的设计和
设计阶段 制造阶段 材料采购 其它阶段
工艺。
第一节 引言
3.结论： 企业的技术活动影响着产品的成本、质量和
制造的效率。尤E其va产lu品at设io计n 和on工ly艺. 设计在产品开 ted wi发定th中了A7作s0p用%o的s重成e大.本S，l。id它e几s f乎or占.N用E了T603%.5的C开li发en时t 间Pr，of决ile 5.2
5.2
销售Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
利
利润曲线
润
0
亏损区
时间
引进
增长
成熟
衰退
第一节 引言
三、产品开发对生产过程成本的影响
1.产品开发的时间构成：据统计，产品设计时间占 产品开发时间的近60%（如图）。
因此，为缩短产E品va上lu市at时io间n o，n必ly.须缩短产品设计 ted wi时th间A，sp产os品e设.S计lid和e工s f艺or设.N计E影T响3着.5产C品lie的nt创P新ro速file 5.2
第章产品开发和术技选择
自信是向成功迈出的第一步
第四章 产品开发和技术选择
• 引言 • 产品设计与开发阶段
• 生产流程设计与选E择valuation only. ted w• it并h行A工sp程ose.Slides 本fo章r 目.N标ET 3.5 Client Profile 5.2
1．了C解op现y代ri企gh业t 研20究0与4开-2发0的11分A类s和p特os点e，P掌ty握L企t业d.研究
第四章 产品开发和技术选择习题
第四章产品开发和技术选择一、判断题1、以核心能力为基础开发产品，可以不断地减少新产品开发的成本、时间和风险。
2、并行工程的主要目标是改善产品质量。
3、新产品是保持利润持续增长的基础，是企业生存和发展的基础4、研究与开发并行过程，有利于实现技术、资源、过程在设计中的集成。
5、单件生产不像连续生产那样要求多技能工人。
6、单件生产系统多采用通用设备。
7、重复性生产一般是按订单生产。
8、成组技术与单元生产紧密相关。
9、产品-流程矩阵表明了流程选择和产品数量、种类的关系。
二、选择题1、哪种流程用来生产高度标准化的产品？A、连续流程B、间歇流程C、项目生产D、批量生产2、计算机辅助设计是指利用计算机帮助A、产品设计B、决策制定C、质量控制D、流程控制3、柔性制造系统可以实现A、降低成本B、比自动化更高的柔性C、加工不同零件快速转换D、以上都是4、以下哪项不是产品开发的基本环节？A、概念开发B、价值工程C、产品规划D、工艺设计5、以下哪项与成组技术紧密相关？A、数控机床B、机器人C、单元制造D、CAD/CAM6、工艺设计的内容包括：A、产品图纸的工艺分析与审查；B、工作图设计；C、拟定工艺方案；D、编制工艺规程；E、工艺装备的设计与制造。
三、简答题1、产品的寿命周期包括哪几个阶段? 试述产品进入和占有市场的时机。
2、 R&D方式有哪些？如何根据企业自身情况选择R&D方式？3、什么是并行工程？其主要思想是什么？4、影响生产流程设计的主要因素有哪些？四、计算题1、企业投资建设一个新的生产设施，投资规模有两种选择：一是固定投资200万元，单位可变成本是50元；二是投资60万元，单位可变成本为90元。
投资周期一样，单位产品价格是150元。
请计算：（1）两种方案的盈亏平衡点。
（2）如果预期市场需求量是20000件，哪种方案比较好？2、一家生产企业正在决定是自己生产还是外购某种零件。
零件的供应渠道比较稳定，每件12元。
第四章产品开发、工艺设计和技术选择课件
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。
并行设计方法的特点：
1 产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，概念设计、初步设 计、详细设计等设计阶段的划分只标志着产品设计的粒度和清晰度。
产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到定量、从模糊到清
2 晰渐进演化。随着设计的深入，设计粒度越来越小，清晰度越来 越高。
按加工路线进行的工艺过程也被称作工艺专业化 形式，适合于多品种中小批量或单件生产。
3.按项目（Project）进行的工艺过程 对于只能开展一次性工作的项目，如制造唯一一
件产品、组织一场音乐会、进行一场大型运动会等， 每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按 一定秩序一次进行，有些工序可以并行作业，有些工 序又必须顺序作业。
（二）产品数据管理（PDM） 特点： 1.基于Internet/Intranet平台的PDM系统，支持全球化虚拟企业的 信息管理。 2.面向对象技术的应用及信息模型的标准化。 3.PDM和MRPII的功能互相渗透。 4.流程管理、项目管理和配置管理功能越来越强。
（三）产品系列化、零部件标准化、通用化 （四）成组技术（Group technology，GT）
确定主要功能和次要功能是价值分析的核心
第八节 模块化设计
一、串行的新产品开发方法 串行新产品开发方法：新产品开发按事先设计的步骤，依时间先后
顺序来完成开发过程，原则是：前面的步骤完成后，后续的步骤 才能进行。如： • 需求分析结构设计工艺设计生产制造市场营销
• 缺点：
1.各下游开发部门所具有的知识与经验难以加入早期设计； 2.各部门对其它部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差
三、并行工程技术
（一）虚拟设计 1.面向产品生命周期的集成开发，关键技术有：计算机辅助
并行设计方法的特点：
1 产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，概念设计、初步设 计、详细设计等设计阶段的划分只标志着产品设计的粒度和清晰度。
产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到定量、从模糊到清
2 晰渐进演化。随着设计的深入，设计粒度越来越小，清晰度越来 越高。
按加工路线进行的工艺过程也被称作工艺专业化 形式，适合于多品种中小批量或单件生产。
3.按项目（Project）进行的工艺过程 对于只能开展一次性工作的项目，如制造唯一一
件产品、组织一场音乐会、进行一场大型运动会等， 每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按 一定秩序一次进行，有些工序可以并行作业，有些工 序又必须顺序作业。
（二）产品数据管理（PDM） 特点： 1.基于Internet/Intranet平台的PDM系统，支持全球化虚拟企业的 信息管理。 2.面向对象技术的应用及信息模型的标准化。 3.PDM和MRPII的功能互相渗透。 4.流程管理、项目管理和配置管理功能越来越强。
（三）产品系列化、零部件标准化、通用化 （四）成组技术（Group technology，GT）
确定主要功能和次要功能是价值分析的核心
第八节 模块化设计
一、串行的新产品开发方法 串行新产品开发方法：新产品开发按事先设计的步骤，依时间先后
顺序来完成开发过程，原则是：前面的步骤完成后，后续的步骤 才能进行。如： • 需求分析结构设计工艺设计生产制造市场营销
• 缺点：
1.各下游开发部门所具有的知识与经验难以加入早期设计； 2.各部门对其它部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差
三、并行工程技术
（一）虚拟设计 1.面向产品生命周期的集成开发，关键技术有：计算机辅助
产品开发与设PPT教案
市场导向型的产品则是以市场→研究已开 发→生产→市场的模式出现的，即“把市 场需求带入研究”。
4.1 产品设计过程
4 新产品开发策略 从消费者需求出发 从挖掘产品功能出发 从提高新产品竞争力出发：抢先策略、紧
跟策略、低成本策略。
4.1 产品设计过程
5 新产品开发程序 新产品开发的程序可概括为“构想及方案
价值工程基本思想是以最少的费用 换取所需要的功能。其通过对选定 研究对象的功能及费用分析，提高 对象的价值。
这里的价值，指的是反映费用支出 与获得之间的比例，用数学比例式 表达如下：价值＝功能／成本。
2 价值分析与价值工程
提高价值的基本途径 （1）提高功能，降低成本，大幅度提
高价值; （2）功能不变，降低成本，提高价值; （3）功能有所提高，成本不变，提高
价值; （4）功能略有下降，成本大幅度降低，
提高价值; （5）提高功能，适当提高成本，大幅
度提高功能，从而提高价值。
2 价值分析与价值工程
开展价值工作的原则 ： （l）分析问题要避免一般化，概念化，
要作具体分析。 （2）收集一切可用的成本资料。 （3）使用最好、最可靠的情报。 （4）打破现有框框，进行创新和提高。 （5）发挥真正的独创性。 （6）找出障碍，克服障碍。
1 研究与开发的种类和特征: 研究与开发包括基础研究、应用研究和
技术开发。 基础研究进行的是探索新的规律、创建基
础性知识的工作。
4.1 产品设计过程
应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、 新理论应用于具体领域。
技术开发是将应用研究的成果经设计、试 验而发展为新产品、新系统和新工程的科 研活动。
电金动动感性
权能 部 聚 闪 镜 设
顾客要求
4.1 产品设计过程
4 新产品开发策略 从消费者需求出发 从挖掘产品功能出发 从提高新产品竞争力出发：抢先策略、紧
跟策略、低成本策略。
4.1 产品设计过程
5 新产品开发程序 新产品开发的程序可概括为“构想及方案
价值工程基本思想是以最少的费用 换取所需要的功能。其通过对选定 研究对象的功能及费用分析，提高 对象的价值。
这里的价值，指的是反映费用支出 与获得之间的比例，用数学比例式 表达如下：价值＝功能／成本。
2 价值分析与价值工程
提高价值的基本途径 （1）提高功能，降低成本，大幅度提
高价值; （2）功能不变，降低成本，提高价值; （3）功能有所提高，成本不变，提高
价值; （4）功能略有下降，成本大幅度降低，
提高价值; （5）提高功能，适当提高成本，大幅
度提高功能，从而提高价值。
2 价值分析与价值工程
开展价值工作的原则 ： （l）分析问题要避免一般化，概念化，
要作具体分析。 （2）收集一切可用的成本资料。 （3）使用最好、最可靠的情报。 （4）打破现有框框，进行创新和提高。 （5）发挥真正的独创性。 （6）找出障碍，克服障碍。
1 研究与开发的种类和特征: 研究与开发包括基础研究、应用研究和
技术开发。 基础研究进行的是探索新的规律、创建基
础性知识的工作。
4.1 产品设计过程
应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、 新理论应用于具体领域。
技术开发是将应用研究的成果经设计、试 验而发展为新产品、新系统和新工程的科 研活动。
电金动动感性
权能 部 聚 闪 镜 设
顾客要求
第四章产品开发与技术设计精品PPT课件
2.6.2 产品设计的评价指标
绩效 指标 上市 时间
生产率
质量
度量
新产品引入频率 从新产品构思到上市的时间 构思数量和最终成功的数量 实际效果和计划效果差异 来自新产品的销售比例 每个项目的研究发展周期 每个项目的材料和工具费用 实际和计划的差异 舒适度——使用的可靠性 设计质量——绩效和用户的满意度 生产质量——工厂和车间的反映
2.5 产品设计的方法-模块化设计、内插式设计、外推式设计
内插式设计
主要适用于新产品规格处于 两种既有产品之间的产品设 计。采用该方法时，对新产 品不需要进行大量的科研和 技术开发工作，只需要选择 相邻产品的原理、结构等进 行产品设计。
2.5 产品设计的方法-模块化设计、内插式设计、外推式设计
外推式设计
多功能化
艺术化
方向
复合化
智能化
微型化
2.4 新产品的开发动力模式
技术导向型
技术
生产
市场导向型
市场
研究与开发
生产
同行竞争导向型
竞争对手出 现某产品
研究与开发
生产
市场 市场 市场
2.5 产品设计的方法-模块化设计、内插式设计、外推式设计
模块化设计
用组合方式或者称为堆积木的方式来设计新产品。在对产品进行功 能分析的基础上，划分出一系列适用的功能模块，根据用户的需要， 对模块进行选择组合，从而构成具有不同功能或功能相近但是性能 不同、规格不同的产品。
1、选择生产流程
与生产战略相适应
2、自制、外购研究
自制、外购决策，供应商的 信誉和能力，配套采购决策
3、生产流程研究
主要技术路线，标准化和系 列化设计，产品设计的可加 工性
产品开发和技术选择教学课件PPT
• 单件单项定制 如：拍电影、音乐会、盖大楼等
21
二、产品——流程矩阵
顾客话
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
广告 重型机械
成批生产 大量生产 连续生产
中型机械 食品加工
汽车装配 电视机
食糖面粉
柔性 单位 成本
低
22
三、影响生产流程设计的因素
技术设计 将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任 务书所规定的原则，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、说明书等总括形式表现出来。
工作图设计 根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的 细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术 文件，为产品制造和装配提供确定的依据。
在这种背景下，企业必须变革传统的大批量生产方式，根据顾客 的个性化需求定制产品和服务，即实施个性化生产。
3
二、新产品/服务开发的重要性
企业为在市场竞争中保持优势和竞争活力，必须积极 开发新产品、改进现有产品、淘汰不适应市场需要的 老产品，新老产品及时换代，不断更新，使产品链始 终保持竞争优势和领先地位。
力。
11
第二节 产品设计与开发阶段
产品构思 产品开发 结构设计
工艺设计
12
一、产品构思
构思模式： （1）市场导向型：来自市场未被满足的需求。 （2）技术推动型：来原于技术的推动。 （3）其它模式： 来源于竞争对手的产品和服务。
13
二、结构设计过程
总体设计 通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概 略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。
21
二、产品——流程矩阵
顾客话
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
广告 重型机械
成批生产 大量生产 连续生产
中型机械 食品加工
汽车装配 电视机
食糖面粉
柔性 单位 成本
低
22
三、影响生产流程设计的因素
技术设计 将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任 务书所规定的原则，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、说明书等总括形式表现出来。
工作图设计 根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的 细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术 文件，为产品制造和装配提供确定的依据。
在这种背景下，企业必须变革传统的大批量生产方式，根据顾客 的个性化需求定制产品和服务，即实施个性化生产。
3
二、新产品/服务开发的重要性
企业为在市场竞争中保持优势和竞争活力，必须积极 开发新产品、改进现有产品、淘汰不适应市场需要的 老产品，新老产品及时换代，不断更新，使产品链始 终保持竞争优势和领先地位。
力。
11
第二节 产品设计与开发阶段
产品构思 产品开发 结构设计
工艺设计
12
一、产品构思
构思模式： （1）市场导向型：来自市场未被满足的需求。 （2）技术推动型：来原于技术的推动。 （3）其它模式： 来源于竞争对手的产品和服务。
13
二、结构设计过程
总体设计 通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概 略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。
新产品开发与设计ppt课件
27
Confidential © 2013 HEC
商品化
商品化是将商品推向市场的阶段
适时推出新产品
适地推出新产品
28
Confidential © 2013 HEC
新产品开发不容忽视的问题
29
Confidential © 2013 HEC
新产品开发不容忽视的几个问题
质量源于设计 （QBD）
GMP的应用
目标市场 计划产品定位 销售/利润目标
市场份额
第二部分描述产品第一年情况：
计划价格 分销策略 营销运算
第三部分描述产品长期情况：
销售/利润目标 营销组合战略
18
Confidential Information
研发与生产
研发与生产流程图
所有责任部门和董事长
项目立项 及审批
技术主管
OK
编制《研发 计划书》
34
Confidential © 2013 HEC
专利规避与利用
重视专利好处 明确研究方向 规避专利侵权 提高技术创新活动的起点 避免盲目性和重复性研究 缩短科研周期及科研经费
不重视专利坏处
造成专利侵权，严重情况 下影响产品生产和销售
不能了解产品前沿信息， 造成盲目研究
延长研发周期，浪费科研 经费
11
Confidential © 2013 HEC
新产品开发的主要阶段
产品筛选 概念选择
构思产生
营销战略制定
商品化
研发与生产
市场测试
12
Confidential Information
构思产生
13
Confidential Information
产品筛选
《chapt产品开发》PPT课件
4.2.4 产品设计的原则 和绩效评价
• 产品设计和选择应该遵循的原则：
设计用户需要的产品（服务）。 设计可制造性（Manufacturability）强的
产品。
设计鲁棒性（Robustness）强的产品。 设计绿色产品（考虑环保要求）。
2020/11/12
经济管理学院
28
4.2.4 产品设计的原则 和绩效评价
26
4.2.3 工艺设计过程（续）
• 工艺过程设计的程序包括： 产品图纸的工艺分析和审查 拟订工艺方案 编制工艺规程 工艺装备的设计与制造
零件图 决定加工毛坯 （材料和尺寸）
选择机床
制定加 工工艺
选定加工条件
计算加工时间
2020/11/12
选择工装
经济管理学院
决定加工工序 内的操作顺序
27
生产与运作管理
Production & Operations Ma nagement
李欣先 Email:pomanagement@
2020/11/12
经济管理学院
1
第4章 产品开发和技术选择
• 4.1引言 • 4.2产品设计与开发阶段 • 4.3生产流程设计与选择 • 4.4并行工程-产品开发组织的新方
经济管理学院
11
4.1.3 现代企业的研究 与开发（续）
• 新产品的分类
新产品是指在技术、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（derivative product） （对老产品的改 进与完善，创新程度最小的一类新产品）
换代产品（next-generation product） （产品基本原理 不变，因部分采用新技术使 产品性能有重大突破）
产品开发与设计课程PPT课件( 59页)
思考题： 在平时的学校生活中有没有可以通过工艺方法或流 程改进，进而提高工作效率或质量？
返回
三、产品开发对生产过程的影响
影响产品的开发周期、成本、质量和制造的效率。 1、产品设计和工艺设计几乎占用了60%的开发时间， 决定了70%的成本。
（1）（福特公司）尽管产品设计和工艺费用只占整个 产品费用的6%，却影响了总费用的70%以上；
返回
案例：最好的零部件设计是无零件设计
组装NCR集团新型2760电子现金出纳机的速度是很快的。事 实上，威廉 R•斯普尔格闭住眼睛也能在不到两分钟内完成。 为实现这种简便的装配，NCR的高级制造工程师斯普尔格坚持 认为，应设计不用螺钉螺栓便可将零部件组装在一起的销售网 点终端。
整个终端仅包括15个供应商生产的零部件。它比公司以 前的低档的2160型终端减少了65%的供应商和85%的零部件，而 且仅用原来装配时间的25%便可组装完毕。安装和维护也象风 阵一样。斯普尔格说：“这完全归功于我们简化了下游的业务 活动，包括现场服务。”
——大量生产方式和连续生产方式
2、按加工路线进行的生产流程（批量生产或工作 中心）
生产按批量间歇式进行。把功能相近的设备和 技能相同的工人组织成若干工作中心。产品或工 作只是流入那些需要进入的工作中心，而跳过其 他各种中心。
3、按项目进行的生产流程（项目型流程） 每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环
第二章 产品开发与设计
引例 学习目标 主要内容 案例讨论
引例
吉列新型女用剃刀重拳出击
维纳斯（Venus）——吉列新型女用可水洗剃刀于2001年 3月进入市场，在6个月内就占领了女用水洗剃刀45%的市场。 吉列对维纳斯剃刀进行了众多的创新设计，以期给人们一个全 新的女用剃刀的概念。维纳斯的开发采用了吉列的50多个专利。
产品开发与工艺选择讲义(PPT 47张)
2009级工商管理专业 运营管理
5
第3章 产品开发与工艺选择 一、新产品的概念、分类及方向 二、产品开发的动力模式 四、质量功能展开 三、产品开发的思路—面向X的 五、工艺设计 设计——DfX （Design for X） 六、服务设计
（三）开发新产品的方向 一般有五种选择： 1.高效、多能化 2.复合化 3.小型化、轻便化 4.智能化、知识化 5.艺术化、品味化
（一）新产品的概念——在产品特性、材 料性能和技术性能等方面(或仅一方面) 具有先进性或独创性的产品。
先进性——由于采用了新技术、新材料 产生的先进性，或由原有技术、经验技 术和改进技术综合产生的先进性。 独创性——由于采用新技术、新材料或 引进技术所产生的全新产品。
2009级工商管理专业 运营管理
一新产品的概念分类及方向二产品开发的动力模式四质量功能展开三产品开发的思路面向x的五工艺设计设计dfxdesign六服务设计292009级工商管理专业运营管理产品开发与工艺选择302009级工商管理专业运营管理产品开发与工艺选择312009级工商管理专业运营管理产品开发与工艺选择一新产品的概念分类及方向二产品开发的动力模式四质量功能展开三产品开发的思路面向x的五工艺设计设计dfxdesign六服务设计322009级工商管理专业运营管理产品开发与工艺选择评价指标大量大批生产成批生产单件小批生产设备和工装专用专用和通用通用工人技术水平计划管理简单中等复杂经济效益生产控制容易较困难困难品种变化适应能力较小中等较大332009级工商管理专业运营管理产品开发与工艺选择三工艺流程选择1pp矩阵法一新产品的概念分类及方向二产品开发的动力模式四质量功能展开三产品开发的思路面向x的五工艺设计设计dfxdesign六服务设计342009级工商管理专业运营管理产品开发与工艺选择2
第4章产品开发与技术选择
第四章产品开发、工艺设计和技术选择顾客个性化需求和市场的多变性进一步加剧了市场竞争的激烈程度。
为了占据主动，企业纷纷加强产品开发工作，加强产品生产过程的设计与优化工作。
本章将以此为中心，研究现代企业研究与开发(R&D)组织、分析产品开发对生产过程成本的影响、生产流程的种类和特点及影响生产流程设计和决策的主要因素。
本章还将对并行工程的产生、发展和应用等内容进行详细讨论。
第一节新产品开发与企业R&D一、企业面临的竞争环境进入20世纪90年代以来，由于科学技术飞速进步和生产力的发展，顾客(Customer)消费水平不断提高，企业之间竞争(Competition)加剧，加上政治、经济、社会环境的巨大变化(Change)，使得需求的不确定性大大加强，导致需求日益多样化。
“3C”既是多样性与市场需求不确定性的根源，也是促进企业不断提高自身竞争能力的外在压力。
在全球市场的激烈竞争中，企业面对一个变化迅速且无法预测的买方市场，致使传统的生产与经营模式对市场剧变的响应越来越迟缓和被动。
这些变化导致产品生产方式革命性的变化。
传统的生产方式是“一对多”的关系，即企业开发出一种产品，然后组织规模化大批量生产，达到高效低耗、占领市场的目的。
然而，这种模式已不在风光。
现在企业面临的是另一种生产模式：根据每一个顾客的特别要求定制产品或服务，即人们所说的“一对一”的定制化服务。
正如大批量生产创造了20世纪经济奇迹一样，个性化定制生产极有可能成为21世纪经济发展的源泉。
例如，以生产巴碧娃娃著称的玛泰尔公司，从1998年10月份起，可以让女孩子登录到设计她们自己的巴碧朋友。
她们可以选择娃娃的皮肤弹性、眼睛颜色、头发的式样和颜色、附件和名字。
当娃娃邮寄到孩子手上时，女孩子会在上面找到她们娃娃的名字。
这是玛泰尔公司第一次大量制造“一个一样”的产品。
再如，位于美国戴顿的一家化学公司，有1700多种工业肥皂配方，用于汽车、工厂、铁路和矿山的清洗工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
确定主要功能和次要功能是价值分析的核心
第八节 模块化设计
按产品进行的工艺过程也被称作对象专业化形式 ，工艺布置上以流水线（Flow line）为主,适合于大 批量生产类型。
2.按加工路线（Process-focused）进行的工艺过程 按生产工艺的特点来布置生产单位，在生产单位
内集中了同种类型的生产设备和同工种的工人，对加工 对象进行同种工艺方法的加工。
异及矛盾降低了产品整体开发过程的效率。
• 二、并行的产品设计方法 • 概念：对产品及相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体
化设计的一种系统化方法。 • 主要思想： 1.设计时同时考虑产品生命周期的所有因素（可靠性、可制造性），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
第一节 引进新产品战略
• 三类方式引进： • 1. 市场拉动 • 2. 技术推动 • 3. 跨职能合作：同时需要营销、运作、工程
以及其他职能的合作才能引进新产品。
跨职能合作的新产品引进通常效果最好。
第二节 新产品开发过程
客户
想法产生 产品选择 初步产品设计 原型构造
检验 最终产品设计
生产新产品
研发技术 初步工艺设计 最终工艺设计
按加工路线进行的工艺过程也被称作工艺专业化 形式，适合于多品种中小批量或单件生产。
3.按项目（Project）进行的工艺过程 对于只能开展一次性工作的项目，如制造唯一一
件产品、组织一场音乐会、进行一场大型运动会等， 每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按 一定秩序一次进行，有些工序可以并行作业，有些工 序又必须顺序作业。
第三节 产品设计的主要原则
1.设计用户需要的产品或服务 2.设计出制造性强的产品或服务 3.设计出强壮性强的产品或服务 4.设计绿色产品
第四节 工艺过程设计与选择
一、工艺过程分类 1.按产品（Product-focused）进行的工艺过程 以产品或零部件为加工对象来设置生产单位，在
生产单位内，集中了所需的不同生产设备和不同工种的 工人，对产品或零部件进行不同工艺方法的加工。
二、工艺过程选择 （产品—流程矩阵，Product— process matrix）
工艺过程设计要符合产品—流成矩阵对角线原则
产
品
顾客化
多品种
品种较多 标准化产品
工艺过程 （低产量） （中低产量） （中批生产） （大批生产）
单件生产 （工作中心）
商务印刷
间断线型流程 （批量型） 连贯线型流程 （装配线型）
连续型流程
不可行域
重型设备
汽车装配
高 不可行域
柔性 单位 成本
炼糖磨面
低
• 产品流程矩阵从左上角向右下角变化时，生产流程 是从高柔性、低批量、低效率等向低柔性、大批量、 高效率方向变化。
• 横向偏离对角线：保持了高柔性，但损失了效率。 • 纵向偏离对角线：提高了效率，但损失了柔性。
第五节 并行工程产品开发组织的新方法
第六节 质量功能展开(QFD) 1972年由三菱公司提出，后被丰田及其供应商应用和发展。广泛 应用于电子、家电、服装、设备、服务行业等。关键环节：
QFD
客户意愿
工程特征
关系
第七节 价值分析（价值工程）
• 价值分析是基于这样一种思想：消除对产品或服务的 价值或功不起作用的任何成本。它在可能的最低成本 下，着重满足产品性能要求和客户需求。
一、串行的新产品开发方法 串行新产品开发方法：新产品开发按事先设计的步骤，依时间先后
顺序来完成开发过程，原则是：前面的步骤完成后，后续的步骤 才能进行。如： • 需求分析结构设计工艺设计生产制造市场营销
• 缺点：
1.各下游开发部门所具有的知识与经验难以加入早期设计； 2.各部门对其它部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差
（二）产品数据管理（PDM） 特点： 1.基于Internet/Intranet平台的PDM系统，支持全球化虚拟企业的 信息管理。 2.面向对象技术的应用及信息模型的标准化。 3.PDM和MRPII的功能互相渗透。 4.流程管理、项目管理和配置管理功能越来越强。
（三）产品系列化、零部件标准化、通用化 （四）成组技术（Group technology，GT）
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。
并行设计方法的特点：
1 产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，概念设计、初步设 计、详细设计等设计阶段的划分只标志着产品设计的粒度和清晰度。
产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到定量、从模糊到清
2 晰渐进演化。随着设计的深入，设计粒度越来越小，清晰度越来 越高。
• 成本是一个绝对的概念，用来衡量创造产品或服务所 耗费的资源。
• 价值是客户对产品或服务的实用性相对其成本的比率 的理解，实用性包括质量、可靠性以及在进一步使用 中的性能表现。
价值分析的常用概念： 1. 目标：产品或服务存在的目的或原因 2. 主要功能：如果没有这个功能，按照规定的目标将致使产品失效 。 3. 次要功能：用于支持主要功能的功能。 例如，打开马口铁罐头的价值分析对应上述三个术语的含义： 目标：移出食物 主要功能：打开罐头 次要功能：割开盖子
3 产品设计过程和工艺设计过程不是顺序行，而是并行展开同 时进行。 注：粒度：指设计人员在设计过程中所考虑和处理问题要素的大小； 清晰度：对设计对象在相应粒度水平上的确定性程度的度量。
• 并行设计的目的：在设计阶段就周密考虑产品 的生命周期各阶段的各种因素，以减少产品早 期设计阶段的盲目性，尽早避免因产品设计的 不合理对产品生命周期后续阶段的影响，缩短 研制周期，更好地满足用户需求。
三、并行工程技术
（一）虚拟设计 1.面向产品生命周期的集成开发，关键技术有：计算机辅助
概念设计、集成产品信息模型、产品可制造性模型及其 评价方法、并行过程分析等； 2.PDM（产品数据管理）已发展成为开发系统的平台，产品 数据集成管理，真正成为共享的信息资源。 3.Internet使设计集成超越了企业自身的地域范围，可以 导致集成开发的国际化。
第八节 模块化设计
按产品进行的工艺过程也被称作对象专业化形式 ，工艺布置上以流水线（Flow line）为主,适合于大 批量生产类型。
2.按加工路线（Process-focused）进行的工艺过程 按生产工艺的特点来布置生产单位，在生产单位
内集中了同种类型的生产设备和同工种的工人，对加工 对象进行同种工艺方法的加工。
异及矛盾降低了产品整体开发过程的效率。
• 二、并行的产品设计方法 • 概念：对产品及相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体
化设计的一种系统化方法。 • 主要思想： 1.设计时同时考虑产品生命周期的所有因素（可靠性、可制造性），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
第一节 引进新产品战略
• 三类方式引进： • 1. 市场拉动 • 2. 技术推动 • 3. 跨职能合作：同时需要营销、运作、工程
以及其他职能的合作才能引进新产品。
跨职能合作的新产品引进通常效果最好。
第二节 新产品开发过程
客户
想法产生 产品选择 初步产品设计 原型构造
检验 最终产品设计
生产新产品
研发技术 初步工艺设计 最终工艺设计
按加工路线进行的工艺过程也被称作工艺专业化 形式，适合于多品种中小批量或单件生产。
3.按项目（Project）进行的工艺过程 对于只能开展一次性工作的项目，如制造唯一一
件产品、组织一场音乐会、进行一场大型运动会等， 每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按 一定秩序一次进行，有些工序可以并行作业，有些工 序又必须顺序作业。
第三节 产品设计的主要原则
1.设计用户需要的产品或服务 2.设计出制造性强的产品或服务 3.设计出强壮性强的产品或服务 4.设计绿色产品
第四节 工艺过程设计与选择
一、工艺过程分类 1.按产品（Product-focused）进行的工艺过程 以产品或零部件为加工对象来设置生产单位，在
生产单位内，集中了所需的不同生产设备和不同工种的 工人，对产品或零部件进行不同工艺方法的加工。
二、工艺过程选择 （产品—流程矩阵，Product— process matrix）
工艺过程设计要符合产品—流成矩阵对角线原则
产
品
顾客化
多品种
品种较多 标准化产品
工艺过程 （低产量） （中低产量） （中批生产） （大批生产）
单件生产 （工作中心）
商务印刷
间断线型流程 （批量型） 连贯线型流程 （装配线型）
连续型流程
不可行域
重型设备
汽车装配
高 不可行域
柔性 单位 成本
炼糖磨面
低
• 产品流程矩阵从左上角向右下角变化时，生产流程 是从高柔性、低批量、低效率等向低柔性、大批量、 高效率方向变化。
• 横向偏离对角线：保持了高柔性，但损失了效率。 • 纵向偏离对角线：提高了效率，但损失了柔性。
第五节 并行工程产品开发组织的新方法
第六节 质量功能展开(QFD) 1972年由三菱公司提出，后被丰田及其供应商应用和发展。广泛 应用于电子、家电、服装、设备、服务行业等。关键环节：
QFD
客户意愿
工程特征
关系
第七节 价值分析（价值工程）
• 价值分析是基于这样一种思想：消除对产品或服务的 价值或功不起作用的任何成本。它在可能的最低成本 下，着重满足产品性能要求和客户需求。
一、串行的新产品开发方法 串行新产品开发方法：新产品开发按事先设计的步骤，依时间先后
顺序来完成开发过程，原则是：前面的步骤完成后，后续的步骤 才能进行。如： • 需求分析结构设计工艺设计生产制造市场营销
• 缺点：
1.各下游开发部门所具有的知识与经验难以加入早期设计； 2.各部门对其它部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差
（二）产品数据管理（PDM） 特点： 1.基于Internet/Intranet平台的PDM系统，支持全球化虚拟企业的 信息管理。 2.面向对象技术的应用及信息模型的标准化。 3.PDM和MRPII的功能互相渗透。 4.流程管理、项目管理和配置管理功能越来越强。
（三）产品系列化、零部件标准化、通用化 （四）成组技术（Group technology，GT）
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。
并行设计方法的特点：
1 产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，概念设计、初步设 计、详细设计等设计阶段的划分只标志着产品设计的粒度和清晰度。
产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到定量、从模糊到清
2 晰渐进演化。随着设计的深入，设计粒度越来越小，清晰度越来 越高。
• 成本是一个绝对的概念，用来衡量创造产品或服务所 耗费的资源。
• 价值是客户对产品或服务的实用性相对其成本的比率 的理解，实用性包括质量、可靠性以及在进一步使用 中的性能表现。
价值分析的常用概念： 1. 目标：产品或服务存在的目的或原因 2. 主要功能：如果没有这个功能，按照规定的目标将致使产品失效 。 3. 次要功能：用于支持主要功能的功能。 例如，打开马口铁罐头的价值分析对应上述三个术语的含义： 目标：移出食物 主要功能：打开罐头 次要功能：割开盖子
3 产品设计过程和工艺设计过程不是顺序行，而是并行展开同 时进行。 注：粒度：指设计人员在设计过程中所考虑和处理问题要素的大小； 清晰度：对设计对象在相应粒度水平上的确定性程度的度量。
• 并行设计的目的：在设计阶段就周密考虑产品 的生命周期各阶段的各种因素，以减少产品早 期设计阶段的盲目性，尽早避免因产品设计的 不合理对产品生命周期后续阶段的影响，缩短 研制周期，更好地满足用户需求。
三、并行工程技术
（一）虚拟设计 1.面向产品生命周期的集成开发，关键技术有：计算机辅助
概念设计、集成产品信息模型、产品可制造性模型及其 评价方法、并行过程分析等； 2.PDM（产品数据管理）已发展成为开发系统的平台，产品 数据集成管理，真正成为共享的信息资源。 3.Internet使设计集成超越了企业自身的地域范围，可以 导致集成开发的国际化。