第四章产品开发、工艺设计和技术选择课件
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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、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）
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。
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
• 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
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。
3 产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进行，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。
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
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。
（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
Leabharlann Baidu
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。
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。
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
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、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）
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。
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
• 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
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。
3 产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进行，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。
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
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。
（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
Leabharlann Baidu
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。
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。
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