产品服务设计和技术选择
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费用高、成功率低、风险大、回报下降
10n
你认为有哪些因素会影响
4
3000个原始想法 300个提议
新产品研发的成败？
3
125个小项目
2
9项开发
1
4项重大 1.7个启动
1项成功
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5
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7
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以 下几点
1. 市场调查不细致，预测发生错误。 2. 构思、设计和制造方面的问题。 3. 成本过高，或营销不利 4. 产品开发时间过长，失去占领市场的好时
工艺过程设计
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Байду номын сангаас工时间
选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
产品设计的原则和绩效评价
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
结构设计过程
图3－6：结构设计过程
开始
市场需求分析
总体设计
初步设计 N
原型产品 Y
原型修改
技术设计
评估决策
N
Y
工作图设计
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
资料和图形库
三维几何造型
有限元设计
优化设计
计算机绘图
CAD
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。
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）
✓ 改进型产品 （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 （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）
✓ 创新产品（ 采用科学技术的新发明所开发 的产品，它是创新程度最高的一类新产品）
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
新产品开发面临的压力
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
工艺过程设计
工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划出从原材料加工成产品所需要的一系列 加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需 求等的说明。
是结构设计过程和制造过程之间的桥梁 工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用
以改进产品设计；另一方面作为生产的依 据。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
构
•竞争对手的
产品和服务
思
来源于 R&D
图3－5:产品构思来源图
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
结构设计过程
产品结构设计过程包括从明确设计任务开 始，到确定产品的具体结构为止的一系列活 动。
设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。 产品设计一般分为总体设计、技术设计、工
作图设计三个阶段，（见图3－6）
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
成 本 70% 比 例
6%
36% 20%
设计阶段 制造阶段 成本的决定因素
40%
18%
7%
3%
材料阶段
其它阶段
实际成本消耗
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
现代企业的研究与方法
1. 研究与方法的分类
研究与方法（Research and Development，简称 R&D）包括基础研究、应用研究和技术开发。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力
设计时间占据产品开发时间的主要位置
并行工程（concurrent engineering）缩短产 品开发周期的方法与技巧
装配时间 23% 制造时间 22% 设计时间 55% 产品开发时间 100%
产品设计时间占开发时间的近60%，所以，为缩短新产品上市准备时间，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。
✓ 新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要 ✓ 技术进步越来越快 ✓ 用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多
样化、个性化的特点 ✓ 产品研制开发的难度越来越大 ✓ 可持续发展的要求
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
新产品/服务开发的重要性
✓有利于增强企业的市场竞争力 ✓有利于扩大市场份额 ✓适应个性化定制生产的需要 ✓产品更新换代的需要
动
制造域
生产指令 生产过程
生产 活动
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
协调结果
输
入
中间结果
需求分析
产品功能
结构设计
产品规格 干预指令
干预指令
协调
中间结果
中间结果
工艺设计
工艺计划
协调
协调结果
协调结果
图3－4：产品设计过程描述
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
产品构思
产品开 发过程
开始
•对市场需求
来源于 的分析 •技术的推动
机。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
3.2 产品设计与开发过程
一般产品开发过程由以下三阶段构成:
✓ 产品构思 ✓ 结构设计（总体设计、技术设计、详细
设计即工作图设计） ✓ 工艺设计
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
技术活动过程
顾客域
需求 环境
功能域
功能需要 设计参数
结构设计过程
技
术
活
物理域
功能需要 工艺变量 工艺设计过程
产品服务设计和技术选择
第三章 产品/服务设计和技术选 择
3.1 引言 3.2 产品设计与开发过程 3.3 产品设计与开发的组织方法 3.4 生产流程设计与选择
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
3.1 引言
21世纪企业产品/服务设计的背景特征
20世纪90年代以来，企业所处的市场竞争环境日 趋严峻，正面临着前所未有的压力：
基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性知 识的工作。
应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、新 理论应用与具体领域。
技术开发研究是将应用研究的成果经设计、试验 而发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
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。
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。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
结构设计过程
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。
10n
你认为有哪些因素会影响
4
3000个原始想法 300个提议
新产品研发的成败？
3
125个小项目
2
9项开发
1
4项重大 1.7个启动
1项成功
0
1
2
3
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生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以 下几点
1. 市场调查不细致，预测发生错误。 2. 构思、设计和制造方面的问题。 3. 成本过高，或营销不利 4. 产品开发时间过长，失去占领市场的好时
工艺过程设计
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Байду номын сангаас工时间
选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
产品设计的原则和绩效评价
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
结构设计过程
图3－6：结构设计过程
开始
市场需求分析
总体设计
初步设计 N
原型产品 Y
原型修改
技术设计
评估决策
N
Y
工作图设计
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
资料和图形库
三维几何造型
有限元设计
优化设计
计算机绘图
CAD
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。
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）
✓ 改进型产品 （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 （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）
✓ 创新产品（ 采用科学技术的新发明所开发 的产品，它是创新程度最高的一类新产品）
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
新产品开发面临的压力
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
工艺过程设计
工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划出从原材料加工成产品所需要的一系列 加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需 求等的说明。
是结构设计过程和制造过程之间的桥梁 工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用
以改进产品设计；另一方面作为生产的依 据。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
构
•竞争对手的
产品和服务
思
来源于 R&D
图3－5:产品构思来源图
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
结构设计过程
产品结构设计过程包括从明确设计任务开 始，到确定产品的具体结构为止的一系列活 动。
设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。 产品设计一般分为总体设计、技术设计、工
作图设计三个阶段，（见图3－6）
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
成 本 70% 比 例
6%
36% 20%
设计阶段 制造阶段 成本的决定因素
40%
18%
7%
3%
材料阶段
其它阶段
实际成本消耗
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
现代企业的研究与方法
1. 研究与方法的分类
研究与方法（Research and Development，简称 R&D）包括基础研究、应用研究和技术开发。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力
设计时间占据产品开发时间的主要位置
并行工程（concurrent engineering）缩短产 品开发周期的方法与技巧
装配时间 23% 制造时间 22% 设计时间 55% 产品开发时间 100%
产品设计时间占开发时间的近60%，所以，为缩短新产品上市准备时间，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。
✓ 新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要 ✓ 技术进步越来越快 ✓ 用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多
样化、个性化的特点 ✓ 产品研制开发的难度越来越大 ✓ 可持续发展的要求
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
新产品/服务开发的重要性
✓有利于增强企业的市场竞争力 ✓有利于扩大市场份额 ✓适应个性化定制生产的需要 ✓产品更新换代的需要
动
制造域
生产指令 生产过程
生产 活动
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
协调结果
输
入
中间结果
需求分析
产品功能
结构设计
产品规格 干预指令
干预指令
协调
中间结果
中间结果
工艺设计
工艺计划
协调
协调结果
协调结果
图3－4：产品设计过程描述
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
产品构思
产品开 发过程
开始
•对市场需求
来源于 的分析 •技术的推动
机。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
3.2 产品设计与开发过程
一般产品开发过程由以下三阶段构成:
✓ 产品构思 ✓ 结构设计（总体设计、技术设计、详细
设计即工作图设计） ✓ 工艺设计
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
技术活动过程
顾客域
需求 环境
功能域
功能需要 设计参数
结构设计过程
技
术
活
物理域
功能需要 工艺变量 工艺设计过程
产品服务设计和技术选择
第三章 产品/服务设计和技术选 择
3.1 引言 3.2 产品设计与开发过程 3.3 产品设计与开发的组织方法 3.4 生产流程设计与选择
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
3.1 引言
21世纪企业产品/服务设计的背景特征
20世纪90年代以来，企业所处的市场竞争环境日 趋严峻，正面临着前所未有的压力：
基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性知 识的工作。
应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、新 理论应用与具体领域。
技术开发研究是将应用研究的成果经设计、试验 而发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
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。
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。
生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
结构设计过程
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。