产品开发和技术选择

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费用
销售收入 成组生产单元 对象式
BE1
BE2
EP
产量
经营杠杆在选择生产系统方式时的作用:
产量达到一定水平后(如EP点),经营杠 杆作用越大,从生产系统获得的长期收益越 大。 如果产量没有达到盈亏平衡点,经营杠杆作


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换代型产品

指在原有产品基础上,部分采用新原理、新技术、 新材料、新结构,使产品性能有重大突破的产品。 其开发难度较全新型产品小,是企业进行新产品开 发的重要形式。

Motorala DynaTac 8000 Nokia 6110
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SumSung SGH M100
Nokia 6610SumSung SGH-V200 HTC Touch
4.1.1 产品设计的背景特征
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:



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。
行业
化妆品 玩具 50年前 现在
机床
食品 药品 时间 (年 )
0
5
10
7
15
20
25
4.1.2 新产品开发的重要性
扩大市场份额
个性化定制生产需要
增强企业市场竞争力 产品更新换代的需要
8
费 用
70% 成本的决定因素 36% 20% 40% 7% 实际成本消耗 18% 3%
6% 设计阶段 制造阶段
材料采购
现金流量 投入期 成长期 成熟期 衰退期
二、新产品的概念与分类
你觉得什么样的产品 才算是新产品?
三、新产品的分类
按产品的新颖程度可分为四类

仿制型产品
改进型产品
换代型产品
全新型产品
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仿制型产品

指根据外来样机或技术专利制造的产品。 有时在仿制时也可能有局部的改进和创新,但基

本原理和结构是仿制的。
影响生产流程设计的主要因素
产品/服务需求性质 自制-外购决策 生产柔性 产品/服务质量水平 接触顾客的程度
生产流程选择决策
品种-产量变化与生产单位形式的关系
批量
A
对象专业化形式 大量生产
B C D
对象专业化形式 批量生产
成组生产单元
工艺专业化形式
品种
以图中的数字为例,生产同一种产品的对象式系统投资额为 225万元,成组生产单元为111万元,工艺式为50万元。当产 量在10万件以下时,选择工艺式最经济,当产量在10万~25 万件之间时,成组生产单元最经济,当产量在25万件以上时, 对象式最经济。当然还有一种选择,如果以上几种方案都不能 得到满意的投资回报时,则应放弃该产品的生产。
结构设计过程
对不同企业有不同内容
(1)制造型企业: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 (2)服务型企业:服务内容和服务过程设计
产品结构设计阶段决定了产品或服务的特征 、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
结构设计过程——三个阶段
1、投入期

R&D着重于改进产品的功能和特征 从多种新型号中筛选出最好的,确定产品的 基型设计
2、成长期

产品创新转向工艺创新 致力于产品的标准化和工艺的合理化 产品创新和工艺创新减少趋于稳定 R&D集中在技术服务和工艺改进
3、成熟期


产品生命周期各阶段的开发策略
高 低
开发和制造成本
销售收入

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。
产品结构设计过程图
开始 市场需求分析
资料和图形库
总体设计 初步设计 原型产品 Y 原型修改 N 结构设计 N 有限元设计 三维几何造型
别看你们 的样子千 差万别, “心”都 是我的哦!
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改进型产品

指在原有产品基础上,根据用户的需要,局部改进产品 性能,增加型号、规格、花色品种。 在基本原理、技术水平和产品结构等方面并无突破性改 变的产品 其开发难度不很大,是企业经常采用的一种形式。
你信不,我不但能洗衣服, 还能洗……,地瓜!
工艺式 成组生产单元 对象(产品)式
费用
2250000
1110000 50000
100000
250000
产量
经营杠杆:反映年总费用一定的情况下和销售收入的关系,总 费用在销售收入中所占比重越高,则经营杠杆的作用越大。 图中的BE1点是采用成组生产单元时的总收入等于总费用的产 量水平(盈亏平衡点)。BE1左侧是亏损区,BE1右侧是赢利 区。经营杠杆就是成本函数和销售收入之间的夹角。夹角小, 经营杠杆的作用小,利润或亏损的变化率也小;夹角大,经营 杠杆的作用大,利润或亏损的变化率也大。

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新产品开发的动力模式
技术导向型


从最初的科学探索出发开发新产品,以供给的变化带动需求的产 生和变化 晶体管、汽车、飞机、电视、计算机、…… 从市场需求出发进行新产品开发, “市场—研究开发—生产—市 场” 日本汽车企业:小型、耗油量低
市场导向型


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三、新产品开发面临的压力
面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。 新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求。 原则:技术与市场匹配。
西方学者认为,新品失败的最根本原因还 在于没有协调好新品开发过程内在的三 大矛盾: 1.产品的质量与产品的成本形成的矛盾; 2.产品的质量与创新产品的时间限制形成 的矛盾; 3.产品成本与有限时间之间形成的矛盾。 如:铱星计划的失败
4.2 产品设计与开发阶段
一般产品开发过程由以下阶段构成:
产品构思 结构设计(总体设计、技术设计、详细设 计) 工艺设计
工艺过程设计——程序和内容

产品图纸的工艺分析和审查 拟订工艺方案 编制工艺规程 工艺装备的设计与制造
决定加工毛坯 (材料和尺寸) 选择机床 制定加 工工艺
零件图
选定加工条件
计算加工时间
选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
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)
产品开发绩效评价指标
绩效指标 度量 上市时间 •新产品引入频率 对竞争力的影响
•顾客/竞争对手的响应时
间 •设计的质量-接近市场 的程度 •项目的频率-模型的寿 命
Hale Waihona Puke •从新产品构思到上市的时间 •构思数量和最终成功数量 •实际效果与计划效果的差异 •来自新产品的销售比例
•每一个项目的研究发展周期 •每一个项目的材料及工具费
用 •实际与计划的差异
生产率
•项目数量-新产品设计
与开发的频率 •项目的频率-开发的经 济性
质量
•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-工产和车间的反 映
•信誉-用户的忠诚度 •对用户的相对吸引力-
市场份额 •利润率
4.3 生产流程设计与选择
3000原始想法
产品死亡率:98.2%
9项开发 4项重大 1.7启动 1成功
125小项目
300提议
1
2
3 4 5 6 产品开发的成功曲线图
7
阶段
你认为有哪些因素会影响 新产品研发的成败?
据调查产品开发失败的原因,大致归纳 为以下几点:
1. 2. 3. 4.
市场调查不细致,预测发生错误。 构思、设计和制造方面的问题。 成本过高。 产品开发时间过长,失去占领市场的好 时机。
CAD
评估决策
Y 工作图设计
优化设计
计算机绘图
工艺设计过程



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。 工艺设计过程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;另一方法作为生产的依 据。
Apple iPhone
对于创新来说,方法就是新的世界,最重要的不是知识, 而是思路。 ————郎加明《创新的奥秘》
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全新型产品

指采用科学技术的新发明所生产的产品
它具有新原理、新结构、新工艺、新材料等特 征,有明显的技术经济优势 其研制要有基础研究和应用研究的配合,要花 费较长的时间,较多的人力、物力和财力才能 奏效。

产品设计过程描述
需 求
中间结果
需求分析
产品功能
中间结果
结构设计
工艺设计 中间结果
工艺计划
产品规格 干预指令
干预指令
协调
协调
反馈
产品构思
产品开发过程开始于产品构思 构思来源
(1)对市场需求的分析 (2)技术的推动 (3)竞争对手的产品和服务
在供应链管理的环境下,作为合作伙伴的供 应商或者零售商正在成为重要的产品构思来 源。
其它阶段
产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图
此外: (1)产品制造效率的70%—80%是在设计和工艺阶段 决定的; (2)所有质量的40%可以归因于低劣的设计和工艺。 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。尤其产品设计和工艺设计在产 品开发中作用重大,它几乎占用了60%的开发 时间,决定了70%的成本。因此,根据管理学 中的ABC分类思想,企业技术活动,尤其是 企业的产品设计和工艺设计是企业快速响应客 户要求的瓶颈,是提高企业竞争力的关键。
4.1.3 现代企业的研究与开发
研究与开发(Research and Development,简称R&D) 是指企业所做的新产品和产品生 产技术的研究和开发。
研究与开发的三种类型
1.基础研究。进行的是探索新的规律、创建基础性知识的 工作。 (1)纯基础研究。是以探索新的自然规律、创造学术性知 识为使命,与特定的应用、用途无关。 (2)目标基础研究。是指为取得特定的应用、用途所需的 新知识或新规律而运用基础研究的方法所进行的研究。 2.应用研究。也称产业化研究,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。 3.技术开发研究。又叫企业化研究,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。

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、进 行产品设计方案的经济效果的分析。

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。
第四章
产品开发和技术选择
小组成员:管治华 陈威君 马龙 石全兵
本章主要内容
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 的新方法
4.1引言
4.1.1 产品设计的背景特征
4.1.2
4.1.3
新产品开发的重要性 现代企业的研究与开发
不创新,就死亡。 ——艾柯卡
日日创新。 ——日本索尼公司
5
新产品开发周期大大缩短
一个新产品从构思、设计、试制到商业性投产
19世纪
二次大战期间 战后到60年代 70年代以后
现在
6
产品寿命周期的缩短
产品的寿命周期越来越短,革新换代越来越快。实践证明: 若产品寿命周期为5年,产品开发时间每延长6个月,利润 就损失1/3。
对象专业化
工艺专业化
项目型
批量较大 流水型 低 大批量 高
成批生产 跳跃型 高 顾客化生产 中等
单件、单项定制 无 很高 单一化生产 单件生产
低 重复性 低
高 没有固定形式 高
高 没有固定形式 高
高 低 专用设备
中等 高 通用设备
低 中等 通用设备
低 低 均匀一致 高
中等 中等 变化更多 中等
高 高 变化更多 低
容易 容易 容易
困难 困难 困难
困难 困难 困难
产品-流程矩阵

顾客化 多品种

品种较多 标准化大量生
生产流程 (低产量) (中低产量) (中批生产) (大量生产)
广告、咨 询、重型 机器 中型机器 、食品加 工

单件生产
成批生产
汽车装配 、快餐厅
柔性 , 单位 成本
食糖、 面粉
大量生产
连续生产 低
生产流程分类
按产品(product-focused)进行的生产流程 ,又叫对象专业化形式。 按加工路线(process-focused)进行的生产 流程,又叫工艺专业化形式。 按项目(project)进行的生产流程 。
不 同 生 产 流 程 的 特 征 比 较
特征标记 产品 订货类型 产品流程 产品变化程度 市场类型 产量 劳动者 技能要求 任务类型 工资 资本 投资 库存 设备 目标 柔性 成本 质量 按期交货程度 计划与控制 生产控制 质量控制 库存控制
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