产品开发与技术选择(PPT40页)
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第三章 产品开发与技术选择
第一节 产品开发与技术选择的意义 第二节 产品设计与开发阶段 第三节 生产流程设计与选择 第四节 并行工程
第一节 产品开发与技术选择的意义
➢一、为什么要进行产品开发/服务设计？ ➢二、现代企业的研究与开发（R&D）
一、为什么要进行产品开发/服务设计？
➢（一）企业竞争之需要 ➢（二）产品更新换代之需要 ➢（三）满足客户之需要 ➢（四）企业持续发展之需要
❖由学生讨论举例讲解
一个简单的原理
➢需要决定产品/服务！ ➢产品/服务决定生产系统/服务系统！！
—— 一个糟糕的产品/服务设计会让 生产系统/服务系统没有回天之力
• 园珠笔漏油！ • 银行卡不能使用！！
产品/服务设计与成本、质量、效率的关系
资料一
成本
70%
成本决定因素 实际成本消耗
36%
40%
20%
总结：从数控机床到CIM，集成化程度提高，柔性提高； 统称为柔性自动化。既有自动化生产的大规模，又 有单件生产的柔性，目前柔性还比较有限。
多一个零部件，就多一次组装
➢所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计 和工艺（设计）！！！
换一种陶土
二、现代企业的研究与开发（R&D）
（一）研究与开发的类型 （research and development）
基础研究（创建） 应用研究（应用） 技术开发（转换）
（二）新产品的分类
➢改进产品 ➢换代产品 ➢创新产品
➢二．重复性加工（大量生产）：福特的T型车 组装线，自动洗车房，大批量完全相同产品 或服务逐个通过生产线，高度专业化的设备， 价格很贵——需要大批量生产摊低成本。
三．间歇式加工（成批生产）：如多 种饮料灌装，每批产品规格不同， 设备可针对产品规格进行调整，批 量ຫໍສະໝຸດ Baidu常小于重复性加工。通用设备
四．工艺专门化生产（单件生产）： 每件（或每几件）产品要求不同， 加工路线不同，产量通常很小。非 标设备生产、通用设备。
➢ 2、可编程自动化：数控机床（NC）：通用设备、可 调整、程序+计算机+加工设备；
➢ 3、制造单元：由一台或几台数控机床组织，能加 工一组相似的零件；
➢ 4、FMS：计算机+自动物料传送装置+自动化加工设 备，能生产一组相似的产品；
➢ 5、CIM：计算机控制着从接到定单到交货的全部环 节，人的作用：编程、监控运行；
➢ 在决定是否外包时，应考虑以下因素： ▪ 1、是否已有生产能力、专业技能； ▪ 2、质量：专业厂质量更可靠，委托方不易直接控制； ▪ 4、需求是否稳定； ▪ 5、综合成本：生产成本+运输成本+交易费用； ▪ 6、拆衷方案：部分自制、部分外包--柔性。
案例：自制还是外包？
➢ A公司，年产彩电12万台，JIT方式生产，零部件库存 仅2天的用量。电视机壳外包给B公司。附近只此一家 注塑厂。每月为A公司生产1次，然后2天一发货。某 日，A公司发现库存的机壳不合格，B公司重新送货， 亦不合格，导致A公司停产！
6%
7%
18% 3%
设计阶段
制造阶段
材料采购
其它
生产成本的决定因素及实际消耗构成（福特）
资料二
➢Sohlennius对波音公司的研究表明，产品成 本的83%由设计阶段决定，而这一阶段本身 的费用仅占产品全部成本的7%！
某房地产项目的环境设计
➢Sun认为，制造生产率的70%-80%是在（产品） 设计和工艺阶段决定的！！
（三）产品开发的压力
➢投入费用较高 ➢开发成功率低 ➢适销风险较大
第二节 产品设计与开发阶段
产品设计过程
产品构思
结构设计
工艺设计
产品功能
产品规格
工艺方案
产品设计的理念
➢并行工程：在产品设计阶段就引进制造工程人员
相关概念：制造设计（DFM）、装配设计（DFA）
➢稳健设计：与其控制炉温，不如选合适的陶土！
工艺选择
产能规划 设施装备
布置 工作设计
核心地位——承前启后
工艺选择的几个战略性问题
自制还是外购：需要设计什么？ 采用何种生产方式：成本、速度、柔性 哪里用机器OR用人：成本、速度、柔性
自制或外购的选择
➢ 企业通常从事其核心产品的生产或最终产品的组装。 某些非核心部件的生产，物流等辅助功能则可以考虑 外包。
工艺设计过程
工艺设计过程是指按照产品设计的要求，对形成产 品的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备 的安排和规划。
零件图
决定加工毛坏 （材料和尺寸）
选择机床
制定加工工艺
选定加工条件 制定加工工艺 选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
工艺选择 在运作系统设计中的地位
需求预测 产品设计 技术预测
总图 系统图 明细表 说明书
工作图样 技术文件
服务设计的特殊性
➢连续的服务 ➢纯粹的服务
▪ 没有产品——顾客通过人员、设施、流程感受价值 ▪ 服务过程亦消费过程—无间断服务，没时间纠错 ▪ 没有存货——规划好服务能力！ ▪ 顾客在现场——流程、规范，别掉链子 ▪ 技术含量—人员、设施、流程、成本是核心竞争力 ▪ 方便顾客——选址
自动化问题
一、是否实行自动化——自动化的特点： 机器代替人。
➢1、机器不会厌倦、产品质量稳定 ➢2、节约了人工成本，但固定成本高，
需要很大的产量来分摊成本 ➢3、可调整性差，但在逐渐提高 ➢4、没有创造性
二、采用何种自动化—自动化的类型
➢ 1、固定型自动化：20世纪初的福特：专门化设备、 低柔性、大批量生产、低成本高质量；
➢ 五种解决意见： 1、A公司增加库存水平； 2、要求B公司改为JIT方式； 3、多找几家供应商； 4、A公司自已生产机壳； 5、还用B公司，但每月1次派质检员到A公司。
你认为哪种方案好？有第6方案吗？
生产方式的选择
➢生产方式的选择，取决于产品的标准化程度 和产量。
➢一．连续加工：石化的分馏，电力供应，相 同的产品连续地通过生产线，高度专业化的 设备，价格很贵，需要大批量生产摊低成本。
相关概念：品质工程
➢拆装设计：（DFD）没出生时就得要考虑再生！
相关概念：再制造、再循环
➢模块化设计：有助于增加生产系统的柔性
相关概念：计算机辅助设计（CAD）
结构设计过程
结构设计过程：从明确设计任务开始到确定产品 具体结构为止。
总体设计
技术设计
工艺图设计
产品性能 设计原则 技术参数 设计方案
第一节 产品开发与技术选择的意义 第二节 产品设计与开发阶段 第三节 生产流程设计与选择 第四节 并行工程
第一节 产品开发与技术选择的意义
➢一、为什么要进行产品开发/服务设计？ ➢二、现代企业的研究与开发（R&D）
一、为什么要进行产品开发/服务设计？
➢（一）企业竞争之需要 ➢（二）产品更新换代之需要 ➢（三）满足客户之需要 ➢（四）企业持续发展之需要
❖由学生讨论举例讲解
一个简单的原理
➢需要决定产品/服务！ ➢产品/服务决定生产系统/服务系统！！
—— 一个糟糕的产品/服务设计会让 生产系统/服务系统没有回天之力
• 园珠笔漏油！ • 银行卡不能使用！！
产品/服务设计与成本、质量、效率的关系
资料一
成本
70%
成本决定因素 实际成本消耗
36%
40%
20%
总结：从数控机床到CIM，集成化程度提高，柔性提高； 统称为柔性自动化。既有自动化生产的大规模，又 有单件生产的柔性，目前柔性还比较有限。
多一个零部件，就多一次组装
➢所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计 和工艺（设计）！！！
换一种陶土
二、现代企业的研究与开发（R&D）
（一）研究与开发的类型 （research and development）
基础研究（创建） 应用研究（应用） 技术开发（转换）
（二）新产品的分类
➢改进产品 ➢换代产品 ➢创新产品
➢二．重复性加工（大量生产）：福特的T型车 组装线，自动洗车房，大批量完全相同产品 或服务逐个通过生产线，高度专业化的设备， 价格很贵——需要大批量生产摊低成本。
三．间歇式加工（成批生产）：如多 种饮料灌装，每批产品规格不同， 设备可针对产品规格进行调整，批 量ຫໍສະໝຸດ Baidu常小于重复性加工。通用设备
四．工艺专门化生产（单件生产）： 每件（或每几件）产品要求不同， 加工路线不同，产量通常很小。非 标设备生产、通用设备。
➢ 2、可编程自动化：数控机床（NC）：通用设备、可 调整、程序+计算机+加工设备；
➢ 3、制造单元：由一台或几台数控机床组织，能加 工一组相似的零件；
➢ 4、FMS：计算机+自动物料传送装置+自动化加工设 备，能生产一组相似的产品；
➢ 5、CIM：计算机控制着从接到定单到交货的全部环 节，人的作用：编程、监控运行；
➢ 在决定是否外包时，应考虑以下因素： ▪ 1、是否已有生产能力、专业技能； ▪ 2、质量：专业厂质量更可靠，委托方不易直接控制； ▪ 4、需求是否稳定； ▪ 5、综合成本：生产成本+运输成本+交易费用； ▪ 6、拆衷方案：部分自制、部分外包--柔性。
案例：自制还是外包？
➢ A公司，年产彩电12万台，JIT方式生产，零部件库存 仅2天的用量。电视机壳外包给B公司。附近只此一家 注塑厂。每月为A公司生产1次，然后2天一发货。某 日，A公司发现库存的机壳不合格，B公司重新送货， 亦不合格，导致A公司停产！
6%
7%
18% 3%
设计阶段
制造阶段
材料采购
其它
生产成本的决定因素及实际消耗构成（福特）
资料二
➢Sohlennius对波音公司的研究表明，产品成 本的83%由设计阶段决定，而这一阶段本身 的费用仅占产品全部成本的7%！
某房地产项目的环境设计
➢Sun认为，制造生产率的70%-80%是在（产品） 设计和工艺阶段决定的！！
（三）产品开发的压力
➢投入费用较高 ➢开发成功率低 ➢适销风险较大
第二节 产品设计与开发阶段
产品设计过程
产品构思
结构设计
工艺设计
产品功能
产品规格
工艺方案
产品设计的理念
➢并行工程：在产品设计阶段就引进制造工程人员
相关概念：制造设计（DFM）、装配设计（DFA）
➢稳健设计：与其控制炉温，不如选合适的陶土！
工艺选择
产能规划 设施装备
布置 工作设计
核心地位——承前启后
工艺选择的几个战略性问题
自制还是外购：需要设计什么？ 采用何种生产方式：成本、速度、柔性 哪里用机器OR用人：成本、速度、柔性
自制或外购的选择
➢ 企业通常从事其核心产品的生产或最终产品的组装。 某些非核心部件的生产，物流等辅助功能则可以考虑 外包。
工艺设计过程
工艺设计过程是指按照产品设计的要求，对形成产 品的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备 的安排和规划。
零件图
决定加工毛坏 （材料和尺寸）
选择机床
制定加工工艺
选定加工条件 制定加工工艺 选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
工艺选择 在运作系统设计中的地位
需求预测 产品设计 技术预测
总图 系统图 明细表 说明书
工作图样 技术文件
服务设计的特殊性
➢连续的服务 ➢纯粹的服务
▪ 没有产品——顾客通过人员、设施、流程感受价值 ▪ 服务过程亦消费过程—无间断服务，没时间纠错 ▪ 没有存货——规划好服务能力！ ▪ 顾客在现场——流程、规范，别掉链子 ▪ 技术含量—人员、设施、流程、成本是核心竞争力 ▪ 方便顾客——选址
自动化问题
一、是否实行自动化——自动化的特点： 机器代替人。
➢1、机器不会厌倦、产品质量稳定 ➢2、节约了人工成本，但固定成本高，
需要很大的产量来分摊成本 ➢3、可调整性差，但在逐渐提高 ➢4、没有创造性
二、采用何种自动化—自动化的类型
➢ 1、固定型自动化：20世纪初的福特：专门化设备、 低柔性、大批量生产、低成本高质量；
➢ 五种解决意见： 1、A公司增加库存水平； 2、要求B公司改为JIT方式； 3、多找几家供应商； 4、A公司自已生产机壳； 5、还用B公司，但每月1次派质检员到A公司。
你认为哪种方案好？有第6方案吗？
生产方式的选择
➢生产方式的选择，取决于产品的标准化程度 和产量。
➢一．连续加工：石化的分馏，电力供应，相 同的产品连续地通过生产线，高度专业化的 设备，价格很贵，需要大批量生产摊低成本。
相关概念：品质工程
➢拆装设计：（DFD）没出生时就得要考虑再生！
相关概念：再制造、再循环
➢模块化设计：有助于增加生产系统的柔性
相关概念：计算机辅助设计（CAD）
结构设计过程
结构设计过程：从明确设计任务开始到确定产品 具体结构为止。
总体设计
技术设计
工艺图设计
产品性能 设计原则 技术参数 设计方案