产品与服务设计及过程选择

产量
自动流水线
虚拟工厂(Virtual Factory)
❖ 采用可以快速重构的生产单元构成的扁平 组织结构，以分布式的协同工作代替金字 塔式的多层管理结构。生产活动不是在一 个中心工厂进行，而是由多地点的、作为 战略联盟一部分的供应商和合作伙伴企业 完成。
过程流程设计
❖ 装配图(Assembly drawing) ❖ 装配程序图(Assembly chart) ❖ 产品结构清单(Bill of Material, BOM) ❖ 加工路线图(Operation and route sheet) ❖ 流程程序图(Process Flow Chart)
1. 在产品使用中,该部件与其它已装配的部件 间是否有相对的运动？
2. 该部件是否必须使用不同的原材料或与已 装配部件分离?
3. 在调整与维修时，零部件是否与其它零部 件相分离?
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生产过程选择与设计
预测
生产能力规划
产品/服务设计 技术进步
生产过程 选择
设施与设备 设施布置
工作设计
基本过程选择
❖ 转化过程（Conversion） ❖ 制造过程（Fabrication） ❖ 装配过程（Assembly） ❖ 测试过程（Testing）
缩短面世时间 降低成本 提高质量和可靠性
设计小组
市场、生产、工程技术 供应商、销售商、消费者 法律顾问、财会人员、保险专家
面向顾客的产品设计
❖ 质量功能部署(QFD--Quality Function Deployment)是在产品开发过程进行系统 化计划和决策的方法。它要求在产品开发 和实施过程中能够始终贯穿用户的声音。
机器 时间 工具
流程表符号
作业符号，表示加工活动。 检验符号，表示检查活动。 转运符号，表示人员或物品的移动 D 延迟符号，表示人员或物品等待 下一活动。 储存符号。
产品设计和制造的全球化
❖ 合资经营 ❖ 战略合作伙伴 ❖ 全球产品设计战略
产品设计与过程选择（服务）
❖ 服务的性质
对服务的概括与服务的类型
高
l低纵向一体化 l高资源柔性 l高顾客参与 l低资本密集度
l高纵向一体化 l低资源柔性 l低顾客参与 l高资本密集度
低 低
工艺定位策略
大型 项目
批量 生产
中间策略
流水线 生产
产品定位策略
流程式 生产
产量
高
不同自动化技术与产量和品种的关系
品种
数控机床 通用设备
成组技术 制造单元
柔性制造 系统
批量生产线
产品结构图(BOM)
Packaged Hand-vac
Upholstery tool
Crevice tool
Hand-vac
Dusting tool
Package
Forward housing assembly
Screw & lock washer
assembly
Rear housing assembly
QFD
❖ 过程选择 ❖ 过程流设计 ❖ 过程分析（Process Analysis） ❖ 产品设计与开发的全球化
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产品设计
选定原材料 确定产品或部件大小和公差范围 确定产品外形 设定性能规格
设计过程的不同阶段
产品创意的产生
– 产品概念
可行性研究
– 产品性能的规格
初步设计
– 原形
最终设计
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过程流程结构
❖ 指一个工厂如何利用上述一个或多个基本 过程技术组织物流。四种主要过程流程：
❖ 工艺专门化生产(Job shop) ❖ 批量生产(Batch) ❖ 装配或大量生产(Assembly or Mass Line) ❖ 连续流程(Continuous Flow)
生产过程选择与品种和产量的关系
❖ 服务策略： 核心与优势 ❖ 顾客接触 ❖ 服务蓝图 ❖ 故障预防措施 ❖ 服务承诺 ❖ 设计优秀的服务系统的特征
服务设计
说明顾客想经历什么
– 物质的内容 – 感觉上的受益 – 心理上的受益
高 工艺定位策略
大型 项目
批量 生产
中间策略
顾客定制程度
低 低
流水线 生产
产品定位策略
流程式 生产
产量
高
两个过程的损益平衡分析
总成本
过程2：专用设备 损益平衡点
F2 F1
过程1：通用设备
产量
自制/外购的损益平衡分析
总成本
自制
பைடு நூலகம்
损益平衡点
F2 F1
外购 产量
生产过程决策问题与产量的关系
生产过程选择
– 最终产品设计说明书
生产过程规划
– 制造说明书
产品创意 的产生
产品设计过程
可行性 研究
产品 可行 可行吗？
不可行
初始 设计
最终 设计
产品原型
生产过程 规划
设计和制造 技术规格
制造
Ch 5 - 7
同步工程
❖ 同步工程是指产品设计的不同功能以团 队形式同时进行开发，团队成员之间存 在一种开放和交互式的沟通。其目的在 于：
价值分析/价值工程 (VA/VE)
❖ 其用于简化产品与工艺过程，在满足顾 客要求的前提下，以更低的成本达到相 同或更好的水平
该部件是否有不必要的功能？ 两个或多个部件是否能合并? 能减少重量吗? 有无可删除的非标准件?
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面向可制造与装配设计(DFMA)
❖ DFMA带来的最大改进是通过减少部件 数目进而简化产品。
旋塞装配程序图（部分）
卡环 4
垫圈，弹簧 5 6 铆钉 (2)
SA-2
A-2
制动弹簧 7
A-5
装配作业
检验
产品结构清单(无结构的)
编号 1 2 3 4 5 6
部件号 51292 51284 52043 51576 51265 51268
部件名称 Outlet end Handle Switch Electric cord Rear housing Motor mounting plate
有效的设计过程
❖ 产品/服务的特性与消费者的需要相配
❖ 以最简单，最节省成本的方式满足消费 者的 需要
❖ 缩短产品/服务设计周期时间
❖ 最大限度地减少生产过程中可能对设计 进行 的改动
产品设计与过程选择（制造业）
❖ 产品设计过程
同步工程（Concurrent Engineering）
❖ 面向顾客的产品设计
加工路线图
部件名称 部件编号 产品 组装号
桌子腿 2410 桌子 437
工序号 10 20 30 40 50
工序摘要 Saw to rough length Plane to size Saw to finished length Measure dimensions Sand
工种 041 043 041 051 052