产品开发与项目管理复习课程

§4 项目管理
对于大型复杂产品，其生产方式一般 采用固定位置布置组织生产。相应的计 划主要是进度计划，即满足规定的交货 期，而数量计划是次要的。控制主要是 对进度、成本和质量等要素的控制。本
节要点：
• 项目的基本概念 • 项目的计划方法
• 网络计划的优化和修改
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一、 基本概念
三、产品生命周期与R&D
在产品生命周期的不同阶段， R&D的内 容、重点及数量都有不同变化。
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§2 产品开发
一、企业技术系统活动 1、产品开发过程与开发方法
产品开 发小组 的职责
创意 市场需求分析
创意来源：技术革新，人口/社会/文化，经济变迁，政治变 动，顾客，供应商、分销商，修理工等
批量生产
工艺专业化生产
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表 产品-工艺矩阵（PPM）
品种差异性
低
物 流
定制产品和服务
半标准化产品 标准化产品 高度标准化产品和
和服务
和服务
服务
连 续 性
低产量
工艺专业化 （项目型单件生产）
中等产量
批量 （小批量生产）
高产量
重复性组装 （批量生产）
高 极高产量
连续流 （大量流水生产）
工人害怕自动化会使他们失业，因而给生产率和士气带 来负面影响。
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2、自动化的3种类型
➢ 固定型。其刚性最强，低成本和高质量是其主要优势，产品 缺少丰富性以及产品、工艺的较大改变需要很高的成本是其只 要缺陷。
➢可编程型。采用包含作业顺序和没一作业具体细节的计算机 程序所控制的高成本通用型设备。改变作业的难易程度由计算 机程序改变的难易程度决定，程序改变时需要一段停工期。它 能够经济地小批量生产较大范围低产量产品。数控机床和工业 机器人是这类自动化的应用。
T
工况数据收集
机床及机器人控制 C
传送控制
A
执行
O
库存控制
装配控制
M
“Y”模型中右
Leabharlann BaiduP T
生产数量、时间 及成本检查
作业分派
设备维修 质量保证
边 是工程链和左边
是管理链。产品开发
C A Q
过程主要体现在“Y”
图3 企业系统结构模型
模型中的工程链的前
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段。
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二、产品开发对生产过程成本的影响
资源: 一切具有现实和潜在价值的东西
自然资源和人造资源，内部资源和外部资源， 有形资源和无形资源
人力和人才(man)、材料(material)、机械 (machine)、资金(money)、信息(message)、科 学技术(method of S&T)及市场(market) 等.<7M>
项目管理作为方法和手段，也是资源。
稳健性设计——田口方法：指那些由于生产或装配的 小变化不会严重影响产品质量的设计；或是由于产品 使用环境的变化而故障率很低的设计。
并行工程（CE）
计算机辅助设计（CAD）
模块化设计
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四、服务设计
1、服务设计与产品设计的区别
➢ 服务设计更重视不触摸因素（如思维的清醒程度、气氛）。 ➢ 服务的创造与传递很多是同时的，这时抢在顾客之前发现 和改正服务中的错误更难。因此，员工培训、流程设计及与 顾客的关系显得特别重要。 ➢ 服务不能有存货，这限制了它的柔性，并使生产能力设计 显得非常重要。 ➢ 服务的高度可见性，给流程设计增加了额外要求。 ➢ 有些服务业进退阻力小，这给服务设计增加了额外压力， 必须进行创新并考虑成本效果。 ➢ 便利性是服务设计的一个主要因素，因此选址对服务设计 很重要。
20%
13% 22% 5% 节约40%
（33%） （22%） （37%） （8%）
并行模型
图3 设计优化对产品上市的影响
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3. 产品成本的决定因素构成及实际成 本消耗构成（图4）
结论： 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。
要有设计特征，进行检查确保服务是可靠和始终 优质的。
系统设计要方便用户，这对自我服务系统更有用。
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服务设计的两个关键点：
服务要求的变化程度；
与顾客接触并卷入传递系统的程度。
它们会影响到服务的标准化或必须定制的程度。
表1
高
的服
变务 中
化要
性求 低
高度
定购 定制 零售店买 电话定购
工艺选择的一个核心概念就是使产品需要和工艺能力相匹配。
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三、自动化
自动化是拥有传感器和控制设备，能够实现自动操作的机器。 工艺设计中的一个关键问题是：是否要实现自动化，实现多大 程度的自动化。
1. 自动化特点
优点：保证质量，降低变动成本，减少人为因素的影响。 缺点：固定成本高，需要高产量来分摊高成本；缺乏柔性；
无 网络购买
高度标准化
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无
低
中
与顾客接触程度
高
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五、质量功能展开（QFD）
QFD是将顾客的要求融入产品或服务开发流程的一种
结构性方法。把顾客的要求（是什么）转化为与产品或服 务有关的技术指标（如何解决）形成一个矩阵（图5）。在 主体矩阵上增加附加特征（如重要性衡量或竞争性评估等） 以拓宽分析范围，这就形成了质量屋（图6）
（为了符合市场要求，这种方法是必不可少的）
功能说明 产品说明 设计审查
市场测试
（产品是如何发挥作用的）
（如何制造的）
如何经济的生产产品，并保证 其质量稳定可靠
可生产性 设计与价 值工程小 组的职责 范围
（该产品是否符合市场要求？）
引入
（交付使用）
成功吗？
（评估）
图3-2 产品开发各阶段
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四、工艺选择与运作战略
工艺选择需要一定的工程专业知识。从长远来看，要雇用 和选拔有管理和技术双重知识的人来从事生产经理的职位。 而从短期来看，经理要与技术专家协作，搞清复杂的工艺设 备和技术的优缺点，最终自己作出决策。
自动化程度增加的一个重要结果是其对企业成本结构的影 响。经理做决策时要谨慎。
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二、运作类型
运作类型反映了“资本的密集程度”，即组 织用以加工产品或提供服务的机器和劳动的组 合。
1. 连续和半连续（重复性）加工。产出的高标准化导致 了生产方式和设备的高标准化。一般来说，这种类型 系统生产的产品是应存货需要而非顾客订单生产的。
2. 间歇式加工。其典型特征是：满足多种加工需求的通 用设备、技术高或技术一般的操作工人以及比多数连 续加工更窄的管理跨度。有两种类型：
产品开发对一个组织能够实现其目标的程 度有战略性的作用。它是影响顾客满意度、产 品质量及生产成本的主要因素。
组织开发产品或服务的原因：
通过提供新产品或服务加强竞争力； 增加营业额和提高利润； 增加工作岗位。
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二、现代企业的研究与开发（R&D）
主要包括： 基础研究 其目的是推动一门学科的知识水 平，而没有任何商业应用目的。 应用研究 目的是实现商业应用。 技术开发研究 目的是将成果转化为有用的 商业用途。
❖ 柔性制造系统（FMS）。由一组包括计算机监控 装置（CPM/CPC），自动物料递送装置（AGV）， 机器人（Robot）以及其它自动化加工设备在内的机 器组成。
❖计算机集成制造（CIM）。是一个运用集成的计 算机系统将众多生产加工活动，包括工程设计、 FMS和产品计划与设计联系在一起的系统。
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2、企业技术系统的构成
企业技术系统是承担技术开发任务的子系统， 属R&D中的技术开发范畴。
计划与控制的管理职能
设计与制造的工程职能
M
订货控制
R
成本估计
P Ⅱ
主生产计划 物料管理
能力需求计划
计划 J
能力调整 任务投放
数据库
产品构思
产品设计
工艺设计
C A
P
NC编程
P
C A D
计划
执行
I
生产控制
NC、CNC和DNC
产品开发与项目管理
本章目标
学习完本章后，你应当了解：
产品寿命周期的概念及其各阶段的特点 产品选择要经过的各个阶段 产品开发系统 价值工程的概念 项目的可行性研究 技术经济分析的方法 大型项目管理的3个阶段 PERT和CPM的分析计算
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§1 新产品开发与企业的R&D
一、产品开发的原因
➢柔性自动化。由可编程自动化转变而来，所用装备的通用程 度比前者低，但其换产时间更少，几乎能允许设备持续运转和 产品灵活变化，而无需生产批量性要求。
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柔性自动化的几种不同形式：
❖ 制造单元。由一台或数台数控机床组成，能够生 产一组相似的部件，这些机器常由自动物料递送装 置连接在一起。
100
80
决策成本
60
40
20
0
概念
消耗成本
设计 检验 工艺规划 生产
图4 产品寿命周期的各个阶段 成本确定的时间
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三、产品设计原则（不同方式）
考虑产品的寿命周期，设计用户需要的产品
制造设计：面向可制造性的设计与装配（DFM/DFA）
再循环设计（DFR）
再制造：指拆卸下旧产品中的某些部件，在新产品中 再度使用。20世纪工业的标志是装配线，21 世工业的 标志可能是拆卸线。
柔性在工艺选择中并不总是最好的选择。柔性的系统和装 备通常更昂贵，而生产效率不如柔性低的装备。在某种情况 下，由于产品处于成熟期，设计变动少，产量稳定，过分的 柔性是不必要的。
决策者选择柔性系统有两条理由：需求多变或者需求存在 着不确定性，两条都可以通过提高预测的准确性来消除。
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2、服务设计法则
服务策略决定服务的性质和重点及目标市场， 也决定了服务设计。服务设计者应根据组织提供 服务的能力、目标市场顾客的要求和期望等信息 设计服务传递系统（即工具、流程、提供服务所 需的全体人员。
遵循一条简单、统一的主题如便利性或速度，有 助于全体人员共同协作。
确定系统能够处理服务要求中的任何预期变化。
一个组织如何进行工艺选择取决于该组织的工艺战略， 其关键点有：
➢自制或外购的选择 ➢资本的密集度 ➢工艺柔性
预测 产品和服务设计
技术变化
工艺选择
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图7 工艺选择与系统设计
生产能力计划 设施和装备 布置 工作设计
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一、自制或外购
这是工艺计划的第一步。一般需要考虑以下因素： 已有生产能力 专业技能 质量。专业工厂提供的产品经常比一个公司自制的 质量要高。当对质量有特殊要求或对质量进行更直 接的控制时，通常企业决定自己生产部件或提供服 务。 需求特性。产品需求较高且稳定，自制更适合。 成本
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2、项目基本属性：
过程的一次性 运作的独特性 目标的确定性 组织的临时性和开放性 成果的不可挽回性
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项目管理定义：项目管理是在项目活动中运用知 识、技能、工具和技术，以满足和超过项目干系 人对项目的需求和期望。
——项目管理就是把各种资源应用于项目，以实 现项目的目标。
对顾客的 求
顾客 重要性
要求
技术要
关系矩阵
相关矩阵 设计要求
顾客
竞争
要求 关系矩阵 性评
估
特殊规格 或目标值
图5 2020/5/11 QFD主体矩阵
图6 质量屋
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六、可靠性
可靠性是衡量在一系列给定条件下，一种 产品、零件或系统执行目标功能的能力。它与 故障常常联在一起。
提高可靠性的方法：
改善零件设计 提高生产和/或装配技术 增加检测 利用备用部件 改善防护维修程序 提高用户受教育程度 改善系统设计
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在产品和服务设计领域的运作战略中， 有4点最有助于提高竞争力：
❖ 加大R&D的投资 ❖ 将某些侧重点从短期行为转向长期行为 ❖ 致力于连续的提高，而不是采用“大爆 炸” 的方法。 好比 “龟兔赛跑” ❖ 努力缩短产品开发周期
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§3 工艺（生产流程）设计
工艺选择是一个组织用来生产产品和提供服务的方法。 它在生产系统设计中的作用（图7）。
1、项目和项目管理的概念及特点
项目定义：项目是为完成某一独特的产品和服务 所做的一次性努力。
项目特点：
一次性——项目有明确的开始时间和结束时间。当项 目目标已经实现，或因项目目标不能实现而项目被终 止时，就意味着项目的结束。
独特性——项目所创造的产品或服务与已有的相似产 品或服务相比较，在有些方面有明显的差别。项目要 完成的是以前未曾作过的工作，所以它是独特的。
1. 产品生命周期的缩短、研制周期的稍长 （图2）
2. 产品开发时间的构成及其优化（图3）
周期时间（年） 5 4 产品平均生命周期
3
2
概详 念细 设设 计计
产品平均开发周期
27%
3%
修改和反复 55%
产量的提升 15%
1
79 80 82 84 86 88 90 92 94
年份
图2 产品的开发周期与生命周期