结构工程师培训资料讲解

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1、产品设计开发理念、方法与模式 目录 第一章 产品设计开发理念 第二章 产品设计开发的方法与模式 第一节 产品设计开发的PACE流程（1986） 第二节 六西格玛设计(DFSS)(1987) 第三节 汽车行业产品设计开发模式(APQP)(1995) 第三章 产品设计开发所使用的工具 第一节 KANO模式 第二节 质量功能展开(QFD) 第三节 潜在失效模式及后果分析(DOE) 附录：产品设计开发有关术语 参考文献 培训复习题 第一章 产品设计开发的理念 第一章 产品设计开发的理念 1.什么是新产品开发 新产品开发是指从研究、选择适应市场需要的产品开始，到产品设计、制造过 程设计，直到投入正常生产

2、的一系列决策过程。从广义而言，新产品开发既包括新 产品的研制也包括原有老产品改进与换代。新产品开发是企业研究与开发的重点内 容，也是企业生存和发展的战略核心之一。 2.新产品开发的分类 为了便于对新产品开发进行分析研究，可以从多个角度进行分类。 按新产品创新程度分类 a)全新新产品。是指利用全新的技术和原理生产出来的产品。 b)改进新产品。是指在原有产品的技术和原理的基础上，采用相应的改进技术 ，使外观、性能有一定进步的新产品。 c)换代新产品。采用新技术、新结构、新方法或新材料，在原有技术基础上有 较大突破的新产品。 第一章 产品设计开发的理念 按新产品所在地的特征分类 a)地区或企业新产品

3、。指在国内其他地区或企业已生产，但本地区或本企业初次 生产和销售的产品。 b)国内新产品。指在国外已经试制成功，但国内尚属首次生产和销售的产品。 c)国际新产品。指在世界范围内首次研制成功，并投入生产和销售的产品。 按新产品的开发方式分类 a)技术引进新产品。是直接引进市场上已有的成熟技术制造的产品，这样可以避 开自身开发能力较弱的难点。 b)独立开发新产品。是指从顾客所需要的产品功能出发，探索能够满足功能需求 的原理和结构，结合新技术、新材料的研究，独立开发制造的产品。 c)混合开发的新产品。是指在新产品的开发过程中，既有直接引进的部分，又有 独立开发的部分，是将两者有机结合在一起而制造出的

4、新产品。 第一章 产品设计开发的理念 3.新产品开发的方向 企业开发新产品，是把有限的人、财、物有效地分配在急需的开发项目上，使新 产品开发取得最佳效果，关键在于准确地确定新产品开发方向。由于市场竞争日益激 烈，消费需求日益多样化和个性化，新产品开发呈现出多能化、系列化、复合化、智 能化、艺术化等发展趋势。 企业在选择新产品开发方向时应考虑以下几点： a)考虑产品性质和用途。在进行新产品开发前，应充分考察同类产品和相应的替 代产品的技术含量和性能用途，确保所开发产品的先进性或独创性，避免“新”产品 自诞生之日起就被市场淘汰。 b)考虑产品价格和销售量。系列化产品成本低，可以低价出售增加销售量，

5、但是 系列化产品单调，也可能影响销售量。因此，对系列化、多样化产品以及价格、销售 之间的关系，要经过调查研究再加以确定。 第一章 产品设计开发的理念 c)充分考虑消费者需求变化速度和变化方向。随着人们物质生活水平的提高，消 费者的需求呈多样化趋势，并且变化速度很快。而开发一样新产品需要一定的时间， 这个时间一定要比消费者需求变动的时间短，才能有市场，才能获得经济效益。 d)企业产品创新满足市场需求的能力。曾经代表中国民族通信旗帜的巨龙、大唐 、中兴、华为四家企业，面对的市场机会差不多，起步差不多，但经过三四年时间， 华为、中兴已远走在了前面，巨龙则几乎退出了通信市场。而决定四家企业差距的最 关

6、键因素就是各自推向市场的产品包含的产品和技术创新的能力。 e)企业技术力量储备和产品开发团队建设。 第一章 产品设计开发的理念 4.新产品开发的基本方式 企业开发新产品，选择合适的方式很重要。选择得当，适合企业实际，就能少承 担风险，易获成功。一般有独创方式、引进方式、结合方式和改进方式四种。 a)独创方式。从长远考虑，企业开发新产品最根本的途径是自行设计、自行研制 ，即所谓独创方式。采用这种方式开发新产品，有利于产品更新换代及形成秋娥的技 术优势，也有利于产品竞争。自行研制、开发产品需要企业建立一支实力雄厚的研发 队伍、一个深厚的技术平台和一个科学、高效率的产品开发流程。 b)引进方式。技术

7、引进是开发新产品的一种常用方式。企业采用这种方式可以很 快地掌握新产品制造技术，减少研制经费和投入的力量，从而赢得时间，缩短与其它 企业的差距。但引进技术不利于形成企业的技术优势和企业产品的更新换代。 第一章 产品设计开发的理念 c)改进方式。这种方式是以企业的现有产品为基础，根据用户的需要，采取改变 性能、交换型式或扩大用途等措施来开发新产品。采用这种方式可以依靠企业现有 设备和技术力量，开发费用低，成功把握大。但是，长期采用改进方式开发新产品 ，会影响企业的发展速度。 d)结合方式。结合方式是独创与引进相结合方式。 第一章 产品设计开发的理念 5.新产品开发的意义 新产品开发可以成为竞争优

8、势的源泉， 新产品开发可以加强战略优势； 新产品开发能够增强企业形象； 新产品开发有利于保持企业研究开发能力； 新产品开发可以充分利用生产和经营资源； 新产品开发可以提高品牌权益； 新产品开发可以影响人力资源。 第一章 产品设计开发的理念 6.新产品开发的程序 新产品开发是一项极其复杂的工作，从根据用户需要提出设想到正式生产产品 投放市场为止，其中经历许多阶段，涉及面广、科学性强、持续时间长，因此必须按 照一定的程序开展工作，这些程序之间互相促进、互相制约，才能使产品开发工作协 调、顺利地进行。产品开发的程序是指从提出产品构思到正式投入生产的整个过程。 由于行业的差别和产品生产技术的不同特点，

9、特别是选择产品开发方式的不同，新产 品开发所经历的阶段和具体内容并不完全一样。 现以加工制造装配性质企业的自行研制产品开发方式为对象，来说明新产品开 发需要经历的各个阶段。 第一章 产品设计开发的理念 （一）调查研究阶段 发展新产品的目的，是为了满足社会和顾客的需要。顾客的要求是新产品开发选 择决策的主要依据，为此必须认真作好调查研究工作。这个阶段主要是提出新产品构 思以及新产品的原理、结构、功能、材料和工艺方面的开发设想和总体方案。 （二）新产品开发的构思创意阶段 新产品开发是一种创新活动，产品创意是开发新产品的关键。在这一阶段，要根 据社会调查掌握的市场需求以及企业本身条件，充分考虑顾客的

10、使用要求和竞争对手 的动向，有针对性地提出开发新产品的设想和构思，产品创意对新产品能否开发成功 有至关重要的意义和作用。 第一章 产品设计开发的理念 企业新产品开发构思创意主要来自三个方面： （1）来自顾客。企业着手开发新产品，首先要通过各种渠道掌握顾客的需求， 了解顾客在使用老产品过程中有哪些改进意见和新的要求，并在此基础上形成新产 品开发创意。 （2）来自本企业职工。特别是销售人员和技术服务人员，他们经常接触顾客， 顾客对老产品的改进意见与需求变化他们都比较清楚。 （3）来自专业研发人员。研发人员具有比较丰富的专业理论和技术知识，要鼓 励他们发扬这方面的专长，为企业提供新产品开发的创意。此

11、外，企业还要通过情 报部门、工商管理部门、外贸等渠道，征集新产品的开发创意。 第一章 产品设计开发的理念 新产品创意包括三个方面的内容：产品构思、构思筛选和产品概念的形成。 （1）产品构思。产品构思是在市场调查和技术分析的基础上，提出新产品的构 想或有关产品改进的建议。 （2）构思筛选。并非所有的产品构思都能发展成为新产品。有的产品构思可能 很好，但与企业的发展目标不符合，也缺乏相应的资源条件；有的产品构思可能本 身就不切实际，缺乏开发的可能性。因此，必须对产品构思进行筛选。 (3)产品概念的形成。经过筛选后的构思仅仅是设计人员或管理者头脑的概念， 离产品还有相当的距离。还需要形成能够为消费者

12、接受的、具体的产品概念。产品 概念的形成过程实际上就是构思创意与消费者需求相结合的过程。 第一章 产品设计开发的理念 （三）新产品设计阶段 产品设计是指从确定产品设计任务书起到确定产品结构为止的一系列技术工作 的准备和管理，是产品开发的重要环节，是产品生产过程的开始，必须严格遵守“ 三段设计”程序。 （1）初步设计阶段。这一般是为下一步技术设计作准备。这一阶段的主要工作 就是编制设计任务书，提出体现产品合理设计方案的改进性和推荐性意见，经上级 批准后，作为新产品技术设计的依据。它的主要任务在于正确地确定产品最佳总体 设计方案、设计依据、产品用途及使用范围、基本参数及主要技术性能指标、产品 工作

13、原理及系统标准化综合要求、关键技术解决办法及关键元器件，特殊材料资源 分析、对新产品设计方案进行分析比较，运用价值工程，研究确定产品的合理性（ 包括消除剩余功能）及通过不同结构原理和系统的比较分析，从中选出最佳方案等 。 第一章 产品设计开发的理念 （2）技术设计阶段。技术设计阶段是新产品的定型阶段。它是在初步设计的基 础上完成设计过程中必须的试验研究（新原理结构、材料元件工艺的功能或模具试 验），并写出试验研究大纲和研究试验报告；作出产品设计计算书；画出产品总体 尺寸图、产品主要零部件图并校准；运用价值工程，对产品中造价高的、结构复杂 的、体积笨重的、数量多的主要部件的结构、材质精度等选择方

14、案进行成本与功能 关系的分析，并编制技术经济分析报告；绘出各种系统原理图；提出特殊元件、外 购件、材料清单；对技术任务书的某些内容进行审查和修正；对产品进行可靠性、 可维修性分析。 （3）工作图设计阶段。工作图设计的目的，是在技术设计的基础上完成供试制 （生产）及随机出厂用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准 规定和指导性文件的规定，设计绘制各项产品工作图。 第一章 产品设计开发的理念 （四）新产品试制与评价鉴定阶段 新产品试制阶段又分为样品试制和小批试制阶段。 a.样品试制阶段。它的目的是考核产品设计质量，考验产品结构、性能及主要工 艺，验证和修正设计图纸，使产品设计基本定型

15、，同时也要验证产品结构工艺性，审 查主要工艺上存在的问题。 b.小批试制阶段。这一阶段的工作重点在于工艺准备，主要目的是考验产品的工 艺，验证它在正常生产条件下（即在生产车间条件下）能否保证所规定的技术条件、 质量和良好的经济效果。 试制后，必须进行鉴定，对新产品从技术上、经济上作出全面评价。然后才能得 出全面定型结论，投入正式生产。 （五）生产技术准备阶段 在这个阶段，应完成全部工作图的设计，确定各种零部件的技术要求。 第一章 产品设计开发的理念 （六）正式生产和销售阶段 在这个阶段，不仅需要作好生产计划、劳动组织、物资供应、设备管理等一系 列工作，还要考虑如何把新产品引入市场，如研究产品的

16、促销宣传方式、价格策略 、销售渠道和提供服务等方面的问题。新产品的市场开发既是新产品开发过程的终 点，又是下一代新产品再开发的起点。通过市场开发，可确切地了解开发的产品是 否适应需要以及适应的程度；分析与产品开发有关的市场情报；可为开发产品决策 、为改进下一批（代）产品、为提高开发研制水平提供依据，同时还可取得有关潜 在市场大小的数据资料。 第一章 产品设计开发的理念 7.新产品开发的策略 新产品的开发是企业产品策略的重要组成部分。新产品开发的主要策略有： a.领先策略 这种策略就是在激烈的产品竞争中采用新原理、新技术、新结构优先开发出全 新产品，从而先入为主，领略市场上的无线风光。这类产品的开发多从属于发明创 造范围，采用这种策略，投资数额大，科学研究工作量大，新产品实验时间长。 b.超越自我策略 这种策略的着眼点不在于眼前利益而在于长远利益。这种暂时放弃一部分眼前 利益、最终以更新更优的产品去获取更大利润的经营策略，要求企业有长远的“利 润观”理念，要注意培育潜在市场，培养超越自我的气魄和勇气，不仅如此，更需 要有强大的技术作后盾