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1、第三篇 生产运作系统设计3第五章 产品开发和自制外购决策3第一节 产品开发的技术风险和市场风险3一、新产品的概念51、全新产品。52、换代新产品。63、改革新产品。64、本企业新产品。6二、产品开发的技术风险与市场风险61、产品开发的技术风险与市场风险62、产品开发方式的选择7、独立开发方式7、委托开发方式8、共同研究开发方式83、产品开发的策略8、领先策略8、跟随策略9、低成本策略。9三、产品开发对产品成本的影响91、产品开发速度对产品成本的影响92、产品设计对产品成本的影响10第二节 传统的产品开发过程12一、 产品概念开发阶段131.市场调查132.技术调查13二、前期开发阶段13三、
2、产品设计阶段131、总体设计132、技术设计143、工作图设计14四、工艺设计阶段15（一）、产品的工艺性分析和审查15（二）、工艺方案制定161、工艺方案的内容162、工艺方案的制定16（三）、工艺规程的制定171、工艺规程的作用172、制订工艺规程的原则：171）、技术上的先进性172）、经济上的合理性183）、有良好的劳动条件183，制订工艺规程的原始资料184、制订工艺规程的步骤185、工艺规程文件的格式181）工艺路线卡182）工艺卡193)工序卡194)工艺守则196、典型工艺规程和成组工艺规程191）典型工艺规程202）成组工艺规程20五、生产准备20（一）工艺装备的准备20（二
3、）、产品试制与鉴定211、产品试制与鉴定的程序212、产品试制与鉴定的主要内容：21六、建立生产系统22七、生产阶段22八、服务业的产品设计和过程设计23第三节 设计方案的经济评价25一、设计方案的经济评价25二、 工艺方案的经济评价26第四节 产品开发的新方法28一、并行产品设计方法28二、价值工程方法301、价值工程的定义和公式30（1）价值工程的定义30（2）价值工程的公式312、价值工程的工作程序313、价值工程的功能分析方法32三、计算机辅助设计34一、计算机辅助设计35二、计算机辅助工艺过程设计38四、产品开发的趋势40一、面向可制造性与可装配性的产品设计40二、虚拟制造42第五节
4、 自制与外购决策43一、自制与外购问题的产生44二、自制与外购问题经济评价的准则44三、自制与外购问题的综合评价44四、自制与外购的变化趋势451、纵向一体化452、虚拟公司47第三篇 生产运作系统设计前两篇内容介绍了现代生产运作的基本内容，生产运作战略及系统的概念及其分析方法。本篇将按照生产系统建立的顺序讨论生产运作系统的设计。生产运作系统是基于产品建立起来的。首先根据市场需求进行产品设计，得到有竞争力的产品设计方案；然后还要解决产品由设计到制造的实现过程-工艺设计，确定制造工艺过程，所需设备、工装；当设计方案和工艺方案都签字确定后，则要建立具体的生产系统，选定厂址，布置设备；在生产系统开始
5、运行之前还要解决作业设计和劳动标准的建立，以解决系统的人机关系，保证系统的生产效率。第五章 产品开发和自制外购决策 正如在前述企业竞争重点的研究中显示，产品开发速度越来越成为企业的订单赢得要素中重要的一项。新开发的产品和服务往往有比老产品更吸引顾客的功能或价格，或者说这类产品迎合了顾客对高价值产品的追求，因而使企业获得了其它企业所没有的竞争优势。这种竞争优势能够为企业带来相对持久的高额利润，这正是企业不断创新的原动力。基础科学和应用科学的不断发展，为企业创新提供了条件。在生命科学方面，基因科学的进展；在材料科学方面纳米技术和超导技术的应用性进展；在电子技术方面，数字技术对模拟技术的替代，新设备
6、和新技术的不断发展,都为企业创新提供了广阔的空间。经济和社会的发展对企业创新起了推动作用。顾客对产品和服务的需求，已从基本功能的满足向高价值的获得方向转移，这促使企业不断创新。 第一节 产品开发的技术风险和市场风险 例： 1981 年，通用电气公司（ GE ）的家用电器部门的市场份额和利润都在下降。与外国的竞争对手相比，该公司的技术已经过时。例如，该公司制造电冰箱压缩机需要 65 分钟的工时，而在日本和意大利的竞争对手只需 25 分钟。此外， GE 的劳工成本也较高。摆在面前的选择是明显的：要么从日本或意大利购买压缩机，要么设计制造更好型号的压缩机。到 1983 年， GE 决定制造新型的室内
7、用旋转压缩机，同时，也决定投资 1.2 亿美元建一新工厂。GE 并非旋转压缩机技术方面的新手，它发明了这项技术，多年来一直把这项技术应用在空调机上。与普通的往复式压缩机相比，旋转压缩机质量较轻，零件减少了三分之一，而且更节省能源。旋转压缩机占用的空间较少，所以给电冰箱里面提供更大的空间，更好地满足消费者的要求。 一些工程师持反对意见，他们指出旋转压缩机运转起来产生更多的热量，对大多数空调机来说这不是一个问题，因为冷却剂可以把压缩机冷却。但是，在冰箱中，冷却剂流动的速度只有在空调中的十分之一，而且压缩机在一年内比空调运转的时间长四倍。GE 在空调中使用早期的旋转压缩机时遇到了困难。尽管较小型的旋
8、转压缩机消除了缺陷， GE 在较大的设备中还是停止使用旋转压缩机，原因是这些旋转压缩机在相对较热的环境里经常失灵。 GE 的经理们和设计工程师也很关心其他的一些问题。旋转压缩机发出音调比较高的呜呜声，经理们担心这会严重影响顾客对产品的接受。经理们和消费者调查小组的人员就整个问题讨论了许多个小时。新的设计也要求关键的零件工作时能够吻合得相当好，只允许五千万分之一英寸的偏差。以前从来没有大批量生产过如此精密的产品，但是制造工程师们确信他们能够生产出来。他们最后设计出来的压缩机几乎和在空调中使用的一模一样，只有一处作了改动。压缩机中的两个小零件是由粉末金属制成的，而不是像在空调中那样使用淬火钢和铸铁
9、。选择这种材料是因为它能够制成精密度很高的产品，并且降低机加工成本，十多年前，粉末金属就被试用于空调中，但是都失败了。没有以前压缩机设计经验的设计工程师并没有很重视过去的失败。一个顾问建议 GE 和一家在市场上已经推出冰箱压缩机的日本公司合资生产该产品，管理层拒绝了这一建议。空调压缩机的原设计者现已离开 GE ，他提出愿意给 GE 当顾问。GE 没有同意他的请求，并写信告诉他 GE 由足够的技术能力开发这个产品。 1983年， GE 测试了 600个压缩机，没有一个失败。这些压缩机在较高温度和较高压力的环境下不停地运转了两个月， GE 认为这样可以模拟 5 年的运转。GE 通常对新产品进行长期
10、的实地测试。GE 原来计划在实地对模型进行两年测试，由于要完成这一项目的时间很紧，测试时间减少为 9个月。拆下并检查零件的技术员认为这些零件不太正常。马达的一些部位变色了，表明热量过大。轴承被磨损了，看来过高的热量破坏了润滑油。技术员的上司没有把这些发现放在心上，也没有报告给上一级的管理人员。另一个评估测度结果的顾问认为检测可能有问题，因为在两年时间里只有一个产品失灵，并建议加重测试的环境强度。这一建议也遭到管理层的拒绝。 到 1986 年，在获董事会批准之后只有两年半，新建的工厂就以每分钟 10个的速度生产压缩机。到该年年底，工厂就生产了一百多万个这样的产品。产品的市场份额猛增，看来新推出的
11、冰箱将大功告成。但是在 1987 年 7 月，第一台压缩机坏了。不久，从波多黎格也传来了产品失灵的报告。到 9 月，家用电器部门知道他们出了大问题。到 12 月，工厂停止制造这种压缩机。直到 1988 年才诊断出问题在于两个粉末金属制件过分磨损，烧光了润滑油。仅在 1989 年一年旋转压缩机带来的损失就达 4.5 亿美元。到了 1990 年中， GE 自愿给顾客替换了将近 110 万个压缩机，换上去的压缩机是从 6个供应商那里购买的，其中5个供应商来自国外。 产品开发可以使企业得到相对持久的高额利润，但利益和风险是同在的，这反映了产品开发的投资性。据估计，每研究 500 多个产品只有 25 项
12、能推上市场，而这 25 项产品中只有 1个可能获得经济上的成功，这一个成功开发的产品可能是近 2000个设想中的一个（图5-1）。我们可从每年的专利申报数和专利产品的成功开发中不难得到这样的结论。图5-1 产品设想和成功开发的产品之间的数量关系由此可见，对于这样的一种高风险性的投资，必须深入研究，以规避投资风险，取得较大收益。 一、新产品的概念产品开发包括两方面内容：新产品开发和新技术开发。由于市场的变化和技术的发展，企业老产品和旧的生产技术不断进入成熟期和衰退期，如果不能不断开发新产品或应用新技术，企业就无法适应市场得以生存。新产品的开发和新技术的应用对生产运作带来的挑战是：不断地设计新产品
13、及适应新产品生产的生产运作系统。如果生产运作系统不能以有竞争力的效率不断更新，企业的生命就会终结。新产品的开发离不开技术的支持，而新技术往往可以为产品提供更高的质量和更低的成本保证。随着技术进步速度的加快，技术和设备的寿命周期和产品的寿命周期一样，也在日益缩短。因此，企业也需不断地开发、改进和采用新技术，以适应新产品开发和原产品提高质量、降低成本的需要。可以说，新技术和新产品开发是相辅相成，缺一不可的。产品开发中的新产品概念不只是指用新方法、新技术、新材料、新工艺所生产的市场上未有的产品，而是指所有能给消费者带来新的需求满足或能给企业带来新利益的产品（俗称形成卖点）。根据新产品的技术革新程度可
14、分为：全新产品 、换代新产、改革新产品 、本企业新产品。1、全新产品。指采用新原理、新技术和新材料研制出来的市场上从未有过的产品。一般是伴随着重大科技成果的出现而产生的，如首次推出的汽车、飞机、电子计算机等。对于这一类型的新产品，消费者要根本改变原有的消费习惯，故接受相对困难；企业的投入要大、成功可能性却很小，但开发一旦成功，则能带来很大的经济收益。2、换代新产品。指基本功能不变，但采用了新材料，新技术，使产品的性能有较大的提高。如黑白电视机到彩色电视机再到高清晰彩色电视机，半自动洗衣机到全自动洗衣机，这一类型的新产品，其技术含量较高，是在原有的产品基础上发展起来的，因此它是企业进行新产品开发
15、、提高竞争力的重要形式。3、改革新产品。指在旧产品基础上，基本功能不变，但产品的辅助功能，或外观、或形状发生变化。如给汽车配置空调，改变自行车的颜色或外观。对于这种类型的新产品，消费者不需太大改变消费习惯、易接受；企业投入小、风险小，但效益也相对小。4、本企业新产品。即指对本企业来说是新的，但对市场来说并不新的产品。但通常企业不会完全仿照市场上的已有产品，而是在造型、外观、零部件等方面作部分改动或改进后推出市场。 二、产品开发的技术风险与市场风险一九九三年九月，留美学者姜万勐、孙燕生将MPEG(图象解压缩)技术应用到音像新产品上，制造出世界上第一台VCD，并斥资在安徽建立万燕电子系统有限公司。为中国人开启了家庭影视的时代。 一九九四年，万燕批量生产VCD，初期由于片源不配套，使VCD在市场发展上停滞了很长的一段时间。一九九五年，盗版CD和VCD大量在中国沿海城镇出现。中国消费者开始接受并熟悉VCD这一新生事物。 一九九六年开始到一九九七年，中
