生产运作管理第四章

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1、第四章 产品开发和技术选择 引言 产品设计与开发阶段 生产流程设计与选择 并行工程 第一节 引言一、21世纪企业产品/服务设计的背景特征（一）新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要（二）技术进步越来越快 （三）用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样 化、个性化的特点 （四）产品研制开发的难度越来越大 （五）可持续开展的要求在这种背景下，企业必须变革传统的大批量生产方式，根据顾客的个性化需求定制产品和服务，即实施 个性化生产。第一节 引言二、新产品/服务开发的重要性 （一）有利于增强企业的市场竞争力 （二）有利于扩大市场份额 （三）适用个性化定制生产的需求 （四）产品更新换代的需要三、产品开

2、发对生产过程成本的影响1.产品开发的时间构成：据统计，产品设计时 间占产品开发时间的近60%（如图）。因此，为缩 短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设 计和工艺设计影响着产品的创新速度。第一节 引言产品开发时间 100%设计时间 55%制造 22%装配 23%第一节 引言2.产品生命周期的缩短：产品的生命周期越来 越短，革新换代越来越快（如图）。实践证明：若 产品生命周期为5年，产品开发时间每延长6个月， 利润就损失1/3。AT&T:电话2年 1年 HP公司：打印机 4.5年 22个月0 5 10 15 20 25化妆品玩具机床食品药品50年前 现在第一节 引言3.产品成本的决定:一般

3、产品成本的70%以上由 设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为 产品成本的6%以下(如图)。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段 制造阶段 材料采购 其它阶段费用成本的决定因素 实际成本消耗第一节 引言此外： （1）产品制造效率的70%80%是在设计和工艺阶段 决定的； （2）所有质量问题40%可以归因于低劣的设计和工 艺。4.结论：企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造 的效率。尤其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。因此，根据管理学中的ABC分类思想，企业技术 活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计是企业快速

4、响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。第一节 引言ABC分类管理法 ： “ABC分类控制法”，又叫“分类管理法”或“重点管理法”。 “ABC分类法”是美国管理学家艾伦莱舍在如何控制你的 时间和生命一书中提出的。他提倡管理者要编制每天的工作 时间表。他认为，任何一位管理者每天都有许多事情要做，但 不是每件事都能办完。领导者要按照每件工作的重要程度不同 ，把每天要做的事情分为A、B、C三类。A类事情是影响全局 而又急办的工作，因而是最重要的工作。B类次之，C类则可 以放一放。 如果A类事情太复杂，或工作量太大，领导者可将全部或 部分A类工作交给别人去办，采用逐点解决或分段解决的办法 去做好它

5、。艾伦莱舍认为，A、B两类事情做好了，就完成了 工作的80%，如果有人打电话来催问C类事情，就可以把这类 事情划为B类，如果有人亲自来询问，则可以把它划为A类。 第一节 引言四、现代企业的研究与开发 （一）研究与开发的分类 基础研究 应用研究 技术开发 “哑铃型”企业：相对于“橄榄型”企业，这类企业将其主要 的工作点和内容集中在研究新技术、建立新标准、开发新产品 上。然后通过将新技术转让给有需求的企业、将新标准以专利 授权的方式授予相关企业、将新产品以合约制造或贴牌生产的 方式给有关企业赚取最大的利润。典型代表有美国的思科和耐 克公司等。比如耐克没有自己的生产制造部门，它的产品是由 全球800

6、多家合约制造商为它专门定制。 （二）新产品的分类 根据新产品与现有产品的创新程度，可分为 改进型产品 换代产品 创新产品第一节 引言（三）新产品开发面临的压力 1、费用高、成功率低、风险大、回报下降 2、新产品失败的原因： 无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利 3、开发动力：技术推动、市场牵引、同行竞争 4、新产品开发的关键：找到需求，用技术实现需求 5、原则：技术与市场匹配3000原始想法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1 2 3 4 5 6 7*产品死亡率：98.2%一、产品构思 1、来源: （1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。 （2）企业外部：经销

7、商、产品许可经营者和发明者 。2、构思模式： （1）市场导向型：来自市场未被满足的需求 （2）技术推动型：来原于技术的推动 （3）其它模式：来源于竞争对手的产品和服务； 供应商；雇员；营销调研公司； 大学、研究所或咨询公司等第二节 产品设计与开发阶段第二节 产品设计与开发阶段二、结构设计过程 产品结构设计包括从明确设计任务开始，到确定 产品的具体结构为止的一系列活动，是企业生产活动 中的重要环节。 产品的设计阶段决定了产品的性能、质量和成本 ，因此，产品的设计阶段决定了产品的前途和命运， 一旦设计错误或设计不合理，将导致产品的先天不足 ，工艺和生产上的一切努力都将无济于事。 为了保证设计质量，

8、缩短设计周期，降低设计费 用，产品设计必须遵循科学的设计程序，一般分为总 体设计、技术设计和工作图设计。第二节 产品设计与开发阶段三、工艺设计过程 工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出把 原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消 耗、设备和工艺装备需求等的说明。包括： （一）产品图纸的工艺分析和审查 （二）拟定工艺方案 （三）编制工艺规程 （四）工艺装备的设计与制造 工艺设计的目的是：在顾客可接受的价格下生产出功能 和结构两方面都满意的产品。完美的制造设计代表了成本效 益，是通过将产品构思、设计和研制与可生产性相结合得以实 现的。为了在竞争价格下，生产出最高质量的产品，制造设计 必须

9、与产品功能设计协调进行。第二节 产品设计与开发阶段新产品构思可行性研究产品设计生产工艺流程设计初步设计 样品设计 市场反馈 测试结果 设计修改 最终设计最终产品开发最终生产工艺流程设计市场开发与新产品实施新产品设计开发与生产制造工 艺流程之间的关系初步生产工艺流程设计 生产工艺研究 生产工艺步骤 生产设施研究 设计修改 最终设计第二节 产品设计与开发阶段产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)产品设计、试 制和定型(产品是否满足需求 ) (产品是否成功)产品设

10、计与开发过程示意第二节 产品设计与开发阶段四、产品设计的原则和绩效评价 产品设计和选择应遵循以下几条原则 （一）设计用户需要的产品和服务 （二）设计可制造性强的产品（方便生产） （三）设计鲁棒性强的产品和服务（稳定和可靠性强 ） （四）设计绿色环保产品（考虑环保要求） 为了使企业保持久的竞争力，必须不断向市场推 出新的产品，为此，企业必须有效响应用户需求，并 且能超过竞争对手。产品的市场寿命是有限的，因此 ，抓住机会的能力、快速开发出新产品、用很短的时 间将产品推向市场，对一个企业而言是十分重要的。第三节 生产流程设计与选择一、生产流程分类.1、按产品进行的生产流程：对象专业化2、按加工工艺内

11、容的生产流程：工艺专业化3、按项目进行的生产流程：项目型 二、产品流程矩阵生产流程顾客化低 产量（）多品种小 批量（）有限品种 大批（）标准化大 量生产（ ）柔性 单位成本单件生产成批生产大量生产连续生产产品结构单一项目重型机器 食品加工自动装配 流水线化工、造纸 制糖、面粉高低损失应变 能力丧失高 效率三、影响生产流程设计的因素（一）产品/服务需求性质 从需求的品种、数量、季节波 动性等方面考虑对生产能力的影响，从而决定选择哪种类型的生 产流程。（二）自制外购决策 本企业的生产流程主要受自制件的 影响。自制件种类越多，批量越大，对生产系统的能力和规模要 求越高，不仅投资高，生产准备周期也长。

12、只抓关键零件的生产和整机产品的装配。（三）生产柔性 品种柔性是指生产系统从生产一种产品快 速地转换为生产另一种产品的能力。在多品种中小批量生产情况 下。 产量柔性是指生产系统快速增加或减少所生产产品产量的能 力。在产品需求量波动较大或产品不能依靠库存调节供需矛盾时 。（四）产品/服务质量水平（五）接触顾客的程度第三节 生产流程设计与选择第三节 生产流程设计与选择四、生产流程选择决策第三节 生产流程设计与选择费用（万元）225111500 10 25对象式工艺式成组式费用（ 万元）0 5 10 25销售收入对象式成组式ab1、25时经营杠杆 越大，收益越大；5 时相反。2、经杠杆的作用越 大，未

13、来预期利润 的不确定性越大。3、销售预测的不确 定越高，经营杠杆 作用大的生产系统 的风险越高。第三节 生产流程设计与选择一、串行的产品设计方法1、定义：产品开发各步在各部门之间顺序进行。2、流程：首先由熟悉顾客需求的市场人员提出产 品构想，再由产品设计人员完成产品的精确定义之后 ，交制造工程师确定工艺工程计划，确定产品总费用 和生产周期，质量控制人员做出相应的质量保证计划 。3、缺点：（1）各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设 计。（2）各部门对其他部门的需求和能力缺乏理解，目 标和评价标准的差异和矛盾降低了产品整体开发过程 的效率。第四节 并行工程二、并行的产品设计方法1、定义：强调各

14、阶段领域专家共同参加的系统化产品设计 方法，其目的在于产品的设计和产品的可制造性、可 维护性、质量控制等问题同时加以考虑，以减少产品 早期设计阶段的盲目性，尽可能早地预防和避免产品 设计阶段不合理因素而对产品生命周期后续阶段造成 不良影响，缩短研制周期。2、主要思想：（1）设计时同时考虑产品生命周期的所有因素（2）产品设计过程中各活动并行交叉进行（3）不同领域技术人员全面参与和协同工作（4）建立跨职能的产品开发小组第四节 并行工程3、流程：当初步的需求规划确定后，以产品设计人员 为主，其他专业领域的人员为辅，共同进行产品的概念 设计。概念设计方案作为中间结果为所有开发人员共享 ，开发人员以此作

15、为基础展开对应的概念设计，如工艺 过程概念方按、后勤支持方案等。每一专业领域输出的 中间结果既包括方案，又包括建议的修改意见。所有的 中间结果经协调后，达成一致的认识，并根据此修改意 见完善概念设计方案，然后逐步进入初步设计阶段、详 细设计阶段。第四节 并行工程3、特点：（1）产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程 ，概念设计、初步设计、详细设计等设计阶段的划分 标志着产品和设计的粒度和清晰度。（2）产品设计过程和产品信息模型经历着从定性到 定量、从模糊到清晰渐进演化。（3）产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进行， 而是并行展开，同时进行。 4、并行工程的主要内容： （1）过程重构 （2）组织重构 （3）构建技术支持环境第四节 并行工程三、并行工程技术1、虚拟设计：以计算机支持的仿真技术为前提， 在产品设计阶段，实时地并行地模拟出产品开发全过 程及其对产品设计的影响，从而提高产品设计的一次 成功率2、产品数据管理：以软件技术为基础，以产品为 核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集 成管理的技术3、推行产品系列化、零部件标准化、通用化4、成组技术5、减少变化方案第四节 并行工程四、并行工程的人员构成