生产与运作管理课件第三章

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1、LOGO 生产与运作管理南京工业大学 管理科学与工程学院蒋南云 Production and Operations Management课程目录第一章 基本概念 第二章 企业战略和运作策略 第三章 产品/服务设计和技术选择 第四章 生产设施选址与布置 第五章 工作设计与作业组织 第六章 需求预测 第七章 生产计划 第八章 库存管理 第九章 物料需求计划 第十一章 制造业生产作业与控制 第十三章 项目计划管理 第十四章 业务流程重构 第十七、十八章 先进生产方式 综合实验：装配流水线控制实验生生产产与运与运作管理作管理蒋蒋南云南云产品R&D战略管理战略管理文化管理文化管理项目及网络计划生产系统选

2、址和布置BPRJIT、LN、OPT等先进生产方式质量管理设备管理库存管理市场分析 需求预测订单生产计划MRP生产作业计划生产控制第三章 产品/服务设计和技术选择生生产产与运与运作管理作管理蒋蒋南云南云 引言 产品研究与开发管理 并行工程 计算机技术在产品设 计中的运用20世纪90年代以来，企业所处的市场竞争环境 日趋严峻，正面临着前所未有的压力：技术进 步越来越快 u高新技术的使用范围越来越大 u市场和劳务竞争全球化 u产品研制开发的难度越来越大 u可持续发展的要求 u全球性技术支持和售后服务 u用户的要求越来越苛刻 1 .引言组装质量零部件的加工质量产品的设计质量R&D质量中的应用什么原理来

3、运作的问题产品质量1.研发的质量直接影响企业的产品质量研发的重要影响2. 2. 研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能 力力产品生命周期缩短 0 5 10 15 20 25 时间（月）行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在研发的重要影响2. 2. 研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力设计时间占据产品开发时间的主要位置并行工程（concurrent engineering）缩短产品 开发周期的方法与技巧研发的重要影响设计时间 55%制造时间 22%装配时间 23%产品开发时间 100%3. R&D直接影响产品成本V

4、A/VE(value analysis/value engineering)降低产品 成本产品开发决定因素构成及实际成本消耗比较 研发的重要影响70%20% 7%3%6%36%40%18%设计阶段 制造阶段 材料阶段 其它阶段成 本 比 例成本的决定因素实际成本消耗成本%10080604020产品设计 过程设计 制造 装配与维护 产品生命周期决策成本消耗成本研发的重要影响变更设计对成本的影响 改变 设计 引起 的成 本概念设计 设计开发 设计使用 制造装配 新产品开发阶段研发的重要影响4. R&D直接影响顾客满意度（customer satisfaction）采用质量功能部署QFD(quali

5、ty function deployment) 把顾客的要求转化为企业在产品中所要采用的技术及其 规格，发现新产品开发中的核心技术问题研发的重要影响研究与开发（Research and Development，简 称R&D）包括基础研究、应用研究和技术开发 。1.2 现代企业的研究与开发什么是新产品呢？u从生产技术角度来看：n采用新技术、新材料，在技术、性能、功能 、结构、材质等一方面或几方面具有先进性 或独创性的产品。n显著提高性能、扩大功能 u从市场营销角度来看：首次投入市场费用高、成功率低、风险大、回报下降30003000个原始想法个原始想法 300300个提议个提议125125个小项目

6、个小项目9 9项开发项开发4 4项重大项重大 1.71.7个启动个启动1 1项成功项成功10n432101 2 3 4 5 6 7你认为有哪些因素会影响 新产品研发的成败？新产品开发面临的压力据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以下几 点w 市场调查不细致，预测发生错误。 w 构思、设计和制造方面的问题。 w 成本过高，或营销不利 w 产品开发时间过长，失去占领市场的好时机。产品生命周期各阶段的开发策略低高销售收入现金流量投入期成长期成熟期衰退期开发和制造成本营销产品开发生产2.产品研究与开发管理 2.1产品开发过程 产品概念目标市场产品选择产品构思结构设计工艺设计生产组织计划与控制检验出厂新

7、产品开发程序一、创意 二、筛选 三、产品概念形成和检验 四、经营分析 五、产品发展 六、试销 七、商业性投产产品构思产品结构设 计工艺设计2.3技术活动过程 需求 环境功能需要 设计参数 结构设计过程功能需要 工艺变量 工艺设计过程生产指令 生产过程顾客域功能域物理域制造域技术活动生产 活动2.4结构设计过程 工作图设计开始市场需求分析总体设计原型产品原型修改技术设计评估决策初步设计资料和图形库三维几何造型有限元设计优化设计计算机绘图C A D2.5工艺设计过程的基本内容 决定加工毛坯 （材料和尺寸）选择机床制定加工工艺选择加工条件计算加工时间选择工装决定加工工序 内的操作顺序2.6面向成本的

8、设计系统的基本内容 产品功能需求概念设计装配模型标准特征产品结构树产品优化结构CAD特征建模新设计特征成组编码与识别GT码规则库产品结构相似装配工艺规则工艺规则库成本类库零件成本估算费用分配规则装配成本估 算库销售成本估 算库维修成本 估算库产品成本估算用户使用成 本估算库回收报废成本估算库成本比较特征产品类库设计人员2.7产品设计的原则和绩效评价 1）产品开发原则 u设计用户需要的产品或服务 u设计出制造性强的产品或服务 u设计出鲁棒性强的产品或服务 u设计绿色产品 2）产品开发绩效评价指针 小案例某工业企业新产品评价指标 2.8国际产品开发的新特点 （1）技术外包 （2）合作开发（3）全球

9、化与虚拟化 （4）定制化产品开发 （5）强调环保意识3.并行工程 需求需求 结构设计结构设计 工艺设计工艺设计 制造制造 a a）串行工程串行工程b b）串行工程串行工程T1988年，美国防御分析研究所以武器生产 为背景，对传统的生产模式进行了分析，首次 提出了并行工程的概念。1992年引入我国。3. 1串行的产品设计方法 1）串行的产品设计方法 2）存在的问题 u各下游开发部门所具有的知识难以加入早 期设计 u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 品整体开发过程效率 3. 2并行的产品设计方法 1）并行工程主要思想 u并行的活动和过程连续的信息转化 u连

10、续的完成各阶段的工作 u高效率的组织结构2）并行工程所考虑的因素并行工程并行工程可制造性可制造性可装配性可装配性质量保证质量保证顾客满意顾客满意可靠性可靠性环境保护环境保护功能功能并行式设计模块并行式设计模块绿色度评估指标绿色度评估指标概念设计概念设计结构设计结构设计工艺设计工艺设计加工装配加工装配储运销售储运销售使用维护使用维护废弃后处理废弃后处理考虑环保条件下的并行式绿色设计的产品开发过程资源性指标能耗性指标环境性指标经济性指标u设计时同时考虑产品生命周期的所有因素（研制）（研制）研究研究市场市场制定产品规格制定产品规格设计设计开发开发适用性适用性供应单位供应单位 采购采购制定工艺制定工艺

11、研究研究销售销售生产生产检验检验工序控制工序控制测试测试仪器仪表以仪器仪表以 及设备装置及设备装置服务服务市场市场u产品设计过程中各种活动并行交叉进行 u产品生命周期有关的不同领域技术人员的 全面参与和协同工作，实现生命周期中所 有因素在设计阶段的集成，实现技术、资 源、过程在设计中的集成 3）并行工程设计方法 概念设计结构概念设计工艺概念设计初步设计产品初步方案工艺初步方案详细设计产品详细方案工艺详细方案企企业业各各职职能能部部门门时装市场的信息收集、需求分析设计理念提炼和优化设计主题的确定概念产品的设计实体时装产品设计时装产品制作工艺设计综合优化与评价时装综合设计方案输出时装设计的知识库时

12、装并行设计的流程图3. 3并行工程技术 1）虚拟设计 2）产品数据管理 3）产品系列化，领部件标准化、通用化 4）成组技术 5）减少变化方案3. 4并行工程人员构成 环保人员环保人员开发小组顾客顾客供应商供应商质量人员质量人员制造人员人员制造人员人员装配人员装配人员营销人员营销人员设计人员设计人员跨职能小组生产生产财务财务供应供应采购采购用户用户设计设计工艺工艺其他其他总经理设计生产制造销售财务、人力等供应商服装经销商其他相关人员时装开发并行工程项目组时装开发的并行工程工作模式的组织结构平台4.计算机技术在产品设计中的运用1）CAD/CAPP 2）计算机支撑技术 3）拟实产品开发 在许多工业发

13、达的欧美国家,服装/ 系统在服装企业中拥有率高达70%以上,在我国台湾服 装/技术拥有率也达到30%,而我国40000 多家服装企业服装/普及率才刚刚突破1% 的大关。并行工程案例1. 美国“战区高空领域防御”(Thaad)的开发该计划是由美国洛克希德(Lockheed) 导弹与空间公司(LMSC)于1992年10月接 受了美国国防部(DOD)用于的新型号导弹开 发，该公司的导弹开发一般需要5年时间，为 缩短开发周期，公司采用了并行工程的方法。1）具体的实行如下： （1）改进产品开发流程。在项目工作的前期，LMSC花费了大量的 精力对Thaad开发中的各个过程进行分析， 并优化这些过程和开发过

14、程支持系统。采用集 成化的并行设计方法。（2）实现信息集成与共享。在设计和实验阶段,一些设计、工程变更 、试验和实验等数据，所有相关的数据都要进 入数据库。并各应用系统之间必须达到有效的 信息集成与共享。 （3）利用产品数据管理系统辅助并行设计。LM-SC采用了一个成熟的工程数据管理 系统辅助并行化产品开发。通过支持设计和工 程信息及其使用的7个基本过程（数据获取、 存储、查询、分配、检查和标记、工作流管理 及产品配置管理），来有效地管理它的工程数 据。2） CE带来的效益导弹开发周期由过去的5年缩短到2年， 产品开发周期缩短60%。大大缩短了设计评 审与检查的时间（一般情况下仅需3h），并

15、且提高了检查和设计的质量。 3）Siemens重型雷达设备也采用并行工程来 改进产品质量及缩短开发周期。其实施有6个方面的要求： （1）建立“一次开发成功”团队和技术中心； （2）开发一种新的设计过程控制工具来跟踪循 环中的时间延迟，消除无效的等待时间；（3）引入IDEF建模系统，使工程师在建模过 程中质疑并改进； （4）过程控制工具。其软件包含获得每个通过设计中心的设计 文件的历史资料以及记录DCI的根本原因； （5）采用1个在线系统要求对取消DCI负责的 工程管理员写出详细原因； （6）将产品设计小组和产品测试小组合并为数 字小组，并在以后负责开发测试，测试考虑则 将成为设计过程的一部分。2.国内截止1999年，我国部分大中型企业实 施并行工程情况如下表所示注：数据来自于1.清华大学国家工程技术研究中 心2.航天工业总公司二院科技委其改进的措施包括：在产品开发的早期 阶段，就能够充分考虑冲压件、铸钢件等零 件的可制造性问题和铁路货车的结构强度、 刚度及动力学品质等产品性能问题，从而能 够尽量减少设计错误，提高设计质量；同时 增加DFX，使得在产品设