生产与运作管理-第三章--产品开发和技术选择课件

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1、生产运作管理生产运作管理 Production & Operations Management第三章第三章产品开发和技术选择产品开发和技术选择3.1概述概述3.2产品设计与开发过程产品设计与开发过程3.3生产流程设计与选择生产流程设计与选择3.4并行工程并行工程3.1概述概述一、一、产品设计的背景特征产品设计的背景特征二、二、新产品新产品/服务开发的重要性服务开发的重要性三、三、现代企业的研究与开发现代企业的研究与开发一、一、 产品设计的背景特征产品设计的背景特征2020世纪世纪9090年代以来，企业所处的市场竞争环境日趋年代以来，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：严峻，

2、正面临着前所未有的压力：新产品新产品/ /服务开发是实现企业竞争战略的需要。服务开发是实现企业竞争战略的需要。技术进步越来越快。技术进步越来越快。用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样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。化、个性化的特点。产品研制开发的难度越来越大。产品研制开发的难度越来越大。可持续发展的要求。可持续发展的要求。二、新产品开发的重要性二、新产品开发的重要性1 1、有利于增强企业的市场竞争力、有利于增强企业的市场竞争力2 2、有利于扩大市场份额有利于扩大市场份额3 3、适应个性化定制生产的需要、适应个性化定制生产的需要4 4、产品更新换代的需要、产品更新

3、换代的需要国家国家日本日本美国美国法国法国英国英国韩国韩国中国中国巴西巴西印度印度R&D/GDP(%)2.7-2.92.6-2.72.422.082.00.5-0.71.10.9 各国非常重视R&D一般都占到销售收入的4以上。在美国，制药业达到15。近年来各国R&DGDP比较值着重于改进产着重于改进产品的功能和特品的功能和特征，从多种新征，从多种新型号中选择型号中选择投入期投入期 成长期成长期 成熟期成熟期 衰退期衰退期销售量产品标准化、工产品标准化、工艺合理化，从产艺合理化，从产品创新向技术创品创新向技术创新过渡；新过渡；集中在工艺改进和集中在工艺改进和技术服务方面技术服务方面三、现代企业的

4、研究与开发三、现代企业的研究与开发（一）研究与开发的分类研究与开发的分类研究与开发（研究与开发（ResearchandDevelopment，简称，简称R&D）包括基础研究、应用研究和技术开发。）包括基础研究、应用研究和技术开发。1、基础研究基础研究进行的是探索新的规律、创建进行的是探索新的规律、创建基础性知识的工作。基础性知识的工作。纯基础研究：纯基础研究：以探索新的规律，创造学术性知以探索新的规律，创造学术性知识为使命，与特定的应用、用途无关。识为使命，与特定的应用、用途无关。又称纯理论又称纯理论研究，没有特定的商业目的；研究，没有特定的商业目的；目的基础研究：目的基础研究：指为取得特定的

5、应用、用途所指为取得特定的应用、用途所需的新知识或新规律而运用基础研究的方法所进行需的新知识或新规律而运用基础研究的方法所进行的研究。的研究。2、应用研究、应用研究是将基础理论研究中开发是将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。的新知识、新理论应用于具体领域。3、技术开发研究、技术开发研究是将应用研究的成果是将应用研究的成果经设计、试验而发展成为新产品、新经设计、试验而发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动。系统和新工程的科研活动。三者的区别三者的区别基础研究：基础研究：目的就是寻求真理、扩展知识；成功率目的就是寻求真理、扩展知识；成功率一般很低。所以自由度大，没有严格的指标限制

6、。一般很低。所以自由度大，没有严格的指标限制。应用研究：应用研究：目的是探索新知识应用的可能性，进而目的是探索新知识应用的可能性，进而发明新事物（如发明新事物（如纳米技术、新材料的发明），成功纳米技术、新材料的发明），成功率较高，这种研究在计划上有弹性，有战略方向，率较高，这种研究在计划上有弹性，有战略方向，但期限较长。但期限较长。技术开发研究：技术开发研究：将研究成果用于实践，完成新产品、将研究成果用于实践，完成新产品、新工艺，使之实用化、商品化，成功率高，计划是新工艺，使之实用化、商品化，成功率高，计划是硬性的，有明确的目标。硬性的，有明确的目标。基础研究、应用研究和开发研究的对比说明基础

7、研究、应用研究和开发研究的对比说明类别类别基础研究基础研究应用研究应用研究开发研究开发研究概念概念定义定义性质性质没有特定商业目的，没有特定商业目的，以创新探索知识为目标以创新探索知识为目标的研究，称为基础研究。的研究，称为基础研究。有特定目标运用基础有特定目标运用基础研究的方法，进行的基研究的方法，进行的基础研究，称为定向基础础研究，称为定向基础研究，或称目标基础研研究，或称目标基础研究。此类研究多在企业究。此类研究多在企业进行。进行。运用基础研究成果和运用基础研究成果和有关知识为创造新产品、有关知识为创造新产品、新方法、新技术、新材新方法、新技术、新材料的技术基础所进行的料的技术基础所进行

8、的研究研究。利用基础研究、应用研利用基础研究、应用研究成果和现有知识为创究成果和现有知识为创造新产品、新方法、新造新产品、新方法、新技术、新材料，以生产技术、新材料，以生产产品或完成工程任务而产品或完成工程任务而进行的技术研究活动进行的技术研究活动。典型典型事例事例说明说明1法拉第发现电磁感法拉第发现电磁感应原理（发电原理）应原理（发电原理）；2麦克斯韦提出电磁麦克斯韦提出电磁波理论。波理论。1西门子制成励磁电西门子制成励磁电机，可以发电，但尚不机，可以发电，但尚不能应用能应用。2赫兹发现电磁波，赫兹发现电磁波，制成电磁波发生装置，制成电磁波发生装置，使无线电通信成为可能。使无线电通信成为可能

9、。1爱迪生制成电机，爱迪生制成电机，建成电厂，建立电力技建成电厂，建立电力技术体系，迎来电世界术体系，迎来电世界。2.波波夫与马可尼进波波夫与马可尼进行无线电通信获得成功，行无线电通信获得成功，实现跨越大洋的无线电实现跨越大洋的无线电通信，迎来电信时代。通信，迎来电信时代。（二）新产品的分类（二）新产品的分类新产品是指在技术、性能、功能、结构、材质新产品是指在技术、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。等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。先进性：指用新技术新材料产生的先进性，或先进性：指用新技术新材料产生的先进性，或由已有技术、经验技术和改进技术综合产生的先进由

10、已有技术、经验技术和改进技术综合产生的先进性。性。独创性独创性:一般是指产品由于采用新技术、新材料一般是指产品由于采用新技术、新材料或引进技术所产生的全新产品或在某一市场范围内或引进技术所产生的全新产品或在某一市场范围内属于全新产品。属于全新产品。具体来说，新产品应具备下列一个以上的具体来说，新产品应具备下列一个以上的特点：特点：1）具有新的原理、构思或设计；）具有新的原理、构思或设计；2）采用了新材料，使产品的性能有较大幅度的）采用了新材料，使产品的性能有较大幅度的提提高；高；3）产品结构有明显的改进；）产品结构有明显的改进；4）扩大了产品的使用范围。）扩大了产品的使用范围。1、按新产品性质

11、不同可分为：、按新产品性质不同可分为：1)全新产品全新产品：具有新原理、新技术、新结构、新工艺、：具有新原理、新技术、新结构、新工艺、新材料等特征，与现有任何产品毫无共同之处。新材料等特征，与现有任何产品毫无共同之处。2）改进新产品）改进新产品：对现有产品改进性能，提高质量，或：对现有产品改进性能，提高质量，或求得规格型号的扩展，款式花色的变化而产生的新品求得规格型号的扩展，款式花色的变化而产生的新品种。普通牙膏中加入药物。种。普通牙膏中加入药物。3）换代新产品）换代新产品：适合新用途、满足新需要、在原有产：适合新用途、满足新需要、在原有产品的基础上，部分地采用新技术、新材料、新元件而品的基础

12、上，部分地采用新技术、新材料、新元件而制造出来的产品。（如洗衣机、单缸、双缸、全自动）制造出来的产品。（如洗衣机、单缸、双缸、全自动）4）仿制新产品）仿制新产品：对市场已有产品仿制后加上企业自己：对市场已有产品仿制后加上企业自己的厂牌和商标后第一次生产的产品。的厂牌和商标后第一次生产的产品。2、按新产品地域范围不同可分为：、按新产品地域范围不同可分为：1）国际新产品）国际新产品：是指在国际上第一次生产和销售的：是指在国际上第一次生产和销售的产品。产品。2）国内新产品）国内新产品：是指国外已有但在国内是第一次生：是指国外已有但在国内是第一次生产和销售的产品。产和销售的产品。3）地区新产品：）地区

13、新产品：是指国内其他地区已有但在本区域是指国内其他地区已有但在本区域尚属第一次生产和销售的产品。尚属第一次生产和销售的产品。4）本企业新产品）本企业新产品：对本企业新，对市场来说并不新，：对本企业新，对市场来说并不新，但企业不会完全仿照本市场已有产品，而是在造型、但企业不会完全仿照本市场已有产品，而是在造型、外观、零部件等方面作改动后推向市场。外观、零部件等方面作改动后推向市场。（三）新产品开发的方式（三）新产品开发的方式1 1、独立研制方式、独立研制方式 从基础研究到应用技术研究再到产品开发研究这从基础研究到应用技术研究再到产品开发研究这三个阶段完全由企业独立完成。实力强的大中型企业三个阶段

14、完全由企业独立完成。实力强的大中型企业 利用社会上基础研究成果，自己只进行应用技术研究利用社会上基础研究成果，自己只进行应用技术研究和产品开发研究。实力强的大中型企业利用社会上应和产品开发研究。实力强的大中型企业利用社会上应用技术研究的成果，自己只作产品开发研究。用技术研究的成果，自己只作产品开发研究。 2 2、联合研制方式、联合研制方式 3 3、技术引进方式、技术引进方式 4 4、自行研制与技术引进相结合方式、自行研制与技术引进相结合方式 5 5、仿制方式、仿制方式（四）新产品开发的动力模式（四）新产品开发的动力模式1、技术导向型、技术导向型指按照被称为指按照被称为Seed TheorySe

15、ed Theory的方式进的方式进行新产品开发，即从最初的科学探索出发行新产品开发，即从最初的科学探索出发开发新产品，以供给的变化带动需求的产开发新产品，以供给的变化带动需求的产生和变化。生和变化。 技术推动：技术推动： 技术研究技术研究生产产品生产产品推向市场推向市场技术导向型：技术导向型：美国西屋公司发明了晶体管，日本索尼公司美国西屋公司发明了晶体管，日本索尼公司购买了晶体管，创造了世界范围的大市场，但在购买了晶体管，创造了世界范围的大市场，但在晶体管之前，市场根本不知道晶体管，这种需求晶体管之前，市场根本不知道晶体管，这种需求是潜在的。自是潜在的。自19世纪以来，前所未有的产品一个世纪以

16、来，前所未有的产品一个接一个地创造出来，从汽车、飞机、大炮到电影、接一个地创造出来，从汽车、飞机、大炮到电影、电视、计算机、大哥大，技术导向型产品构成了电视、计算机、大哥大，技术导向型产品构成了众多企业的生产内容，每一种新产品都带起一串众多企业的生产内容，每一种新产品都带起一串企业，甚至构成一个行业，创造大规模的市场需企业，甚至构成一个行业，创造大规模的市场需求，引发激烈的市场竞争。美国的英特尔、杜邦求，引发激烈的市场竞争。美国的英特尔、杜邦公司、日本索尼。公司、日本索尼。2、市场导向型、市场导向型按照所谓按照所谓Need TheoryNeed Theory方式，从市场需求出发进方式，从市场需

17、求出发进行新产品开发。即通过市场调查来了解市场需要什行新产品开发。即通过市场调查来了解市场需要什么样的新产品，然后对其作为商品在生产技术、价么样的新产品，然后对其作为商品在生产技术、价格、性能等方面的特性进行研究，进而再通过该新格、性能等方面的特性进行研究，进而再通过该新产品商品化后的销售预测来决定是否开发。产品商品化后的销售预测来决定是否开发。 市场导向型产品是以市场导向型产品是以“市场市场研究开发研究开发生产生产市场市场”的模式出现的，即把市场需求代入研究。的模式出现的，即把市场需求代入研究。市场调查市场调查研究开发研究开发生产生产推向市场推向市场技术导向型虽可以先发制人，创造一个大市场。

18、技术导向型虽可以先发制人，创造一个大市场。但是，市场一旦从潜在转为现实，就开始分化，顾但是，市场一旦从潜在转为现实，就开始分化，顾客在花色、性能、品种和价格上不断产生新的愿望，客在花色、性能、品种和价格上不断产生新的愿望，形成不同层次的市场，造成需求的差别化、细分化，形成不同层次的市场，造成需求的差别化、细分化，谁能够满足不同层次的期望谁就能够谁能够满足不同层次的期望谁就能够“后发之人后发之人”。 例如：美国的奇尼恩公司开发了收音机、电视例如：美国的奇尼恩公司开发了收音机、电视机、调频立体声系统等多个品种，在六十年代一直机、调频立体声系统等多个品种，在六十年代一直是收音机和电视机市场的最大供货

19、商，但是收音机和电视机市场的最大供货商，但7070年代末年代末却不得不退出整个家用广播电视行业。却不得不退出整个家用广播电视行业。 例如：日本汽车企业：小型、耗油量低。例如：日本汽车企业：小型、耗油量低。1 2 3 4 5 6 73000原始想法原始想法300提议提议125小项目小项目9项开发项开发4项重大项重大1.7启动启动1成功成功产产品品开开发发的的成成功功率率（五）新产品开发面临的压力：（五）新产品开发面临的压力：目前，新产品开发面临着费用高、成功率低、风险目前，新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力。大、回报下降等压力。GregA.Stevens和和JamesBur

20、ley调查统计后提出：调查统计后提出：3000个新产品的原始想法，只有个新产品的原始想法，只有1个成功个成功新产品失败可归纳为三个关键原因：新产品失败可归纳为三个关键原因： （1 1）没有潜在的用户和需求，新产品是按）没有潜在的用户和需求，新产品是按照设计人员的想象开发出来；照设计人员的想象开发出来； （2 2）新产品与当前的需求不匹配，要么不）新产品与当前的需求不匹配，要么不能满足需求，要么功能过剩；能满足需求，要么功能过剩； （3 3）在营销方面，特别是将产品介绍给顾）在营销方面，特别是将产品介绍给顾客的相互沟通方面所做的工作不得力。客的相互沟通方面所做的工作不得力。 3.2产品设计与开发

21、过程产品设计与开发过程 一、产品构思一、产品构思二、结构设计过程二、结构设计过程三、工艺设计过程三、工艺设计过程四、产品设计的原则和绩效评价四、产品设计的原则和绩效评价一般产品开发过程由以下三阶段构成一般产品开发过程由以下三阶段构成:-产品构思产品构思-结构设计（总体设计、技术设计、结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）详细设计）-工艺设计工艺设计需求分析需求分析结构设计结构设计协调协调工艺设计工艺设计协调协调输输入入产品功能产品功能中间结果中间结果协调结果协调结果产品规格产品规格干预指令干预指令协调结果协调结果工艺计划工艺计划中间结果中间结果中间结果中间结果干预指令干预指令产品设计过程描述

22、产品设计过程描述产品开产品开发过程发过程构思R&D对市场需求的分析对市场需求的分析技术的推动技术的推动竞争对手的产品和服务竞争对手的产品和服务来源于来源于来源于来源于开始开始产品构思来源图产品构思来源图一、产品构思二、结构设计二、结构设计 产品结构设计过程包括从明确设计任务产品结构设计过程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开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动。活动。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。产品设计一般分为总体设计、技术设计、产品设计一般分为总体设计、技术设计、工作图设计三个阶段见下图：工作图设计三个阶段见下图：市场

23、需求分析工作图设计结构设计优化设计三维几何造型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修改总体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYYCAD1、总体设计、总体设计 通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标和则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。进行产品设计方案的经济效果的分析。 2、技术设计、技术设计将技术任务书中确定的基本结构和主要参数将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和技术经济指

24、标，确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。明细表、说明书等总括形式表现出来。3、工作图设计、工作图设计根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。配提供确定的依据。三、工艺设计三、工艺设计 工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出把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

25、列加工过程、工时消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。耗、设备和工艺装备需求等的说明。 工艺设计是结构设计过程和制造过程之间的桥工艺设计是结构设计过程和制造过程之间的桥梁，它把产品的结构数据转换为面向制造的指令性梁，它把产品的结构数据转换为面向制造的指令性数据。数据。 工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以改工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以改进产品设计；另一方面作为生产的依据。进产品设计；另一方面作为生产的依据。决定加工毛坯决定加工毛坯（材料和尺寸）（材料和尺寸）选定加工条件选定加工条件计算加工时间计算加工时间制定加制定加工工艺工工艺选择机床选择

26、机床决定加工工序决定加工工序内的操作顺序内的操作顺序选择工装选择工装零件图零件图工艺过程设计的内容：工艺过程设计的内容：工艺过程设计的内容：工艺过程设计的内容：工艺过程设计的程序包括：工艺过程设计的程序包括：产品图纸的工艺分析和审查产品图纸的工艺分析和审查拟订工艺方案拟订工艺方案 编制工艺规程编制工艺规程 工艺装备的设计与制造工艺装备的设计与制造四、产品设计的原则和绩效评价四、产品设计的原则和绩效评价 产品设计和选择应该遵循的原则产品设计和选择应该遵循的原则1、设计用户需要的产品（服务）。、设计用户需要的产品（服务）。2、设计可制造性（、设计可制造性（Manufacturability）强的产

27、品。）强的产品。3、设计鲁棒性（、设计鲁棒性（Robustness）强的产品。）强的产品。鲁棒性：可靠性、强壮性、健壮性鲁棒性：可靠性、强壮性、健壮性可靠的、坚固耐用的、不易出错的可靠的、坚固耐用的、不易出错的4、设计绿色产品（考虑环保要求）。、设计绿色产品（考虑环保要求）。绩效指标绩效指标度量度量对竞争力的影响对竞争力的影响上市时间上市时间新产品引入频率新产品引入频率从新产品构思到上市的时间从新产品构思到上市的时间构思数量和最终成功数量构思数量和最终成功数量实际效果与计划效果的差异实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例来自新产品的销售比例顾客顾客/竞争对手的响应时间竞争对手的响应时间设

28、计的质量接近市场的程度设计的质量接近市场的程度项目的频率模型的寿命项目的频率模型的寿命生产率生产率每一个项目的研究发展周期每一个项目的研究发展周期每一个项目的材料及工具费用每一个项目的材料及工具费用实际与计划的差异实际与计划的差异项目数量新产品设计与开发的项目数量新产品设计与开发的频率频率项目的频率开发的经济性项目的频率开发的经济性质量质量舒适度使用的可靠性舒适度使用的可靠性设计质量绩效和用户的满意度设计质量绩效和用户的满意度生产质量工厂和车间的反映生产质量工厂和车间的反映信誉用户的忠诚度信誉用户的忠诚度对用户的相对吸引力市场份额对用户的相对吸引力市场份额利润率利润率产品开发绩效评价指标产品开

29、发绩效评价指标3.3生产流程设计与选择生产流程设计与选择一、生产流程一、生产流程(typeofprocesses)分类分类1、按产品（、按产品（Productfocused）进行的生产流程）进行的生产流程（对象专业化形式）（对象专业化形式）以产品或提供的服务为对象，按照生产或提供以产品或提供的服务为对象，按照生产或提供服务的生产要求，组织相应的生产设备或设施，形服务的生产要求，组织相应的生产设备或设施，形成流水般的连续生产，有时又称为流水线。成流水般的连续生产，有时又称为流水线。适用于大批量生产适用于大批量生产-汽车装配线、电视机装汽车装配线、电视机装配线配线2、按加工路线（、按加工路线（Pr

30、ocessfocused）进行的生产流程）进行的生产流程（工艺专业化形式）（工艺专业化形式）以所要完成的加工内容为依据，构成生产流程，以所要完成的加工内容为依据，构成生产流程，设备与人力按照工艺内容组织成一个生产单位，每一设备与人力按照工艺内容组织成一个生产单位，每一个生产单位只完成相同或相似的工艺内容的加工任务。个生产单位只完成相同或相似的工艺内容的加工任务。适用于多品种中小批量生产或单件生产适用于多品种中小批量生产或单件生产3、按项目（、按项目（Project）进行的生产流程）进行的生产流程有些任务，如拍一部电影、组织一场音乐会、生有些任务，如拍一部电影、组织一场音乐会、生产一件产品、盖一

31、座大楼等，每一项任务都没有重复。产一件产品、盖一座大楼等，每一项任务都没有重复。二、产品产品流程矩阵流程矩阵（product-processmatrix)生产流程设计的一个重要内容就是使生产系统的组生产流程设计的一个重要内容就是使生产系统的组织与市场需求相适应。织与市场需求相适应。(市场需求与生产过程匹配即市场需求与生产过程匹配即产品产品流程矩阵）流程矩阵）产产 品品生产流程生产流程单件生产单件生产成批生产成批生产大量生产大量生产连续生产连续生产 顾客化顾客化（低产量）（低产量） 多品种多品种（中低产量）（中低产量） 品种较多品种较多（中批生产）（中批生产） 标准化生产（大标准化生产（大量生产

32、）量生产）柔性柔性, ,单位成单位成本本高高低低 广告广告重型机器重型机器中型机器中型机器食品加工食品加工汽车装配汽车装配 电视机电视机食糖食糖面粉面粉三、影响生产流程设计的主要因素三、影响生产流程设计的主要因素影响生产系统生产流程设计的因素很影响生产系统生产流程设计的因素很多，其中最主要的是产品多，其中最主要的是产品/服务的构成特征。服务的构成特征。生产流程设计的输入生产流程设计的输入/输出信息如下：输出信息如下：输入输入生产流程设计生产流程设计输出输出1.1.产品、服务信息产品、服务信息产品产品/ /服务要求服务要求价格价格/ /数量数量竞争环境竞争环境用户要求用户要求所期望的产品特所期望

33、的产品特2 2、生产系统信息、生产系统信息资源供给资源供给生产经济分析生产经济分析制造技术制造技术优势与劣势优势与劣势3 3、生产战略、生产战略战略定位战略定位竞争武器竞争武器工厂设置工厂设置资源配置资源配置1.1.选择生产流程选择生产流程 与生产战略相适应与生产战略相适应2.2.自制自制- -外购研究外购研究 自制自制- -外购决策外购决策 供应商的信誉和能力供应商的信誉和能力 配套采购决策配套采购决策3 3、生产流程研究、生产流程研究 主要技术路线主要技术路线 标准化和系列化设计标准化和系列化设计 产品设计的可加工性产品设计的可加工性4 4、设备研究、设备研究 自动化水平自动化水平 机器之

34、间的连接方式机器之间的连接方式 设备选择设备选择 工艺装备工艺装备5 5、布局研究、布局研究 厂址选择与厂房设计厂址选择与厂房设计 设备与设施布置设备与设施布置1.1.生产技术流程生产技术流程 工艺设计方案工艺设计方案 工艺流程之间的联工艺流程之间的联系系2.2.布置方案布置方案 厂房设计方案厂房设计方案 设备设施布置方案设备设施布置方案 设备选购方案设备选购方案3.3.人力资源人力资源 技术水平要求技术水平要求 人员数量人员数量 培训计划培训计划 管理制度管理制度生生生生产产产产流流流流程程程程设设设设计计计计的的的的输输输输入入入入输输输输出出出出信信信信息息息息影响生产系统生产流程设计的

35、因素：影响生产系统生产流程设计的因素：1、产品、产品/服务需求性质服务需求性质2、自制、自制外购决策外购决策3、生产柔性、生产柔性(品种柔性和产量柔性）品种柔性和产量柔性）4、产品、产品/服务质量服务质量不同的质量水平决定采用什么样的生产设备不同的质量水平决定采用什么样的生产设备5、接触顾客的程度、接触顾客的程度 顾客参与程度高顾客参与程度高-生产流程设计把方便顾生产流程设计把方便顾客放在第一位客放在第一位 顾客参与程度低顾客参与程度低-生产流程设计追求标准、生产流程设计追求标准、简洁、高效简洁、高效四、生产流程选择决策四、生产流程选择决策分析品种、产量来选择生产单位形式分析品种、产量来选择生

36、产单位形式对象专业化形对象专业化形式，大量生产式，大量生产对象专业化形对象专业化形式，批量生产式，批量生产成组生产成组生产单元和工单元和工艺专业化艺专业化混合形式混合形式工艺专业化形式工艺专业化形式ABCDO品种品种批批量量品种产量变化与生产单位形式的关系品种产量变化与生产单位形式的关系以上只是一种定性分析，还应从经济上作进一步分以上只是一种定性分析，还应从经济上作进一步分析，即分析投资和费用对生产流程设计的影响。析，即分析投资和费用对生产流程设计的影响。3.4并行工程并行工程一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法三、并行工程技术三、并行工程技

37、术 需求需求 结构设计结构设计 工艺设计工艺设计 制造制造 b)并行过程并行过程 a)串行过程串行过程 产品开发的两种方式产品开发的两种方式一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法 串行工程串行工程SE(sequentialengineering）需求需求需求需求结构设计结构设计结构设计结构设计工艺设计工艺设计工艺设计工艺设计制造制造制造制造串行的产品设计方法串行的产品设计方法 串行设计：从需求分析、产品结构设计、工艺设串行设计：从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。顺序进行。产品开发工作流程：产品开发

38、工作流程：市场人员提市场人员提产品构想产品构想质量控制人员作质量控制人员作质量保证计划质量保证计划确定产品总费确定产品总费用和生产周期用和生产周期制造工程师确定制造工程师确定工艺工程工艺工程设计人员完成设计人员完成产品定义产品定义关于串行产品开发过程关于串行产品开发过程存在的首要问题：是以部门为基础的组织机构严重存在的首要问题：是以部门为基础的组织机构严重地妨碍了产品开发的速度和质量地妨碍了产品开发的速度和质量 存在的问题主要有：存在的问题主要有：1、各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设、各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计，加入设计的阶段越早，降低费用的机会越大。计，加入设计的阶段

39、越早，降低费用的机会越大。2、各部门对其他部门的需求和能力缺乏理解，目、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。程的效率。二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法并行工程并行工程CE(concurrentengineering)是对产品及是对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。一体化设计的一种系统化方法。该方法力图使产品开发者从一开始就考虑到该方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全生命周期从概念形成到

40、产品报废的所有因产品全生命周期从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。素，包括质量、成本、进度和用户需求。过程过程需求阶段需求阶段设计设计阶段阶段制造制造阶段阶段营销营销阶段阶段使用使用阶段阶段终止终止阶段阶段考虑考虑的因的因素素顾客需求顾客需求产品功能产品功能降低成本降低成本提高效率提高效率易制造易制造易装配易装配竞争力（低竞争力（低成本、标新成本、标新立异）立异）可靠性可靠性可维可维护性，护性，操作简便操作简便环境环境保护保护并行工程并行工程 并行工程是一种强调各阶段领域专家共同参加的系并行工程是一种强调各阶段领域专家共同参加的系统化产品设计方法，其目的在于将产品的

41、设计和产品统化产品设计方法，其目的在于将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，进可能早地虑，以减少产品早期设计阶段的盲目性，进可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。避免不合理因素的影响，缩短研制周期。并行设计可制造性可装配性质量保证顾客满意可靠性环境保护功能并行工程的主要思想并行工程的主要思想1、设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。、设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。用户需求、可靠性、可制造性、成本等，作为设计结果，同用户需求、可靠性、可制造性、成本等，作为设计结果，同时产生产

42、品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。时产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。2、设计过程中各活动并行交叉进行。、设计过程中各活动并行交叉进行。3、不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实、不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实现产品生命周期中所有因素在设计阶段的集成，现产品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。实现技术、资源、过程在设计中的集成。4、高效率的组织机构。、高效率的组织机构。并并行行产产品品开开发发的的流流程程概念设计概念设计初步设计初步设计详细设计详细设计产品详产品详细方案细方案工艺初工艺初步方案步方案产品初产品初步方案步方案工

43、艺详工艺详细方案细方案结构概结构概念方案念方案工艺概工艺概念方案念方案并行产品开发特点并行产品开发特点 1、产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过、产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，注意粒度和清晰度。程，注意粒度和清晰度。 （粒度是设计人员在设计过程中所考虑和处理（粒度是设计人员在设计过程中所考虑和处理问题要素的大小；清晰度表明设计对象在相应粒问题要素的大小；清晰度表明设计对象在相应粒度水平上的确定性程度的度量）度水平上的确定性程度的度量）2、产品设计过程和产品信息模型经历从定性到、产品设计过程和产品信息模型经历从定性到定量、从模糊到清晰的演化。定量、从模糊到清晰的演化。3、产品设计过

44、程和工艺设计过程不是顺序进行，、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。而是并行展开，同时进行。三、并行工程技术（一）虚拟技术（一）虚拟技术1、面向并行工程的、面向并行工程的DFx设计模式体现了开发的设计模式体现了开发的集成过程集成过程2、产品数据管理（、产品数据管理（PDM）发展成为）发展成为CAD/CAPP/CAM系统的集成平台系统的集成平台3、Internet使设计集成的范围更加广泛使设计集成的范围更加广泛4、STEP标准作为设计开发集成的标准接口标准作为设计开发集成的标准接口（二）（二）产品数据管理产品数据管理（ProductDataManagement）PDM

45、。1、基于、基于Internet/Intranet平台的平台的PDM系统，支持系统，支持全球化虚拟企业的信息管理。全球化虚拟企业的信息管理。2、面向对象技术的应用及信息模型的标准化。、面向对象技术的应用及信息模型的标准化。3、PDM与与MRP的相互渗透。的相互渗透。4、流程管理、项目管理和配置管理的功能越来越、流程管理、项目管理和配置管理的功能越来越强。强。（三）（三）产品系列化、零件标准化、通用化产品系列化、零件标准化、通用化1、产品、产品系列化是对相同的设计依据、相同的系列化是对相同的设计依据、相同的结构性和相同使用条件的产品，将其基本尺寸结构性和相同使用条件的产品，将其基本尺寸和参数按一

46、定的规律编排，建立产品系列型谱，和参数按一定的规律编排，建立产品系列型谱，以减少产品品种，简化设计。以减少产品品种，简化设计。2、零件标准化是在产品系列化的基础上，在企、零件标准化是在产品系列化的基础上，在企业内不同型号的产品之间扩大相同的通用零部业内不同型号的产品之间扩大相同的通用零部件。件。3、零件通用化是按国家标准生产零部件。、零件通用化是按国家标准生产零部件。钻钻磨磨铣铣磨磨油漆油漆成成品品原原材材料料线切割线切割车车铣铣焊接焊接（四）成组技术（四）成组技术成组技术是一种利用零件的相似形来组织生产成组技术是一种利用零件的相似形来组织生产的原理和方法。的原理和方法。成组单元成组单元运用成

47、组技术之前运用成组技术之前 运用成组技术之后运用成组技术之后（五）减少变化方案（五）减少变化方案（VRP）将产品成本分为功能成本、变化成本和控制将产品成本分为功能成本、变化成本和控制成本，通过寻求三种成本间的均衡来达到控制成本，通过寻求三种成本间的均衡来达到控制产品成本、生产多样化产品的目的。产品成本、生产多样化产品的目的。VRP以产品系列为研究对象，系统地归纳以产品系列为研究对象，系统地归纳了减少变化的五项技术：了减少变化的五项技术：（1）固定）固定/可变技术可变技术（2）模块化技术）模块化技术（3）功能复合和集成技术）功能复合和集成技术（4）范围划分技术）范围划分技术（5）趋势分析技术）趋

48、势分析技术需求需求阶段阶段设计阶设计阶段段制造制造阶段阶段营销营销阶段阶段使用使用阶段阶段终止终止阶段阶段采取的采取的措施措施顾客参与质顾客参与质量功能部署量功能部署CADCAPP、VRP、GTDFMDFA价值工价值工程程VE工业工业工程工程IE绿色绿色制造制造企业实施并行工程技术给企业带来的好处： 减少产品设计中出现的错误的概率。减少产品设计中出现的错误的概率。节省了修补失误所消耗的时间。节省了修补失误所消耗的时间。降低了开发周期，提高响应速度。降低了开发周期，提高响应速度。在产品设计不同阶段所采用的不同措施供应商供应商开发小组开发小组质量人员质量人员环保人员环保人员顾客顾客营销人员营销人员设计人员设计人员制造人员制造人员四、并行工程的人员构成四、并行工程的人员构成