1、单击此处编辑母版标题样式*1单击此处编辑母版副标题样式生产与运作管理Production &Operation Management The School of Management HUST第三章 产品/服务设计和技术选择3.1 引言3.2 产品研究与开发管理3.3 生产流程设计与选择3.4 并行工程：产品开发组织的新方法 3.5 计算机技术在产品设计中的运用 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著3.1 引言 经济发展、技术进步和需求多样化 ，要求企业能对不断变化的市场做出快速反应，源源不断地开发出满足用户需求的、定制的“个性化产品”去占领市场以赢得竞争，市场竞争也主要围绕新产品的竞争而展开。
2、生产与运作管理陈荣秋、马士华编著21世纪企业面临环境的主要特征 n信息爆炸的压力 n技术进步越来越快 n高新技术的使用范围越来越大 n市场和劳务竞争全球化 n产品研制开发的难度越来越大 n可持续发展的要求 n全球性技术支持和售后服务 n用户的要求越来越苛刻 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著现代企业的研究与开发 研究与开发的分类和特征 基研究用研究技开目的求真理,广知探新知用的可能性将研究成果用于生践性探求新事物,新律明新事物完成新品,新工,使之用化,商品化内容新事物,新象探求基研究用的可能性运用基研究,用研究成果从事品,品制,工改成果文文或利利 ,品成功成功率低成功率高成功率大少用大,控制松用
3、大,控制人理水平高,基雄厚的科学家造能力强,用能力强的明家知和丰富,手能力强的技家管理原尊重科学家意,支持个人成果,采用同行尊重集体意,支持研究在适当事作出价尊重和支持体合作划自由度大,没有格的指和期限性,有略方向,期限硬性,有明确目,短期限生产与运作管理陈荣秋、马士华编著新产品开发面临的压力 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 。 格雷格 A. 史蒂文斯（Greg A. Stevens）和詹姆斯伯利（James Burley）调查统计后提出：3 000个新产品的原始想法，只有1个能成功。 阿尔巴拉（Albala）在总结以往研究的基础上，指出新产品开发的死亡率为98.2%
4、。初期项目中只有2%可以进入市场 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 新产品失败可归纳为三个关键原因 ：（1）没有潜在的用户和需求 （2）新产品与当前的需求不匹配 （3）营销工作不得力 新产品开发的动力 ：（1）技术推动 （2）市场牵引 （3）同行竞争 了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产品在研究与开发过程中的管理水平，是新产品开发的关键。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著3.2 产品研究与开发管理 产品开发过程 一般产品开发过程由以下阶段构成:n需求分析 n产品构思 n可行性论证 n结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）n工艺设计生产与运作管理陈荣秋、马士华编著需求分析结构设计协
5、调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干预指令协调结果工艺计划中间结果中间结果干预指令产品设计过程描述生产与运作管理陈荣秋、马士华编著产品开发对生产过程成本的影响 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。根据管理学中ABC分类思想，企业技术活动是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著技术活动的过程 技术分系统是企业系统中的一个重要的组成部分，技术活动包括新产品开发中的产品设计阶段的结构设计和工艺设计活动。产品设计阶段的活动，是一个从产品的构思到产品结构、产品制造工艺的信息转换过程。它可
6、以形象地描述为信息在顾客域、功能域、物理域之间连续的变换过程。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著需求环境功能需求 设计参数结构设计过程工艺需求 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生产活动技术活动技术活动过程分析生产与运作管理陈荣秋、马士华编著结构设计过程n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 活动。n设计阶段决定了产品的性能、质量、成 本。n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。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著结构设计过程市场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
7、体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYYCAD生产与运作管理陈荣秋、马士华编著n总体设计 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、进行产品设计方案的经济效果的分析。n技术设计 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，进一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。n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，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，为产品制造和装配提供确定的依据。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著工艺设计过程的基本内容
8、n工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划出从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。n工艺设计过程是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。n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；另一方法作为生产的依据。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著工艺过程设计的内容 n产品图纸的工艺分析和审查n拟订工艺方案n编制工艺规程n工艺装备的设计与制造决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图生产与运作管理陈荣秋、马士华编著产品设计的原则和绩效评价n 产品设计和选择应该遵循的原则：设计用户需要的产品
9、（服务）设计可制造性（Manufacturability）强的产品设计鲁棒性（Robustness）强的产品设计绿色产品（考虑环保要求）生产与运作管理陈荣秋、马士华编著产品开发绩效评价指标 效指度量 争力的影响上市新品引入率从新品构思到上市的构思数量和最成功数量 效果与划效果的差异来自新品的售比例客/争手的响 的量接近市的程度目的率模型的寿命生率每一个目的研究展周期每一个目的材料及工具用 与划的差异目数量新品 与开的率目的率开的 性量舒适度使用的可靠性 量效和用的意度生 量工和 的反映信誉用的忠度用的相吸引力市份利率生产与运作管理陈荣秋、马士华编著3.3 生产流程设计与选择 生产流程分类 按产
10、品（product-focused）进行的生产流程，又叫对象专业化形式。按加工路线（process-focused）进行的生产流程，又叫工艺专业化形式。按项目（project）进行的生产流程 。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著不同生产流程的特征比较 特征象化工 化目型品 型 品流程 品化程度 市型 量批量大流水型 低大批量高成批生跳型高客化生中等件、定制无很高一化生件生者 技能要求 任型 工低重复性低高没有固定形式高高没有固定形式高本 投 存 高低用中等高通用低中等通用目 柔性 成本 量 按期交程度低低均匀一致高中等中等化更多中等高高化更多低划与控制 生控制 量控制 存控制容易容易容易困困困困
11、困困生产与运作管理陈荣秋、马士华编著产品流程矩阵生流程 品 客化 多品种 品种多 准化大量生（低量） （中低量） （中批生） （大量生）高柔性位成本低目型生件生成批生大量生 生 航空航天 工装 机床工具 特殊化工品/品 子器 汽 胎和橡胶 品 普通化工品/品 造 容器制造 酒 石油 林品生产与运作管理陈荣秋、马士华编著影响生产流程设计的主要因素 产品/服务需求性质 自制-外购决策 生产柔性 产品/服务质量水平 接触顾客的程度 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著生产流程选择决策 品种-产量变化与生产单位形式的关系 对象专业化形式大量生产对象专业化形式批量生产成组生产单元工艺专业化形式批量品种生产与
12、运作管理陈荣秋、马士华编著 以图中的数字为例，生产同一种产品的对象式系统投资额为225万元，成组生产单元为111万元，工艺式为50万元。当产量在10万件以下时，选择工艺式最经济，当产量在10万25万件之间时，成组生产单元最经济，当产量在25万件以上时，对象式最经济。当然还有一种选择，如果以上几种方案都不能得到满意的投资回报时，则应放弃该产品的生产。工艺式成组生产单元对象（产品）式费用产量1000002500005000011100002250000生产与运作管理陈荣秋、马士华编著3.4 并行工程：产品开发组织的新方法 需求 结构设计 工艺设计 制造 并行过程 串行过程产品开发的两种方式生产与运
13、作管理陈荣秋、马士华编著n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顺序进行。n产品开发工作流程：市场人员提产品构想质量控制人员作质量保证计划确定产品总费用和生产周期制造工程师确定工艺工程设计人员完成产品定义串行的产品设计方法生产与运作管理陈荣秋、马士华编著关于串行产品开发过程n 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。n 存在的问题主要有： 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。 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
14、。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著并行的产品设计方法n 并行工程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、一体化设计的一种系统化方法。n 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产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。程需求段段制造段段使用段止段考的因素客需求品功能减低成本提高效率易制造易装配争力（低成本、新立异）可靠性可性，操作便境保生产与运作管理陈荣秋、马士华编著并行工程n 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
15、性，进可能早地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生产与运作管理陈荣秋、马士华编著并行工程的主要思想 设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。 设计结果产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。 设计过程中各活动并行交叉进行。 不同领域技术人员的全面参与和协同工作。 高效率的组织机构。生产与运作管理陈荣秋、马士华编著并行产品开发流程特点 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 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 产品设计过程和工艺设计过程是并行展开，同时进行。生产与运作管理陈荣秋、马士
16、华编著概念设计初步设计详细设计产品详细方案工艺初步方案产品初步方案工艺详细方案结构概念方案工艺概念方案生产与运作管理陈荣秋、马士华编著并行工程技术1. 虚拟设计 面向并行工程的DFx设计模式体现了开发的集成过程 PDM发展成为CAD/CAPP/CAM系统的集成平台 Internet使设计集成的范围更加广泛 STEP 标准作为设计开发集成的标准接口生产与运作管理陈荣秋、马士华编著2. 产品数据管理（Product Data Management）PDM3. 产品系列化、零部件标准化、通用化4. 成组技术（Group Technology, GT）5. 减少变化的方案（Variety Reduct
17、ion Program，VRP）生产与运作管理陈荣秋、马士华编著n 应用并行工程的思想，在产品设计的不同阶段采取不同的措施，如下表所示，可以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，从而降低了开发周期，提高响应速度。需求段 段制造段段使用段止段采取的措施客参与量功能部署CAD/CAPPVRP、GTDFM DFA价工程CE工工程IE色制造生产与运作管理陈荣秋、马士华编著并行工程的人员构成开发小组质量人员环保人员供应商顾客营销人员设计人员制造人员生产与运作管理陈荣秋、马士华编著3.5 计算机技术在产品设计中的运用 CAD/CAPP系统 计算机支撑技术 （多媒体、网络与通信、分布式
18、处理等 ） 产品生命周期管理（product lifecycle management，PLM） 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著9、静夜四无，荒居旧 。*10、雨中黄叶，灯下白人。*11、以我独沈久，愧君相 。*12、故人江海，几度隔山川。*13、乍翻疑梦，相悲各年。*14、他生白，旧国青山。*15、比不了得就不比，得不到的就不要。*16、行出成果，工作出富。*17、做前，能 四周；做，你只能或者最好沿着以脚起点的射向前。*9、没有失，只有 停止成功！。*10、很多事情努力了未必有果，但是不努力却什么改也没有。*11、成功就是日复一日那一点点小小努力的累。*12、世成事，不求其 ，留一份不足
19、，可得无限完美。*13、不知香寺，数里入云峰。*14、意志强的人能把世界放在手中像泥一任意揉捏。*15、楚塞三湘接， 九派通。*16、少年十五二十，步行得胡 。*17、空山新雨后，天气晚来秋。*9、柳散和，青山澹吾。*10、 一切好如同和去最杰出的人 。*11、越是没有本的就越加自命不凡。*12、越是无能的人，越喜挑剔人的儿。*13、知人者智，自知者明。人者有力，自者强。*14、意志强的人能把世界放在手中像泥一任意揉捏。*15、最具挑性的挑莫于提升自我。*16、余生活要有意，不要越。*17、一个人即使已登上峰，也仍要自强不息。*MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blanditut cursus. 感谢您的下载观看家告
