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1、第二篇,第三篇,第四篇,第一篇,生产运作系统的设计,生产与运作管理,第二篇、生产运作系统设计,第三章产品开发与技术选择,第二篇、生产运作系统设计,第一节 产品开发与企业R&D,一、企业开发新产品的意义 例子：据中怡康时代市场调研公布的最新数据显示：年中国市场对开门冰箱品牌的市场占有率排名，海尔以的份额夺得了冠军。他代表着在于西门子、松下、伊莱克斯、三星等主要国际品牌争夺高端市场的战役中，海尔是当之无愧的市场冠军。对开门冰箱在我国冰箱市场近年均已超过的速度迅猛增长。面对广阔的市场前景以及消费者消费观念的改变，作为我国最早生产，也是目前中国唯一的对开门冰箱“选手”，海尔完成了对开门冰箱国产化的“零
2、突破”，只身与十几个洋品牌展开争夺中国高端消费群体的对决（现有科龙、新飞、海信、美菱 等）。面对市场日益激烈的竞争，海尔用的数字证明无论是在产品技术还是在产品设计上已与国外品牌没有差距，甚至超越国外品牌。,秉承海尔冰箱一贯的“科技、环保、节能、健康、设计”大特点，海尔不断创新，以技术证明，用实力说话。从年海尔坦克冰箱获得日本大奖，在设计上达到国际顶尖水平并得到国际认可。到年澳大利亚国家权威认证机构对整个澳洲市场的冰箱产品进行的“”（顶级节能奖）标识评比，海尔获得的奖项。至年月日海尔宇航变频对开门冰箱在“创新盛典”中成为家电行业内唯一获得“最佳年度特色设计”大奖。再至年月海尔变频对开门冰箱成功进
3、入德国市场。,6,因此只有不断的开发新产品，才能增强企业的市场竞争力，扩大市场份额，满足用户多样化、个性化的需求，适应产品更新换代的需要。如何快速推出新产品，关键在产品设计环节,产品开发的时间构成（单件小批生产类型企业）,产品设计时间占总开发时间的近，因此，为缩短新产品上市准备时间必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着新产品的创新速度。企业在产品设计时采用许多新的开发手段和方法，能很大程度提高产品质量，降低产品成本，进一步缩短产品开发周期。,8,产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图,第一节 产品开发与企业R&D,二、现代企业的研究与开发（一）定义,研究与开发，国际上通常采用R
4、&D活动的规模和强度指标反映一国的科技实力和核心竞争力。同时也影响了一个企业的生存与发展。宏观上影响一个国家的科技进步 表1 近年来各国R&DGDP比较值,微观：企业的研发费用一般都占到销售收入的4以上。在美国，制药业达到15。许多企业都自己建立或与其他企业、高校、科研所联合建立研发中立，如：海尔&英特尔成立创新产品研发中心，由海尔原有研发团队及英特尔MIP(Mobile Innovation Platform)移动创新设计团队共同组建（推出海尔“飞机”笔记本电脑）。海尔中央研究院成立于1998年12月26日，致力于自主研发创新。IBM、宝洁与清华大学共建研发中心.,（二）R&D的分类与特征,
5、1、基础研究：指探索新的规律、创建基础性知识的工作。目的：寻求真理、扩展知识；(如发现纳米这一度量单位)成功率一般很低，时间长。,2、应用研究：指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科研工作。目的：探索新知识应用的可能性，进而发明新事物,成功率较高。（如纳米技术,即在纳米空间上研究电子、分子、原子活动规律）,3、技术开发研究：指将应用研究的成果经设计、试验而发展为新产品、新系统和新工程的科研活动。目的：将研究成果用于实践使之实用化、商品化，成功率高，有明确的目标。将纳米技术应用于金属材料、电子原件、化妆品、服装、医药等行业,（三）新产品的概念（按创新程度：从低到高）,1、改进型
6、产品：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种。对现有产品的补充和延伸，创新程度最小。如：新、旧标致307，在外观、LOGO、车内颜色等做了改进,3、创新产品：具有新原理、新技术、新结构、新材料等特征，采用科学技术的新发明所开发出的产品。创新程度最高,2、换代型产品：适合新用途、满足新需要、在原有产品基本原理的基础上，部分地采用新技术、新材料、新元件而制造出来的产品。如：宝马7系列与6系列比较，采用了氢油发动机,13,但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，死亡率为98.2%因此要与需求匹配、防止功能过剩；另外要注重产品推广营销,产品
7、开发过程,第二节 产品设计与开发阶段,（1）产品总开发过程：,（2）产品设计过程：,产品设计 产品制造 产品装配,产品构思（概念设计）结构设计 工艺设计,15,一、产品构思,市场需求：市场-研究开发-生产-市场技术的推动：诺基亚纳米手机竞争者激发法：奇瑞QQ与原韩国大宇MARTIZ（后通用的SPARK）,16,17,温文尔雅的大家闺秀,天真浪漫的野丫头,18,二、结构设计过程,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。产品、零件基本结构、主要尺寸、参数等。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不仅反映了设计者的设计意图，而且表达了零件的各种技术要
8、求，是制造和检验零件的重要依据,19,20,服务业：麦当劳的结构设计,肉饼的原料必须由83的肩肉与17的五花肉混制而成；面包的规格在17厘米（指直径），面包中的气泡全部为5厘米汉堡包从制作到出炉必须有5秒钟；一个汉堡包净重1.8盎司，其中洋葱的重量为0.25盎司；,21,三、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。是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。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。,22,23,四、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：设计
9、用户需要的产品（服务）。设计可制造性（Manufacturability）强的产品。设计鲁棒性（Robustness）（健壮性）强的产品。设计绿色产品（考虑环保要求）。,一、生产流程分类,第三节 生产流程设计与选择,1、按产品（Productfocused）进行的生产流程,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，形成流水般的连续生产，有时又称为流水线。连续型和离散型的汽车装配线、电视机装配线适合大批量生产对象专业化,25,特征：以产品为中心布置设施、实施生产的方式。,粗纺,浆纱,整经,络筒,清花,梳棉,原棉,并条,织布,整理,布匹,细纺,（例：纺织企业
10、加工流程）,工序 2,工序 C,工序 B,工序 A,工序 3,工序 1,材料1,产品1,材料2,产品2,（对象专业化设施布置与加工流程示意图）,26,2、按加工路线（Processfocused）进行的生产流程,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工艺专业化,27,3、按项目（Project）进行的生产流程 单项定制的产品,二、产品流程矩阵生产流程与产量之间的关系,无（不可行）,无（不可行）,沿对角线选择配置生产流程可达到最好的技术经济性，偏离则不能获得最佳的效
11、益,三、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 接触顾客的程度,四、生产流程选择决策生产单位形式的选择,1、分析品种、产量选择方案,品种产量变化与生产单位形式的关系,按照产品或零件形状和加工工艺的相似性分组,将不同种类的设备布置在一个单元内,完成一族相似零件的加工,31,特征：以成组技术为基础布置设施、实施生产的工 艺方式。,车,车,车,车,铣,铣,铣,钻,钻,磨,磨,磨,装配,装配,入 口,出 口,（成组加工单元设施布置与加工流程示意图）,成组加工单元：混合工艺形式的高级化,2、对选择的方案进行经济上的分析,10,25,产量（万件）,O,50,
12、111,225,对象（产品）式,成组生产单元,工艺式,费用（万元）,不同生产过程方案的费用变化,四、生产流程选择决策生产单位形式的选择,33,3、经营杠杆,一般情况下，高固定成本、低变动成本结构的企业(对象式如上例乙企业)，相对于低固定成本、高变动成本结构的企业(工艺式)，其经营杠杆功能强，经营风险也较大。反之，其经营杠杆功能弱，经营风险也较小。经营杠杆的影响是双向的启示：如果预测所要生产的产品销售的不确定性很大，则以选用经营杠杆作用小的生产过程方式为佳。,34,生产流程的选择必须慎重，同时要考虑到：这是一种战略行为，要尽可能考虑到扩大生产规模时的生产流程，为以后发展留下余地。计算机技术大量进
13、入制造过程，将会改变产品加工方式，传统选择原则会有所变化。,一、串行的产品设计方法,第四节 并行工程 CE(concurrent engineering),2、串行设计的弊端,1、串行开发流程,（4）产品设计阶段，工艺、制造人员不能加入，不能及早发现缺陷，费用高,（1）部门之间缺乏协调、对目标和评价标准存在差异。,（2）时间长。（设计、加工、试验、修改的多重循环）,（3）设计的产品不能满足顾客需求，制造性、装配性差。,36,IBM：开发新型电子计算机时，由于需求量太大（也有可能因为花在工程设计的时间比预期长），结果在工程设计还没有完全结束前，就必须展开生产作业，最后的详图设计是由工程师、领班和
14、工人在生产线上共同完成。但最后结果显示这个产品的设计非常出色，生产作业大幅改善，工作品质和生产力都大幅提升。长虹：开家电业先河，招募消费者参与产品设计。2005年招募首批12名“长虹感官评判师”，对企业的产品、服务和策划的体验过程“打分”吉列：吉列新型女用可水洗剃刀与2001年3月进入市场，6个月就占领了45%的市场，一个重要原因在于把供应商整合起来一起设计,若干企业的不同做法,二、并行的产品设计方法,1、并行工程的定义 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。1986年美国国防分析研究所在其R-338研究报告中提出的定义 即强调各领域专家共
15、同参加的系统化产品设计方法，目的在于对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，减少设计的盲目性，缩短研制周期。,2、产品设计时要考虑的因素 并行工程力图从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的所有因素。各因素见下表：,二、并行的产品设计方法,39,3.并行工程的实施效益,缩短产品投放市场的时间：福特公司和克莱斯勒公司将他们新型汽车的开发周期由36个月缩短至24个月。设计和试制周期仅为原来的50%，生产初期的工程更改减少50%以上。降低成本：在设计时考虑到加工、装配、检验、维修等因素，强调了产品的整体成本优化，制造费用降低3040%提高质量：尽可能将所有质量问题消灭在设计
16、阶段，使所设计的产品便于制造，易于维护，报废和返工减少75%增强功能的实用性：反映了用户的需求，从而保证去除顾客不需要的冗余功能,40,4、并行的产品开发流程及特点,粒度从大到小,清晰度从小到大,并行设计的特点,（1）各设计阶段的划分只标志着产品和设计的粒度和清晰度。,粒度-指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-指表明设计对象在相应粒度水平上的确定程度的度量。,（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。设计向前循环一次，粒度减少，信息清晰度增加。,（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。,42,海尔的并行工程 海
17、尔电子事业部为保证美高美彩电在2000年国庆节前上市，根据市场的要求，原定6个月的开发周期必须压缩为两个月。以2个月时间为总目标，美高美彩电开发项目组建立开发市场链，按信息化管理的思路，组建了两个网络，一个是由各部门参与的、以产品为主线的多功能集成产品开发团队；另一个是由采购供应链为主线的外部协作网络。在产品设计方面，美高美彩电就是通过技术人员到市场上获得用户需求信息，并把信息转化为产品开发概念。在 流程设计方面，通过内部流程的再造和优化，整合外部的优势资源网络，在最短的时间内，以最低的成本满足了定单需求。在设计过程中，一个零部件设计出来后，物流就可以组织采购，而且物流参与到设计中，提高产品质量。最终海尔美高美彩电从获得定单到产品上市只用了2个半月的时间，创造了产品开发的一个奇迹。,三、并行工程的人员构成,44,本章小结,掌握：研究与开发的分类及特征生产流程的类型及选择并行工程的定义、特点、效益熟悉了解：产品开发的意义产品设计与开发的三大过程,
