生产运作管理第3章 产品开发与流程选择.ppt

1,2,第3章 产品开发与流程设计,3,本章内容,第3章 产品开发与流程设计3.1 新产品开发3.2 R&D与产品开发组织3.3 生产流程设计与选择,4,本章要点学习指导,掌握新产品的概念、新产品开发策略、生产流程的分类；理解不同产品生命周期的R&D，企业技术系统的活动内容和过程；了解产品开发对生产过程成本影响、工艺过程设计基本内容，产品设计原则和绩效评价，影响生产流程设计的主要因素、生产流程选择决策。,5,导入案例,一代“巨星”芭比20世纪50年代末，露丝汉德勒(Ruth Handler)看到女儿玩纸娃娃，并把纸娃娃想象成各种大人的角色。由于当时的纸娃娃都是婴儿娃娃，露丝灵感突发，设计出一种可以激发小女孩编织梦想的娃娃。露丝发明了以“芭比”(其女儿的名字)命名的少男少女时尚偶像娃娃。从此，一代“巨星”芭比诞生了。芭比娃娃从诞生至今，缔造了一个总额达220亿美元的庞大市场。芭比不仅仅是玩具，甚至也不光是一种产品，而且是美国文化的象征，是一种不朽的文化符号，是美国政治和经济象征。,6,然而，2007年9月11日，芭比娃娃玩具制造商美泰公司董事长兼首席执行官罗伯特艾科特在美国会参议院作证时承认，美泰公司产品设计存在缺陷，这些玩具含有微小磁铁，若不慎被吞下会有致命危险。芭比娃娃、蝙蝠侠、汪汪日托以及小小波莉系列玩具都含有这种磁铁。美泰公司在此前的产品召回事件中未能尽到责任，并向每一位受到影响的人再次表示歉意，同时保证，将继续致力于确保所产玩具的安全和质量。,7,3.1 产品开发,3.1.1 新产品的概念与分类（一）新产品的概念 新产品是指与老产品相比，在产品结构、性能、材质等方面（或仅一方面）具有新的改进的产品。,8,新产品必须满足以下四条件：产品在结构、性能、材质、技术特征等某一方面或几方面比老产品有显著改进和提高，或有独创的；具有先进性、实用性，能提高经济效益，有推广价值的；,9,在一个省、市、自治区范围内第一次试制成功的；经过有关部门鉴定确认的产品。而产品的结构、性能没有改变，只是在花色、外观、表面装饰包装装潢等方面有改进提高的，不能算作新产品。新产品具有相对性、时间性和空间性。,10,（二）新产品的分类（1）按新产品的新颖程度可分为全新产品、改进产品和换代新产品。（2）按照新产品的地域特征可分为国际新产品、国家新产品和地区性新产品或企业新产品。,11,（三）企业开发产品的意义（1）巩固与扩大市场占有率；（2）开拓新的经营领域;（3）调整结构（产品结构经营结构投资结构）适应需求。,12,3.1.2 新产品开发管理与策略,（一）新产品开发方向新产品开发的方向:多能化；高能化；小型化；简化；多样化；标准化;节能化;美化;环保化。,13,（二）新产品的开发方式,自行研制技术引进 自行研制与技术引进相结合,14,（三）新产品开发的程序,（1）调查研究和前期开发阶段；（2）设计、评价、鉴定和试制阶段；（3）新产品的市场开发阶段；（4）正式生产和销售阶段。,15,（四）新产品开发的组织计划管理,强有力的组织领导是新产品开发的保证。产品设计的组织形式有以下几种：（1）单线式（2）复线式（3）矩阵式新产品开发涉及很多部门，而且是一个复杂的延续过程。有的产品开发过程要延续多年。因此，企业需要制订新产品开发计划，用计划把开发活动从空间和时间上协调起来，以取得预期成效。,16,新产品开发计划工作主要包括以下各项内容：（1）搜集资料（2）制订目标（3）提出措施（4）开发方式方法（5）安排进度（6）明确责任,17,（五）新产品开发策略,（1）产品线策略 一条产品线包含的同类产品数目称为产品线的深度；一个企业拥有产品线的数目称为产品线的宽度。,18,深 度 产品线1 a1 b1 c1 d1宽 产品线2 a2 b2 c2 d2 e2度 产品线3 a3 b3 c3 d3 e3 f3 产品的深度、宽度,19,产品线策略分为产品线宽度策略和产品线深度策略。（1）产品线宽度策略。其可分为产品线扩充策略和产品线简化策略。（2）产品线深度策略。其可分为向上延伸、向下延伸、上下延伸三种策略。,20,(2)提高竞争力的策略,在市场经济条件下，影响产品竞争力的因素包括产品品种、质量、交货期、价格、服务等。这些因素构成一个统一的有机整体，并表现为动态平衡。如图所示。,21,22,为了提高新产品的竞争能力，企业可采用以下策略：（1）抢先策略。（2）紧跟策略。（3）最低成本策略。（4）周到服务策略。,23,3.2 R&D与产品开发组织,3.2.1 企业RD（一）企业RD分类 研究与开发（Research and Development,简称RD）包括基础研究、应用研究和技术开发研究。,24,（二）企业RD的意义进入21世纪，科学技术的发展突飞猛进，市场需求的变化日新月异，消费需求的多样化和个性化特征越来越明显。RD能力决定了企业的兴衰成败，RD的效率影响了企业抢占市场的能力，RD的质量决定了企业产品质量，RD的成果影响产品成本。为了在激烈的市场竞争中生存和发展，企业必须有足够的能力不断推出新产品、开发新技术，以满足不断变化的消费需求，可见，研究与开发工作在企业经营中具有十分重要的意义。,25,3.2.2 产品开发过程,产品开发是一个从产生概念产品开始到制造出成品为止的完整过程。图31描绘了产品开发全过程，一般产品开发过程由以下阶段构成:需求分析 产品构思 可行性论证 结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）工艺设计,26,27,从图中可以看出，产品开发是以市场为始点，又以市场为终点。从市场需求中产生出新产品的概念，称为概念产品。,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。,29,30,3.2.3 企业RD技术系统,企业RD技术系统由两部分组成：一部分是工程技术，一部分是管理技术。,31,32,3.2.4 产品设计过程,（一）总体设计（二）技术设计（三）工作图设计,需求分析,结构设计,协调,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,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。,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,36,3.2.5 产品设计原则和经济效益评价,（一）产品设计和选择的原则（1）必须贯彻国家的技术经济政策；（2）设计用户需要的产品（服务）；（3）设计出制造性强的产品；（4）设计绿色产品。,37,（二）技术经济效益分析指标体系,产品设计的效果可以用数量指标和质量指标来衡量。产品设计的数量指标主要是指产品的上市时间、生产效率、材料利用率和能源消耗等指标；产品设计的质量指标，主要是指产品满足社会需要的程度，对劳动条件和环保的影响、安全指标等。,38,3.2.6 提高产品开发的成功率,（1）在产品设计阶段就要考虑到制造，使生产部门能以尽可能低的成本制造产品。（2）在设计时对产品结构，零件品种数量，零件的标准化和通用性，零件加工的可行性以及企业制造技术的可行性，都需要作周密的考虑。,39,（3）运用并行工程方法,运用并行工程的方法可以大大提高产品开发的成功率，还可以缩短开发周期。缩短周期可以有效降低市场需求和技术发展的不确定性带来的风险。,40,41,（4）统一各职能管理部门意见,一个产品从形成概念到成品销售，需要企业各管理部门的协同努力，但由于各部门的局部利益不完全致。在产品选择时会表现出不同的价值取向。（市场部门、生产部门、财务部门。）,42,思考讨论：秋千设计,43,问题：,如分别从营销、生产设计、高级设计师、制造、顾客对产品的使用情况、顾客实际需要等六个角度出发，这个秋千可能设计成什么样子？,44,a、从营销角度,45,b、从生产设计角度,46,c、从设计师角度,47,d、从制造角度,48,e、从顾客对产品的使用情况角度,49,f、从顾客实际需要角度,50,由于信息闭塞所导致的不同设计,51,结论：,上图画说明了不同的个人或部门在设计流程中对同一“设计”的各自解释。它说明决定顾客的需求必须有足够的信息，而设计部门、生产部门和营销部门之间应进行交流并取得一致意见。,52,3.2.7 产品寿命周期与R&D,53,产品投入期：R&D着重于改进产品的功能和特征，确定产品的基型设计。产品成长期：R&D着重于工艺创新和改进，降低成本。产品成熟期：R&D着重于技术服务和工艺改进。产品衰退期：R&D则转向新产品的研发。,54,3.3 生产流程设计与选择,3.3.1 生产运作流程的类型（1）按产品进行的生产流程（2）按加工路线进行的生产流程（3）按项目组织的流程不同流程特征比较见教材表3-2,不同生产流程的特征比较,产品流程矩阵,57,3.3.2 生产运作流程设计的基本内容,选择流程自制外购研究生产流程研究设备研究布局研究,58,3.3.3 影响生产流程设计的主要因素,（1）产品或服务需求性质（2）自制外购决策（3）生产柔性（4）产品或服务质量水平（5）接触顾客的程度,59,3.3.4 生产流程选择,不同的产品性质，不同的生产规模，不同的品种数量，不同的工艺方法都会影响制造流程的选择。选择的原则是有利于提高设备利用率和劳动生产率。教材图33描述了四种基本制造流程的特点和适用原则。,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,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。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,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地妨碍了产品开发的速度和质量。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。,并行的产品设计方法,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。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。,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,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。,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。,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,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（产品数据管理）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（STEP提供了一种独立于任何一个CAX系统的中性机制来描述经历整个产品生命周期的产品数据。它是一个关于产品数据计算机可理解的表示和交换的国际标准。）,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 Reduction Program，VRP）,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。,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,72,第3章 小 结,本章阐述产品开发、工艺设计，生产流程设计与选择等运作管理的基本概念和基本问题。第一节阐述了新产品的概念与分类，新产品的开发管理，新产品开发策略；第二节讨论企业RD，产品开发过程，企业RD技术系统，产品设计过程，产品设计原则和经济效益评价，第三节研究了生产流程设计与选择生产流程的类型，生产流程设计的基本内容，影响生产流程设计的主要因素，生产流程的选择。,