生产与运作管理课件第三章.ppt

,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,生产与运作管理,蒋南云,产品R&D,第三章 产品/服务设计和技术选择,生产与运作管理,蒋南云,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：技术进步越来越快高新技术的使用范围越来越大市场和劳务竞争全球化产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求全球性技术支持和售后服务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.研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力 产品生命周期缩短,50年前,现在,研发的重要影响,2.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,产品开发时间 100%,3.R&D直接影响产品成本 VA/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,成本的决定因素,实际成本消耗,研发的重要影响,变更设计对成本的影响,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(quality 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？,从生产技术角度来看：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。显著提高性能、扩大功能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,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市场调查不细致，预测发生错误。构思、设计和制造方面的问题。成本过高，或营销不利产品开发时间过长，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,2.产品研究与开发管理,2.1产品开发过程,新产品开发程序,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,顾客域功能域物理域制造域,生产活动,2.4结构设计过程,2.5工艺设计过程的基本内容,2.6面向成本的设计系统的基本内容,2.7产品设计的原则和绩效评价1）产品开发原则设计用户需要的产品或服务设计出制造性强的产品或服务设计出鲁棒性强的产品或服务设计绿色产品,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,1988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）存在的问题各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计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）并行工程主要思想并行的活动和过程连续的信息转化连续的完成各阶段的工作高效率的组织结构,2）并行工程所考虑的因素,并行工程,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,设计时同时考虑产品生命周期的所有因素,产品设计过程中各种活动并行交叉进行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,时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,开发小组,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/CAPP2）计算机支撑技术3）拟实产品开发,在许多工业发达的欧美国家,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，使得在产品设计阶段即可考虑产品加工、装配和工艺等问题,提高一次设计成功的可能性。实现工艺和工装的并行开发，精简设计过程；制造系统与产品开发过程不构成大循环，从而缩短产品开发周期，提高产品质量与水平。,齐齐哈尔铁路车辆厂并行工程应用,1）在已有软件系统的基础上，开发支持飞机内装饰并行工程的系统工具，包括：适用于飞机内装饰的CAID系统、DEA系统和模具的CAD/CAE/CAM系统。如Y7-200A内装饰设计制造借助以上工具，研制周期从1.5年缩短到1年，减少设计更改60%以上，降低产品研制成本20%以上。2）波音737-700垂直尾翼转包生产 借助CE，研制周期缩短3个月；节约工装引进费用370万美元；减少样板1165块，合计人民币50万元；减少标工、二类工装23项，合计,西安飞机工业(集团)有限公司CE的应用,人民币125万元；减少过渡模136项，合计人民币68万元；提高数控编程速度45倍，减少数控零件试切时间40%；工艺设计效率提高1.5倍等。,