生產(chǎn)和運作管理教材

1、生產(chǎn)和運作管理教材 4.1引言 4.2產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)過程 4.3產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的組織方法第4章 產(chǎn)品/效勞設(shè)計和 技術(shù)選擇24.1引言 產(chǎn)品設(shè)計的背景特征 4.1.2 新產(chǎn)品/效勞開發(fā)的重要性 4.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)34.1.1 產(chǎn)品設(shè)計的背景特征20世紀(jì)90年代以來，企業(yè)所處的市場競爭環(huán)境日趨嚴(yán)峻，正面臨著前所未有的壓力：新產(chǎn)品/效勞開發(fā)是實現(xiàn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略的需要。技術(shù)進(jìn)步越來越快。用戶的要求越來越苛刻，用戶需求呈現(xiàn)出多樣 化、個性化的特點。產(chǎn)品研制開發(fā)的難度越來越大?？沙掷m(xù)開展的要求。44.1.2 新產(chǎn)品/效勞開發(fā)的 重要性 重要性產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要有利于增強企業(yè)的市場競爭力工業(yè)有

2、利于擴大市場份額適應(yīng)個性化定制生產(chǎn)的需要 54.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究與方法 研究與方法的分類 研究與方法Research and Development，簡稱R&D包括根底研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)。根底研究進(jìn)行的是探索新的規(guī)律、創(chuàng)立根底性只是的工作。應(yīng)用研究是將根底理論研究中開發(fā)的新知識、新理論應(yīng)用與具體領(lǐng)域。技術(shù)開發(fā)研究是將應(yīng)用研究的成果經(jīng)設(shè)計、試驗而開展成為新產(chǎn)品、新系統(tǒng)和新工程的科研活動。 64.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究 與方法續(xù) 新產(chǎn)品的分類 新產(chǎn)品是指在技術(shù)、性能、功能、結(jié) 構(gòu)、材質(zhì)等一方面或幾方面具有先進(jìn)性或獨創(chuàng)性的產(chǎn)品。改進(jìn)型產(chǎn)品 對老產(chǎn)品的改進(jìn)與完善，創(chuàng)新程度最小的一類新產(chǎn)品

3、換代產(chǎn)品 產(chǎn)品根本原理不變，因局部采用新技術(shù)使 產(chǎn)品性能有重大突破創(chuàng)新產(chǎn)品 采用科學(xué)技術(shù)的新創(chuàng)造所開發(fā)的產(chǎn)品，它是創(chuàng)新程度最高的一類新產(chǎn)品74.2 產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)過程 4.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計過程 4.2.3 工藝設(shè)計過程 4.2.4 產(chǎn)品設(shè)計的原那么和績效評價84.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思 一般產(chǎn)品開發(fā)過程由以下三階段構(gòu)成:產(chǎn)品構(gòu)思結(jié)構(gòu)設(shè)計總體設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計工藝設(shè)計9需求分析結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)調(diào)工藝設(shè)計協(xié)調(diào)輸入產(chǎn)品功能中間結(jié)果協(xié)調(diào)結(jié)果產(chǎn)品規(guī)格干預(yù)指令協(xié)調(diào)結(jié)果工藝方案 協(xié)調(diào)結(jié)果中間結(jié)果中間結(jié)果干預(yù)指令圖41：產(chǎn)品設(shè)計過程描述4.2.1產(chǎn)品構(gòu)思續(xù)10產(chǎn)品開發(fā)過程構(gòu)思R&D對市場需求

4、的分析技術(shù)的推動競爭對手的 產(chǎn)品和效勞來源于來源于開始圖42:產(chǎn)品構(gòu)思來源圖4.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思續(xù)114.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計過程 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計過程包括從明確設(shè)計任務(wù)開始，到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動。 設(shè)計階段決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成 本。 產(chǎn)品設(shè)計一般分為總體設(shè)計、技術(shù)設(shè)計。工作圖設(shè)計三個階段，見圖43124.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計過程續(xù)市場需求分析工作圖設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計三維幾何造型計算機繪圖有限元設(shè)計資料和圖形庫原型修改總體設(shè)計開始初步設(shè)計原型產(chǎn)品評估決策NNYYCAD圖43：結(jié)構(gòu)設(shè)計過程134.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計過程續(xù) 總體設(shè)計通過市場需求分析，確定產(chǎn)品的性能、設(shè)計原那么、技術(shù)參數(shù)、

5、概略計算產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計方案的經(jīng)濟效果的分析。 技術(shù)設(shè)計將技術(shù)任務(wù)書中確定的根本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)具體化，根據(jù)技術(shù)任務(wù)書所規(guī)定的原那么，進(jìn)一步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，以總圖、系統(tǒng)圖、明細(xì)表、說明書等總括形式表現(xiàn)出來。144.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計過程續(xù) 工作圖設(shè)計根據(jù)技術(shù)設(shè)計階段確定的結(jié)構(gòu)布置和主要尺寸，進(jìn)一步作結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計，逐步修改和完善，繪制全套工作圖樣和編制必要的技術(shù)文件，為產(chǎn)品制造和裝配提供確定的依據(jù)。154.2.3 工藝設(shè)計過程 工藝過程設(shè)計工藝設(shè)計是指按產(chǎn)品設(shè)計要求，安排或規(guī) 劃出從原材料加工成產(chǎn)品所需要的一系列 加工過程、工時消耗、設(shè)備和工藝裝備需求等的說明。是結(jié)構(gòu)設(shè)計過

6、程和制造過程之間的橋梁。工藝過程的結(jié)果一方面反響給產(chǎn)品設(shè)計用 以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計；另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù)。164.2.3 工藝設(shè)計過程續(xù)工藝過程設(shè)計的程序包括：產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查擬訂工藝方案編制工藝規(guī)程工藝裝備的設(shè)計與制造決定加工毛坯材料和尺寸選定加工條件計算加工時間制定加工工藝選擇機床決定加工工序內(nèi)的操作順序選擇工裝零件圖174.2.4 產(chǎn)品設(shè)計的原那么 和績效評價 產(chǎn)品設(shè)計和選擇應(yīng)該遵循的原那么：設(shè)計用戶需要的產(chǎn)品效勞。設(shè)計可制造性Manufacturability強的產(chǎn)品。設(shè)計魯棒性Robustness強的產(chǎn)品。設(shè)計綠色產(chǎn)品考慮環(huán)保要求。184.2.4 產(chǎn)品設(shè)計

7、的原那么 和績效評價績效指標(biāo)度量對競爭力的影響上市時間新產(chǎn)品引入頻率從新產(chǎn)品構(gòu)思到上市的時間構(gòu)思數(shù)量和最終成功數(shù)量實際效果與計劃效果的差異來自新產(chǎn)品的銷售比例顧客/競爭對手的響應(yīng)時間設(shè)計的質(zhì)量接近市場的程度項目的頻率模型的壽命生產(chǎn)率每一個項目的研究發(fā)展周期每一個項目的材料及工具費用實際與計劃的差異項目數(shù)量新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的頻率項目的頻率開發(fā)的經(jīng)濟性質(zhì)量舒適度使用的可靠性設(shè)計質(zhì)量績效和用戶的滿意度生產(chǎn)質(zhì)量工產(chǎn)和車間的反映信譽用戶的忠誠度對用戶的相對吸引力市場份額利潤率表41：產(chǎn)品開發(fā)績效評價指標(biāo)194.3 產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的 組織方法 4.3.1 串行的產(chǎn)品設(shè)計方法 4.3.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計方法

8、 4.3.3 并行工程技術(shù)204.3.1串行的產(chǎn)品設(shè)計方法 需求 結(jié)構(gòu)設(shè)計 工藝設(shè)計 制造 b)并行過程 a)串行過程 圖38：產(chǎn)品開發(fā)的兩種方式21 串行的產(chǎn)品設(shè)計方法 串行設(shè)計：從需求分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計一直到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進(jìn)行。 產(chǎn)品開發(fā)工作流程：市場人員提產(chǎn)品設(shè)想質(zhì)量控制人員作質(zhì)量保證方案確定產(chǎn)品總費用和生產(chǎn)周期制造工程師確定工藝工程設(shè)計人員完成產(chǎn)品定義4.3.1串行的產(chǎn)品 設(shè)計方法續(xù)224.3.1串行的產(chǎn)品 設(shè)計方法續(xù) 關(guān)于串行產(chǎn)品開發(fā)過程 存在的首要問題是以部門為根底的組織機構(gòu)嚴(yán)重地阻礙了產(chǎn)品開發(fā)的速度和質(zhì)量 存在的問題主要有：各下游開發(fā)部門所具有的

9、知識難以參加早期設(shè)計，參加設(shè)計的階段越早，降低費用的時機越大。各部門對其他部門的需求和能力缺乏理解，目標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)的差異和矛盾降低了產(chǎn)品整體開發(fā)過程的效率。234.3.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計方法并行的產(chǎn)品設(shè)計方法 并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程，包括制造過程和支持過程，進(jìn)行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化方法。 該方法力圖使產(chǎn)品開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素，包括質(zhì)量、本錢、進(jìn)度和用戶需求。過程需求階段設(shè)計階段制造階段營銷階段使用階段終止階段考慮的因素顧客需求產(chǎn)品功能減低成本提高效率易制造易裝配競爭力（低成本、標(biāo)新立異）可靠性可維護(hù)性，操作簡便環(huán)境保護(hù)244.3.2

10、并行的產(chǎn)品 設(shè)計方法續(xù) 并行工程 并行工程是一種強調(diào)各階段領(lǐng)域?qū)＜夜餐瑓⒓拥南到y(tǒng)化產(chǎn)品設(shè)計方法，其目的在于將產(chǎn)品的設(shè)計和產(chǎn)品的可制造性、可維護(hù)性、質(zhì)量控制等問題同時加以考慮，以減少產(chǎn)品早期設(shè)計階段的盲目性，進(jìn)可能早地防止不合理因素的影響，縮短研制周期。并行設(shè)計可制造性可裝配性質(zhì)量保證顧客滿意可靠性環(huán)境保護(hù)功能254.3.2 并行的產(chǎn)品 設(shè)計方法續(xù) 并行工程的主要思想設(shè)計時同時考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素。 設(shè)計結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)品設(shè)計規(guī)格和相應(yīng)的制造工藝和生產(chǎn)準(zhǔn)備文件。設(shè)計過程中各活動并行交叉進(jìn)行。不同領(lǐng)域技術(shù)人員的全面參與和協(xié)同工作。高效率的組織機構(gòu)。264.3.2 并行的產(chǎn)品 設(shè)計方法續(xù) 并行產(chǎn)品開

11、發(fā)的流程特點產(chǎn)品設(shè)計的各階段是一個遞階漸進(jìn)的連續(xù)過程，注意粒度和清晰度。產(chǎn)品設(shè)計過程和產(chǎn)品信息模型經(jīng)歷從定性到定量、從模糊到清晰的演化。產(chǎn)品設(shè)計過程和工藝設(shè)計過程是并行展開，同時進(jìn)行。27概念設(shè)計初步設(shè)計詳細(xì)設(shè)計產(chǎn)品詳細(xì)方案工藝初步方案產(chǎn)品初步方案工藝詳細(xì)方案結(jié)構(gòu)概念方案工藝概念方案284.3.3 并行工程技術(shù) 虛擬技術(shù)面向并行工程的DFx設(shè)計模式表達(dá)了開發(fā)的集成過程PDM開展成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的集成平臺Internet使設(shè)計集成的范圍更加廣泛STEP標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計開發(fā)集成的標(biāo)準(zhǔn)接口294.3.3 并行工程技術(shù)續(xù) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理Product Data ManagementPDM。 產(chǎn)品系列化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。 成組技術(shù)Group Technology, GT。 減少變化的方案Variety Reduction Program，VRP。