產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)課件

第三章產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)1第一節(jié)產(chǎn)品開發(fā)過程

產(chǎn)品開發(fā)是指從研究選擇適應(yīng)市場(chǎng)需要的產(chǎn)品開始到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造設(shè)計(jì)，直到投入正常生產(chǎn)的一系列決策過程。一、產(chǎn)品開發(fā)的涵義新產(chǎn)品的研制老產(chǎn)品改進(jìn)和整頓。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)和更新?lián)Q代。廣義2產(chǎn)品開發(fā)的涵義產(chǎn)品開發(fā)是企業(yè)研究與開發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容，其主要目的是研究和開發(fā)滿足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品和服務(wù)，以保持企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)給企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。產(chǎn)品開發(fā)工作越來越受到各企業(yè)的重視?？逻_(dá)公司：R&D,100萬美元/天生產(chǎn)方式：“一對(duì)多”——“一對(duì)一”個(gè)性化定制生產(chǎn)如瑪泰爾公司的巴碧娃娃。B

對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力提出更高要求，產(chǎn)品品種、上市時(shí)間。3二、產(chǎn)品開發(fā)程序市場(chǎng)需求分析創(chuàng)意方案的評(píng)價(jià)與選擇設(shè)計(jì)、試制設(shè)計(jì)審查小批試生產(chǎn)和市場(chǎng)試銷為了符合市場(chǎng)要求，這是必不可少的滿足產(chǎn)品功能、經(jīng)濟(jì)性，質(zhì)量穩(wěn)定可靠該產(chǎn)品是否符合市場(chǎng)要求？創(chuàng)意來源：技術(shù)革新，人口/社會(huì)/文化，經(jīng)濟(jì)變遷，政治變動(dòng)，顧客，供應(yīng)商，分銷商，競(jìng)爭(zhēng)者調(diào)查研究設(shè)計(jì)試制開發(fā)總體方案：產(chǎn)品說明、功能說明選定產(chǎn)品，制定開發(fā)計(jì)劃、提出開發(fā)任務(wù)書確定產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)、參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。產(chǎn)品基本定型。生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作圖、工藝文件、工裝正式生產(chǎn)組織好生產(chǎn)管理、開展各種營銷活動(dòng)收集市場(chǎng)信息4新產(chǎn)品開發(fā)的壓力統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，企業(yè)的新產(chǎn)品在銷售中占的比例越高，則其越有可能成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。200015001000500100設(shè)想市場(chǎng)需求功能特性產(chǎn)品特性或成服功務(wù)的產(chǎn)品10001750500100125產(chǎn)品開發(fā)中只有少數(shù)獲得成功市場(chǎng)測(cè)試與評(píng)價(jià)5第二節(jié)新產(chǎn)品的研究與開發(fā)

在產(chǎn)品性能、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、用途或技術(shù)性能等一方面或幾方面具有先進(jìn)性或獨(dú)創(chuàng)性。一、新產(chǎn)品的概念1)全新產(chǎn)品主要指采用科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明所生產(chǎn)的產(chǎn)品，一般具有新原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料等特征。與現(xiàn)有的產(chǎn)品比較，在某些方面沒有任何共同之處，有獨(dú)創(chuàng)性。如汽車、飛機(jī)、計(jì)算機(jī)等6新產(chǎn)品的概念

2)改進(jìn)新產(chǎn)品主要指對(duì)老產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，使產(chǎn)品在功能、性能、質(zhì)量、外觀、型號(hào)有一定改善和提高的產(chǎn)品。

3)換代新產(chǎn)品原有產(chǎn)品的基本原理不變，部分地采用了新技術(shù)、新材料、新的元器件，使產(chǎn)品性能有重大突破的產(chǎn)品。能更好地滿足市場(chǎng)需要。如黑白電視機(jī)—彩色電視機(jī)7二、新產(chǎn)品的開發(fā)方向

1)多能化：一機(jī)多能，一物多用。如多功能計(jì)算器。2)多樣化：產(chǎn)品品種、形式多樣，價(jià)格也有差異，以滿足不同要求。如美國通用汽車公司。3)復(fù)合化：即把功能上相互關(guān)聯(lián)的不同單體產(chǎn)品發(fā)展為復(fù)合產(chǎn)品。如帶烘干的洗衣機(jī)；集拍照、沖印為一體的一次成像照相機(jī)；6)藝術(shù)化：從產(chǎn)品造型、色彩、質(zhì)感和包裝等方面使產(chǎn)品款式新穎，風(fēng)格獨(dú)特，有強(qiáng)烈的美感和藝術(shù)品位，增加產(chǎn)品的魅力。4)微型化：使產(chǎn)品體積變小、重量變輕，以達(dá)到使用方便的目的。如手提電腦、手機(jī)。5)智能化：把比較復(fù)雜、一般人難以很快掌握的專業(yè)技術(shù)和知識(shí)轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中去，使用戶易學(xué)、易會(huì)、易用。如“傻瓜”照相機(jī)就是一種智能化的產(chǎn)品。8三、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式

技術(shù)導(dǎo)向型：按seed理論方式進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。如晶體管，美國西屋電器公司首先研制，日本公司買下技術(shù)，生產(chǎn)晶體管收音機(jī)。技術(shù)導(dǎo)向型產(chǎn)品出現(xiàn)方式：技術(shù)→生產(chǎn)→市場(chǎng)（基礎(chǔ)研究→應(yīng)用研究→產(chǎn)品開發(fā)）市場(chǎng)導(dǎo)向型：按Need理論方式進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)。如洗衣機(jī)，洗碗機(jī)、電冰箱產(chǎn)品出現(xiàn)方式：市場(chǎng)→研究與開發(fā)→生產(chǎn)→市場(chǎng)。

新產(chǎn)品開發(fā)有兩種動(dòng)力模式：技術(shù)導(dǎo)向型和市場(chǎng)導(dǎo)向型。9新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式技術(shù)導(dǎo)向型：“先發(fā)制人”，創(chuàng)造出一個(gè)大市場(chǎng)，使企業(yè)迅速地成長壯大起來。美國的英特爾公司、杜邦公司、日本的索尼公司等。市場(chǎng)導(dǎo)向型：“后發(fā)制人”,這個(gè)市場(chǎng)一旦從潛在轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)，它就開始分化。顧客對(duì)產(chǎn)品的需求會(huì)呈現(xiàn)出多樣化、個(gè)性化的特點(diǎn)。誰能夠滿足這些不同的期望和層次，誰就能“后發(fā)制人”，占領(lǐng)細(xì)分市場(chǎng)并分享該產(chǎn)品的利潤。對(duì)當(dāng)今的企業(yè)來說，二種動(dòng)力模式有著同等重要的地位。10新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的采用何種動(dòng)力模式，需要在對(duì)企業(yè)能力和企業(yè)基礎(chǔ)的仔細(xì)考察之后制定一個(gè)基本策略。大型企業(yè)由于市場(chǎng)涵蓋范圍廣，產(chǎn)品種類多，企業(yè)技術(shù)、資金能力強(qiáng)，可能常常需要容納不同的新產(chǎn)品開發(fā)模式；中小企業(yè)因各方面力量有限，往往需要集中一個(gè)主要方向。11四、新產(chǎn)品創(chuàng)意所謂產(chǎn)品創(chuàng)意是指充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維的作用，提出新產(chǎn)品的構(gòu)思和設(shè)想。產(chǎn)品創(chuàng)意是新產(chǎn)品開發(fā)的首要環(huán)節(jié)，對(duì)新產(chǎn)品能否開發(fā)成功有至關(guān)重要的意義和作用。它包括三個(gè)方面的內(nèi)容產(chǎn)品構(gòu)思構(gòu)思篩選形成產(chǎn)品概念121)產(chǎn)品構(gòu)思

產(chǎn)品構(gòu)思是在市場(chǎng)調(diào)查和技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出新產(chǎn)品的構(gòu)想或有關(guān)產(chǎn)品改良的建議。新產(chǎn)品的構(gòu)思有三個(gè)主要的途徑需求構(gòu)思技術(shù)轉(zhuǎn)移構(gòu)思專利構(gòu)思132)構(gòu)思篩選：對(duì)提出的構(gòu)思進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇

并非所有的產(chǎn)品構(gòu)思都能發(fā)展成為新產(chǎn)品。構(gòu)思篩選的主要依據(jù)：市場(chǎng)規(guī)模、投資數(shù)量、原材料、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、需要的時(shí)間等。構(gòu)思篩選，要盡量避免兩種錯(cuò)誤：一是誤棄，二是誤用。誤棄是沒有認(rèn)清產(chǎn)品構(gòu)思的發(fā)展前途和潛力，而將其剔除，損失了產(chǎn)品開發(fā)的機(jī)會(huì)。誤用則是采用了較壞的構(gòu)思，造成新產(chǎn)品開發(fā)的失敗。143)產(chǎn)品概念的形成

新產(chǎn)品構(gòu)思經(jīng)過篩選以后，還需要形成能夠?yàn)橄M(fèi)者接受的、具體的產(chǎn)品概念。產(chǎn)品概念：產(chǎn)品構(gòu)思：產(chǎn)品形象：是指企業(yè)可能向市場(chǎng)提供的產(chǎn)品在構(gòu)思基礎(chǔ)上建立起來的、針對(duì)特定顧客的產(chǎn)品定義顧客對(duì)產(chǎn)品的主觀看法15案例：如何制定新產(chǎn)品開發(fā)目標(biāo)？某企業(yè)是一家生產(chǎn)專用汽車的企業(yè)，70年代生產(chǎn)任務(wù)不足。工廠在面臨虧損的情況下，組織了幾十個(gè)人的調(diào)查組，對(duì)全國專用汽車市場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)環(huán)衛(wèi)和石油是具有發(fā)展專用汽車潛力的兩大部門。就環(huán)衛(wèi)車而言，全國有1.4億人口，人均日產(chǎn)垃圾2公斤，按每5000人配備一輛環(huán)衛(wèi)車計(jì)算，全國需要2.8萬輛；即使不算工礦區(qū)在內(nèi)，全國按200多個(gè)城市的9000多萬人計(jì)算，也需要1.9萬輛。當(dāng)時(shí)，全國環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)擁有各種環(huán)衛(wèi)車的總量僅為8000輛左右。石油專用車早有廠家生產(chǎn)，但品種不齊全，國家對(duì)各種車輛實(shí)行進(jìn)口限制以后，石油系統(tǒng)的部分定貨轉(zhuǎn)向國內(nèi)。環(huán)衛(wèi)部門和石油部門都是國家重點(diǎn)發(fā)展的部門，資金充足，市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定。尤其是環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)，亟待改善作業(yè)條件，所以銷售不成問題。另外，旅行車也是市場(chǎng)急需的產(chǎn)品。從企業(yè)自身?xiàng)l件看，該廠有20年生產(chǎn)專用汽車的經(jīng)驗(yàn)；但是，對(duì)于裝飾性要求較高的旅行車來說，生產(chǎn)和技術(shù)水平都還不足。根據(jù)上述分析，企業(yè)決定：除繼續(xù)生產(chǎn)國家的原有各型專用車外，還要通過技術(shù)引進(jìn)并依靠自己的力量，加緊研制開發(fā)環(huán)衛(wèi)和石油系統(tǒng)需要的各種專用車輛。16第三節(jié)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作。直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、制造成本、生產(chǎn)周期、工藝準(zhǔn)備、物資供應(yīng)、生產(chǎn)組織等。在技術(shù)上決定著產(chǎn)品的前途和命運(yùn)。福特公司：盡管產(chǎn)品設(shè)計(jì)的費(fèi)用只占整個(gè)產(chǎn)品費(fèi)用６％，卻影響總費(fèi)用的７０％以上波音公司：一般產(chǎn)品成本的８３％以上是由設(shè)計(jì)階段決定的，而這一階段本身所占費(fèi)用僅為產(chǎn)品全部成本的７％以下。所有質(zhì)量問題，４０％可以歸因于低劣的設(shè)計(jì)和工藝17一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，采用不同的設(shè)計(jì)方法，以加快新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。常用的設(shè)計(jì)方法：1)模塊化設(shè)計(jì)2)內(nèi)插式設(shè)計(jì)3)外推式設(shè)計(jì)181)模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)是用組合方式或稱為堆積木的方式來設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。功能分析——一系列通用的功能模塊——對(duì)這些模塊進(jìn)行選擇組合——構(gòu)成不同功能，或功能相同但性能不同，規(guī)格不同的產(chǎn)品。例如計(jì)算機(jī)、組合家具。優(yōu)點(diǎn)：①模塊組件的制造和裝配更簡(jiǎn)單，可以很好地解決產(chǎn)品各種規(guī)格與設(shè)計(jì)制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾，設(shè)計(jì)周期短，成本低。②維修方便，組件更換容易。③便于產(chǎn)品更新?lián)Q代。因此受到國際國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的高度重視，得到廣泛的應(yīng)用。目前，模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、家電、家具、玩具、計(jì)算機(jī)等行業(yè)。192)內(nèi)插式設(shè)計(jì)內(nèi)插式設(shè)計(jì)主要適用新產(chǎn)品規(guī)格處于兩種既有產(chǎn)品規(guī)格之間的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。采用內(nèi)插式設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)新產(chǎn)品不必進(jìn)行大量研發(fā)工作，只需選用相鄰產(chǎn)品的原理、結(jié)構(gòu)以至計(jì)算公式等進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，根據(jù)需要進(jìn)行小量的研究試驗(yàn)。關(guān)鍵：相鄰產(chǎn)品選擇適當(dāng)。203)外推式設(shè)計(jì)外推式設(shè)計(jì)是利用現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)踐和技術(shù)知識(shí)外推，設(shè)計(jì)出規(guī)格比它大的類似產(chǎn)品。本質(zhì)不同內(nèi)插式設(shè)計(jì)是在已知領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，外推式則是在未知領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。21二、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

常用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)1)成組技術(shù)(GT)2)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)3)并行設(shè)計(jì)(CE)221)成組技術(shù)(GT)

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用成組技術(shù)，主要表現(xiàn)在檢索零件圖紙，編制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料，提高設(shè)計(jì)三化水平。優(yōu)點(diǎn)減少設(shè)計(jì)工作量，縮短設(shè)計(jì)周期，節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用；使設(shè)計(jì)人員擺脫大量的一般性重復(fù)勞動(dòng)，集中精力抓好關(guān)鍵性的零部件設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量；新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中盡量利用原有的設(shè)計(jì)圖紙，還可以減少新的零件品種，相對(duì)擴(kuò)大同類型零件的批量，為今后零件的制造和生產(chǎn)管理提供有利條件；23成組技術(shù)242)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行高效率、高精度的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種技術(shù)手段。

CAD的主要功能是進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖，同時(shí)還可以編制零件明細(xì)表和進(jìn)行成本估算等等。設(shè)計(jì)計(jì)算主要是指對(duì)設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，并使某些性能參數(shù)或目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。計(jì)算機(jī)制圖：人機(jī)對(duì)話的圖形處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員只需把所需圖像的形狀和尺寸及圖形位置的命令輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就可以在指定的位置繪出該圖形。

CAD大大地提高了制圖速度，從而縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間，加快了投產(chǎn)速度。設(shè)計(jì)生產(chǎn)率提高3-10倍。253)并行設(shè)計(jì)(CE)

并行設(shè)計(jì)又稱為并行工程，是指集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其零部件和相關(guān)過程的一種系統(tǒng)方法。從產(chǎn)品開發(fā)初始階段，各個(gè)部門（設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、市場(chǎng)、用戶）的人員就聯(lián)合參加工作，各項(xiàng)工作同時(shí)并行。順序工程示意圖并行工程示意圖產(chǎn)品規(guī)劃開發(fā)部門——設(shè)計(jì)部門————工藝、生產(chǎn)部門營銷部門服務(wù)部門產(chǎn)品規(guī)劃開發(fā)部門設(shè)計(jì)部門工藝、生產(chǎn)部門營銷部門、服務(wù)部門26并行設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素

27并行設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是大大地縮短了產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，有利于降低成本，提高質(zhì)量，保證產(chǎn)品功能的實(shí)用性，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。并行設(shè)計(jì)實(shí)際上是在屏棄了傳統(tǒng)的勞動(dòng)分工的思想的基礎(chǔ)上建立起來的一種團(tuán)隊(duì)工作方式，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)性、平行性。這種工作模式的實(shí)現(xiàn)需要現(xiàn)代技術(shù)的支持，計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的信息共享和遠(yuǎn)距離傳輸。并行設(shè)計(jì)這種基本思想和方法在很多企業(yè)得以實(shí)施。如摩托羅拉1989年開發(fā)新產(chǎn)品、日本本田的新產(chǎn)品開發(fā)。28第四節(jié)產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，其基本任務(wù)是根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，采用先進(jìn)的生產(chǎn)方法和技術(shù)，使產(chǎn)品的制造具有高效率、高質(zhì)量、低成本、生產(chǎn)安全、資源節(jié)約、保護(hù)環(huán)境，使產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。29一、產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性分析和審查工藝方案的擬定和選擇編制工藝技術(shù)文件工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造1、繼承性系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)、工裝系數(shù)的含義2、工藝過程卡、工藝卡、工序卡的主要區(qū)別3、在工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造中，應(yīng)注意的問題30二、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(CAPP-ComputerAidedProcessPlanning)

在工藝設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)以幫助提高其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的一種技術(shù)。工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)不僅難度大，而且工作量也大。過去編制工藝規(guī)程主要依靠工藝師多年工作實(shí)踐總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行。采用CAPP則可以幫助工藝人員提高工藝規(guī)程編制的效率和質(zhì)量。31從結(jié)構(gòu)上看，CAPP系統(tǒng)大致可以分為三類：檢索式或派生式創(chuàng)成式混合式或半創(chuàng)成式1)．檢索式或派生式2).創(chuàng)成式3).混合式或半創(chuàng)成式32案例：3M公司的研發(fā)管理美國的3M公司在美國500家最大企業(yè)排行榜中名列前30位，也是最著名的多種類多產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)。其產(chǎn)品種類有6.8萬種，平均每年有200-300種新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。1.給予個(gè)人發(fā)揮創(chuàng)造性的時(shí)間。2.給予發(fā)揮創(chuàng)造性以經(jīng)濟(jì)上的支持。