生产与运作管理4产品开发与技术选择课件

生产与运作管理4产品开发与技术选择2023/6/6生产与运作管理4产品开发与技术选择重点掌握本章内容：产品设计与开发的基本过程并行工程4.1引言4.2产品设计与开发过程4.3产品设计与开发的组织方法4.4生产流程设计与选择生产与运作管理4产品开发与技术选择4.1引言增强竞争力；扩大市场份额；满足新需求；适应更新换代；背景特征重要性分类基础研究；应用研究；技术开发研究；竞争战略的变化；技术进步越来越快；用户需求多样化；研发难度越来越大；可持续发展的要求R&D生产与运作管理4产品开发与技术选择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：企业竞争越来越激烈。技术进步越来越快。用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样化、个性化的特点。产品研制开发的难度越来越大。可持续发展的呼声越来越高。生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择排名企业研发投入总额（亿英镑）同比增长（%）1戴姆勒-克莱斯勒40.06+22辉瑞制药40.02+83福特38.52-14丰田38.38+115西门子35.84-86通用33.86+147微软32.21-218松下电工31.29+69IBM29.50+1210大众29.48+12005年生产与运作管理4产品开发与技术选择排名企业研发投入总额（亿元）1华为47.52海尔45.73中兴通讯27.24联想21.02005年微软、IBM、英特尔、三星电子等电子信息产业领导型企业研发投入绝对额都超过50亿美元，其中微软接近60亿美元2005年生产与运作管理4产品开发与技术选择据美国参议院对外商投资中国的一份报告分析，IT产业的利润分布如下图所示：60%研发、设计、技术标准和销售30%产品生产10%加工装配以上数据说明了什么？生产与运作管理4产品开发与技术选择东风、上汽集团、一汽三家企业进入2011年度《财富》世界500强榜单。上榜的这三大企业2010年的研发投入总和为43.4亿元，仅为位列榜首的丰田汽车一年研发费用的十五分之一，后者全年研发费用为623.6亿元。生产与运作管理4产品开发与技术选择从销售额的占比角度来看，我们的汽车巨头们也远远落后于跨国巨头们，其中大众、通用、本田全年研发投入比重均在5%以上；丰田、福特、标致2009年研发投入比重均在4%至5%之间。而中国入围的三家企业中，最高的比亚迪也仅为2.9%，东风次之，达到了2.3%，而上海汽车仅为1%。生产与运作管理4产品开发与技术选择发达国家２％左右世界500强企业５％到１０％生产与运作管理4产品开发与技术选择如何从下面的漫画理解研发的重要性？生产与运作管理4产品开发与技术选择新产品开发的重要性有利于增强企业的市场竞争力；有利于扩大市场份额；适应个性化定制生产的需要；产品更新换代的需要生产与运作管理4产品开发与技术选择观看视频：

寻找增长新动力从制造到智造生产与运作管理4产品开发与技术选择案例：海尔产品研发

——不断创新，满足消费者的需求多年来，海尔洗衣机致力于节水、节能、环保洗衣机技术的创新研发，通过关注消费者需求，不断以创新产品消除用户的抱怨，满足消费者的潜在需求。2003年，海尔开发出可以分公斤洗涤的自选档滚筒洗衣机，实现按照洗衣量多少进行洗涤的突破；2004年，海尔将自选档技术升级，开发出我国首款具备自主知识产权的自动档系列滚筒洗衣机，同年，又开发出不用洗衣粉的环保洗衣机；2005年，海尔将自动档再次升级为自动档洗干一体机，不仅通过了国家权威的6A检测，还达到了国际领先水平。生产与运作管理4产品开发与技术选择不仅如此，由海尔发明的世界第四种洗衣机——双动力洗衣机也是一个成功的案例。双动力洗衣机把波轮式、滚筒式、搅拌式三种洗衣机的优点集于一身，创造了一种全新的洗涤方式，满足了人们健康环保的现代洗衣需求.这款洗衣机不但获得了法国列宾国际唯一发明金奖，而且成功入围国际IEC标准提案，海尔也由此成为我国第一个也是唯一获此世界荣誉的厂家。这一全新的洗衣机以旺盛的市场生命力给世界洗衣机行业注入了前所未有的生机，上市两年多，销量突破了100万台。生产与运作管理4产品开发与技术选择多年来，海尔正是把对社会、对用户的责任感深深地融入节能、环保产品的创新研发中，才使海尔洗衣机赢得了社会的尊重和用户的忠诚，最终赢得了市场回报。据统计，2004年在洗衣机行业增长不到4％的大环境下，海尔增幅高达57％；2005年上半年，海尔洗衣机市场份额月月递增，销售额是第二、三、四名加起来的总和，成为行业独树一帜的领跑者。生产与运作管理4产品开发与技术选择基础研究技术开发研究将应用研究的成果经设计、试验而发展成为新产品、新系统和新工程的科研活动。认识客观事务本质、探索新的规律、创建基础性的知识应用研究将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择基础研究应用研究试验发展对金属和非金属结构与性质的研究，其直接目的是探索金属和非金属结合的基本规律以及其结构与性质的关系，是认识现象、解释物质运动规律，虽有明确的应用前景,但不具有应用的目的，其成果主要是为探索金属和非金属复合材料提供理论依据而不是提供具体的途径和方法。在不同的温度压力条件下，研究各种金属和非金属复合的可能性以及所形成的复合物的物理化学性质，以便为获得高性能的金属、非金属复合材料提供科学依据和实验数据，为获得高性能的复合材料研究方法和途径。研制在600-800℃下可供实际应用的新型耐高温金属陶瓷复合材料，是运用已有的知识创造出新的材料。生产与运作管理4产品开发与技术选择阅读资料：

内资企业：研发投入总量大创新能力仍较弱国家统计局的一份报告显示，目前我国大多数企业投入的研发资金用于新产品开发的只有24%，用于基础研究的费用不到10%。而且，对于新产品的研发也更注重于短期项目，而对长期性的、有市场前瞻性的基础研究则很不够。另外，相当多的企业用于技术引进的经费支出远大于用于消化吸收费用支出，平均比例达到6.5：1，而二战后日本的这一数据是1：7生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择二、新产品的概念与分类（一）新产品的概念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：首次投入市场生产与运作管理4产品开发与技术选择按新产品的新颖程度：改进型产品换代产品创新产品按新产品的地域特征：国际新产品国内新产品地区新产品（二）新产品的分类生产与运作管理4产品开发与技术选择三、新产品开发面临的压力新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力国外学者研究：3000个原始想法，只有1个能成功新产品开发的死亡率为98.2％你认为有哪些因素会影响新产品研发的成败？生产与运作管理4产品开发与技术选择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。产品开发时间过长，失去占领市场的好时机。生产与运作管理4产品开发与技术选择作业：腾讯创新研究调查搜集有关腾讯创新的资料，写一篇小论文，要求：1、有图、有数据、有观点2、不少于1500字3、时间:2周之内完成生产与运作管理4产品开发与技术选择本章内容：4.1引言4.2产品设计与开发过程4.3产品设计与开发的组织方法4.4生产流程设计与选择生产与运作管理4产品开发与技术选择4.2产品设计与开发过程一、产品构思二、结构设计过程三、工艺设计过程四、产品设计的原则和绩效评价生产与运作管理4产品开发与技术选择一般产品开发过程由三个阶段构成产品构思结构设计工艺设计生产与运作管理4产品开发与技术选择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图4－1：产品设计过程描述生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择案例：飞机研发的4个阶段方案论证阶段：主要任务是明确飞机的功能需求和设计要求，根据飞机的设计要求进行全面的构思，形成粗略的飞机设计方案的基本概念。设计定型阶段：包括初步设计和详细设计以及试飞验证等内容。生产定型阶段：主要是确定飞机的详细制造工艺和最佳生产方式。批量生产阶段：主要是协调客户需求与生产制造以及内部财务、库存、采购活动之间关系。生产与运作管理4产品开发与技术选择产品开发过程构思R&D对市场需求的分析技术的推动竞争对手的产品和服务来源于来源于开始图4－2:产品构思来源图一、产品构思生产与运作管理4产品开发与技术选择构思阶段的主要工作创意筛选产品概念形成和检验经营分析生产与运作管理4产品开发与技术选择苹果10大概念产品苹果一直都试图通过其清晰的设计、创新的技术解决方案以及战略性的产品发布活动来推进其产品的功用极限。国外网站近日刊载文章称，苹果将在2013年推出iCycle、iSight、iRosol、iPets、iBrew、iceCream、iceBox、iPlay、iQua、HiTops等产品，给用户带来许多便利。生产与运作管理4产品开发与技术选择无论你的骑车风格是怎样的——这种自行车都能自动转换模式。拥有内置的电池，可以在你骑车的时候进行充电，从而允许你连接iOS设备，然后在行进中为自行车充电。可在行进中即时下载音乐；支持WiFi上网功能；蓝牙4.0。

生产与运作管理4产品开发与技术选择可变成自我调整功能的太阳眼镜，拥有1080p的高清分辨率。功能将会包括：1000万像素的摄像头iSight；自动对焦功能；照片面部识别功能；高清视频录制功能生产与运作管理4产品开发与技术选择这种喷雾器不仅能进行任何的色彩扫描工作（或是你选择的东西），而且还能允许你用铅笔或是滚动油漆刷来画一条粗线。这从根本上来说是一种新的替代墨盒，而且其耐用性要比普通的喷雾罐高出一倍。生产与运作管理4产品开发与技术选择这种未来产品的功能将会包括：可与所有iOS设备进行通信；与iTunes商店完全整合，即时下载“动物技巧”；支持Facetime功能，从而能让用户通过它们的眼睛来监控自己的房子；支持WiFi上网功能；蓝牙生产与运作管理4产品开发与技术选择iBrew能与iHome或iPhone的闹钟连接到一起，自动开始给你煮好早晨的咖啡。功能将会包括：与iOS操作系统和iCloud完全支持Wi-Fi功能(802.11a/b/g/n)；蓝牙4.0。生产与运作管理4产品开发与技术选择苹果iceCream中不会有任何神秘的或是彩色的洗涤物，只会有好闻的气味和低脂肪含量。

生产与运作管理4产品开发与技术选择这种未来产品的功能将会包括：与iOS操作系统和iCloud完全整合；与iTunes商店完全整合，可即时下载电影或是烹饪应用；内置动作传感器或和Facetime；支持Wi-Fi功能；蓝牙4.0。生产与运作管理4产品开发与技术选择iPlay将让你能通过iCloud与iOS设备进行简单化的通信，允许你在家里的时候，即使走到另一个房间里去也能通过控制器来在电视上玩游戏；或者是当你在走路的时候，也能通过任何iOS设备来玩游戏。你玩游戏的体验将会是连续的，能在上看任何电视剧和电影。生产与运作管理4产品开发与技术选择水是生命之源，而苹果开发的最新过滤系统能清洁任何被污染的水。这种未来的碳过滤器能清除水中99.9%的水银。此外，这种产品还能降低氯含量，让水变得干净可口。这种产品将拥有便携式的设计，水能在很长时间里冷冻，因此这个过滤器作为家里、工作时或运动时的“水瓶”来说是一种很理想的产品。生产与运作管理4产品开发与技术选择HiTops这种高科技的胶底运动鞋能让你享受自动系鞋带的乐趣。如果有必要的话，这种产品能与Nike+整合，允许你监控脚步移动的次数和消耗掉的卡路里，但你也可以享受这种胶底运动鞋所带来的便利和欣赏它们的外观。生产与运作管理4产品开发与技术选择创意大比拼生产与运作管理4产品开发与技术选择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。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。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二、结构设计过程生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择市场需求分析工作图设计结构设计优化设计三维几何造型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修改总体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYYCAD结构设计过程生产与运作管理4产品开发与技术选择

总体设计通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。技术设计将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。生产与运作管理4产品开发与技术选择地源热泵系统示意图生产与运作管理4产品开发与技术选择

工作图设计根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择工艺过程设计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。三、工艺设计过程生产与运作管理4产品开发与技术选择生产与运作管理4产品开发与技术选择工艺过程设计的程序包括：产品图纸的工艺分析和审查拟订工艺方案编制工艺规程工艺装备的设计与制造决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图生产与运作管理4产品开发与技术选择

产品设计和选择应该遵循的原则：设计用户需要的产品（服务）。设计可制造性（Manufacturability）强的产品。设计鲁棒性（Robustness）强的产品。设计绿色产品（考虑环保要求）。鲁棒性就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生存的关键。比如说，计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下，能否不死机、不崩溃，就是该软件的鲁棒性。

四、产品设计的原则和绩效评价生产与运作管理4产品开发与技术选择绩效指标度量对竞争力的影响上市时间新产品引入频率从新产品构思到上市的时间构思数量和最终成功数量实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例顾客/竞争对手的响应时间设计的质量－接近市场的程度项目的频率－模型的寿命生产率每一个项目的研究发展周期每一个项目的材料及工具费用实际与计划的差异项目数量－新产品设计与开发的频率项目的频率－开发的经济性质量舒适度－使用的可靠性设计质量－绩效和用户的满意度生产质量－工产和车间的反映信誉－用户的忠诚度对用户的相对吸引力－市场份额利润率表4－1：产品开发绩效评价指标生产与运作管理4产品开发与技术选择本章内容：4.1引言4.3产品设计与开发的组织方法4.4生产流程设计与选择4.2产品设计与开发过程生产与运作管理4产品开发与技术选择一、串行的产品设计方法二、并行的产品设计方法三、并行工程的实施和技术4.3产品设计与开发的组织方法生产与运作管理4产品开发与技术选择timetomarket新产品的开发周期试生产和生产准备期成为现代时间竞争的主要着眼点生产与运作管理4产品开发与技术选择需求分析结构设计

工艺设计制造b)并行过程a)串行过程一、串行的产品设计方法生产与运作管理4产品开发与技术选择串行的产品设计方法串行设计：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生产与运作管理4产品开发与技术选择思考一下：串行产品开发存在什么问题？需求分析结构设计工艺设计制造生产与运作管理4产品开发与技术选择各下游开发部门所具有的知识难以加入到早期设计。各部门目标和评价标准的差异和矛盾降低了整体效率。部门之间难沟通；设计改动量大；产品开发周期长；产品成本高。概而言之：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串行产品开发过程存在的问题：需求分析结构设计工艺设计制造生产与运作管理4产品开发与技术选择（一）并行的产品设计方法——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，尽可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。二、并行的产品设计方法生产与运作管理4产品开发与技术选择（二）并行工程的主要思想1、设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。

2、设计过程中各活动并行交叉进行。3、不同领域技术人员的全面参与和协同工作。4、高效率的组织机构。生产与运作管理4产品开发与技术选择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过程需求阶段设计阶段制造阶段营销阶段使用阶段终止阶段考虑的因素顾客需求产品功能减低成本提高效率易制造易装配竞争力（低成本、标新立异）可靠性可维护性操作简便环境保护

设计时同时考虑产品生命周期的所有因素生产与运作管理4产品开发与技术选择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

设计过程中各活动并行交叉进行生产与运作管理4产品开发与技术选择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

不同领域技术人员全面参与，组建高效率的组织机构；生产与运作管理4产品开发与技术选择ARJ21飞机尾段的研制

ARJ21飞机尾段由后机身和垂尾、尾锥等组成，连接中后机身、水平尾翼和方向舵，是整个飞机结构最复杂的部件之一。ARJ21飞机尾段包括3000多项零件，普遍采用新材料、新技术，加工要求高，研制周期紧迫。为适应项目管理的需求，一航沈飞在研制过程中全面实施了并行工程：产品设计与工艺准备高度并行、工艺准备与生产准备高度并行、生产准备与零件制造高度并行，并依靠产品装配来拉动零件生产。通过建立严格的项目计划体系和有效的项目风险控制，使实际研制周期比计划缩短了三分之一，仅仅用了14个月就完成了首架研制任务。

生产与运作管理4产品开发与技术选择1、管理方面组织形式：采用跨部门、多专业的团队组织管理方式：采用项目管理和网络计划方法三、并行工程的实施和技术生产与运作管理4产品开发与技术选择设计部企业经理财务部生产部营销部B产品组A产品组生产与运作管理4产品开发与技术选择2技术方面（1）采用DFX技术，如可加工性设计DFM、可装配性设计DFA、可检测性设计DFT等（2）采用CAX计算机辅助技术如CAD、CAPP、CAE等（3）采用统一的产品数据交换标准和建立产品全生命周期的数据库生产与运作管理4产品开发与技术选择

并行工程技术虚拟技术面向并行工程的DFx设计模式体现了开发的集成过程PDM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产品数据管理（ProductDataManagement，PDM）产品系列化、零部件标准化、通用化。成组技术（GroupTechnology,GT）。减少变化的方案（VarietyReductionProgram，VRP）生产与运作管理4产品开发与技术选择在产品设计不同阶段所采用的不同技术需求阶段顾客参与质量功能部署设计阶段CAD/CAPP/VRP、GT、VE制造阶段DFM,DFA营销阶段价值分析VA使用阶段工业工程IE终止阶段绿色制造生产与运作管理4产品开发与技术选择3、企业实施并行工程技术给企业带来的好处：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。降低了开发周期和成本，提高了响应速度。生产与运作管理4产品开发与技术选择本章内容：4.1引言4.3产品设计与开发的组织方法4.4生产流程设计与选择4.2产品设计与开发过程生产与运作管理4产品开发与技术选择4.4生产流程设计与选择一、生产流程分类二、产品——流程矩阵三、影响生产流程设计的主要因素四、生