第4章-新产品和服务的开发课件.ppt

1、第4章 新产品和服务的开发、工艺设计和流程选择第一节 新产品开发的意义（理解）第二节 制造业的产品开发与工艺选择（掌握）第四节 生产运作流程的设计与选择（理解）第五节 计算机技术在产品设计中的应用（了解）第一节 新产品开发的意义一、新产品的概念分类1、概念 新产品：企业开发的产品就是新产品。新产品是指在产品性能、结构、材质、用途或技术性能等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。先进性是指运用新原理、新结构、新技术、新材料产生的先进型，或是由已有技术、经验技术或改进技术综合产生的先进性。独创性是指运用新技术、新结构、新材料所产生的全新产品，或在某一市场范围内属于全新产品。2、分类 按照与现有产

2、品相比的创新程度技术特性分为：派生产品、换代产品和创新产品。（1）派生产品（derivative product）主要对现有产品采用各种改进技术，使产品在功能、性能、质量、外观、型号方面有一定改进和提高的产品。派生产品对企业的重要性在于能确保企业近期的现金流。（2）换代产品（next-generation product）主要指产品的基本原理不变，部分地采用新技术、新材料、新的元器件，使性能有重大突破的产品。如计算机的内存。（3）创新产品（breakthrough product）主要指采用科学技术的新发明所生产的产品，一般有新原理、新结构、新技术、新材料等特征。二、新产品开发的意义（1）巩固

3、和扩大市场份额（2）开拓新的经营领域（3）快速响应竞争（4）有利于企业创立行业标准第二节 制造业的产品开发与工艺选择一、产品开发的动力模型 从产品开发的驱动力看，企业产品开发的基本模型分为：需求拉动型、技术推动型和跨职能合作型。（1）需求拉动型 开始于市场机会，通过市场研究和客户反馈来寻求市场机会，并确定可以满足市场需求的产品开发方案。案例：海尔洗衣机洗红薯。（2）技术推动型 开始于技术创新和变革，并确定可以使技术和市场相匹配的产品开发方案。（3）跨职能合作 新产品的开发是跨职能的，同时需要营销、运作、工程以及其他职能的合作。二、新产品开发过程 制造业的产品活动主要市场管理、产品开发和生产制造

4、。市场管理的职能为新产品开发提供新的概念。产品开发的职能将产品的技术概念实现为最终设计的产品。生产制造的职能是选择和构造制造产品的工艺。客户市场营销销售前期研究产品设计工艺设计客户市场生产新产品概念促销响应需求客户订单产品规范生产订单产品市场管理产品开发生产制造产品活动简图 一般来讲，一个完整的新产品开发过程包括产品创意、产品设计、工艺设计与流程选择，以及市场导入等一系列活动。产品设计过程包括产品的需求分析、产品构思、可行性论证、结构设计。工艺设计按产品设计要求，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、设备和工艺装备要求等的说明。市场导入是将所开发的产品引入市场 新产品

5、创意新产品创意的主要任务是识别客户需求，从市场需求中产生并评估一个或一系列“概念产品”，一般有产品创意与可行性研究两个阶段组成。产品创意不仅是一个创造性的过程，也是一个学习的过程。产品创意的结果是构思出对产品外观、功能和特性的描述，即“产品概念”。只有2的新产品概念可以转换为“概念产品”。据调查3000个新产品概念中只有1个能够成功。所以对新产品概念的经济性、适用性和市场竞争能力进行可行性研究。一般来说，需要从企业的市场条件、财务条件和生产运作条件来考虑。市场条件：产品的上市能力、预期销售增长的可能、对现有产品的影响、产品的竞争状况以及竞争力；财务条件：投资需求、投资回报率、对企业总获利能力的

6、贡献以及预计的现金流等；生产运作条件：产品开发时间、质量、技术的可行性、组织生产或交付产品的能力、现有设施与管理状况、对相关规章与法律问题乃至伦理道德问题的考虑程度。在产品概念开发勾勒出新产品的骨架后，进入初在产品概念开发勾勒出新产品的骨架后，进入初步产品设计阶段。步产品设计阶段。在这阶段对概念产品进行全面的定义，初步确定产品的性能指标、总体结构和布局，并确定产品设计的基本原则。（1）设计顾客需要的产品，强调顾客的满意度；（2）设计出可制造性强的产品，强调快速响应；（3）设计出强壮性强的产品，强调产品责任；（4）设计绿色产品，强调商业道德。经主管部门审核、认可初步设计后，开始经主管部门审核、认

7、可初步设计后，开始产品的定型设计。对其中的关键技术课题产品的定型设计。对其中的关键技术课题要进行原型设计、测试和试制。要进行原型设计、测试和试制。最终设计阶段的任务是绘出全套工作的图最终设计阶段的任务是绘出全套工作的图纸并给出说明书。纸并给出说明书。工艺设计和流程选择工艺设计和流程选择三、产品开发的组织模式1、串行工程（传统的产品开发模式）定义：从产品概念开发、产品设计、工艺设计与流程设计到市场导入，由企业内不同职能部门的不同人员依次进行产品开发的各个阶段。在串行工程模式下，产品开发的流程是首先有企划部门人员根据企业发展战略或其他渠道提出产品创意，构思产品，然后由产品设计部门人员完成产品的精确

8、定义后，再提交制造部门人员制定产品的工艺过程计划，由质检部门人员确定相应的质量保证计划，最后由市场部门导入市场 特点：以职能部门为基础来组织产品开发过程，各个职能部门之间没有同期的沟通和及时的反馈，产品开发人员在开发过程难以综合考虑到顾客的要求、可制造性、可靠性、环保性和经济性等，各下游开发职能部门所具有的知识难以投入早期的设计，若发现有问题，重新再来一次。2、反向工程 从他人的产品入手，进行分解剖析和综合研究，在广泛搜集产品信息的基础上，通过尽可能多的同类产品的解体和破坏性研究，运用各种科学测试、分析和研究手段，反向求索该产品的开发思想、设计结构、制造方法和原材料特性，从而全面系统掌握产品从

9、原理到制造、由结构到材料的设计和开发方法。3、并行工程 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。这种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、进度和市场需求，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽可能早地避免因产品设计阶段的不合理因素对产品生命周期后续阶段的影响，缩短研制周期。营销与销售 产品开发 制造 客户市场新产品开发的并行模式4、协同产品商务（collaborative product commerce，CPC）随着经济一体化与市场全球化的发展，企业为了适应新经济竞争环境，增强国际竞争力，越来越

10、趋向于采取全球化、外包和协作等策略，通过全球资源的优化配置来开发推出最具竞争力的产品，利用Internet技术的发展，在并行工程的基础上建立跨企业的产品开发网络，寻求有效的开发合作伙伴，协同创造产品竞争优势。协同产品商务是一组经济实体（制造商、供应商、合作伙伴、顾客）的动态联盟共同开拓市场机会并创造价值的活动的总称。通过Internet技术，使在产品商业化过程中承担不同角色、使用不同工具、在地理上或供应网络上分布的个体能够协作地完成产品的开发、制造以及产品整个生命周期的管理，CPC能带来更快的上市时间、更大的市场份额和更高的利润率。经历了产品数据管理（PDM）、产品全生命周期管理（PLM）和C

11、PC三个阶段。四、产品设计 两种过程：一是专业活动，如需求分析、结构设计、工艺设计；另一类是协调活动，通过协调顾客域、功能域、物理域、制造域的方案和建议，取得各方面一致认可的决策。在产品设计时，通常有面向顾客和面向可靠性两种设计思想。1、面向顾客的产品设计（1）质量功能展开（quality function deployment，QFD）质量功能展开是将顾客需求转换为产品设计标准的规范方法。这种方法采用来自于市场营销部门、设计工程部门、制造部门的跨职能团队的方式设计产品。（2）构造质量屋矩阵 顾客的需求信息可用特定的矩阵形式表示出来，这个矩阵叫质量屋（house of quality）。通过建

12、立质量屋矩阵。跨职能的团队能够利用顾客反馈信息来进行工程设计、营销和运作的决策。2、面向可制造性设计（design for manufacturing,DFM）面向可制造性设计从易于制造和经济性出发，把产品设计作为产品制造工艺设计的第一步；从易于装配的角度出发，进行零部件的设计。这样，把产品设计和制造工艺设计有机地结合起来，不仅可以改进产品的设计质量，而且缩短了整个产品设计周期和制造工艺设计周期，同时赢得时间，降低成本。DFM的基本原则 把不可拆分的零部件数量降到最低，进行模块化设计，尽量使一种零件有多种用途，尽量使用标准件，尽量使操作简化，使零件具有可替代性，尽量使装配流程简单化，使用可重复

13、、易懂的工艺流程。五、制造型企业的工艺选择 工艺选择是基于工艺设计进行的。工艺设计指在工艺准备过程中进行工艺过程的设计，内容包括：产品图纸的工艺分析和审查，工艺方案的制定，编制工艺规程，工艺装备的设计与制造，工艺方案的经济分析，计算机辅助工艺过程设计等。1、工艺类型（1）转化工艺：铁矿石制成钢板；（2）制造工艺：机加工；（3）装配工艺：发动机组装；（4）测试工艺：严格讲，这不是工艺。2、工艺流程结构 一个工厂利用一个或多个工艺技术类型来组织物流活动的形式叫工艺流程结构。（1）工艺专业化生产。多品种、小批量产品的生产大多要求设置不同的或顺序不同的工艺过程。如印刷厂。（2）批量生产。是标准化的工艺

14、专业化生产。这种结构通常用于有相对稳定的产品系列的企业，每种产品根据顾客订单或者库存要求进行周期性生产。如电子装置。（3）装配线生产。按照受控速率，零部件按装配顺序从一个工作地到另一个工作地进行装配生产。如玩具。（4）连续流程。无差异原料的转化或深加工过程。如啤酒生产。第四节 生产运作流程的设计与选择一、生产运作流程的基本概念 生产运作流程是指能够把一定投入变换成一定产出的一系列任务。这些任务将物流和信息流有机地联系在一起。任务：流程中有助于使原材料向产品方向变化的行动物流流向检查：确认任务是否被有效地执行决策点：引导其后流程的不同途径库存：原材料、在制品和完成品的停滞与储藏信息流流向流程图中

15、的常用符号二、生产运作流程的构成要素投入、产出、任务、物流和信息流、库存。三、生产运作流程的设计和选择（1）企业引入一项新产品或新任务；（2）企业的竞争重点发生变化；（3）产品或服务的需求量发生变化；（4）现有运作绩效不理想；（5）竞争对手通过使用新技术、新流程等方法提高竞争力；（6）资源成本或可得性发生变化。四、流程设计中需要考虑的问题1、资本节约度2、资源柔性（设备柔性和人员柔性）3、顾客参与（自选商品、装修）4、资金预算五、影响生产运作流程设计的主要因素1、产品需求性质2、自制外构决策3、生产柔性（品种和产量）4、产品质量水平5、接触顾客的程度六、生产运作流程的具体设计1、流程的节拍、瓶

16、颈和空闲时间 流程的节拍是指连续完成相同的两个产品（两批产品）之间的间隔时间，即完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。瓶颈是指一个流程中生产节拍最慢的环节。空闲时间指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指人或设备的时间。2、流程的生产能力及其平衡 生产能力是指一个实施的最大产出率。实施可以是一个工序、一台设备，可以是由若干工序或若干设备组成的一个流程，也可以是整个企业组织。3、生产周期 生产周期指要加工的产品从原材料的状态进入一个生产运作流程到变换成产品为止，在生产运作流程中度过的全部时间。对于单个工序的产品来说，其生产周期等于节拍。当一个流程中包括多个工序或环节时，生产周期是指一批（或一个）产品从进入流程到出来一共需要的时间，不仅包括在各个工序的加工时间，还包括在流程内的停滞、等待、储藏和搬运时间。4、生产批量和作业交换时间 如果流程中的设备在从一个产品更换到另一种产品时要花费一些时间来做准备工作，这种时间叫做作业交换时间。越短越好！但与批量大小无关。第五章 计算机技术在产品设计中的应用（自习）