第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇

4·1引言

4·2產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)

4·3生產(chǎn)流程設(shè)計與選擇

4·4并行工程1第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

本章主要是從個性化定制與新產(chǎn)品開發(fā)所面臨的壓力出發(fā),討論和介紹企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計過程；工藝設(shè)計與選擇的組織與管理，并介紹生產(chǎn)流程的選擇與決策問題。

4·1

引言

4·1·121世紀(jì)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)所面臨的背景特征進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，由于科技的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，企業(yè)之間的競爭日益加劇，企業(yè)面臨的外部環(huán)境也日益復(fù)雜化，顧客、競爭、變化等三個因素既是需求多樣化發(fā)展的結(jié)果，又是市場需求不確定性的主要根源。在全球化的市場競爭中，企業(yè)面臨的是一個十分復(fù)雜而難以預(yù)測的買方市場，以至傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營模式對新環(huán)境的響應(yīng)越來越慢。

2第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2以上變化反映在企業(yè)中，首先是產(chǎn)品生產(chǎn)方式的變化。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是“一對多”的關(guān)系模式，即企業(yè)開發(fā)一種產(chǎn)品，面對多種顧客，組織大批量生產(chǎn)，獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。新的生產(chǎn)模式是：根據(jù)每一個顧客的特定需求定制產(chǎn)品和服務(wù)，這就是“一對一”的定制化服務(wù)。正如20世紀(jì)出現(xiàn)的大批量流水線生產(chǎn)方式改變了世界經(jīng)濟(jì)一樣，大規(guī)模定制很有可能成為21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根源。個性化定制不僅僅是要求企業(yè)有很強(qiáng)的產(chǎn)品開發(fā)能力，而且要提高對顧客需求的響應(yīng)速度。3第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2與傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式相比，大規(guī)模定制的優(yōu)點(diǎn)是減少了企業(yè)庫存。具統(tǒng)計，在制造業(yè)如果實(shí)現(xiàn)了定制生產(chǎn)，企業(yè)的庫存成本可以降低70％，產(chǎn)品成本可以降低30％。定制化生產(chǎn)要求企業(yè)必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)和管理方法來組織生產(chǎn)。如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器手、加工中心、柔性化的生產(chǎn)系統(tǒng)、成組技術(shù)工藝、成組生產(chǎn)單元等?？偨Y(jié)20世紀(jì)在制造業(yè)領(lǐng)域中出現(xiàn)的新情況，新問題，企業(yè)所處的競爭環(huán)境有以下幾個方面的特點(diǎn)：4第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●新產(chǎn)品開發(fā)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略的需要

技術(shù)進(jìn)步和顧客需求的變化使得產(chǎn)品的生命周期日趨縮短，企業(yè)所面臨的成本、質(zhì)量、交貨期及改善服務(wù)的壓力越來越大，這就要求企業(yè)必須制定出科學(xué)可行的經(jīng)營戰(zhàn)略，以應(yīng)對這種環(huán)境的變化?！窦夹g(shù)進(jìn)步越來越快

技術(shù)進(jìn)步反映在制造業(yè)中主要表現(xiàn)為新材料、新能源、新結(jié)構(gòu)、新的工藝技術(shù)和生產(chǎn)手段、新的設(shè)計理念及管理方法。

在制造技術(shù)方面：有機(jī)器人、機(jī)器手、數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)；計算機(jī)集成制造系統(tǒng)、計算機(jī)輔助制造、計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助工藝等；在管理技術(shù)方面：MRP、ERP、JIT、TQC等；

5第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●用戶的需求呈現(xiàn)出明顯的多樣化和個性化趨勢經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步使得消費(fèi)者的要求越來越高，消費(fèi)者的價值觀發(fā)生了很大的變化，需求朝著高層次發(fā)展，這些變化反映在三個方面：◆產(chǎn)品規(guī)格、款式的多樣化和個性化;◆產(chǎn)品的質(zhì)量、功能和可靠性;◆在滿足多樣化和個性化的同時，產(chǎn)品的價格要象大規(guī)模生產(chǎn)那樣低廉;●產(chǎn)品開發(fā)難度加大由于技術(shù)的發(fā)展和競爭日益激烈，產(chǎn)品是開發(fā)難度越來越大，成功率很低。見下圖所示6第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇21234567891040003000200010003000個設(shè)想300個提案125個項目92項開發(fā)四項重大一個成功階段產(chǎn)品開發(fā)成功曲線7第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●可持續(xù)發(fā)展的要求由于環(huán)境、資源的日益惡化和緊張，企業(yè)所面臨的生存條件也越來越復(fù)雜。如政府的政策法規(guī)、公眾的反映等一系列約束因素也越來越多，這就要求企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在設(shè)計、制造、銷售和回收等一系列環(huán)節(jié)都必須考慮社會效益。8第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·1·2新產(chǎn)品開發(fā)的重要性●有利于增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力●有利于擴(kuò)大市場份額●適應(yīng)個性化定制生產(chǎn)的需要●產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要●產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程的影響

產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程及成本的影響見下圖9第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2設(shè)計55%--60%制造22%裝配23%開發(fā)周期圖--1產(chǎn)品開發(fā)周期各階段所消耗的時間10第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇280%40%70%6%20%36%40%7%3%18%開發(fā)周期成本設(shè)計制造采購其它圖---2對成本的影響實(shí)際成本11第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇21008060402083%7%●●成本100%設(shè)計階段制造裝配階段決策成本曲線實(shí)際成本曲線產(chǎn)品周期圖---3產(chǎn)品開發(fā)過程的成本12第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2從上圖可以看出：在制造業(yè),產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的時間占到整個周期的60%左右，因此，要想縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期就必須縮短產(chǎn)品的設(shè)計時間。另外，產(chǎn)品的設(shè)計直接影響到新產(chǎn)品的成本。目前產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快，實(shí)踐證明，若產(chǎn)品的生命周期為5年，產(chǎn)品開發(fā)每延長6個月，利潤將減少1/3。13第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·1·3現(xiàn)代企業(yè)的研發(fā)工作●企業(yè)研發(fā)工作的分類◆基礎(chǔ)研究對某個領(lǐng)域的某種現(xiàn)象進(jìn)行的研究，是探索新規(guī)律，創(chuàng)建新知識的工作；◆應(yīng)用研究根據(jù)市場需求選擇一個潛在應(yīng)用領(lǐng)域有針對的進(jìn)行研究，是將基礎(chǔ)研究的成果應(yīng)用到某一領(lǐng)域；◆技術(shù)開發(fā)研究是將應(yīng)用研究的成果經(jīng)過一系列的設(shè)計、實(shí)驗發(fā)展成為新產(chǎn)品、新系統(tǒng)、新工程的研究活動，具有很強(qiáng)的目的性；在全球經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，研發(fā)工作的重要性不言而愉，從宏觀上看，它關(guān)系到一個國家的綜合實(shí)力的高低；從微觀上看，它決定著企業(yè)競爭力的強(qiáng)弱及成敗興衰。14第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●新產(chǎn)品的分類◆新產(chǎn)品：在技術(shù)、性能、結(jié)構(gòu)、材料等某個方面或幾個方面具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性的產(chǎn)品?！舾鶕?jù)先進(jìn)及創(chuàng)新的程度不同，可以分為三類：

1·

改進(jìn)型新產(chǎn)品在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對某種功能、質(zhì)量和外觀進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)，使產(chǎn)品的功能、質(zhì)量有了某些變化和提高。

2·

換代新產(chǎn)品產(chǎn)品的原理不改變，但是部分的采用了一些新技術(shù)使產(chǎn)品的功能發(fā)生了極大的突破。如電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路計算機(jī)。軍機(jī)：一代機(jī)：殲五、六；二代機(jī):殲七、八；三代機(jī)：殲十、十一；四代機(jī)：殲20

15第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇23·

創(chuàng)新型新產(chǎn)品采用最新的科學(xué)技術(shù)成果開發(fā)出來的新產(chǎn)品，它是創(chuàng)新程度最高的新產(chǎn)品。例如IBM公司推出的世界上第一臺個人計算機(jī)。●新產(chǎn)品開發(fā)面臨的壓力成本高、風(fēng)險大、成功率低和回報率下降。其原因有下三個：◆開發(fā)的新產(chǎn)品根本沒有潛在的市場需求，完全是憑借設(shè)計人員的想象產(chǎn)生的；（需求與設(shè)計脫節(jié)）◆新產(chǎn)品的功能與現(xiàn)實(shí)需求不匹配，要么是功能欠缺，要么是功能過剩；◆市場推廣方面存在缺陷，缺乏與顧客的勾通；16第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·2新產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計一個新產(chǎn)品的誕生,要經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程,這些過程的延續(xù)時間和質(zhì)量直接影響到新產(chǎn)品能否順利的進(jìn)入市場.企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)一般要經(jīng)過以下階段：

1、產(chǎn)品構(gòu)思階段

2、可行性研究階段

3、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計階段

4、工藝設(shè)計階段各階段的關(guān)系與內(nèi)容見下圖:17第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2超前研究成果產(chǎn)品功能需求分析產(chǎn)品說明CAD/數(shù)據(jù)庫成組件圖庫概念設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)品規(guī)格確定工藝設(shè)計設(shè)計評審工藝計劃產(chǎn)品開發(fā)流程圖—1（基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究工作）可行性研究18第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2顧客市場策劃超前研究產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計制造市場銷售需求訂貨宣傳銷售生產(chǎn)訂單技術(shù)信息產(chǎn)品說明概念產(chǎn)品產(chǎn)品開發(fā)過程描述圖—219第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·2·1產(chǎn)品構(gòu)思階段產(chǎn)品構(gòu)思是研發(fā)設(shè)計人員對產(chǎn)品的性能、基本結(jié)構(gòu)與外形所進(jìn)行的抽象描述，進(jìn)而形成概念產(chǎn)品。產(chǎn)品的開發(fā)過程首先起始于對新產(chǎn)品的設(shè)計構(gòu)思，而構(gòu)思則來源于對市場需求的分析和預(yù)測及相關(guān)技術(shù)的推動，也來源于競爭對手新產(chǎn)品開發(fā)的影響。4·2·2

可行性研究階段可行性分析對于企業(yè)來說是一個具有戰(zhàn)略性意義的決策過程。需要從以下三個方面來考慮：一是企業(yè)所面對的市場需求情況；二是企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性；三是企業(yè)的財務(wù)條件。如果可行，則可以進(jìn)入產(chǎn)品的設(shè)計階段。

20第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·2·3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計階段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是指從明確設(shè)計任務(wù)開始，一直到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動。在這一階段，重點(diǎn)要確定產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)、材料、及功能等指標(biāo)，重點(diǎn)要解決產(chǎn)品所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)難題，并逐一論證。一旦在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段出現(xiàn)了問題，它將導(dǎo)致產(chǎn)品先天不足，無論在技術(shù)上還是在管理上采取什么樣的措施來補(bǔ)救都是無濟(jì)于事的。為保證產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期、降低成本，產(chǎn)品設(shè)計必須遵循科學(xué)的設(shè)計程序：21第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●工作圖設(shè)計根據(jù)技術(shù)設(shè)計確定下來的基本方案，進(jìn)一步做結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計，繪制完整的全套圖紙和必要的技術(shù)文件，為下一步的產(chǎn)品制造提供依據(jù)?！窨傮w設(shè)計

通過市場分析，確定產(chǎn)品的性能、設(shè)計原則、技術(shù)參數(shù)，概略計算出產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并對產(chǎn)品設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行評價?！窦夹g(shù)設(shè)計

將上一步確定下來的產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)具體化，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所規(guī)定的原則，進(jìn)一步確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以總圖、系統(tǒng)圖、明系表、說明書的形式表現(xiàn)出來，形成產(chǎn)品設(shè)計的基本方案。

22第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇223第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2汽車增壓系統(tǒng)24第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

4·2·3工藝設(shè)計階段

工藝過程的設(shè)計是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造過程之間的橋梁，它將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為制造過程所需要的各種指令。具體的說，就是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的要求，安排和規(guī)劃出制造階段所需要的一系列設(shè)備、工裝以及相應(yīng)的后勤支持資源。

工藝設(shè)計過程見下圖：

25第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2零件圖確定毛坯性質(zhì)和尺寸選擇設(shè)備制定加工工藝確定工藝流程確定加工條件計算加工時間選擇工裝確定各工藝階段的工序內(nèi)容、順序26第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2工藝過程的設(shè)計工作量很大，是技術(shù)系統(tǒng)中的瓶頸環(huán)節(jié)，因此，必須嚴(yán)格按照科學(xué)的程序進(jìn)行：●產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否與生產(chǎn)類型相適應(yīng)；

2、是否充分利用了現(xiàn)有的工藝標(biāo)準(zhǔn)；

3、零件的公差配合是否適當(dāng)；

4、所選擇是材料是否恰當(dāng)；

5、企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)裝備能否適應(yīng)工藝要求；●擬定工藝方案工藝方案的內(nèi)容包括：

1、確定工藝原則；

2、確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、材料利用率、制造成本；

3、列出各類關(guān)鍵零件、確定工藝路線，評價工藝方案;

27第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●編制工藝規(guī)程工藝規(guī)程是指：用文字、圖紙或其它的載體確定下來的、規(guī)范化了的產(chǎn)品制造順序和方法。它是安排生產(chǎn)作業(yè)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、原材料供應(yīng)、勞動組織的基本依據(jù)。具體內(nèi)容包括：

1、產(chǎn)品制造的具體方法和順序的確定、設(shè)備的選擇；

2、工藝規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))的選擇、工藝裝備的確定；

3、設(shè)備調(diào)整方案的選擇；

4、產(chǎn)品裝配與零件加工技術(shù)條件的確定；28第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●工藝裝備的設(shè)計與制造產(chǎn)品制造過程中所需要的各種工具、卡具、夾具、刃具、量具和模具，統(tǒng)稱為工藝裝備。它的設(shè)計和制造對于貫徹工藝規(guī)程、保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。29第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·2·4產(chǎn)品設(shè)計原則和績效評價●原則

設(shè)計用戶需要的產(chǎn)品；設(shè)計制造性強(qiáng)的產(chǎn)品設(shè)計魯棒（robustness)性強(qiáng)的產(chǎn)品（強(qiáng)壯），是指產(chǎn)品的服務(wù)性、經(jīng)濟(jì)性、可維修性；設(shè)計綠色產(chǎn)品；●產(chǎn)品開發(fā)的績效評價指標(biāo)

見下表所示30第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2績效指標(biāo)度量對競爭力的影響上市時間新產(chǎn)品引入頻率從構(gòu)思到上市時間構(gòu)思數(shù)量與最終成功的數(shù)量實(shí)際與計劃效果的差異來自新產(chǎn)品的銷售比重生產(chǎn)率項目的研發(fā)周期項目的成本實(shí)際與計劃的差異

質(zhì)量使用的可靠性用戶的滿意度生產(chǎn)現(xiàn)場的反映顧客/競爭對手的反映時間接近市場的程度項目的頻率－模型的壽命項目數(shù)量－新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)頻率項目頻率－開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性信譽(yù)－用戶的忠誠度市場份額利潤率31第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

4.3生產(chǎn)流程的設(shè)計與選擇案例：美國納克鋼鐵廠生產(chǎn)流程坐落在印地安那州的納克鋼鐵廠，是一個微型煉鋼企業(yè)，其生產(chǎn)流程極具競爭力，特點(diǎn)是保持變化很小的、不間斷的工藝流程生產(chǎn)薄板。鋼材的成分與型號稍有變化，即可滿足各種用戶的需要。納克工廠傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程分為兩個階段。首先是煉鋼階段，技術(shù)人員按照客戶對鋼材的要求進(jìn)行配方，生產(chǎn)所需要的鋼種，然后將鋼水澆鑄成型。第二階段的定型，按照用戶的要求將鋼錠鋼軋制成鋼板。這樣傳統(tǒng)的流程不會給該廠帶來競爭優(yōu)勢的。所以必須進(jìn)行流程再造。32第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

首先，將鋼水鑄成接近產(chǎn)品的型狀，在毛坯沒有冷卻之前立即進(jìn)入初軋工序，然后再進(jìn)行精軋工序。采用連續(xù)的工藝流程避免了軋鋼過程中的大量再加熱工藝，節(jié)約了大量成本。（連軋連鑄工藝）第二，連軋連鑄的高效率的生產(chǎn)流程使得納克該廠的生產(chǎn)成本只是競爭對手的一半。第三，改進(jìn)后的生產(chǎn)流程很好的控制了產(chǎn)品的質(zhì)量特性，提高了資本收益率。納克鋼鐵廠采用的生產(chǎn)流程是一種典型的延遲生產(chǎn)戰(zhàn)略。這種戰(zhàn)略的原理是:將客戶的需求盡量在產(chǎn)品工藝流程的上游體現(xiàn)和延伸，這樣可以節(jié)約大量的設(shè)備、投資、人工費(fèi)用及管理成本。既達(dá)到了滿足用戶的目的，有可以節(jié)約大量成本。33第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·3·1生產(chǎn)流程的分類

流程是多個人員、多個活動的有序組合。在制造業(yè)和服務(wù)業(yè)都存在不同的生產(chǎn)與業(yè)務(wù)流程。生產(chǎn)運(yùn)作流程的選擇與設(shè)計就是選擇和設(shè)計將投入轉(zhuǎn)換成為產(chǎn)出所需用的資源、資源的組合方式、任務(wù)的完成方式、物流與信息流的流動方式的方案。生產(chǎn)流程與生產(chǎn)運(yùn)作過程的主要區(qū)別在于：生產(chǎn)運(yùn)作過程是指整個企業(yè)的投入與產(chǎn)出過程；而生產(chǎn)運(yùn)作流程是指企業(yè)組織內(nèi)部某一個子系統(tǒng)的投入產(chǎn)出過程，如一個部門、車間、一條生產(chǎn)線等。企業(yè)的生產(chǎn)過程是由一系列生產(chǎn)流程構(gòu)成的。一個典型的生產(chǎn)流程示意圖：

34第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2混合成型成型烘烤包裝工藝信息流烘烤混合原材料半成品產(chǎn)品信息流物流面包生產(chǎn)流程圖35第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2生產(chǎn)流程的選擇與設(shè)計對于企業(yè)是一項非常重要的決策，在很多情況下都需要考慮這一問題，這些情況包括：1、企業(yè)引入一項新產(chǎn)品、新服務(wù)；2、競爭重點(diǎn)發(fā)生變化；3、市場需求發(fā)生變化；4、現(xiàn)有的運(yùn)作系統(tǒng)效率太低；5、競爭對手運(yùn)用新技術(shù)、新流程；6、資源成本提高；以上所有的情況都有可能隨時發(fā)生，因此，企業(yè)的生產(chǎn)流程的選擇與設(shè)計是一項經(jīng)常性的決策工作。

36第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2根據(jù)生產(chǎn)類型的不同,可將生產(chǎn)流程劃分為以下三種類型：●按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程

●按加工路線進(jìn)行的生產(chǎn)流程●按項目進(jìn)行的生產(chǎn)流程

三種生產(chǎn)流程各有特點(diǎn),對生產(chǎn)系統(tǒng)的的影響也不相同。37第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程（對象專業(yè)化）

以產(chǎn)品及服務(wù)為對象,組織相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備和服務(wù)設(shè)施,形成流水般的連續(xù)生產(chǎn)，如：產(chǎn)品裝配線,一站式服務(wù)等，適用于大批量生產(chǎn)及業(yè)務(wù)?！癜醇庸ぢ肪€進(jìn)行的生產(chǎn)流程（工藝專業(yè)化）

對于多品種生產(chǎn)的情況，由于各種產(chǎn)品的工藝內(nèi)容及加工路線不同，因此就不能按照流水生產(chǎn)那樣組織生產(chǎn)流程，只能按照所完成的工藝內(nèi)容來組織生產(chǎn)流程。

按照產(chǎn)品工藝的要求，將具有相同工藝特點(diǎn)的設(shè)備和同工種的工人組織在一個生產(chǎn)單位內(nèi)，對產(chǎn)品進(jìn)行相同工藝的加工作業(yè)。例如，工廠的車工車間、銑工車間等。醫(yī)院的透視、化驗部門等。適用于多品種小批量生產(chǎn)及服務(wù)。38第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2工藝導(dǎo)向型重復(fù)型產(chǎn)品導(dǎo)向型（大規(guī)模定制）模塊化投入少數(shù)幾種投入多種投入印刷、機(jī)械高級餐館汽車、家電、快餐、電腦鋼鐵、啤酒、面包、燈泡、紙張低變異、高利用率、高產(chǎn)量（70%～90%)專用設(shè)備高變異、低產(chǎn)量、低利用率（5%～25%）通用設(shè)備39第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●按項目進(jìn)行的生產(chǎn)流程對于某些項目，其生產(chǎn)流程中的各道工序、活動就不能前面所介紹的原則來進(jìn)行。所有的活動、作業(yè)只能按照一定的順序來進(jìn)行，有些活動可以平行交叉作業(yè)，有的只能順序進(jìn)行。（拍攝一部影視作品、組織一次文體表演、進(jìn)行一項建筑工程、大型科研活動、航天工程等）。三種生產(chǎn)流程的特點(diǎn)比較見下表：154678ABCDEFGHJ2340第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2特征標(biāo)記對象專業(yè)化工藝專業(yè)化項目型產(chǎn)品訂貨類型生產(chǎn)流程變化程度產(chǎn)量批量大流水型低大成批生產(chǎn)跳躍型高中等單件定制無很高單件生產(chǎn)員工技能要求任務(wù)類型工資低重復(fù)性強(qiáng)低高沒有固定形式高高沒有固定形式高資本投資庫存設(shè)備高低專用設(shè)備中等高通用設(shè)備低中等通用設(shè)備目標(biāo)

柔性成本質(zhì)量期交貨要求低低均勻一致高中等中等變化較大中等高高變化更大低41第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2續(xù)表計劃與控制生產(chǎn)控制質(zhì)量控制庫存控制容易容易容易困難困難困難困難困難困難對象專業(yè)化工藝專業(yè)化項目型42第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·3·2產(chǎn)品—流程矩陣企業(yè)的生產(chǎn)流程與市場需求有十分密切的對應(yīng)關(guān)系。下圖描述了市場需求特征與生產(chǎn)流程之間的關(guān)系：(見下圖所示)產(chǎn)品—流程矩陣的原理:■根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的特征,沿對角線方向選擇和配備相應(yīng)的生產(chǎn)流程,如果偏離對角線方向來選擇生產(chǎn)流程,就不能取得很好的經(jīng)濟(jì)效果;■

產(chǎn)品—流程矩陣較好的解決了市場需求的變化與企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整之間的矛盾,對于生產(chǎn)管理人員選擇生產(chǎn)流程、制定生產(chǎn)戰(zhàn)略具有很大的作用；

43第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2低產(chǎn)量中低產(chǎn)量批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)多品種少品種單一品種單件制造成批制造流水生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn)造船廠中餐館大型設(shè)備食品加工汽車制造快餐店面粉廠煉油廠產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征（市場需求）柔性高成本高效率低柔性低成本低效率高技術(shù)不可行區(qū)經(jīng)濟(jì)不可行區(qū)生產(chǎn)流程高低44第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2低產(chǎn)量中低產(chǎn)量批量需求非標(biāo)準(zhǔn)多品種少品種汽車家電快餐服裝單件制造成批制造流水生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn)造船廠中餐館大型設(shè)備食品加工汽車制造快餐店面粉廠煉油廠產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征（市場需求）技術(shù)不可行區(qū)經(jīng)濟(jì)不可行區(qū)生產(chǎn)流程規(guī)?；ㄖ拼罅啃枨髥我黄贩N多品種中產(chǎn)量45第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·3·3影響生產(chǎn)流程設(shè)計的主要因素影響生產(chǎn)流程選擇的因素很多，其中最主要的因素是產(chǎn)品和服務(wù)的構(gòu)成特征，這些特征有以下五個方面：●產(chǎn)品和服務(wù)的需求特征●自制或外購決策●生產(chǎn)柔性企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性可以用兩個方面來衡量：

1、品種柔性：品種柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)從一種產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)的能力。提高品種柔性的途徑是采用數(shù)控機(jī)床、加工中心和計算機(jī)制造系統(tǒng)等；

2、產(chǎn)量柔性：產(chǎn)量柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速增加和減少產(chǎn)量的能力。采用可以快速重構(gòu)的生產(chǎn)單元。46第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●產(chǎn)品及服務(wù)的質(zhì)量水平●接觸顧客的程度4·3·4生產(chǎn)流程選擇的決策

生產(chǎn)流程是由一系列具有不同工藝特點(diǎn)的生產(chǎn)單位所構(gòu)成，這些生產(chǎn)單位適合不同的生產(chǎn)類型，它們所具有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性也有所不同，因此在選擇生產(chǎn)流程時一定要考慮不同生產(chǎn)單位對生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響。

這里介紹一個重要的概念———

經(jīng)營杠桿。經(jīng)營杠桿是成本函數(shù)與銷售收入函數(shù)的夾角。他它對生產(chǎn)流程選擇的經(jīng)濟(jì)性評價具有十分重要的意義。下圖是一種定性分析圖：

47第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2產(chǎn)量成本銷售收入成組生產(chǎn)單元流水生產(chǎn)線圖-1經(jīng)營杠桿圖48第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2對象專業(yè)化形式、大量生產(chǎn)對象專業(yè)化批量生產(chǎn)成組生產(chǎn)單元工藝專業(yè)化多品種小批量生產(chǎn)批量品種品種—產(chǎn)量變化與生產(chǎn)單位形式的關(guān)系圖-249第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2功能式布置成組單元布置對象式布置流水生產(chǎn)產(chǎn)量Q成本圖-3不同生產(chǎn)組織形式的成本比較50第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2經(jīng)營杠桿在選擇生產(chǎn)流程時的作用有以下幾個方面：◆生產(chǎn)量達(dá)到一定水平后（大于盈虧平衡點(diǎn)），生產(chǎn)系統(tǒng)的長期收益能力就大，未來的預(yù)期利潤的不確定性也大；◆如果產(chǎn)量沒有達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)，經(jīng)營杠桿的作用越大，則長期虧損的可能性也越大；◆銷售預(yù)測的不確定性越大，經(jīng)營杠桿作用越大的生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生虧損的風(fēng)險越高；◆

經(jīng)營杠桿對于生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計的主要作用是：如果銷售預(yù)測的不確定性很大時，則選擇經(jīng)營杠桿作用小的生產(chǎn)系統(tǒng)。51第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·4并行工程在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用4·4·1串行的產(chǎn)品開發(fā)方式

需求分析產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計制造裝配過程市場銷售在不同階段改變設(shè)計所引起的成本增加圖-1串行工程原理52第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2串行的產(chǎn)品開發(fā)方法有很多弊端：◆以部門為基礎(chǔ)的組織機(jī)構(gòu)嚴(yán)重的阻礙了產(chǎn)品開發(fā)的速度和質(zhì)量。各部門的工作都是圍繞著本部門的目標(biāo)來展的，其它部門設(shè)計資源和無法介入早期的設(shè)計階段，造成了各階段在設(shè)計工作上的脫節(jié)?！粼谏弦粋€問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計的產(chǎn)品的可靠性、可裝配性較差，在沒有進(jìn)入制造階段之前，就出現(xiàn)了很多技術(shù)問題，設(shè)計人員必須耗費(fèi)很多的精力來解決這些問題，使得產(chǎn)品的開發(fā)周期在設(shè)計階段就被延長了。（見圖-2）◆歸納起來，串行的方法有以下弊端：

1、各下游部門的資源不能早期介入開發(fā)過程；

2、各設(shè)計階段由于不了解各自的目標(biāo)和需求，引起很多矛盾，這些矛盾嚴(yán)重的降低了產(chǎn)品開發(fā)的效率和速度。53第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2時間費(fèi)用圖-2設(shè)計階段形成的問題所造成的費(fèi)用設(shè)計階段制造階段使用階段54第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇24·4·2并行的產(chǎn)品開發(fā)方式需求分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝設(shè)計制造過程市場銷售

成本質(zhì)量環(huán)保質(zhì)量控制圖-3并行開發(fā)方式報廢

目標(biāo)55第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●并行工程原理

并行工程是一種強(qiáng)調(diào)各領(lǐng)域?qū)＜夜餐瑓⑴c的系統(tǒng)化設(shè)計方法，其目的在于將產(chǎn)品的可靠性、可維護(hù)性、質(zhì)量控制等因素同時加以考慮，以減少在產(chǎn)品設(shè)計的早期階段所出現(xiàn)的盲目性，以縮短設(shè)計周期?！癫⑿泄こ痰乃枷?/p>

1、在設(shè)計階段同時要考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素，作為設(shè)計結(jié)果，同時產(chǎn)生出設(shè)計規(guī)格、制造工藝信息和生產(chǎn)準(zhǔn)備文件；

2、設(shè)計過程中的各項活動平行交叉進(jìn)行；

3、各種領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員全面參與和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)所有資源在各設(shè)計階段的全面集成（技術(shù)、人力、信息）。56第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

并行工程在汽車設(shè)計中的應(yīng)用傳統(tǒng)的汽車設(shè)計流程見下圖：整車結(jié)構(gòu)設(shè)計零部件設(shè)計工藝設(shè)計工藝裝備設(shè)計工藝裝備制造汽車覆蓋件設(shè)計工藝設(shè)計模具設(shè)計模具制造模具制造材料采購初加工精加工57第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2覆蓋件設(shè)計工藝設(shè)計模具設(shè)計采購材料初加工精加工采用并行工程技術(shù)，將整車設(shè)計人員與工藝設(shè)計、模具設(shè)計及制造人員組成一個設(shè)計團(tuán)隊。下游設(shè)計人員可以早期參與相關(guān)的設(shè)計工作，提高了設(shè)效率和質(zhì)量，縮短了設(shè)計周期。

58第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇259第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

汽車設(shè)計的并行參與案例在汽車設(shè)計中與供應(yīng)商共同參與設(shè)計是現(xiàn)代汽車設(shè)計制造的普遍做法。汽車作為一種復(fù)雜的裝配型產(chǎn)品，其零件有上萬個。如果所有零件都由汽車生產(chǎn)商設(shè)計制造，其工作量是十分巨大的，也會延長設(shè)計周期。上世紀(jì)80年代，美國的汽車生產(chǎn)商忽略了零部件供應(yīng)商的設(shè)計能力，沒有將其納入到自己的設(shè)計系統(tǒng)中。幾乎所有的零部件全部自己設(shè)計，然后交由供應(yīng)商生產(chǎn)制造。一項研究表明：日本的汽車生產(chǎn)商只設(shè)計汽車全部零件的30%。美國為81%。日本的汽車生產(chǎn)商在汽車整車設(shè)計的早期階段就開始與零部件供應(yīng)商展開合作，將大部分零部件交由供應(yīng)商設(shè)計制造。汽車生產(chǎn)商只提出零件的技術(shù)要求與交貨期。60第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2

例如，汽車生產(chǎn)商只提出以下要求：設(shè)計一套制動器，可以使1100公斤的汽車從時速100公里的行駛狀態(tài)在60米的距離內(nèi)停止；制動器的尺寸為：15×15×25（厘米）；價格為40＄。其余的設(shè)計工作由供應(yīng)商自行完成。這種做法可以極大的縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計質(zhì)量，降低設(shè)計成本。并行的設(shè)計思想還可以延伸到汽車的需求分析。例如在設(shè)計的早期可以邀請顧客參與設(shè)計過程，傾聽他們對新產(chǎn)品的建議和意見。運(yùn)用并行工程的設(shè)計方法，日本汽車公司產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計周期只是美國公司的一半，競爭力十分明顯。61第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2●企業(yè)應(yīng)用并行工程開發(fā)新產(chǎn)品，必須從三個方面進(jìn)行變革：

1、研發(fā)過程重構(gòu)從傳統(tǒng)的串行過程轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^程；

2、組織過程重構(gòu)打破以部門為基礎(chǔ)的功能式組織機(jī)構(gòu)，建立跨部門、跨專業(yè)的開發(fā)組織；

3、構(gòu)建技術(shù)支持環(huán)境；

●產(chǎn)品設(shè)計時要考慮的因素見下表-1圖-462第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇2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)品功能降低成本提高效率易制造易裝配競爭力（成本、質(zhì)量）可靠性可維護(hù)性可使用性環(huán)境保護(hù)并行設(shè)計時各階段考慮的因素表一163第4章產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)選擇