1、,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)選擇,本章學(xué)習(xí)目的,1.理解產(chǎn)品開(kāi)發(fā)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程成本的影響； 2.理解新產(chǎn)品的概念及分類；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其選擇； 3.掌握新產(chǎn)品研發(fā)的一般原則、方向；了解新產(chǎn)品研發(fā)的動(dòng)力模式； 4.了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程； 5.了解新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。,4.1引言 4.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程 4.3生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇 4.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的組織方法 4.5價(jià)值工程,本章主要內(nèi)容,4.1引言,4.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的背景特征 4.1.2 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要性 4.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究與開(kāi)發(fā),4.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的背景特征,20世紀(jì)90年代以來(lái)，企業(yè)所處的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨嚴(yán)峻，正面臨著前所未有的壓力： 新產(chǎn)品

2、/服務(wù)開(kāi)發(fā)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的需要。 技術(shù)進(jìn)步越來(lái)越快。 用戶的要求越來(lái)越苛刻，用戶需求呈現(xiàn)出多樣 化、個(gè)性化的特點(diǎn)。 產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)的難度越來(lái)越大。 可持續(xù)發(fā)展的要求。,6,不創(chuàng)新，就死亡。 艾柯卡 22 25 38 46 54,日日創(chuàng)新。 日本索尼公司,7,一個(gè)新產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、試制到商業(yè)性投產(chǎn),新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期大大縮短,二次大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)后到60年代,70年代以后,現(xiàn)在,19世紀(jì),8,0 5 10 15 20 25,行業(yè),化妝品,玩具,機(jī)床,食品,藥品,50年前,現(xiàn)在,時(shí)間(年),產(chǎn)品的壽命周期越來(lái)越短，革新?lián)Q代越來(lái)越快。實(shí)踐證明：若產(chǎn)品壽命周期為5年，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間每延長(zhǎng)6個(gè)月，利潤(rùn)就損失1

3、/3。,產(chǎn)品壽命周期的縮短,9,擴(kuò)大市場(chǎng)份額 溢價(jià) 快速響應(yīng)競(jìng)爭(zhēng) 制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),4.1.2 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要性,此外： （1）產(chǎn)品制造效率的70%80%是在設(shè)計(jì)和工藝階段決定的； （2）所有質(zhì)量的40%可以歸因于低劣的設(shè)計(jì)和工藝。 結(jié)論：,企業(yè)的技術(shù)活動(dòng)影響著產(chǎn)品的成本、質(zhì)量和制造的效率。尤其產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中作用重大，它幾乎占用了60%的開(kāi)發(fā)時(shí)間，決定了70%的成本。因此，根據(jù)管理學(xué)中的ABC分類思想，企業(yè)技術(shù)活動(dòng)，尤其是企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)是企業(yè)快速響應(yīng)客戶要求的瓶頸，是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。,4.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究與開(kāi)發(fā),研究與開(kāi)發(fā)（Research andDevel

4、opment，簡(jiǎn)稱R&D） 是指企業(yè)所做的新產(chǎn)品和產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。,研究與開(kāi)發(fā)的三種類型,1.基礎(chǔ)研究。進(jìn)行的是探索新的規(guī)律、創(chuàng)建基礎(chǔ)性知識(shí)的工作。 （）純基礎(chǔ)研究。是以探索新的自然規(guī)律、創(chuàng)造學(xué)術(shù)性知識(shí)為使命，與特定的應(yīng)用、用途無(wú)關(guān)。 （）目標(biāo)基礎(chǔ)研究。是指為取得特定的應(yīng)用、用途所需的新知識(shí)或新規(guī)律而運(yùn)用基礎(chǔ)研究的方法所進(jìn)行的研究。 .應(yīng)用研究。也稱產(chǎn)業(yè)化研究，是將基礎(chǔ)理論研究中開(kāi)發(fā)的新知識(shí)、新理論應(yīng)用于具體領(lǐng)域。 3.技術(shù)開(kāi)發(fā)研究。又叫企業(yè)化研究，是將應(yīng)用研究的成果經(jīng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)而發(fā)展為新產(chǎn)品、新系統(tǒng)和新工程的科研活動(dòng)。,產(chǎn)品生命周期各階段的開(kāi)發(fā)策略,低,高,銷售收入,現(xiàn)金流量,投入

5、期,成長(zhǎng)期,成熟期,衰退期,開(kāi)發(fā)和制造成本,1、投入期 R&D著重于改進(jìn)產(chǎn)品的功能和特征 從多種新型號(hào)中篩選出最好的，確定產(chǎn)品的基型設(shè)計(jì) 2、成長(zhǎng)期 產(chǎn)品創(chuàng)新轉(zhuǎn)向工藝創(chuàng)新 致力于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和工藝的合理化 3、成熟期 產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新減少趨于穩(wěn)定 R&D集中在技術(shù)服務(wù)和工藝改進(jìn),二、新產(chǎn)品的概念與分類,你覺(jué)得什么樣的產(chǎn)品才算是新產(chǎn)品？,17,三、新產(chǎn)品的分類,按產(chǎn)品的新穎程度可分為四類 仿制型產(chǎn)品 改進(jìn)型產(chǎn)品 換代型產(chǎn)品 全新型產(chǎn)品,18,仿制型產(chǎn)品 指根據(jù)外來(lái)樣機(jī)或技術(shù)專利制造的產(chǎn)品。 有時(shí)在仿制時(shí)也可能有局部的改進(jìn)和創(chuàng)新，但基本原理和結(jié)構(gòu)是仿制的。,別看你們的樣子千差萬(wàn)別，“心”都是我的

6、哦！,19,三、新產(chǎn)品的分類,改進(jìn)型產(chǎn)品 指在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的需要，局部改進(jìn)產(chǎn)品性能，增加型號(hào)、規(guī)格、花色品種。 在基本原理、技術(shù)水平和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面并無(wú)突破性改變的產(chǎn)品 其開(kāi)發(fā)難度不很大，是企業(yè)經(jīng)常采用的一種形式。,你信不，我不但能洗衣服，還能洗，地瓜！,20,換代型產(chǎn)品 指在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，部分采用新原理、新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品性能有重大突破的產(chǎn)品。 其開(kāi)發(fā)難度較全新型產(chǎn)品小，是企業(yè)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要形式。,Motorala DynaTac 8000,Nokia 6110,SumSung SGH M100,21,Nokia 6610,SumSung SGH-V200,H

7、TC Touch,Apple iPhone,對(duì)于創(chuàng)新來(lái)說(shuō)，方法就是新的世界，最重要的不是知識(shí)， 而是思路。,郎加明創(chuàng)新的奧秘,22,全新型產(chǎn)品 指采用科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明所生產(chǎn)的產(chǎn)品 它具有新原理、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料等特征，有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì) 其研制要有基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的配合，要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，較多的人力、物力和財(cái)力才能奏效。,23,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的動(dòng)力模式,技術(shù)導(dǎo)向型 從最初的科學(xué)探索出發(fā)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以供給的變化帶動(dòng)需求的產(chǎn)生和變化 晶體管、汽車、飛機(jī)、電視、計(jì)算機(jī)、 市場(chǎng)導(dǎo)向型 從市場(chǎng)需求出發(fā)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)， “市場(chǎng)研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)市場(chǎng)” 日本汽車企業(yè)：小型、耗油量低,面臨著費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)大、成

8、功率低、回報(bào)下降等壓力。 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵：找到需求,用技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求。 原則:技術(shù)與市場(chǎng)匹配。,3000原始想法,300提議,125小項(xiàng)目,9項(xiàng)開(kāi)發(fā),4項(xiàng)重大,1.7啟動(dòng),1成功,1 2 3 4 5 6 7,產(chǎn)品死亡率：98.2%,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成功曲線圖,階段,三、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)面臨的壓力,你認(rèn)為有哪些因素會(huì)影響 新產(chǎn)品研發(fā)的成??？,據(jù)調(diào)查產(chǎn)品開(kāi)發(fā)失敗的原因，大致歸納為以下幾點(diǎn)： 市場(chǎng)調(diào)查不細(xì)致，預(yù)測(cè)發(fā)生錯(cuò)誤。 構(gòu)思、設(shè)計(jì)和制造方面的問(wèn)題。 成本過(guò)高。 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，失去占領(lǐng)市場(chǎng)的好時(shí)機(jī)。,西方學(xué)者認(rèn)為，新品失敗的最根本原因還在于沒(méi)有協(xié)調(diào)好新品開(kāi)發(fā)過(guò)程內(nèi)在的三大矛盾: 1.產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)品的成本

9、形成的矛盾； 2.產(chǎn)品的質(zhì)量與創(chuàng)新產(chǎn)品的時(shí)間限制形成的矛盾； 3.產(chǎn)品成本與有限時(shí)間之間形成的矛盾。 如：銥星計(jì)劃的失敗,4.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)階段,4.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過(guò)程 4.2.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和績(jī)效評(píng)價(jià),一般產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程由三個(gè)階段構(gòu)成 產(chǎn)品構(gòu)思 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì),需求分析,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),協(xié)調(diào),工藝設(shè)計(jì),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,工藝計(jì)劃,中間結(jié)果,中間結(jié)果,干預(yù)指令,圖41：產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程描述,產(chǎn)品開(kāi) 發(fā)過(guò)程,構(gòu) 思,R&D,對(duì)市場(chǎng)需求的分析 技術(shù)的推動(dòng) 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品和服務(wù),來(lái)源于,來(lái)源于,開(kāi)

10、始,圖42:產(chǎn)品構(gòu)思來(lái)源圖,4.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思,奇瑞QQ雪佛蘭spark,比亞迪F3豐田花冠,比亞迪F0豐田aygo,吉利熊貓豐田aygo,比亞迪F6本田雅閣,奔馳CLK,MINI Cooper,VS 力帆320,長(zhǎng)城酷熊豐田scion BB,長(zhǎng)城精靈菲亞特 熊貓,雙環(huán)小貴族奔馳smart,雙環(huán)CEO寶馬X5,飛碟UFO豐田RAV4,4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程包括從明確設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始，到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動(dòng)。 設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成 本。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般分為總體設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工作圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段,市場(chǎng)需求分析,工作圖設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),優(yōu)化設(shè)計(jì),三維幾何造型

11、,計(jì)算機(jī)繪圖,有限元設(shè)計(jì),資料和圖形庫(kù),原型修改,總體設(shè)計(jì),開(kāi)始,初步設(shè)計(jì),原型產(chǎn)品,評(píng)估決策,N,N,Y,Y,CAD,圖43：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,總體設(shè)計(jì) 通過(guò)市場(chǎng)需求分析，確定產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)原則、技術(shù)參數(shù)、概略計(jì)算產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)效果的分析。 技術(shù)設(shè)計(jì) 將技術(shù)任務(wù)書(shū)中確定的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)具體化，根據(jù)技術(shù)任務(wù)書(shū)所規(guī)定的原則，進(jìn)一步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以總圖、系統(tǒng)圖、明細(xì)表、說(shuō)明書(shū)等總括形式表現(xiàn)出來(lái)。,工作圖設(shè)計(jì) 根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)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(jì)，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

12、據(jù)。,4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過(guò)程,工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)是指按產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(guò)程、工時(shí)消耗、設(shè)備和工藝裝備需求等的說(shuō)明。 是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程之間的橋梁。 工藝過(guò)程的結(jié)果一方面反饋給產(chǎn)品設(shè)計(jì)用 以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)；另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù)。,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的程序包括： 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(jì)與制造,決定加工毛坯 （材料和尺寸）,選定加工條件,計(jì)算加工時(shí)間,制定加 工工藝,選擇機(jī)床,決定加工工序 內(nèi)的操作順序,選擇工裝,零件圖,麥當(dāng)勞的新產(chǎn)品,麥當(dāng)勞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),肉餅的原料必須由83的肩肉與17的五花肉混制

13、而成； 面包的規(guī)格在17厘米（指直徑），面包中的氣泡全部為5厘米 漢堡包從制作到出爐必須有5秒鐘； 一個(gè)漢堡包凈重1.8盎司，其中洋蔥的重量為0.25盎司； 產(chǎn)品制作超過(guò)一定的期限（其中漢堡包出爐后的時(shí)限為12分鐘，薯?xiàng)l炸好后是7分鐘），一律不準(zhǔn)再賣給顧客； 漢堡包餅面上若有人工手壓的輕微凹痕，必須丟棄； 與漢堡包一起賣出的 可口可樂(lè)必須是4,4.2.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和績(jī)效評(píng)價(jià),產(chǎn)品設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)該遵循的原則： 設(shè)計(jì)用戶需要的產(chǎn)品（服務(wù)）。 設(shè)計(jì)可制造性（Manufacturability）強(qiáng)的產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)魯棒性（Robustness）強(qiáng)的產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品（考慮環(huán)保要求）。,魯棒性就是系統(tǒng)

14、的健壯性。它是在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵。比如說(shuō)，計(jì)算機(jī)軟件在輸入錯(cuò)誤、磁盤(pán)故障、網(wǎng)絡(luò)過(guò)載或有意攻擊情況下，能否不死機(jī)、不崩潰，就是該軟件的魯棒性。,表41：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo),4.3生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇,一、生產(chǎn)流程分類 二、產(chǎn)品流程矩陣 三、影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素 四、生產(chǎn)流程選擇決策,一、生產(chǎn)流程分類,生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)（Production Process Design），或稱生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)。就是根據(jù)產(chǎn)品或服務(wù)的特點(diǎn)，詳細(xì)描述生產(chǎn)過(guò)程的具體步驟。 根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，生產(chǎn)流程有三種基本類型： 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(xiàng)目進(jìn)行的生產(chǎn)流程,按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程

15、按產(chǎn)品/服務(wù)形成過(guò)程的要求組織設(shè)備，形成流水般的連續(xù)過(guò)程，又稱為流水線（Flow Line）。這種形式適用于大量大批生產(chǎn)類型 按工藝特點(diǎn)的生產(chǎn)流程 面對(duì)多品種產(chǎn)品或服務(wù)，只能將完成相同工藝的設(shè)備組織到一起。又稱作工藝專業(yè)化形式，適用于多品種中小批量或單件生產(chǎn)類型 按項(xiàng)目進(jìn)行的生產(chǎn)流程 項(xiàng)目是一次性的，且不重復(fù)。,二、產(chǎn)品流程矩陣,使生產(chǎn)系統(tǒng)的組織與市場(chǎng)需求相適應(yīng),單件生產(chǎn),成批生產(chǎn),大量生產(chǎn),連續(xù)生產(chǎn),低,生產(chǎn)流程,廣告 重型機(jī)器,中型機(jī)器 食品加工,汽車裝配 電視機(jī),食糖 面粉,高,柔性 單位成本,顧客化 (低產(chǎn)量),多品種 (中低產(chǎn)量),品種較多 (中批生產(chǎn)),標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品 (大量生產(chǎn)),三

16、、影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素,產(chǎn)品/服務(wù)需求性質(zhì)：數(shù)量、品種、季節(jié)波動(dòng)性； 自制外購(gòu)決策 生產(chǎn)柔性：品種柔性和產(chǎn)量柔性 產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量水平 接觸顧客的程度,四、生產(chǎn)流程選擇決策,在選擇生產(chǎn)單位形式時(shí)，影響最大的是品種數(shù)的多少和每種產(chǎn)品產(chǎn)量的大小,對(duì)象專業(yè)化形式，大量生產(chǎn),對(duì)象專業(yè)化形式，批量生產(chǎn),成組生產(chǎn)單元和工藝專業(yè)化混合形式,工藝專業(yè)化形式,批量,品種,對(duì)選擇的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的分析,10,25,產(chǎn)量（萬(wàn)件）,O,50,111,225,對(duì)象（產(chǎn)品）式,成組生產(chǎn)單元,工藝式,費(fèi)用（萬(wàn)元）,不同生產(chǎn)過(guò)程方案的費(fèi)用變化,運(yùn)用“經(jīng)營(yíng)杠桿”進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,EP2,產(chǎn)量,對(duì)象式,成組生產(chǎn)單元,銷售收入,費(fèi)

17、用,不同生產(chǎn)流程方案的經(jīng)營(yíng)杠桿,EP,EP1,4.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的組織方法,4.4.1 串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法 4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法 4.4.3 并行工程的實(shí)施和技術(shù),4.4.1串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法,需求分析,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),工藝設(shè)計(jì),制造,b)并行過(guò)程,a)串行過(guò)程,串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法 串行設(shè)計(jì)：從需求分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)一直到加工制造和裝配是一步步在各部門(mén)之間順序進(jìn)行。 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作流程：,市場(chǎng)人員提 產(chǎn)品構(gòu)想,質(zhì)量控制人員作 質(zhì)量保證計(jì)劃,確定產(chǎn)品總費(fèi) 用和生產(chǎn)周期,制造工程師確定 工藝工程,設(shè)計(jì)人員完成 產(chǎn)品定義,思考一下： 串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)存在什么問(wèn)題？,各下游開(kāi)發(fā)部門(mén)所具有的

18、知識(shí)難以加入到早期設(shè)計(jì)。 各部門(mén)目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的差異和矛盾降低了整體效率。 部門(mén)之間難溝通；設(shè)計(jì)改動(dòng)量大； 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)；產(chǎn)品成本高。 概而言之：以部門(mén)為基礎(chǔ)的組織機(jī)構(gòu)嚴(yán)重地妨礙了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度和質(zhì)量,串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程存在的問(wèn)題：,4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法,一、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法并行工程 并行工程是一種強(qiáng)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(jì)方法； 其目的在于將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的可制造性、可維護(hù)性、質(zhì)量控制等問(wèn)題同時(shí)加以考慮，以減少產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)階段的盲目性，盡可能早地避免不合理因素的影響，縮短研制周期。,二、并行工程的主要思想 1、設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素。 2、設(shè)計(jì)過(guò)程

19、中各活動(dòng)并行交叉進(jìn)行。 3、不同領(lǐng)域技術(shù)人員的全面參與和協(xié)同工作。 4、高效率的組織機(jī)構(gòu)。,并行設(shè)計(jì),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,設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素,概念設(shè)計(jì),初步設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì),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,設(shè)計(jì)過(guò)程中各活動(dòng)并行交叉進(jìn)行,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各階段是一個(gè)遞階漸進(jìn)的連續(xù)過(guò)程，概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等只標(biāo)志著產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的粒度和清晰度。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程和產(chǎn)品信息模型經(jīng)歷著從定性到定量、從模糊到清晰地漸進(jìn)演化。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程和工藝設(shè)計(jì)過(guò)程不是順序進(jìn)行，而是并行展開(kāi)，同時(shí)進(jìn)

20、行。,開(kāi)發(fā)小組,質(zhì)量人員,環(huán)保人員,供應(yīng)商,顧客,營(yíng)銷人員,設(shè)計(jì)人員,制造人員,不同領(lǐng)域技術(shù)人員全面參與，組建高效率的組織機(jī)構(gòu)；,三、并行工程技術(shù),虛擬設(shè)計(jì) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM） 產(chǎn)品系列化，零部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化 成組技術(shù) 減少變化的方案,并行工程技術(shù),虛擬技術(shù) 面向并行工程的DFx設(shè)計(jì)模式體現(xiàn)了開(kāi)發(fā)的集成過(guò)程 PDM發(fā)展成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的集成平臺(tái) Internet使設(shè)計(jì)集成的范圍更加廣泛 STEP標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)集成的標(biāo)準(zhǔn)接口 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM ） 產(chǎn)品系列化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。 成組技術(shù)（Group Technolo

21、gy, GT）。 減少變化的方案（Variety Reduction Program，VRP）,DFx技術(shù),DFx技術(shù)是并行工程的支持工具之一。它是一種新的設(shè)計(jì)技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段盡可能早地考慮產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、可制造性、可裝配性、可測(cè)試性、產(chǎn)品服務(wù)和價(jià)格等因素，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)或再設(shè)計(jì)。最常見(jiàn)的DFx技術(shù)有： 面向裝配的設(shè)計(jì)（DesignforAssembly，DFA） 面向制造的設(shè)計(jì)（DesignforMaintainability，DFM） 面向性能的設(shè)計(jì)（DesignforCompatibility，DFC） 面向耐用性的設(shè)計(jì)（DesignforServiceability，DFS） 面

22、向互換的設(shè)計(jì)（DesignforInterchangeability，DFI） 面向回收的設(shè)計(jì)（DesignforRecyclability，DFR） 面向方案的設(shè)計(jì)（DesignforVariety，DFV） 綠色設(shè)計(jì)（DesignforGreen，DFG） 后勤設(shè)計(jì)（DesignforLogistics，DFL）等。,CAD/CAPP/CAM,一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，用各自的專業(yè)知識(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、繪圖、分析和編寫(xiě)技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。,1、線框造型 2、曲面造型 3、實(shí)體造型 4、特征造型,計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（CA

23、PP）,計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方法,1、派生式 2、創(chuàng)成式 3、半創(chuàng)成式,派生式計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原理,1、零件編碼矩陣化 2、零件組特征的矩陣化 3、主樣件設(shè)計(jì) 4、零件上各種形面的數(shù)字化 5、工序工步名稱編碼 6、綜合加工工藝路線的數(shù)字化 7、工序工步內(nèi)容矩陣,特征矩陣文件 綜合工藝路線 工序、工步文件 工藝數(shù)據(jù)文件,從廣義的角度講，CAM指利用計(jì)算機(jī)輔助從毛坯到產(chǎn)品制造過(guò)程中的直接和間接的活動(dòng)，包括計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)計(jì)劃、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)數(shù)控編程、計(jì)算機(jī)控制加工過(guò)程等內(nèi)容。 而從狹義的角度講，CAM僅指數(shù)控程序的編制，包括刀具路徑的確定、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及NC代碼

24、的生成等,計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）,NC/CAD/CAPP集成： NC模塊作為CAD的一個(gè)組成部分； CAD輸出的數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)接口的方式傳遞給數(shù)控編程系統(tǒng)； CAD直接產(chǎn)生一個(gè)針對(duì)特定數(shù)控語(yǔ)言的專用零件源程序，由后置處理系統(tǒng)生成數(shù)控程序。 CAPP與CAM的集成： CAPP系統(tǒng)生成標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)編程程序，由一個(gè)后置處理系統(tǒng)將此自動(dòng)編程程序翻譯成數(shù)控程序； 將刀具路徑計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成特定的數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼，從而生成數(shù)控程序。,數(shù)控編程與CAD、CAPP的集成是一個(gè)重要發(fā)展方向,數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟,CIM與CIMS,CIM,CIMS,CIMS的核心在于集成,成組技術(shù)（Group TechnologyG

25、T）,批量法則 在大批量生產(chǎn)中，由于采用專用、高效和自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備，可以獲得高的生產(chǎn)率，低的生產(chǎn)成本，短的生產(chǎn)周期；而多品種、小批量生產(chǎn)則相反。 機(jī)床利用率 例：CA6140 車床，最大加工直徑400 ，實(shí)際加工 90 以上工件直徑不足 100mm，機(jī)床利用率極低。 制造周期 在多品種、中小批量生產(chǎn)中，加工時(shí)間僅占生產(chǎn)時(shí)間的約5，其余 95均為周轉(zhuǎn)等待時(shí)間；加工時(shí)間中真正進(jìn)行切削的時(shí)間不足30% 。,成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,目前，單件小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品占機(jī)械產(chǎn)品總數(shù)的 70 以上，并有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。解決多品種、中小批量生產(chǎn)的有效途徑是采用 GT。,結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、

26、精度） 材料（材質(zhì)、毛坯、熱處理） 工藝（加工方法、加工設(shè)備）,一次相似性,機(jī)械零件之間存在相似性,這種相似性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：,1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,標(biāo)準(zhǔn)件,復(fù)雜件,相似件,2025%,70%,510%,圖1-14 機(jī)械產(chǎn)品中不同復(fù)雜程度零件分布規(guī)律,成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,圖1-15 結(jié)構(gòu)相似零件組,圖1-16 工藝相似零件組,一般性定義：GT是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似的問(wèn)題分類成組，尋求解決這一組問(wèn)題的相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方

27、案，以取得最佳效果。,機(jī)械制造領(lǐng)域中定義：將多種零件（部件或產(chǎn)品）按其相似性分類成組，并以這些零件組（部件組或產(chǎn)品組）為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。,GT 被認(rèn)為是一種“制造哲理”（Manufacturing Philosophy），是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要理論基礎(chǔ)。,1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,將多種零件按其相似性分類成組，人為擴(kuò)大生產(chǎn)批量,重復(fù)使用原則： 資源重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本； 作業(yè)熟練程度增加，提高生產(chǎn)率。,圖1-219 JLBM-1 分

28、類編碼系統(tǒng),1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,1）加工單元組織形式 成組單機(jī) 成組單元 成組流水線 成組柔性制造系統(tǒng),圖1-24 成組單元布置形式,1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,1.3.2 成組技術(shù)（Group TechnologyGT）,VRPVariety Reduction Program,VRP原理根據(jù)以下五種原理來(lái)削減零部件變量 固定與變動(dòng)。產(chǎn)品可分為可視部分和不可視的內(nèi)在部分，在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，變動(dòng)外部零件，但盡量保持內(nèi)部零件不變。 模塊化。通過(guò)組裝的想辦法，盡量

29、用較少種類的部件生產(chǎn)更多種類的成品。 多功能化。將單一零件設(shè)計(jì)成具有多功能的產(chǎn)品。 范圍。產(chǎn)品檔次劃分粗略化，擴(kuò)大了每個(gè)產(chǎn)品的使用范圍，進(jìn)而減少產(chǎn)品的種類。 趨勢(shì)分析技術(shù)。對(duì)由品種帶來(lái)的規(guī)格和尺寸的變化進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)符合這一規(guī)律的產(chǎn)品系列，保證現(xiàn)有零件在未來(lái)產(chǎn)品中的適應(yīng)性和繼承性。,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同階段所采用的不同技術(shù),需求階段,顧客參與質(zhì)量功能部署,設(shè)計(jì)階段,CAD/CAPP/VRP、GT、VE,制造階段,DFM,DFA,營(yíng)銷階段,價(jià)值分析VA,使用階段,工業(yè)工程IE,終止階段,綠色制造,3、企業(yè)實(shí)施并行工程技術(shù)給企業(yè)帶來(lái)的好處： 減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤

30、的概率。 節(jié)省了修補(bǔ)失誤所消耗的時(shí)間。 降低了開(kāi)發(fā)周期和成本，提高了響應(yīng)速度。,4.5 價(jià)值工程,降低成本的手法,一、價(jià)值工程的產(chǎn)生和發(fā)展,價(jià)值工程起源于二戰(zhàn)后的美國(guó)。 通用電氣公司的工程師麥爾斯發(fā)現(xiàn)：人們使用某種材料的目的在于材料所具有的功能。人們需要的不是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品的功能。因此可以考慮用功能相同但價(jià)格低廉的代用品取代原來(lái)昂貴的材料。 麥爾斯在研究材料的代用問(wèn)題中，總結(jié)了一套在保證獲得同樣功能的前提下降低成本的科學(xué)分析方法，在當(dāng)時(shí)稱為價(jià)值分析（VA）。 之后美國(guó)國(guó)防和政府部門(mén)制定了一套價(jià)值分析程序，并命名為價(jià)值工程，開(kāi)展價(jià)值工程活動(dòng)，取得了顯著成效。,大體經(jīng)歷了以下四個(gè)階段： 降低材

31、料費(fèi)用：如改變產(chǎn)品形式、尺寸和材質(zhì)等 改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品：如改變?cè)O(shè)計(jì)、加工方法等 新產(chǎn)品的價(jià)值工程：在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)運(yùn)用價(jià)值工程 系統(tǒng)的價(jià)值工程：對(duì)產(chǎn)品以外的有關(guān)設(shè)備、程序、工藝、流通、維修服務(wù)、組織體制等整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)用價(jià)值工程。,國(guó)外發(fā)展價(jià)值工程的過(guò)程,VA / VE 適用范圍示意圖,VE（Value Engineering） 價(jià)值工程,VA(Value Analysis) 價(jià)值分析,VA/VE,VA ： 主要是分析現(xiàn)有產(chǎn)品的功能與成本,看是否可以改進(jìn) VE ： 主要在計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)分析其成本或功能,二 價(jià)值工程的基本概念,（一）定義： 價(jià)值工程(Value Engineering) 是在功能分析的基

32、礎(chǔ)上，力求以最低的壽命周期費(fèi)用可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或作業(yè)的必要功能（用戶所需要的功能）的有組織的創(chuàng)造性活動(dòng)。 1、功能分析是核心 2、創(chuàng)造是關(guān)鍵 3、信息是基礎(chǔ),（二）價(jià)值工程的公式 V=F/C 1.價(jià)值V 它是指投入與產(chǎn)出或效用與費(fèi)用的比值，更接近于人們?nèi)粘Ｉ畛Ｓ玫摹昂纤悴缓纤恪薄爸挡恢档谩钡囊馑肌?2.功能F 功能是指產(chǎn)品所具有的特定用途和使用價(jià)值。 “人們需要的不是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品的功能” 。, 功能分類 按其重要程度可分為：基本功能和輔助功能 根據(jù)用戶的要求可分為：必要功能和不必要功能 按其滿足需要的性質(zhì)可分為：使用功能和美學(xué)功能 按其功能整理的順序可分為：上位功能和下位功能,手機(jī)的主要功能和次要功能分別是什么？,主要功能與次要功能,Vertu Constellation Monogram,價(jià)格：約7000美元 諾基亞旗下的Vertu可以說(shuō)是世上公認(rèn)的奢侈手機(jī)品牌，該公司總部位于英國(guó)。為了慶祝Vertu成立十周年，該公司在今年4月推出Constellation Monogram系列典藏版手機(jī)。和其他Vertu產(chǎn)品一樣，Constellation Monogram都在歐洲手工制作而成。機(jī)身采用不銹鋼制作，機(jī)身背面采用壓花真皮，全手工印制，僅對(duì)壓花真皮進(jìn)行防護(hù)處理的時(shí)間就長(zhǎng)達(dá)四個(gè)小時(shí)。,蘋(píng)果 Amosu版iPhone,價(jià)格：2萬(wàn)英鎊（約3.96萬(wàn)美元） 來(lái)自倫敦