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1、 第一节 引言一、产品设计的背景特征一、产品设计的背景特征2020世纪世纪9090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：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：新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要。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。可持续发展的要求。第1页/共45页二、新产品二、新产品/服务开发的重要性服务开发的重要性 重要性产品更新换代的需要有利于增强企业的市场竞争力工业有利于扩大市场份额适应个性化定制生产的需要 第2页/共45页三、现代企业的研究与方法三、现代企
2、业的研究与方法 研究与方法的分类研究与方法的分类 研究与方法（研究与方法（Research and Development，简，简称称R&D）包括基础研究、应用研究和技术开发。）包括基础研究、应用研究和技术开发。基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性知识的基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性知识的工作。工作。应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用研究是将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用与具体领域。应用与具体领域。技术开发研究是将应用研究的成果经设计、试验而发技术开发研究是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展成为新产品、新系统和新工程的
3、科研活动。第3页/共45页 新产品的分类新产品的分类 新产品是指在技术、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。改进型产品（对老产品的改进与完善，创新程度最小的一类新产改进型产品（对老产品的改进与完善，创新程度最小的一类新产品）品）换代产品（产品基本原理不变，因部分采用新技术使换代产品（产品基本原理不变，因部分采用新技术使 产品性能有产品性能有重大突破）重大突破）创新产品（创新产品（采用科学技术的新发明所开发的产品，它是创新程度采用科学技术的新发明所开发的产品，它是创新程度最高的一类新产品）最高的一类新产品）三、现代企业的研究与方法三、现代企业的研究与方法第4页/共45
4、页第二节第二节 产品设计与开发过程产品设计与开发过程产品构思产品构思结构设计过程结构设计过程工艺设计过程工艺设计过程产品设计的原则和绩效评价产品设计的原则和绩效评价第5页/共45页一、产品构思一、产品构思 一般产品开发过程由以下三阶段构成:产品构思结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）工艺设计第6页/共45页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 协调结果中间结果中间结果干预指令图31：产品设计过程描述一、产品构思第7页/共45页产品开发过程构思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32:产品构思来源图
5、一、产品构思（续）第8页/共45页二、结构设计过程（续）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，（见图3 33 3）第9页/共45页二、结构设计过程（续）二、结构设计过程（续）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图33：结构设计过程第10页/共45页二、结构设计过程（续）二、结构设计过程（续）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
6、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。第11页/共45页二、结构设计过程（续）二、结构设计过程（续）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。第12页/共45页三、工艺设计过程三、工艺设计过程 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
7、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。第13页/共45页三、工艺设计过程（续）三、工艺设计过程（续）工艺过程设计的程序包括：产品图纸的工艺分析和审查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第14页/共45页技能要求技能要求1、从保证制造的经济性出发，对产品的设计与规、从保证制造的经济性出发，对产品的设计与规范性进行仔细检查。范性进行仔细检查。2、拟定保
8、证制造费用最低的制造方法、拟定保证制造费用最低的制造方法3、选取所需的全部机床、工具和装备，以确保产、选取所需的全部机床、工具和装备，以确保产品品质和生产率。品品质和生产率。4、布置生产场地和辅助面积，并安装设备、布置生产场地和辅助面积，并安装设备5、对材料、机器和劳动力作出规划和建立必要的、对材料、机器和劳动力作出规划和建立必要的控制，确保有效利用生产设施控制，确保有效利用生产设施技能1：如何实施产品工艺过程设计？第15页/共45页第16页/共45页案例分析：案例分析：莫顿盐业公司简介：莫顿盐业公司是莫顿国际公司的子公司，是一家专业化学品、空气包装袋和盐产品的生产商，莫顿在纽约步法罗和罗切斯
9、特之间的Solver Springs盐加工生产线是莫顿在美国的六条盐加工设备之一，Solver Springs工厂雇佣了200名技术和一般工人，能够生产水处理盐、食用盐、工业用盐和农业用盐。生产的食用盐是26盎司罐装的加碘盐，尽管食品仅占其全部产出的很少一部分（大约15），但是他是公司最盈利的部分。第17页/共45页案例分析：案例分析：盐加工产品：基本原料是通过将水注入地面2400英尺下的盐洞中获得的。在溶洞里，盐沉积物溶解到水中，形成卤水，这些卤水抽到地表变成盐结晶，卤水通过煮烧，大多数液体被蒸发后剩下盐晶体和少量残余液体，这些残余液体在干燥过程中被去除。所得盐转移到储藏仓库中，以此作业时间
10、持续6周左右，最初，每小时能生产45吨盐，但是随生产量的积累，6周之后，产出率仅能达到初始产出率的75。因此这是加工工艺需要停下来对机器维修，去除其积累的产量，然后重新开始生产。贮藏仓库中的盐可用来加工，也可以直接用集装箱运给工业消费者，如图，传送带可将盐运送给四个专门产品加工区，这里我们仅介绍罐装盐产品第18页/共45页案例分析：案例分析：罐装盐生产流程：第19页/共45页一、生产运作流程：生产运作流程就是能把一定投入变成一定生产运作流程就是能把一定投入变成一定产出的一系列任务，这些任务由物流和信产出的一系列任务，这些任务由物流和信息流有机的连接在一起。息流有机的连接在一起。生产流程的选择设
11、计，就是生产流程的选择设计，就是要选择和设计要选择和设计把投入变换成产出所需的资源、资源的组把投入变换成产出所需的资源、资源的组合方式、任务的进行方式、物流和信息流合方式、任务的进行方式、物流和信息流的流动方式等方案的流动方式等方案。第20页/共45页流程流程 ProcessProcess（美）斯蒂芬.罗宾斯 管理学第四版 人大出版？What is process做事的方式做事的方式产品或服务提供的方式产品或服务提供的方式生产组织的方式生产组织的方式第21页/共45页典型的流程典型的流程 Example Example 普通医院与牙科医院普通医院与牙科医院普通医院挂号内科外科牙科中医眼科儿科化
12、验注射划价收费西药中药观察手术病号1头晕发烧第22页/共45页典型的流程典型的流程 Example Example 普通医院与牙科医院普通医院与牙科医院普通医院挂号内科外科牙科中医眼科儿科化验注射划价收费西药中药观察手术病号2开车撞了第23页/共45页典型的流程典型的流程 Example Example 普通医院与牙科医院普通医院与牙科医院普通医院挂号内科外科牙科中医眼科儿科化验注射划价收费西药中药观察手术病号3老人第24页/共45页典型的流程典型的流程 Example Example 普通医院与牙科医院普通医院与牙科医院普通医院病号1头晕发烧病号2开车撞了病号3老人挂号内科外科牙科中医眼科儿
13、科化验注射划价收费西药中药观察手术第25页/共45页典型的流程典型的流程 Example Example 普通医院与牙科医院普通医院与牙科医院牙科医院病人1病人1病人1挂号划价收费治疗第26页/共45页挂号划价收费治疗挂号内科外科牙科中医眼科儿科化验注射划价收费西药中药观察手术普通医院牙科医院？服务提供的方式有何不同服务提供的方式有何不同问题1 第27页/共45页典型的流程典型的流程 牙科医院牙科医院普通医院普通医院作业顺序作业顺序服务的提供服务的提供顺序相同顺序相同顺序不同顺序不同单一性单一性多样性多样性医务人员设施的安排医务人员设施的安排按就诊顺序安排按就诊顺序安排按科室安排按科室安排第2
14、8页/共45页生产运作流程：生产运作流程就是能把一定投入变成一定生产运作流程就是能把一定投入变成一定产出的一系列任务，这些任务由物流和信产出的一系列任务，这些任务由物流和信息流有机的连接在一起。息流有机的连接在一起。生产流程的选择设计，就是生产流程的选择设计，就是要选择和设计要选择和设计把投入变换成产出所需的资源、资源的组把投入变换成产出所需的资源、资源的组合方式、任务的进行方式、物流和信息流合方式、任务的进行方式、物流和信息流的流动方式等方案的流动方式等方案。第29页/共45页生产运作流程的分类：按产品进行的生按产品进行的生产流程：产流程：以产品或提以产品或提供的服务为对象、按照生供的服务为
15、对象、按照生产产品或提供服务的生产产产品或提供服务的生产要求组织相应的生产设备要求组织相应的生产设备或设施，形成流水线般的或设施，形成流水线般的连续生产。也称对象专业连续生产。也称对象专业化形式或产品导向的流程。化形式或产品导向的流程。按加工路线进行按加工路线进行的生产流程：的生产流程：企业企业设备与人力按工艺内容组设备与人力按工艺内容组织成一个生产单位，每一织成一个生产单位，每一个生产单位只完成相同或个生产单位只完成相同或相似工艺内容的加工任务，相似工艺内容的加工任务，以此建立生产单位。也称以此建立生产单位。也称工艺专业化形式或工艺导工艺专业化形式或工艺导向的流程。向的流程。按项目进行的生按
16、项目进行的生产流程：产流程：只生产一件只生产一件产品或只提供一次服务，产品或只提供一次服务，每一项任务都没有重复，每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都所有的工序或作业环节都是按照一定顺序依次进行。是按照一定顺序依次进行。第30页/共45页典型的流程典型的流程 ABCDEF产品3产品2产品1产品1产品2产品3ABDDEC产品3产品2产品1产品1产品3产品2EFA 工艺导向 产品导向第31页/共45页典型的流程典型的流程 产品导向流程产品导向流程 洗瓶机冲瓶机压盖机管道可乐？操作特点操作特点Product Focus？运送成本少运送成本少存货少存货少设备利用率高设备利用率高品种变换灵活性差
17、品种变换灵活性差投资多投资多局部环节影响大局部环节影响大第32页/共45页典型的流程典型的流程 工艺导向流程工艺导向流程 研磨机仓库上漆装配航运检查车床钻孔机电锯零件电钻零件？操作特点操作特点Process Focus？生产弹性好生产弹性好品种变换适应性好品种变换适应性好不平衡性高不平衡性高运输成本、在制品量高运输成本、在制品量高设备利用率低设备利用率低第33页/共45页典型战略典型战略 ABCDEF产品3产品2产品1产品1产品2产品3ABDDEC产品3产品2产品1产品1产品3产品2EFA第34页/共45页简单比较简单比较？流程选择如何扬长避短流程选择如何扬长避短 工艺导向 产品导向生产弹性好
18、生产弹性好品种变换适应性好品种变换适应性好不平衡性高不平衡性高运输成本、在制品量高运输成本、在制品量高设备利用率低设备利用率低运送成本少运送成本少存货少存货少设备利用率高设备利用率高品种变换灵活性差品种变换灵活性差投资多投资多局部环节影响大局部环节影响大第35页/共45页小节小节生产流程的选择设计生产流程的选择设计就是要选择和设计把投入变就是要选择和设计把投入变换成产出所需的资源、资源的组合方式、任务的进行换成产出所需的资源、资源的组合方式、任务的进行方式、物流和信息流的流动方式等方案方式、物流和信息流的流动方式等方案。常见的生产流程主要包括产品导向的专业化流程、工常见的生产流程主要包括产品导
19、向的专业化流程、工艺导向的专业化流程和按项目进行的生产流程。艺导向的专业化流程和按项目进行的生产流程。第36页/共45页如何选择流程如何选择流程 流程流程 产品产品 市场市场产品战略营销战略流程战略公公司司战战略略Doing right thingsDoing things right第37页/共45页如何选择流程如何选择流程 流程流程 产品矩阵（产品矩阵（product-process Matrix)单件生产多品种小产量主要品种高产量品种单一产量高工艺导向（间歇型）模块化流程产品导向（连续型）咨询服务食品加工汽车装配炼糖二、产品流程矩阵二、产品流程矩阵？根据产品结构性质沿对角线选择和装配生产
20、流程，可以达到技术经济性市场发生变化不仅要调整产品结构战略，同时要注意同步调整生产流程第38页/共45页流程选择考虑的因素流程选择考虑的因素？产品/服务需求性质自制外购决策接触顾客的程度生产柔性产品/服务质量水平三、影响流程设计的主要因素三、影响流程设计的主要因素第39页/共45页四、四、生产流程选择决策生产流程选择决策对象专业化、大量生产对象专业化、批量生产成组生产单元工艺专业混合工艺专业化批批量量品种品种品种产量变化与生产单位形式的关系品种产量变化与生产单位形式的关系第40页/共45页如何选择流程如何选择流程 流程战略流程战略 22511150工艺式工艺式成组生产单元成组生产单元对象（产品）式对象（产品）式费用产量（万件）1025第41页/共45页如何选择流程如何选择流程？流程选择如何扬长避短流程选择如何扬长避短模块化生产流程战略流程战略 第42页/共45页第四节并行工程一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法第43页/共45页本章总结本章总结本章你需要掌握的技能：本章你需要掌握的技能：技能技能1：如何确定产品工艺过程设计的：如何确定产品工艺过程设计的 影响因素。影响因素。技能技能2：如何实施产品工艺过程设计。：如何实施产品工艺过程设计。第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页