運(yùn)營研發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件

1、運(yùn)營研發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件運(yùn)營研發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件 第二篇、運(yùn)營系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章、產(chǎn)品、服務(wù)與工藝設(shè)計(jì)第五章、運(yùn)營系統(tǒng)選址第六章、運(yùn)營系統(tǒng)設(shè)施布置第七章、流水生產(chǎn)組織2 第二篇、運(yùn)營系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章、產(chǎn)品、服務(wù)與工藝設(shè)計(jì)第五章、運(yùn) 第四章、產(chǎn)品、服務(wù)與工藝設(shè)計(jì)第一節(jié)、產(chǎn)品開發(fā)與企業(yè)R&D第二節(jié)、產(chǎn)品與服務(wù)設(shè)計(jì)第四節(jié)、并行工程第三節(jié)、流程設(shè)計(jì)與選擇第五節(jié)、CAD、CAPP與PDM3 第四章、產(chǎn)品、服務(wù)與工藝設(shè)計(jì)第一節(jié)、產(chǎn)品開發(fā)與企業(yè)R&D第第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D一、R&D對企業(yè)未來的投保1、企業(yè)面臨著3C的環(huán)境顧客（Customer）：需求多樣化競爭（Competition）：加劇變化（Change）：政

2、治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境發(fā)生變化2、大量客戶化生產(chǎn)（Mass Customization) 大量生產(chǎn)的方式生產(chǎn)批量很小的產(chǎn)品，需要在設(shè)備、技術(shù)、生產(chǎn)組織方面予以保證。 企業(yè)要根據(jù)市場要求開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)要根據(jù)市場情況主動(dòng)開發(fā)產(chǎn)品，以求得競爭優(yōu)勢。4第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D一、R&D對企業(yè)未來的投第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D國家日本美國法國英國韓國中國巴西印度R&D/GDP2.72.92.62.72.422.082.00.50.71.10.9表42 近年來各國R&DGDP比較值第二篇、第四章、產(chǎn)品、服務(wù)與工藝設(shè)計(jì)一、R&D對企業(yè)未來的投保3、各國非常重視R&D一般都占到銷售收入的4以上。在美國，制藥業(yè)

3、達(dá)到15。5第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D國家日本美國法國英國韓國中國二、R&D的分類與特征第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D1、基礎(chǔ)研究：指探索新的規(guī)律、創(chuàng)建基礎(chǔ)性知識(shí)的工作。2、應(yīng)用研究：指將基礎(chǔ)理論研究中開發(fā)的新知識(shí)、新理論應(yīng)用于具體領(lǐng)域的科研工作，即運(yùn)用通過基礎(chǔ)研究所獲得的知識(shí)，為創(chuàng)造新產(chǎn)品、新技術(shù)、新材料的技術(shù)基礎(chǔ)而進(jìn)行的研究。 純基礎(chǔ)研究：以探索新的規(guī)律，創(chuàng)造學(xué)術(shù)性知識(shí)為使命，與特定的應(yīng)用、用途無關(guān)。 目的基礎(chǔ)研究：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。3、技術(shù)開發(fā)研究：指將應(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)。6二、R&D

4、的分類與特征第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D1、基第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D基礎(chǔ)研究：目的就是尋求真理、擴(kuò)展知識(shí)；成功率一般很低。所以自由度大，沒有嚴(yán)格的指標(biāo)限制。應(yīng)用研究：目的是探索新知識(shí)應(yīng)用的可能性，進(jìn)而發(fā)明新事物（如納米技術(shù)、新材料的發(fā)明），成功率較高，這種研究在計(jì)劃上有彈性，有戰(zhàn)略方向，但期限較長。技術(shù)開發(fā)研究：將研究成果用于實(shí)踐，完成新產(chǎn)品、新工藝，使之實(shí)用化、商品花，成功率高，計(jì)劃是硬性的，有明確的目標(biāo)。二、R&D的分類與特征4、三者區(qū)別7第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D基礎(chǔ)研究：目的就是尋求真理、第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D三、企業(yè)R&D的性質(zhì)、主要內(nèi)容1、企業(yè)R&D是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，而企業(yè)外RD是

5、非經(jīng)濟(jì)活動(dòng)2、內(nèi)容：新產(chǎn)品開發(fā)、新技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品開發(fā)：作為對未來競爭的一種投保，是運(yùn)營管理和競爭策略的核心。企業(yè)戰(zhàn)略應(yīng)從“制造產(chǎn)品”到“創(chuàng)造產(chǎn)品”，隨產(chǎn)品壽命周期的縮短。產(chǎn)品開發(fā)決定著企業(yè)經(jīng)營的基本特征。新技術(shù)開發(fā)：新產(chǎn)品的競爭力除了產(chǎn)品本身的功能外，還需要有優(yōu)異的質(zhì)量和低廉的價(jià)格來保證，而后者與生產(chǎn)工藝技術(shù)密切相關(guān)。技術(shù)的壽命周期也在縮短。兩者相輔相成。R&D從以偶然發(fā)現(xiàn)為主轉(zhuǎn)變到以計(jì)劃為主。8第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D三、企業(yè)R&D的性質(zhì)、主要內(nèi)第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D三、企業(yè)R&D的性質(zhì)、主要內(nèi)容3、產(chǎn)品生命周期與R&D產(chǎn)品生命周期：開發(fā)期、成長期、成熟期、衰退期開發(fā)期成長期成熟期退出

6、期銷售量著重于改進(jìn)產(chǎn)品的功能和特征，從多種新型號(hào)中選擇產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、工藝合理化，從產(chǎn)品創(chuàng)新向技術(shù)創(chuàng)新過渡；集中在工藝改進(jìn)和技術(shù)服務(wù)方面9第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D三、企業(yè)R&D的性質(zhì)、主要內(nèi)四、新產(chǎn)品的概念 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D1、全新產(chǎn)品：具有新原理、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、行哦能夠以、新材料等特征，與現(xiàn)有任何產(chǎn)品毫無共同之處。2、改進(jìn)新產(chǎn)品：對現(xiàn)有產(chǎn)品改進(jìn)性能，提高質(zhì)量，或求得規(guī)格型號(hào)的擴(kuò)展，款式花色的變化而產(chǎn)生的新品種。（同時(shí)單缸的，增加不同的功能。）3、換代新產(chǎn)品：適合新用途、滿足新需要、在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，部分地采用新技術(shù)、新材料、新元件而制造出來的產(chǎn)品。（如洗衣機(jī)、單缸、雙缸、全自動(dòng)）

7、4、本企業(yè)新產(chǎn)品：對本企業(yè)新，對市場來說并不新，但企業(yè)不會(huì)完全仿照本市場已有產(chǎn)品，而是在造型、外觀、零部件等方面作改動(dòng)后推向市場。10四、新產(chǎn)品的概念 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&五、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D1、技術(shù)導(dǎo)向型：指按照被稱為Seed Theory的方式進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)，即從最初的科學(xué)探索出發(fā)開發(fā)新產(chǎn)品，以供給的變化帶動(dòng)需求的產(chǎn)生和變化。2、市場導(dǎo)向型：是按照所謂Need Theory方式，從市場需求出發(fā)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)。即通過市場調(diào)查來了解市場需要什么樣的新產(chǎn)品，然后對其作為商品來說在生產(chǎn)技術(shù)、價(jià)格、性能等方面的特性進(jìn)行研究，進(jìn)而再通過該新產(chǎn)品商品化后的銷售預(yù)測來決

8、定是否開發(fā)。市場導(dǎo)向型產(chǎn)品是以“市場研究開發(fā)生產(chǎn)市場”的模式出現(xiàn)的，即把市場需求代入研究。11五、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)五、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D1、技術(shù)導(dǎo)向型： 美國西屋公司發(fā)明了晶體管，日本索尼公司購買了晶體管，創(chuàng)造了世界范圍的大市場，但在晶體管之前，市場根本不知道晶體管，這種需求是潛在的。自19世紀(jì)以來，前所未有的產(chǎn)品一個(gè)接一個(gè)地創(chuàng)造出來，從汽車、飛機(jī)、大炮到電影、電視、計(jì)算機(jī)、大哥大，技術(shù)導(dǎo)向型產(chǎn)品構(gòu)成了眾多企業(yè)的生產(chǎn)內(nèi)容，每一種新產(chǎn)品都帶起一串企業(yè)，甚至構(gòu)成一個(gè)行業(yè)，創(chuàng)造大規(guī)模的市場需求，引發(fā)激烈的市場競爭。美國的英特爾、杜邦公司、P&G公司

9、、日本索尼。例子12五、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)五、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)中的R&D2、市場導(dǎo)向型 技術(shù)導(dǎo)向型雖可以先發(fā)制人，創(chuàng)造一個(gè)大市場。但是，市場一旦從前在轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)，就開始分化，顧客在花色、性能、品種和價(jià)格上不斷產(chǎn)生新的愿望，形成不同層次的市場，造成需求的差別化、細(xì)分化，誰能夠滿足不同層次的期望誰就能夠“后發(fā)之人”。 例如：美國的奇尼恩公司開發(fā)了收音機(jī)、電視機(jī)、調(diào)頻立體聲系統(tǒng)等多個(gè)品種，在六十年代一直是收音機(jī)和電視機(jī)市場的最大供貨商，但70年代末卻不得不退出整個(gè)家用廣播電視行業(yè)。 例如：日本汽車企業(yè)：小型、耗油量低。當(dāng)今市場導(dǎo)向型和技術(shù)導(dǎo)向型同樣重要，一方面

10、技術(shù)進(jìn)步日新月異，另一方面市場需求日益多樣化。企業(yè)要根據(jù)其特點(diǎn)以及內(nèi)外部環(huán)境決定自己的策略。13五、新產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力模式 第一節(jié) 現(xiàn)代企業(yè)一、企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)1、 產(chǎn)品開發(fā)過程第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)（1）產(chǎn)品開發(fā)過程：（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程： 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 產(chǎn)品制造 產(chǎn)品裝配 概念設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)14一、企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)1、 產(chǎn)品開發(fā)過程第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)2、 企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成定貨控制成本估價(jià)（定價(jià)）主生產(chǎn)計(jì)劃物料管理能力調(diào)整能力需求計(jì)劃任務(wù)投放概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)NC編程MRPJITCADCAPP生產(chǎn)控制NC，CNC和DNC機(jī)床及機(jī)器人控制工況數(shù)據(jù)收集傳遞控制庫存控制裝配控制生產(chǎn)數(shù)量、時(shí)間及

11、成本檢查設(shè)備維修作業(yè)分派質(zhì)量保證OPTCAQ計(jì)劃執(zhí)行執(zhí)行計(jì)劃數(shù)據(jù)庫企業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)一、企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)152、 企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成定貨控制成本估價(jià)（定價(jià)）主生產(chǎn)計(jì)劃物第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)一條工程鏈：前段是信息流，后段是物料流，前段是技術(shù)分系統(tǒng)，后段時(shí)制造分系統(tǒng)，技術(shù)分系統(tǒng)承擔(dān)R&D活動(dòng)，提供產(chǎn)品方案，確定制造分系統(tǒng)的活動(dòng)。制造分系統(tǒng)是技術(shù)分系統(tǒng)的基礎(chǔ)和依據(jù)，是技術(shù)分系統(tǒng)必須考慮的資源約束。一條管理鏈：由產(chǎn)品構(gòu)思到產(chǎn)品實(shí)施過程中的生產(chǎn)指揮活動(dòng)，對應(yīng)的是經(jīng)營分系統(tǒng)為技術(shù)分系統(tǒng)確定了工作的目標(biāo)和任務(wù)；而新產(chǎn)品開發(fā)直接影響著經(jīng)營發(fā)展策略。組織分系統(tǒng)貫穿于各個(gè)分系統(tǒng)之中，是技術(shù)系統(tǒng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)

12、的保障。2、 企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成一、企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)16第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)一條工程鏈：前段是信息流，后段是物料流3、 技術(shù)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系 市場需求導(dǎo)向基礎(chǔ)、資源行為依據(jù)保障經(jīng)營系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)組織系統(tǒng)制造系統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)一、企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)173、 技術(shù)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系 市場需求導(dǎo)向基礎(chǔ)、資源行為依二、產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)1、產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間構(gòu)成（單件小批生產(chǎn)類型企業(yè)）設(shè)計(jì)時(shí)間 55制造時(shí)間 22裝配時(shí)間 23產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間 100%18二、產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)1、產(chǎn)二、產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)2、企業(yè)技術(shù)活動(dòng)

13、影響著產(chǎn)品的開發(fā)周期、成本、質(zhì)量和制造的效率 （1）產(chǎn)品生命周期在縮短，開發(fā)周期響應(yīng)也在縮短。（2）許多大企業(yè)（如福特、波音、Sun等）均認(rèn)為設(shè)計(jì)階段決定著產(chǎn)品成本的70以上，盡管設(shè)計(jì)階段的成本不會(huì)超過10。根據(jù)ABC分類法的思想，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段的管理。下面舉例進(jìn)一步說明19二、產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)2、企設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購其它階段費(fèi)用 產(chǎn)品成本的決定因素構(gòu)成及實(shí)際成本消耗構(gòu)成示意圖70%6%20%36%7%40%3%18%成本的決定因素實(shí)際成本消耗第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)Boothroyd引用福特公司的報(bào)告表明，盡管產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝費(fèi)用只 占整個(gè)產(chǎn)品費(fèi)用的6%，卻影響了總費(fèi)

14、用的70%以上，見下圖。舉例：20設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購其它階段費(fèi)用 產(chǎn)品成本的決定因素構(gòu)成 Sohlenius G.以波音公司為例進(jìn)行分析后指出：一般產(chǎn)品成本的83%以上由產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段決定，而這一階段本身所占有的費(fèi)用僅為產(chǎn)品全部成本的7%一系以下，見下圖。決策成本消耗成本產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)制造裝配與維護(hù)O20406080100產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)階段原形制造階段產(chǎn)品開發(fā)過程成本曲線（波音）第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)舉例：21 Sohlenius G.以波音公司為例進(jìn)行分析后指出： Sun認(rèn)為制造生產(chǎn)率的70%80%是在設(shè)計(jì)和工藝階段決定的。O概念設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)使用制造裝配新產(chǎn)品開發(fā)階段改變設(shè)計(jì)引起的成本

15、 在不同的產(chǎn)品開發(fā)階段改變設(shè)計(jì)對成本的影響示意圖第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)舉例：22 Sun認(rèn)為制造生產(chǎn)率的70%80%是在設(shè)計(jì)和工藝階需求環(huán)境生產(chǎn)指令生產(chǎn)過程功能需求 設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程工藝需求 工藝變量工藝設(shè)計(jì)過程FRDPPV技 術(shù) 活 動(dòng)顧客域功能域物理域制造域生產(chǎn)活動(dòng) 設(shè)計(jì)過程模型第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論1、公理性設(shè)計(jì)理論23需求環(huán)境生產(chǎn)指令生產(chǎn)過程功能需求 設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程工藝三、設(shè)計(jì)理論第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)2、TRIZ：發(fā)明問題解決理論TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是俄文中發(fā)明問題解決理論的詞頭。該理論是前蘇聯(lián)G. S. Altshu

16、ller及其領(lǐng)導(dǎo)的一批研究人員，自1946年開始，花費(fèi)1500人年的時(shí)間，在分析研究世界各國250萬件專利的基礎(chǔ)上所提出的發(fā)明問題解決理論。80年代中期前，該理論對其它國家保密, 80年代中期，隨一批科學(xué)家移居美國等西方國家，逐漸把該理論介紹給世界產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，對該領(lǐng)域已產(chǎn)生了重要的影響。 G.S.Altshuller始終堅(jiān)信發(fā)明問題的基本原理是客觀存在的，這些原理不僅能被確認(rèn)也能被整理而形成一種理論，掌握該理論的人不僅能提高發(fā)明的成功率、縮短發(fā)明的周期，也使發(fā)明問題具有可預(yù)見性。正是出于這種考慮，Altshuller開始了其對發(fā)明問題規(guī)律的研究，取得了豐碩成果。 24三、設(shè)計(jì)理論第二節(jié) 產(chǎn)品

17、設(shè)計(jì)2、TRIZ：發(fā)明問題解決第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決理論發(fā)明問題解決理論的核心是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論。這一理論提出：技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中；解決沖突是其進(jìn)化的推動(dòng)力，進(jìn)化速度隨技術(shù)系統(tǒng)一般沖突的解決而降低，使其產(chǎn)生突變的唯一方法是解決阻礙其進(jìn)化的深層次沖突；解決問題的發(fā)明是分等級的，按照產(chǎn)生發(fā)明所需要的反復(fù)嘗試的次數(shù)把發(fā)明分為五個(gè)等級（5級發(fā)明等級最高，一般都是基于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，1級發(fā)明最低，只是對產(chǎn)品的一般改進(jìn)），在技術(shù)發(fā)展的不同階段產(chǎn)生的發(fā)明級別是不同的。 Altshuller依據(jù)世界上著名的發(fā)明，研究了消除沖突的方法，提出了消除沖突的發(fā)明原理，建立了消除沖突

18、的基于知識(shí)的邏輯方法，這些方法包括發(fā)明原理（Inventive Principles）、發(fā)明問題解決算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及標(biāo)準(zhǔn)解（TRIZ Standard Techniques）。圖2.1是應(yīng)用TRIZ解決問題的一般過程。 25第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決理論TRIZ中的一般問題工程中的特定問題TRIZ中的普適解特定問題的領(lǐng)域解圖2.1 TRIZ解決問題的一般過程Fig.2.1 The general process of problem

19、 solving by TRIZ26第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決理論如圖2.1所示，在利用TRIZ解決問題的過程中，設(shè)計(jì)者首先將待設(shè)計(jì)產(chǎn)品的特定問題（Specific Problem）表達(dá)成為TRIZ的一般問題（General Problem），然后利用TRIZ中的工具，如發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解等，求出該TRIZ問題的普適解（General Problem）或稱模擬解（Analogous solution）；最后設(shè)計(jì)者再把該解轉(zhuǎn)化為領(lǐng)域解或特解（Specific Problem）。 TRIZ認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生于技術(shù)的概念設(shè)

20、計(jì)階段，即必須在概念設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生新的原理解。TRIZ已建立了一系列的普適性工具幫助設(shè)計(jì)者盡快獲得滿意的領(lǐng)域解，不僅在前蘇聯(lián)得到廣泛應(yīng)用、在美國的很多企業(yè)特別是大企業(yè)，如波音、通用、克萊斯勒、摩托羅拉等的新產(chǎn)品開發(fā)得到了應(yīng)用，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 27第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決理論由于TRIZ將產(chǎn)品創(chuàng)新的核心產(chǎn)生新的工作原理過程具體化，并提出了規(guī)則、算法與發(fā)明原理供設(shè)計(jì)人員使用，已是一種較完善的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論。圖2.2是運(yùn)用TRIZ提供的工具和方法工程解決實(shí)際問題的一個(gè)流程。 28第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、T

21、RIZ：發(fā)明問題解決第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決理論問題分析*功能分析*理想解*可用資源*確定沖突區(qū)域選擇工具如何做存在沖突需要改進(jìn)原理進(jìn)化效應(yīng)解的評價(jià)*理想解,*QFD,*特性實(shí)施解導(dǎo)致新問題圖 應(yīng)用TRIZ中一些工具和方法的流程圖29第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)理論2、TRIZ：發(fā)明問題解決一、生產(chǎn)流程分類第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇1、按產(chǎn)品（Productfocused）進(jìn)行的生產(chǎn)流程2、按加工路線（Processfocused）進(jìn)行的生產(chǎn)流程3、按項(xiàng)目（Project）進(jìn)行的生產(chǎn)流程以產(chǎn)品或提供的服務(wù)為對象，按照生產(chǎn)或提供服務(wù)的生產(chǎn)要求，組織相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備或設(shè)施，

22、形成流水般的連續(xù)生產(chǎn)，有時(shí)又稱為流水線。汽車裝配線、電視機(jī)裝配線對象專業(yè)化以所要完成的加工內(nèi)容為依據(jù)，構(gòu)成生產(chǎn)流程，設(shè)備與人力按照工藝內(nèi)容組織成一個(gè)生產(chǎn)單位，每一個(gè)生產(chǎn)單位只完成相同或相似的工藝內(nèi)容的加工任務(wù)。適用于多品種中小批量生產(chǎn)或單件生產(chǎn)工藝專業(yè)化30一、生產(chǎn)流程分類第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇1、按產(chǎn)品（二、產(chǎn)品流程矩陣產(chǎn) 品生產(chǎn)流程單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn) 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)化生產(chǎn)（大量生產(chǎn)）柔性單位成本高低 廣告重型機(jī)器中型機(jī)器食品加工汽車裝配 電視機(jī)食糖面粉第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇31二、產(chǎn)品流程矩陣產(chǎn) 品生產(chǎn)流程單件生產(chǎn)成批

23、生產(chǎn)大量三、影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇 產(chǎn)品/服務(wù)需求性質(zhì) 自制外購決策 生產(chǎn)柔性 產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量 接觸顧客的程度32三、影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選對象專業(yè)化形式，大量生產(chǎn) 對象專業(yè)化形 式，批量生產(chǎn) 成組生產(chǎn) 單元工藝專業(yè)化形式ABCDO品種批量第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇四、生產(chǎn)流程選擇決策生產(chǎn)單位形式的選擇1、分析品種、產(chǎn)量選擇方案品種產(chǎn)量變化與生產(chǎn)單位形式的關(guān)系33對象專業(yè)化形式，大量生產(chǎn) 對象專業(yè)化形 式，批量生產(chǎn) 成組2、 對選擇的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的分析1025產(chǎn)量（萬件）O50111225對象（產(chǎn)品）式成組生產(chǎn)單元工藝式 費(fèi)用（萬元）

24、不同生產(chǎn)過程方案的費(fèi)用變化第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇四、生產(chǎn)流程選擇決策生產(chǎn)單位形式的選擇342、 對選擇的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的分析1025產(chǎn)量（萬件）O503、 運(yùn)用“經(jīng)營杠桿”進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析EP2產(chǎn)量對象式成組生產(chǎn)單元銷售收入 費(fèi)用 不同生產(chǎn)流程方案的經(jīng)營杠桿EPEP1第三節(jié) 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇四、生產(chǎn)流程選擇決策生產(chǎn)單位形式的選擇353、 運(yùn)用“經(jīng)營杠桿”進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析EP2產(chǎn)量對象式成組生產(chǎn)單一、串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法需求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)制造（a） 串行過程第四節(jié) 并行工程2、串行設(shè)計(jì)的弊端1、串行開發(fā)流程（4）產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，工藝、制造人員不能加入，不能及早發(fā)現(xiàn)缺陷，費(fèi)用高（1）部門之間缺乏協(xié)調(diào)、

25、互相不理解。（2）時(shí)間長。（3）設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不能滿足顧客需求，制造性、裝配性差。36一、串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法需求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)制造（a） 串行二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法第四節(jié) 并行工程（b） 并行過程1、并行工程的定義 并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程，包括制造過程和支持過程，進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化方法。 并行過程見圖b：37二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法第四節(jié) 并行工程（b） 并行過程2、產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素 并行工程力圖從一開始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素。各因素見下表：第四節(jié) 并行工程過程需求階段設(shè)計(jì)階段制造階段營銷階段使用階段終止階段應(yīng)考慮的因素顧客需求降低成本易制造競爭力（低成本

26、、標(biāo)新立異）可靠性環(huán)境保護(hù)可維護(hù)性產(chǎn)品功能提高效率易裝配操作簡便二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法382、產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素第四節(jié) 并行工程過程需求階段3、并行工程的主要思想第四節(jié) 并行工程二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法（1）設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素，作為設(shè)計(jì)結(jié)果，同時(shí)產(chǎn)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格和相應(yīng)的制造工藝及生產(chǎn)準(zhǔn)備文件。（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中各活動(dòng)并行交叉進(jìn)行。（3）與產(chǎn)品生命周期有關(guān)的不同領(lǐng)域技術(shù)人員的全面參與和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)生命周期中所有因素在設(shè)計(jì)階段的集成，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、資源、過程在設(shè)計(jì)中的集成。393、并行工程的主要思想第四節(jié) 并行工程二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)4、并行的產(chǎn)品開發(fā)流程 見圖：概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)概念

27、方案工藝概念方案初步設(shè)計(jì)產(chǎn)品初步方案工藝初步方案詳細(xì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品詳細(xì)方案工藝詳細(xì)方案第四節(jié) 并行工程二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法404、并行的產(chǎn)品開發(fā)流程概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)概念方案工藝概念方案初步設(shè)5、并行設(shè)計(jì)的特點(diǎn)第四節(jié) 并行工程二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法（1）各設(shè)計(jì)階段的劃分只標(biāo)志著產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的粒度和清晰度。 粒度-指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中所考慮和處理問題要素的大小； 清晰度-指表明設(shè)計(jì)對象在相應(yīng)粒度水平上的確定程度的度量。（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和產(chǎn)品信息模型經(jīng)歷著從定性到定量、從模糊到清晰漸進(jìn)演化。設(shè)計(jì)向前循環(huán)一次，粒度減少，信息清晰度增加。（3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和工藝設(shè)計(jì)過程不是順序進(jìn)行，而是并行展開，同時(shí)進(jìn)行。4

28、15、并行設(shè)計(jì)的特點(diǎn)第四節(jié) 并行工程二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法（1）過程重構(gòu)，建立集成的、并行的產(chǎn)品開發(fā)過程。（2）組織的重構(gòu)，建立跨部門、跨專業(yè)的開發(fā)小組。（3）采取必要的措施。見表：階段需求階段設(shè)計(jì)階段制造階段營銷階段使用階段終止階段措施顧客參與質(zhì)量功能部署CAD/CAPPVRP、GTDFM/DFA價(jià)值工程工業(yè)工程綠色制造第四節(jié) 并行工程二、并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法6、實(shí)施并行工程需要做的變革42（1）過程重構(gòu)，建立集成的、并行的產(chǎn)品開發(fā)過程。階段需求階段三、并行工程技術(shù)第四節(jié) 并行工程1、虛擬設(shè)計(jì) 面向并行工程的設(shè)計(jì)模式體現(xiàn)了開發(fā)過程的集成。 PDM發(fā)展成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的集成平臺(tái)。

29、 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)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)接口。2、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM） 基于Internet/Intranet平臺(tái)的PDM系統(tǒng)，支持全球化虛擬企業(yè)的 信息管理。 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用及信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化。 PDM與MRP的相互滲透。 流程管理、項(xiàng)目管理和配置管理的功能越來越強(qiáng)。43三、并行工程技術(shù)第四節(jié) 并行工程1、虛擬設(shè)計(jì)453、 產(chǎn)品系列化、零件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化第四節(jié) 并行工程三、并行工程技術(shù) 產(chǎn)品 系列化是對相同的設(shè)計(jì)依據(jù)、相同的結(jié)構(gòu)性和相同使用條件的產(chǎn)品，將其基本尺寸和參數(shù)按一定的規(guī)律編排，建立產(chǎn)品系列型譜，以減少產(chǎn)品品種，簡化設(shè)計(jì)。 零件標(biāo)準(zhǔn)化是在產(chǎn)品

30、系列化的基礎(chǔ)上，在企業(yè)內(nèi)不同型號(hào)的產(chǎn)品之間擴(kuò)大相同的通用零部件。 零件通用化是按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)零部件。4、成組技術(shù) 成組技術(shù)是一種利用零件的相似形來組織生產(chǎn)的原理和方法。5、減少變化方案（VRP） 將產(chǎn)品成本分為功能成本、變化成本和控制成本，通過尋求三種成本間的均衡來達(dá)到控制產(chǎn)品成本、生產(chǎn)多樣化產(chǎn)品的目的。443、 產(chǎn)品系列化、零件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化第四節(jié) 并行工程三、三、并行工程技術(shù) VRP以產(chǎn)品系列為研究對象，系統(tǒng)地歸納了減少變化的五項(xiàng)技術(shù)：（1）固定/可變技術(shù)（2）模塊化技術(shù)（3）功能復(fù)合和集成技術(shù)（4）范圍劃分技術(shù)（5）趨勢分析技術(shù)第四節(jié) 并行工程5、減少變化方案（VRP） 將產(chǎn)品成本分為功

31、能成本、變化成本和控制成本，通過尋求三種成本間的均衡來達(dá)到控制產(chǎn)品成本、生產(chǎn)多樣化產(chǎn)品的目的。45三、并行工程技術(shù) VRP以產(chǎn)品系列為研究對象，系統(tǒng)地歸四、并行工程的人員構(gòu)成開發(fā)小組質(zhì)量人員設(shè)計(jì)人員裝配人員營銷人員環(huán)保人員供應(yīng)人員顧客創(chuàng)造人員第四節(jié) 并行工程46四、并行工程的人員構(gòu)成開發(fā)小組質(zhì)量人員設(shè)計(jì)人員裝配人員營銷人一、CAD第五節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PDMCAD的主要機(jī)能是設(shè)計(jì)計(jì)算（機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算、性能參數(shù)和優(yōu)化計(jì)算）和制圖（利用人機(jī)對話圖形處理系統(tǒng)進(jìn)行繪圖、縮放圖、組合圖、儲(chǔ)存圖、三維立體化等），附帶機(jī)能是管理零件和成本估算。二、CAE（兩種解釋）1、廣義：指對開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造等全部生產(chǎn)過

32、程的輔助。2、狹義：指在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用有限元素法等方法進(jìn)行強(qiáng)度解析、 流體力學(xué)解析、振動(dòng)解析、熱解析等力學(xué)或機(jī)械工程 學(xué)的數(shù)值計(jì)算或模擬計(jì)算。47一、CAD第五節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PDMCAD的主要機(jī)能三、CAD/CAM/CAE的全過程產(chǎn)品要求總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解析與模擬計(jì)算主要零部件設(shè)計(jì)零部件解析與模擬計(jì)算零件圖、部件圖、裝配圖工藝設(shè)計(jì)制造作業(yè)設(shè)計(jì)檢查廣義CAECADCAM狹義CAE第五節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PDM48三、CAD/CAM/CAE的全過程產(chǎn)品要求總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解析四、計(jì)算機(jī)支撐技術(shù)：第五節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PDM安全、高速、易于使用和群件解決方案是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的四大方面數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)倉庫局域網(wǎng)Internet 、Intranet、Extranet高性能的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議49四、計(jì)算機(jī)支撐技術(shù)：第五節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PDM安全、五、擬實(shí)產(chǎn)品開發(fā)：第五節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PDM 是指以數(shù)字方式在計(jì)算機(jī)上完成包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析