生產(chǎn)與運作管理產(chǎn)品 服務(wù)設(shè)計和技術(shù)選擇

生產(chǎn)與運作管理

Production&OperationManagement第三章產(chǎn)品/服務(wù)設(shè)計和技術(shù)選擇3.1引言3.2產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)過程3.3產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的組織方法3.1引言21世紀企業(yè)產(chǎn)品/服務(wù)設(shè)計的背景特征

20世紀90年代以來，企業(yè)所處的市場競爭環(huán)境日趨嚴峻，正面臨著前所未有的壓力：新產(chǎn)品/服務(wù)開發(fā)是實現(xiàn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略的需要技術(shù)進步越來越快用戶的要求越來越苛刻，用戶需求呈現(xiàn)出多樣化、個性化的特點產(chǎn)品研制開發(fā)的難度越來越大可持續(xù)發(fā)展的要求

新產(chǎn)品/服務(wù)開發(fā)的重要性有利于增強企業(yè)的市場競爭力有利于擴大市場份額適應(yīng)個性化定制生產(chǎn)的需要產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要現(xiàn)代企業(yè)的研究與方法1.研究與方法的分類

研究與方法（ResearchandDevelopment，簡稱R&D）包括基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)?；A(chǔ)研究進行的是探索新的規(guī)律、創(chuàng)建基礎(chǔ)性只是的工作。應(yīng)用研究是將基礎(chǔ)理論研究中開發(fā)的新知識、新理論應(yīng)用與具體領(lǐng)域。技術(shù)開發(fā)研究是將應(yīng)用研究的成果經(jīng)設(shè)計、試驗而發(fā)展成為新產(chǎn)品、新系統(tǒng)和新工程的科研活動。

新產(chǎn)品的分類新產(chǎn)品是指在技術(shù)、性能、功能、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等一方面或幾方面具有先進性或獨創(chuàng)性的產(chǎn)品。改進型產(chǎn)品（對老產(chǎn)品的改進與完善，創(chuàng)新程度最小的一類新產(chǎn)品）換代產(chǎn)品（產(chǎn)品基本原理不變，因部分采用新技術(shù)使產(chǎn)品性能有重大突破）創(chuàng)新產(chǎn)品（采用科學技術(shù)的新發(fā)明所開發(fā)的產(chǎn)品，它是創(chuàng)新程度最高的一類新產(chǎn)品）3.2產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)過程一般產(chǎn)品開發(fā)過程由以下三階段構(gòu)成:

產(chǎn)品構(gòu)思結(jié)構(gòu)設(shè)計（總體設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、詳細設(shè)計）工藝設(shè)計需求分析結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)調(diào)工藝設(shè)計協(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)果工藝計劃協(xié)調(diào)結(jié)果中間結(jié)果中間結(jié)果干預(yù)指令圖3－4：產(chǎn)品設(shè)計過程描述產(chǎn)品構(gòu)思產(chǎn)品開發(fā)過程構(gòu)思R&D對市場需求的分析技術(shù)的推動競爭對手的產(chǎn)品和服務(wù)來源于來源于開始圖3－5:產(chǎn)品構(gòu)思來源圖結(jié)構(gòu)設(shè)計過程產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計過程包括從明確設(shè)計任務(wù)開始，到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動。設(shè)計階段決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成本。產(chǎn)品設(shè)計一般分為總體設(shè)計、技術(shù)設(shè)計。工作圖設(shè)計三個階段，（見圖3－6）結(jié)構(gòu)設(shè)計過過程市場需求分分析工作圖設(shè)計計結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計三維幾何造造型計算機繪圖圖有限元設(shè)計計資料和圖形形庫原型修改總體設(shè)計開始初步設(shè)計原型產(chǎn)品評估決策NNYYCAD圖3－6：：結(jié)構(gòu)設(shè)計計過程結(jié)構(gòu)設(shè)計過過程總體設(shè)計通過市場需需求分析，，確定產(chǎn)品品的性能、、設(shè)計原則則、技術(shù)參參數(shù)、概略略計算產(chǎn)品品的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟指標和和進行產(chǎn)品品設(shè)計方案案的經(jīng)濟效效果的分析析。技術(shù)設(shè)計將技術(shù)任務(wù)務(wù)書中確定定的基本結(jié)結(jié)構(gòu)和主要要參數(shù)具體體化，根據(jù)據(jù)技術(shù)任務(wù)務(wù)書所規(guī)定定的原則，，進一步確確定產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)和技術(shù)術(shù)經(jīng)濟指標標，以總圖圖、系統(tǒng)圖圖、明細表表、說明書書等總括形形式表現(xiàn)出出來。結(jié)構(gòu)設(shè)計過過程工作圖設(shè)計計根據(jù)技術(shù)設(shè)設(shè)計階段確確定的結(jié)構(gòu)構(gòu)布置和主主要尺寸，，進一步作作結(jié)構(gòu)的細細節(jié)設(shè)計，，逐步修改改和完善，，繪制全套套工作圖樣樣和編制必必要的技術(shù)術(shù)文件，為為產(chǎn)品制造造和裝配提提供確定的的依據(jù)。工藝過程設(shè)設(shè)計工藝設(shè)計是是指按產(chǎn)品品設(shè)計要求求，安排或或規(guī)劃劃出從原材材料加工成成產(chǎn)品所需需要的一系系列加加工過程、、工時消耗耗、設(shè)備和和工藝裝備備需求等的的說明。是結(jié)構(gòu)設(shè)計計過程和制制造過程之之間的橋梁梁工藝藝過過程程的的結(jié)結(jié)果果一一方方面面反反饋饋給給產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計用用以以改改進進產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計；；另另一一方方法法作作為為生生產(chǎn)產(chǎn)的的依依據(jù)據(jù)。。工藝藝過過程程設(shè)設(shè)計計工藝藝過過程程設(shè)設(shè)計計的的程程序序包包括括：：產(chǎn)品品圖圖紙紙的的工工藝藝分分析析和和審審查查擬訂訂工工藝藝方方案案編制制工工藝藝規(guī)規(guī)程程工藝藝裝裝備備的的設(shè)設(shè)計計與與制制造造決定加工毛坯（材料和尺寸）選定加工條件計算加工時間制定加工工藝選擇機床決定加工工序內(nèi)的操作順序選擇工裝零件圖產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計的的原原則則和和績績效效評評價價產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計和和選選擇擇應(yīng)應(yīng)該該遵遵循循的的原原則則：：設(shè)計計用用戶戶需需要要的的產(chǎn)產(chǎn)品品（（服服務(wù)務(wù)））設(shè)計計可可制制造造性性（（Manufacturability））強強的的產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)計計魯魯棒棒性性（（Robustness））強強的的產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)計計綠綠色色產(chǎn)產(chǎn)品品（（考考慮慮環(huán)環(huán)保保要要求求））產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計的的原原則則和和績績效效評評價價績效指標度量對競爭力的影響上市時間新產(chǎn)品引入頻率從新產(chǎn)品構(gòu)思到上市的時間構(gòu)思數(shù)量和最終成功數(shù)量實際效果與計劃效果的差異來自新產(chǎn)品的銷售比例顧客/競爭對手的響應(yīng)時間設(shè)計的質(zhì)量－接近市場的程度項目的頻率－模型的壽命生產(chǎn)率每一個項目的研究發(fā)展周期每一個項目的材料及工具費用實際與計劃的差異項目數(shù)量－新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的頻率項目的頻率－開發(fā)的經(jīng)濟性質(zhì)量舒適度－使用的可靠性設(shè)計質(zhì)量－績效和用戶的滿意度生產(chǎn)質(zhì)量－工產(chǎn)和車間的反映信譽－用戶的忠誠度對用戶的相對吸引力－市場份額利潤率表3－－1：：產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)績績效效評評價價指指標標3.3產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計與與開開發(fā)發(fā)的的組組織織方方法法b)并并行行過過程程a)串串行行過過程程需求求結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計工藝藝設(shè)設(shè)計計制造造圖3－－8：：產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)的的兩兩種種方方式式串行行的的產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計方方法法串行行設(shè)設(shè)計計：：從從需需求求分分析析、、產(chǎn)產(chǎn)品品結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計、、工工藝藝設(shè)設(shè)計計一一直直到到加加工工制制造造和和裝裝配配是是一一步步步步在在各各部部門門之之間間順順序序進進行行。。產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)工工作作流流程程：：市場人員提產(chǎn)品構(gòu)想質(zhì)量控制人員作質(zhì)量保證計劃確定產(chǎn)品總費用和生產(chǎn)周期制造工程師確定工藝工程設(shè)計人員完成產(chǎn)品定義關(guān)于于串串行行產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)過過程程存在在的的首首要要問問題題是是以以部部門門為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的組組織織機機構(gòu)構(gòu)嚴嚴重重地地妨妨礙礙了了產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)的的速速度度和和質(zhì)質(zhì)量量。。存在在的的問問題題主主要要有有：：各下下游游開開發(fā)發(fā)部部門門所所具具有有的的知知識識難難以以加加入入早早期期設(shè)設(shè)計計，，加加入入設(shè)設(shè)計計的的階階段段越越早早，，降降低低費費用用的的機機會會越越大大。。各部部門門對對其其他他部部門門的的需需求求和和能能力力缺缺乏乏理理解解，，目目標標和和評評價價標標準準的的差差異異和和矛矛盾盾降降低低了了產(chǎn)產(chǎn)品品整整體體開開發(fā)發(fā)過過程程的的效效率率。。并行行的的產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計方方法法并行行工工程程是是對對產(chǎn)產(chǎn)品品及及其其相相關(guān)關(guān)過過程程，，包包括括制制造造過過程程和和支支持持過過程程，，進進行行并并行行、、一一體體化化設(shè)設(shè)計計的的一一種種系系統(tǒng)統(tǒng)化化方方法法。。該方方法法力力圖圖使使產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)者者從從一一開開始始就就考考慮慮到到產(chǎn)產(chǎn)品品全全生生命命周周期期從從概概念念形形成成到到產(chǎn)產(chǎn)品品報報廢廢的的所所有有因因素素，，包包括括質(zhì)質(zhì)量量、、成成本本、、進進度度和和用用戶戶需需求求。。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)品功能減低成本提高效率易制造易裝配競爭力（低成本、標新立異）可靠性可維護性，操作簡便環(huán)境保護并行行工工程程并行行工工程程是是一一種種強強調(diào)調(diào)各各階階段段領(lǐng)領(lǐng)域域?qū)＜壹夜补餐瑓⒓蛹拥牡南迪到y(tǒng)統(tǒng)化化產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計方方法法，，其其目目的的在在于于將將產(chǎn)產(chǎn)品品的的設(shè)設(shè)計計和和產(chǎn)產(chǎn)品品的的可可制制造造性性、、可可維維護護性性、、質(zhì)質(zhì)量量控控制制等等問問題題同同時時加加以以考考慮慮，，以以減減少少產(chǎn)產(chǎn)品品早早期期設(shè)設(shè)計計階階段段的的盲盲目目性性，，進進可可能能早早地地避避免免不不合合理理因因素素的的影影響響，，縮縮短短研研制制周周期期。。并行行設(shè)設(shè)計計可制制造造性性可裝裝配配性性質(zhì)量量保保證證顧客客滿滿意意可靠靠性性環(huán)境境保保護護功能能并行行工工程程的的主主要要思思想想設(shè)計計時時同同時時考考慮慮產(chǎn)產(chǎn)品品生生命命周周期期的的所所有有因因素素設(shè)計計結(jié)結(jié)果果產(chǎn)產(chǎn)生生產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)格格和和相相應(yīng)應(yīng)的的制制造造工工藝藝和和生生產(chǎn)產(chǎn)準準備備文文件件。。設(shè)計計過過程程中中各各活活動動并并行行交交叉叉進進行行不同同領(lǐng)領(lǐng)域域技技術(shù)術(shù)人人員員的的全全面面參參與與和和協(xié)協(xié)同同工工作作高效效率率的的組組織織機機構(gòu)構(gòu)并行行產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)流流程程特特點點產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計的的各各階階段段是是一一個個遞遞階階漸漸進進的的連連續(xù)續(xù)過過程程，，注注意意粒粒度度和和清清晰晰度度產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計過過程程和和產(chǎn)產(chǎn)品品信信息息模模型型經(jīng)經(jīng)歷歷從從定定性性到到定定量量、、從從模模糊糊到到清清晰晰的的演演化化產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計過過程程和和工工藝藝設(shè)設(shè)計計過過程程是是并并行行展展開開，，同同時時進進行行。。概念念設(shè)設(shè)計計初步步設(shè)設(shè)計計詳細細設(shè)設(shè)計計產(chǎn)品品詳詳細方方案案工藝藝初初步方方案案產(chǎn)品品初初步方方案案工藝藝詳詳細方方案案結(jié)構(gòu)構(gòu)概概念方方案案工藝藝概概念方方案案并行行工工程程技技術(shù)術(shù)1.虛虛擬擬設(shè)設(shè)計計面向向并并行行工工程程的的DFx設(shè)設(shè)計計模模式式體體現(xiàn)現(xiàn)了了開開發(fā)發(fā)的的集集成成過過程程PDM發(fā)發(fā)展展成成為為CAD/CAPP/CAM系系統(tǒng)統(tǒng)的的集集成成平平臺臺Internet使使設(shè)設(shè)計計集集成成的的范范圍圍更更加加廣廣泛泛STEP標標準準作作為為設(shè)設(shè)計計開開發(fā)發(fā)集集成成的的標標準準接接口口2.產(chǎn)產(chǎn)品品數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)管管理理（（Pr