生產(chǎn)與運(yùn)作管理產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)2

生產(chǎn)與運(yùn)作管理

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

20世紀(jì)90年代以來，企業(yè)所處的市場競爭環(huán)境日趨嚴(yán)峻，正面臨著前所未有的壓力：新產(chǎn)品/服務(wù)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(gè)性化的特點(diǎn)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(qiáng)企業(yè)的市場競爭力有利于擴(kuò)大市場份額適應(yīng)個(gè)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(jìn)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(shí)、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(jì)、試驗(yàn)而發(fā)展成為新產(chǎn)品、新系統(tǒng)和新工程的科研活動(dòng)。

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(jìn)性或獨(dú)創(chuàng)性的產(chǎn)品。改進(jìn)型產(chǎn)品（對(duì)老產(chǎn)品的改進(jìn)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(xué)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(jì)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(jì)（總體設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)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(jì)過程描述產(chǎn)品構(gòu)思產(chǎn)品開發(fā)過程構(gòu)思R&D對(duì)市場需求的分析技術(shù)的推動(dòng)競爭對(duì)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(jì)過程產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程包括從明確設(shè)計(jì)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(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，（見圖3－6）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過過程市場需求分分析工作圖設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)三維幾何造造型計(jì)算機(jī)繪圖圖有限元設(shè)計(jì)計(jì)資料和圖形形庫原型修改總體設(shè)計(jì)開始初步設(shè)計(jì)原型產(chǎn)品評(píng)估決策NNYYCAD圖3－6：：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過過程總體設(shè)計(jì)通過市場需需求分析，，確定產(chǎn)品品的性能、、設(shè)計(jì)原則則、技術(shù)參參數(shù)、概略略計(jì)算產(chǎn)品品的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和和進(jìn)行產(chǎn)品品設(shè)計(jì)方案案的經(jīng)濟(jì)效效果的分析析。技術(shù)設(shè)計(jì)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(jìn)一步確確定產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)和技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)，以總圖圖、系統(tǒng)圖圖、明細(xì)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(jì)計(jì)過程工作圖設(shè)設(shè)計(jì)根據(jù)技術(shù)術(shù)設(shè)計(jì)階階段確定定的結(jié)構(gòu)構(gòu)布置和和主要尺尺寸，進(jìn)進(jìn)一步作作結(jié)構(gòu)的的細(xì)節(jié)設(shè)設(shè)計(jì)，逐逐步修改改和完善善，繪制制全套工工作圖樣樣和編制制必要的的技術(shù)文文件，為為產(chǎn)品制制造和裝裝配提供供確定的的依據(jù)。。工藝過程程設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)計(jì)是指按按產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)要求求，安排排或規(guī)劃劃出出從原材材料加工工成產(chǎn)品品所需要要的一系系列加加工過過程、工工時(shí)消耗耗、設(shè)備備和工藝藝裝備需需求等的的說明。。是結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)過程程和制造造過程之之間的橋橋梁工藝過程程的結(jié)果果一方面面反饋給給產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)用以以改進(jìn)進(jìn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)；另另一方法法作為生生產(chǎn)的依依據(jù)。工藝過程程設(shè)計(jì)工藝過程程設(shè)計(jì)的的程序包包括：產(chǎn)品圖紙紙的工藝藝分析和和審查擬訂工藝藝方案編制工藝藝規(guī)程工藝裝備備的設(shè)計(jì)計(jì)與制造造決定加工毛坯（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產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)的原則則和績效效評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)和選擇擇應(yīng)該遵遵循的原原則：設(shè)計(jì)用戶戶需要的的產(chǎn)品（（服務(wù)））設(shè)計(jì)可制制造性（（Manufacturability））強(qiáng)的產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)魯棒棒性（Robustness）強(qiáng)的的產(chǎn)品設(shè)計(jì)綠色色產(chǎn)品（（考慮環(huán)環(huán)保要求求）產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)的原則則和績效效評(píng)價(jià)績效指標(biāo)度量對(duì)競爭力的影響上市時(shí)間新產(chǎn)品引入頻率從新產(chǎn)品構(gòu)思到上市的時(shí)間構(gòu)思數(shù)量和最終成功數(shù)量實(shí)際效果與計(jì)劃效果的差異來自新產(chǎn)品的銷售比例顧客/競爭對(duì)手的響應(yīng)時(shí)間設(shè)計(jì)的質(zhì)量－接近市場的程度項(xiàng)目的頻率－模型的壽命生產(chǎn)率每一個(gè)項(xiàng)目的研究發(fā)展周期每一個(gè)項(xiàng)目的材料及工具費(fèi)用實(shí)際與計(jì)劃的差異項(xiàng)目數(shù)量－新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的頻率項(xiàng)目的頻率－開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)量舒適度－使用的可靠性設(shè)計(jì)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(yù)－用戶的忠誠度對(duì)用戶的相對(duì)吸引力－市場份額利潤率表3－1：產(chǎn)品品開發(fā)績績效評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)3.3產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)與與開發(fā)的的組織方方法b)并行行過程a)串行行過程需求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)工藝設(shè)計(jì)計(jì)制造圖3－8：產(chǎn)品品開發(fā)的的兩種方方式串行的產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)方法串行設(shè)計(jì)計(jì)：從需需求分析析、產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)、工工藝設(shè)計(jì)計(jì)一直到到加工制制造和裝裝配是一一步步在在各部門門之間順順序進(jìn)行行。產(chǎn)品開發(fā)發(fā)工作流流程：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(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)品定義關(guān)于串行行產(chǎn)品開開發(fā)過程程存在的首首要問題題是以部部門為基基礎(chǔ)的組組織機(jī)構(gòu)構(gòu)嚴(yán)重地地妨礙了了產(chǎn)品開開發(fā)的速速度和質(zhì)質(zhì)量。存在的問問題主要要有：各下游開開發(fā)部門門所具有有的知識(shí)識(shí)難以加加入早期期設(shè)計(jì)，，加入設(shè)設(shè)計(jì)的階階段越早早，降低低費(fèi)用的的機(jī)會(huì)越越大。各部門對(duì)對(duì)其他他部門的的需求和和能力缺缺乏理解解，目標(biāo)標(biāo)和評(píng)價(jià)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的的差異和和矛盾降降低了產(chǎn)產(chǎn)品整體體開發(fā)過過程的效效率。并行的產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)方法并行工程程是對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品及其其相關(guān)過過程，包包括制造造過程和和支持過過程，進(jìn)進(jìn)行并行行、一體體化設(shè)計(jì)計(jì)的一種種系統(tǒng)化化方法。。該方法力力圖使產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)發(fā)者從一一開始就就考慮到到產(chǎn)品全全生命周周期從概概念形成成到產(chǎn)品品報(bào)廢的的所有因因素，包包括質(zhì)量量、成本本、進(jìn)度度和用戶戶需求。。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(biāo)新立異）可靠性可維護(hù)性，操作簡便環(huán)境保護(hù)并行工程程并行工程程是一種種強(qiáng)調(diào)各各階段領(lǐng)領(lǐng)域?qū)＜壹夜餐瑓⒓拥南迪到y(tǒng)化產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)方法，，其目的的在于將將產(chǎn)品的的設(shè)計(jì)和和產(chǎn)品的的可制造造性、可可維護(hù)性性、質(zhì)量量控制等等問題同同時(shí)加以以考慮，，以減少少產(chǎn)品早早期設(shè)計(jì)計(jì)階段的的盲目性性，進(jìn)可可能早地地避免不不合理因因素的影影響，縮縮短研制制周期。。并行設(shè)計(jì)計(jì)可制造性性可裝配性性質(zhì)量保證證顧客滿意意可靠性環(huán)境保護(hù)護(hù)功能并行工程程的主要要思想設(shè)計(jì)時(shí)同同時(shí)考慮慮產(chǎn)品生生命周期期的所有有因素設(shè)計(jì)結(jié)果果產(chǎn)生產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)格和和相應(yīng)的的制造工工藝和生生產(chǎn)準(zhǔn)備備文件。。設(shè)計(jì)過程程中各活活動(dòng)并行行交叉進(jìn)進(jìn)行不同領(lǐng)域域技術(shù)人人員的全全面參與與和協(xié)同同工作高效率的的組織機(jī)機(jī)構(gòu)并行產(chǎn)品品開發(fā)流流程特點(diǎn)點(diǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)的各階階段是一一個(gè)遞階階漸進(jìn)的的連續(xù)過過程，注注意粒度度和清晰晰度產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)過程和和產(chǎn)品信信息模型型經(jīng)歷從從定性到到定量、、從模糊糊到清晰晰的演化化產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)過程和和工藝設(shè)設(shè)計(jì)過程程是并行行展開，，同時(shí)進(jìn)進(jìn)行。概念設(shè)計(jì)計(jì)初步設(shè)計(jì)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)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并行工程程技術(shù)1.虛虛擬設(shè)設(shè)計(jì)面向并行行工程的的DFx設(shè)計(jì)模模式體現(xiàn)現(xiàn)了開發(fā)發(fā)的集成成過程PDM發(fā)發(fā)展成為為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的的集成平平臺(tái)Internet使設(shè)設(shè)計(jì)集成成的范圍圍更加廣廣泛STEP 標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)作為設(shè)設(shè)計(jì)開發(fā)發(fā)集成的的標(biāo)準(zhǔn)接接口2.產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)管理理（ProductDataManagement）PDM3.產(chǎn)產(chǎn)品系系列化、、零部件件標(biāo)準(zhǔn)化化、通用用化4.成成組技技術(shù)（GroupTechnology,GT）5.減減少變變化的方方案（VarietyReductionProgram，VRP）應(yīng)用并行行工程的的思想，，在產(chǎn)品品設(shè)計(jì)的的不同階階段采取取不同的的措施，，如下表表所示，，可以減減少產(chǎn)品品設(shè)計(jì)