產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)選擇

生產(chǎn)與運(yùn)作管理Production&OperationManagement主講：方青1/19/2023第四章產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)選擇學(xué)習(xí)本章后，你將能夠了解：新產(chǎn)品/服務(wù)開發(fā)的重要性熟悉：新產(chǎn)品的分類產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)階段產(chǎn)品開發(fā)組織的新方法——并行工程掌握:生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)與選擇1/19/20232本章主要內(nèi)容引言產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇并行工程—產(chǎn)品開發(fā)組織的新方法1/19/20233第一節(jié)引言一、21世紀(jì)企業(yè)產(chǎn)品/服務(wù)設(shè)計(jì)的背景特征①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②技術(shù)進(jìn)步越來越快③用戶的要求越來越苛刻④產(chǎn)品研制開發(fā)的難度越來越大⑤可持續(xù)發(fā)展的要求1/19/20234二、新產(chǎn)品/服務(wù)開發(fā)的重要性1、有利于增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力產(chǎn)品開發(fā)決定成本大小、質(zhì)量好壞、產(chǎn)品上市時(shí)間快慢、柔性大小、客戶滿意程度2、有利于擴(kuò)大市場份額3、適應(yīng)個(gè)性化定制生產(chǎn)的需要4、產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要1/19/20235產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間構(gòu)成：產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間100%設(shè)計(jì)時(shí)間55%制造22%裝配23%

據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間占產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間的近60%(如圖)。因此，為縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，必須縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)影響著產(chǎn)品的創(chuàng)新速度。1/19/20236產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響(續(xù))產(chǎn)品壽命周期的縮短：AT&T:電話2年1年HP公司：打印機(jī)4.5年22個(gè)月0510152025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)1/19/20237產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響(續(xù))產(chǎn)品成本的決定:

70%6%20%36%7%40%3%18%設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購其它階段費(fèi)用成本的決定因素實(shí)際成本消耗1/19/20238產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響(續(xù))產(chǎn)品決策成本和消耗成本：

成本%10080604020產(chǎn)品生命周期產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)制造裝配與維護(hù)設(shè)計(jì)階段原型制造階段O決策成本消耗成本1/19/20239產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響(續(xù))在不同產(chǎn)品開發(fā)階段改變設(shè)計(jì)對成本的影響：

改變設(shè)計(jì)引起的成本新產(chǎn)品開發(fā)階段概念設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)使用制造裝配O1/19/202310此外外，，據(jù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)：：①產(chǎn)品品制制造造效效率率的的70%～～80%是是在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和工工藝藝階階段段決決定定的的；；②②所所有有質(zhì)質(zhì)量量的的40%可可以以歸歸因因于于低低劣劣的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和工工藝藝。。結(jié)論論：：企業(yè)業(yè)的的產(chǎn)產(chǎn)品品研研發(fā)發(fā)技技術(shù)術(shù)活活動動影影響響著著產(chǎn)產(chǎn)品品的的成本本、質(zhì)量量和制造造的的效效率率。尤其其產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)在產(chǎn)產(chǎn)品品開開發(fā)發(fā)中中作作用用重重大大，，它它幾幾乎乎占占用用了了60%的的開開發(fā)發(fā)時(shí)時(shí)間間，，決決定定了了70%的的成成本本。。根據(jù)據(jù)管管理理學(xué)學(xué)中中的的ABC分類類思思想想，，企企業(yè)業(yè)的的產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)是企企業(yè)業(yè)快快速速響響應(yīng)應(yīng)客客戶戶要要求求的的瓶頸頸，是是提提高高企企業(yè)業(yè)競競爭爭力力的的關(guān)鍵鍵。1/1/202311三、現(xiàn)代代企業(yè)研研究與開開發(fā)(一)研研究與開開發(fā)的分分類研究與開開發(fā)(ResearchandDevelopment，，簡稱R&D)基礎(chǔ)研究究：是探索新新的規(guī)律律、創(chuàng)建建基礎(chǔ)性性知識的的工作應(yīng)用研究究：是將基礎(chǔ)礎(chǔ)理論研研究中開開發(fā)的新新知識、、新理論論應(yīng)應(yīng)用于具具體領(lǐng)域域。技術(shù)開發(fā)發(fā)研究：：是將應(yīng)用用研究的的成果經(jīng)經(jīng)設(shè)計(jì)、、試驗(yàn)而而發(fā)展為為新產(chǎn)品品、新系系統(tǒng)和新新工程的的科研活活動。三種類型型研究的的比較如如下表所所示：1/1/202312基礎(chǔ)研究應(yīng)用研究技術(shù)開發(fā)研究目的尋求真理，擴(kuò)展知識探討新知識應(yīng)用的可能性將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐性質(zhì)探求發(fā)現(xiàn)新事物、新規(guī)律發(fā)明新事物完成新產(chǎn)品、新工藝，使之實(shí)用化、商品化內(nèi)容發(fā)現(xiàn)新事物、新現(xiàn)象探求基礎(chǔ)研究應(yīng)用的可能性運(yùn)用基礎(chǔ)研究，應(yīng)用研究成果從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、工藝改進(jìn)成果論文論文或?qū)＠麑＠O(shè)計(jì)書、圖紙、樣品經(jīng)費(fèi)較少費(fèi)用較大，控制松費(fèi)用大，控制嚴(yán)人員理論水平高，基礎(chǔ)雄厚的科學(xué)家創(chuàng)造能力強(qiáng)、應(yīng)用能力強(qiáng)的發(fā)明家知識和經(jīng)驗(yàn)豐富、動手能力強(qiáng)的技術(shù)專家管理原則尊重科學(xué)家意見，支持個(gè)人成果，采用同行評議尊重集體意見，支持研究組織在適當(dāng)時(shí)候作出評價(jià)尊重和支持團(tuán)體合作計(jì)劃自由度大，沒有嚴(yán)格的指標(biāo)和期限彈性，有戰(zhàn)略方向，期限較長硬性，有明確目標(biāo)，較短期限1/1/202313(二)新產(chǎn)品品的分類1、新產(chǎn)品定定義新產(chǎn)品：指在技術(shù)、性能、、功能、結(jié)構(gòu)構(gòu)、材質(zhì)等一方面或多多方面比老產(chǎn)產(chǎn)品有顯著改改進(jìn)和提高、、或具有獨(dú)創(chuàng)創(chuàng)性，具有使使用價(jià)值和推推廣價(jià)值，可可產(chǎn)生明顯經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)產(chǎn)品。2、新產(chǎn)品分分類新產(chǎn)品可以分分成三類：改進(jìn)型產(chǎn)品、、換代產(chǎn)品、、創(chuàng)新產(chǎn)品1/1/202314(1)改進(jìn)型產(chǎn)品品改進(jìn)原有產(chǎn)產(chǎn)品性能、、功能，提提高質(zhì)量，，增加規(guī)格格型號，改改變款式、、花色而制制造出來的的新產(chǎn)品。。它是創(chuàng)新程度最最小的一類新產(chǎn)產(chǎn)品，是對對現(xiàn)有產(chǎn)品線的補(bǔ)充和延延伸。(2)換代產(chǎn)品在原來產(chǎn)品品基礎(chǔ)上，，基本原理理不變，部部分采用新新技術(shù)、新新結(jié)構(gòu)、新新材料、新新元件制造造的使產(chǎn)品品功能、性性能或經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)有顯顯著改進(jìn)的的新產(chǎn)品。。換代產(chǎn)品有有助于企業(yè)業(yè)拓寬產(chǎn)品族，延長產(chǎn)品品族的生命命周期，保保持市場活活力和利潤潤持續(xù)增長長。1/1/202315(3)創(chuàng)新產(chǎn)品采用新技術(shù)術(shù)、新發(fā)明明生產(chǎn)的具具有新原理理、新技術(shù)術(shù)、新結(jié)構(gòu)構(gòu)、新工藝藝、新材料料等特征的的新產(chǎn)品。。它是創(chuàng)新程度最最高的一類新產(chǎn)產(chǎn)品。創(chuàng)新產(chǎn)品如如果能夠成成功地推向向市場，將將成為企業(yè)業(yè)的核心業(yè)務(wù)，使企業(yè)成成為全新產(chǎn)產(chǎn)品的市場場先入者，，獲得高額額回報(bào)。同同時(shí)也會成成為企業(yè)創(chuàng)創(chuàng)造長遠(yuǎn)的的競爭優(yōu)勢勢。1/1/202316(三)新產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)面面臨的壓力力1、新產(chǎn)品品開發(fā)面臨臨著費(fèi)用高高、成功率率低、風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)大、回報(bào)報(bào)下降等壓壓力工業(yè)新產(chǎn)品品開發(fā)約有有25%不不成功，消消費(fèi)新產(chǎn)品品約30～～35%不不成功美國一家咨咨詢公司報(bào)報(bào)告：1/4新產(chǎn)品品設(shè)想通過過可行性分分析，其中中1/2被被經(jīng)濟(jì)評估估證明有價(jià)價(jià)值，又只只有1/3進(jìn)入試驗(yàn)驗(yàn)階段，1/2進(jìn)入入商品化階階段，經(jīng)試試銷3/4是成功，，匯總起來來，成功只只占最初設(shè)設(shè)想的1/641/1/2023172、新產(chǎn)產(chǎn)品失敗敗的三大大關(guān)鍵原原因：①沒有潛潛在用戶戶和需求求②新產(chǎn)品品與當(dāng)前前的需求求不匹配配③在營銷銷方面，，特別是是在將產(chǎn)產(chǎn)品介紹紹給顧客客的相互互溝通方方面的工工作不得得力3、新產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)發(fā)的動力力①技術(shù)推推動②市場牽牽引③同行競競爭1/1/202318第二節(jié)節(jié)產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)計(jì)與開開發(fā)階階段產(chǎn)品開開發(fā)過過程一一般包包括：：產(chǎn)品構(gòu)構(gòu)思(Conceptdesign)、結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)(Structuredesign)、工藝設(shè)設(shè)計(jì)(Processplanning)等一系系列過過程。。1/1/202319產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)過過程描描述需求分析結(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1/1/202320一、產(chǎn)產(chǎn)品構(gòu)構(gòu)思產(chǎn)品開發(fā)過程產(chǎn)品構(gòu)思對市場場需求求的分析析技術(shù)的的推動動競爭對對手的的產(chǎn)品和和服務(wù)務(wù)來源于于開始供應(yīng)鏈鏈環(huán)境境下供應(yīng)應(yīng)商來源于于1/1/202321二、結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)過程產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)過程對于制造型型企業(yè)來說說，包括從從明確設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)開始始，到確定定產(chǎn)品的具具體結(jié)構(gòu)為為止的一系系列活動；；對于服務(wù)務(wù)型企業(yè)而而言，產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)就是服務(wù)務(wù)內(nèi)容和服服務(wù)過程設(shè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)階段決決定了產(chǎn)品品的性能、、質(zhì)量、成成本。產(chǎn)品設(shè)計(jì)階階段：總體設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)工作圖設(shè)計(jì)計(jì)1/1/202322(一)總體設(shè)設(shè)計(jì)通過市場需求求分析，確定定產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)原則、技術(shù)參數(shù)，概略計(jì)算產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)和進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)效果的分析。(二)技術(shù)設(shè)設(shè)計(jì)將技術(shù)任務(wù)書書中確定的基基本結(jié)構(gòu)和主主要參數(shù)具體體化，根據(jù)技技術(shù)任務(wù)書所所規(guī)定的原則則，進(jìn)一步確確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)，以總圖、系統(tǒng)圖、明細(xì)表、說明書等總括形式表表現(xiàn)出來。(三)工作圖圖設(shè)計(jì)根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)階段確定的的結(jié)構(gòu)布置和和主要尺寸，，進(jìn)一小作結(jié)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，逐步修改和和完善，繪制制全套工作圖樣樣和編制必要的的技術(shù)文件，為產(chǎn)品制造造和裝配提供供依據(jù)1/1/202323結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)過過程程圖圖市場需求分析工作圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)三維幾何造型計(jì)算機(jī)繪圖有限元設(shè)計(jì)資料和圖形庫原型修改總體設(shè)計(jì)開始初步設(shè)計(jì)原型產(chǎn)品評估決策NNYYCAD1/1/202324三、、工工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)過過程程工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)是指指按按產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求，，安安排排或或規(guī)規(guī)劃劃出出從從原原材材料料加加工工成成產(chǎn)產(chǎn)品品所所需需要要的的一一系系列列加加工工過過程程、、工工時(shí)時(shí)消消耗耗、、設(shè)設(shè)備備和和工工藝藝裝裝備備需需求求等等的的說說明明工藝設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過過程和制造過程之間的橋梁梁，它把產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為面向制造的的指令性數(shù)數(shù)據(jù)。工藝過程的的結(jié)果一方方面反饋給給產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)用以改進(jìn)進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)；另一方方法作為生生產(chǎn)的依據(jù)據(jù)1/1/202325工藝過程設(shè)設(shè)計(jì)的主要要任務(wù)是確定產(chǎn)品品的制造工工藝及相應(yīng)應(yīng)的后勤支支持過程，，具體而言言是指按產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要要求，安排排或規(guī)劃出出把原材料料加工成產(chǎn)產(chǎn)品所需要要的一系列列加工步驟驟和設(shè)備、、工裝需求求的過程。1/1/202326工藝過程設(shè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容容工藝過程設(shè)設(shè)計(jì)難度大大，是技術(shù)術(shù)系統(tǒng)中的的瓶頸環(huán)節(jié)節(jié)工藝過程設(shè)設(shè)計(jì)的程序序包括：產(chǎn)品圖紙的的工藝分析析和審查、、擬定工藝藝方案、編編制工藝規(guī)規(guī)程、工藝藝裝備的設(shè)設(shè)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1/1/202327(一)產(chǎn)產(chǎn)品圖紙紙的工藝藝分析和和審查產(chǎn)品圖紙紙的工藝藝分析和和審查的的主要內(nèi)內(nèi)容有：：①產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)是否否與生產(chǎn)產(chǎn)類型相相適應(yīng)，，是否充充分地利利用已有有的工藝藝標(biāo)準(zhǔn)；；②零件的的形狀尺尺寸和配配合是否否合適，，所選用用的材料料是否適適宜，以以及在企企業(yè)現(xiàn)有有設(shè)備、、技術(shù)力力量等條條件下的的加工可可能性和和方便程程度。1/1/202328(二)擬定工工藝方案工藝方案的主主要內(nèi)容有：：確定產(chǎn)品所采采取的工藝原則，規(guī)定生產(chǎn)時(shí)時(shí)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)質(zhì)量要求、材材料利用率、、設(shè)備利用率率、勞動量和和制造成本等等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指指標(biāo)，列出產(chǎn)產(chǎn)品的各類加加工關(guān)鍵件，，確定工藝路線，分析工藝方方案的經(jīng)濟(jì)效效果。1/1/202329(三)編制工工藝規(guī)程工藝規(guī)程是安排生產(chǎn)作作業(yè)計(jì)劃、生生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)質(zhì)量控制、原原材料供應(yīng)、、工具供應(yīng)、、勞動組織的的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，，是具體指導(dǎo)導(dǎo)工人進(jìn)行加加工制造操作作的文件。編制工藝過程程包括：產(chǎn)品及零部件件制造方法和和順序的確定定、設(shè)備的選選擇、切削規(guī)規(guī)范的選擇、、工藝裝備的的確定、設(shè)備備調(diào)整方法的的選擇、產(chǎn)品品裝備與零部部件加工的技技術(shù)條件的確確定等。1/1/202330(四)工藝裝裝備的設(shè)計(jì)與與制造工藝裝備是指指實(shí)現(xiàn)工藝過過程所需的工工具、夾具、、量具、模具具等總稱。1/1/202331四、產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)的原則則和績效評評價(jià)1、產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)和選擇擇應(yīng)該遵循循的原則：：①設(shè)計(jì)用戶戶需要的產(chǎn)產(chǎn)品（服務(wù)務(wù)）②設(shè)計(jì)可制制造性(Manufacturability)強(qiáng)的產(chǎn)品③設(shè)計(jì)魯棒棒性（Robustness）強(qiáng)的產(chǎn)品④設(shè)計(jì)綠色色產(chǎn)品（考考慮環(huán)保要要求）1/1/202332補(bǔ)充材料：：魯棒設(shè)計(jì)穩(wěn)健設(shè)計(jì)（（也稱為魯魯棒設(shè)計(jì)、、健壯設(shè)設(shè)計(jì)、robust設(shè)計(jì)）），是在日日本學(xué)者田口玄一提出的三次次設(shè)計(jì)法上上發(fā)展起來來的低成本本、高穩(wěn)定定性的產(chǎn)品品設(shè)計(jì)方法法。穩(wěn)健設(shè)設(shè)計(jì)包括產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和和工藝設(shè)計(jì)計(jì)兩個(gè)方面面。通過穩(wěn)健設(shè)設(shè)計(jì)，可以以使產(chǎn)品的的性能對各各種噪聲因因素的不可可預(yù)測的變變化，擁有有很強(qiáng)的抗抗干擾能力力。產(chǎn)品性性能將更加加穩(wěn)定、質(zhì)質(zhì)量更加可可靠。魯棒是Robust的音譯，，也就是健健壯和強(qiáng)壯壯的意思。。1/1/202333魯棒棒性性（（robustness））就就是是系系統(tǒng)統(tǒng)的的健健壯壯性性。。它它是是在在異異常常和和危危險(xiǎn)險(xiǎn)情情況況下下系系統(tǒng)統(tǒng)生生存存的的關(guān)關(guān)鍵鍵。。比如如說說，，計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)軟軟件件在在輸輸入入錯(cuò)錯(cuò)誤誤、、磁磁盤盤故故障障、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)過過載載或或有有意意攻攻擊擊情情況況下下，，能能否否不不死死機(jī)機(jī)、、不不崩崩潰潰，，就就是是該該軟軟件件的的魯魯棒棒性性。。所謂謂““魯魯棒棒性性””，，是是指指控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)在在一一定定（（結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，大大小小））的的參參數(shù)數(shù)攝攝動動下下，，維維持持某某些些性性能能的的特特性性。。根據(jù)據(jù)對對性性能能的的不不同同定定義義，，可可分分為為穩(wěn)穩(wěn)定定魯魯棒棒性性和和性性能能魯魯棒棒性性。。以以閉閉環(huán)環(huán)系系統(tǒng)統(tǒng)的的魯魯棒棒性性作作為為目目標(biāo)標(biāo)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)得得到到的的固固定定控控制制器器稱稱為為魯魯棒棒控控制制器器。。1/1/202334穩(wěn)健健設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)注意意到到，，某某些些產(chǎn)產(chǎn)品品只只有有在在非非常常嚴(yán)嚴(yán)格格的的條條件件下下才才能能發(fā)發(fā)揮揮其其設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)功功能能，，而而有有些些產(chǎn)產(chǎn)品品則則不不然然，，對對使使用用環(huán)環(huán)境境的的要要求求就就低低得得多多，，即即在在惡惡劣劣的的環(huán)環(huán)境境下下仍仍能能實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)其其設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)功功能能。。相相對對前前者者來來說說，，后后者者的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)就就是是穩(wěn)穩(wěn)健健設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。例如如，，對對一一雙雙外外觀觀漂漂亮亮，，質(zhì)質(zhì)量量上上乘乘的的皮皮靴靴，，顯顯然然不不是是為為在在泥泥地地和和雪雪堆堆中中跋跋涉涉行行走走而而設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的，，而而一一雙雙高高腰腰橡橡膠膠長長靴靴則則非非常常適適用用于于泥泥地地或或雪雪堆堆。。這這時(shí)時(shí)，，就就說說橡橡膠膠靴靴比比皮皮靴靴具具備備更更多多的的穩(wěn)穩(wěn)健健設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。一種產(chǎn)品（或或服務(wù)）的設(shè)設(shè)計(jì)越穩(wěn)健，，它的耐久性性就越好，從從而顧客的滿滿意度就越高高。對生產(chǎn)系系統(tǒng)或作業(yè)流流程的設(shè)計(jì)也也是如此，總總希望其設(shè)計(jì)計(jì)是穩(wěn)健的。。環(huán)境因素對對產(chǎn)品或服務(wù)務(wù)的質(zhì)量會有有負(fù)面影響。。一種生產(chǎn)系系統(tǒng)或作業(yè)流流程對這些影影響的抵消能能力越高，產(chǎn)產(chǎn)品或服務(wù)受受到的負(fù)面影影響就越小。。1/1/202335例如，許多產(chǎn)產(chǎn)品要經(jīng)過加加熱工序，如如食品、陶瓷瓷、鋼鐵、石石油產(chǎn)品和醫(yī)醫(yī)藥制品。產(chǎn)產(chǎn)品在熔爐的的受熱程度可可能不是十分分均勻的，即即產(chǎn)品獲得的的熱量可能由由于加熱位置置或時(shí)間的差差異而不同。。解決這個(gè)問題題有兩種方案案：一是設(shè)計(jì)計(jì)一種更好的的熔爐，能夠夠?qū)崿F(xiàn)均勻加加熱；二是使使加熱爐具備備在產(chǎn)品加熱熱過程中能翻翻動使之均勻勻受熱的功能能。這兩種方案均均屬穩(wěn)健設(shè)計(jì)計(jì)，即滿足了了產(chǎn)品不受或或極少受生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)中溫度度差異影響的的要求。1/1/202336日本本工工程程師師GenichiTaguchi提提出出的的著著名名的的田田口口方方法法就就是是基基于于穩(wěn)穩(wěn)健健設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的。。其基基本本假假設(shè)設(shè)是是，，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)一一種種在在使使用用或或制制造造中中對對噪噪聲聲（（環(huán)環(huán)境境因因素素））都都不不敏敏感感的的產(chǎn)產(chǎn)品品通通常常要要比比控控制制噪噪聲聲容容易易得得多多。。據(jù)據(jù)此此，，他他提提出出三三階階段段設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的思思路路，，即即系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)、、參參數(shù)數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和公公差差設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)是是根根據(jù)據(jù)顧顧客客的的需需求求及及企企業(yè)業(yè)的的實(shí)實(shí)際際能能力力提提出出產(chǎn)產(chǎn)品品的的初初步步方方案案，，該該階階段段要要把把產(chǎn)產(chǎn)品品的的參參數(shù)數(shù)大大致致確確定定下下來來，，以以使使產(chǎn)產(chǎn)品品具具備備最最基基本本的的特特性性。。1/1/202337如某公司要設(shè)設(shè)計(jì)一部新型型轎車，需求求調(diào)查的結(jié)果果表明，顧客客要求方向盤盤的反應(yīng)要靈靈敏，設(shè)計(jì)組組運(yùn)用QFD方法確定定了實(shí)現(xiàn)該目目標(biāo)的八個(gè)設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)，現(xiàn)現(xiàn)僅討論其中中的三個(gè)參數(shù)數(shù)：彈簧剛性性、減振器以以及方向盤的的大小。在進(jìn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，就需要要確定這三個(gè)個(gè)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)值，以使方方向盤能達(dá)到到顧客的要求求。參數(shù)設(shè)計(jì)是田田口方法的核核心，目的在在于找出系統(tǒng)統(tǒng)對哪幾個(gè)參參數(shù)最為敏感感，即找出關(guān)關(guān)鍵參數(shù)。1/1/2023382、產(chǎn)品開發(fā)發(fā)績效評價(jià)指指標(biāo)績效指標(biāo)度量對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/競爭對手的響應(yīng)時(shí)間設(shè)計(jì)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---工廠和車間的反映信譽(yù)---用戶的忠誠度對用戶的相對吸引力---市場份額利潤率1/1/202339第三節(jié)生生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)計(jì)與選擇一、生產(chǎn)流程程的基本概念念1、生產(chǎn)流程程是指能夠把一一定投入變換換成一定產(chǎn)出出的一系列任任務(wù)(活動)，這些任務(wù)務(wù)(活動)由由物流和信息息流有機(jī)地連連接在一起。。2、生產(chǎn)流程程的選擇和設(shè)設(shè)計(jì)就是要選擇和和設(shè)計(jì)把投入入變換成產(chǎn)出出所需的資源源、資源的組組合方式、任任務(wù)的進(jìn)行方方式、物流和和信息流的流流動方式等方方案。原材料混合成形烘烤混合成形烘烤混合WIP成品數(shù)據(jù)、計(jì)劃面包制作流程1/1/202340啤酒釀造工藝藝流程1/1/202341怡和資訊維維修服務(wù)流流程圖1/1/202342生產(chǎn)流程與與生產(chǎn)運(yùn)作作過程的主主要區(qū)別在在于：生產(chǎn)運(yùn)作過過程是指整整個(gè)企業(yè)的的投入與產(chǎn)產(chǎn)出過程；；而生產(chǎn)運(yùn)運(yùn)作流程是是指企業(yè)組組織內(nèi)部某某一個(gè)子系系統(tǒng)的投入入產(chǎn)出過程程，如一個(gè)個(gè)部門、車車間、一條條生產(chǎn)線等等。企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)過程是由由一系列生生產(chǎn)流程構(gòu)構(gòu)成的。1/1/202343二、生產(chǎn)流流程的分類類(一)按產(chǎn)品品(Product-focused)進(jìn)行的的生產(chǎn)流程以產(chǎn)品或提供的服務(wù)為對象，組織織相應(yīng)設(shè)備進(jìn)進(jìn)行生產(chǎn)，又又稱流水線(Flowline)生產(chǎn)或?qū)ο髮I(yè)化化生產(chǎn)，適用用于大批量生產(chǎn)類型Eg:離散型型制造企業(yè)的的汽車裝配線線、電視機(jī)裝裝配線連續(xù)型制造企企業(yè)一般都是是按產(chǎn)品組織織的生產(chǎn)流程程。關(guān)鍵問題是生生產(chǎn)線的平衡衡工作流程原材料或顧客制成品工作地1工作地2工作地31/1/202344生產(chǎn)流程的分分類(續(xù))(二)按加工工路線(Process-focused)進(jìn)進(jìn)行的生產(chǎn)流流程以加工工藝內(nèi)容容組織成一個(gè)生生產(chǎn)單位進(jìn)行行生產(chǎn)，又稱稱為工藝專業(yè)化生生產(chǎn)適用于多品種中小批批或單件生產(chǎn)產(chǎn)類型(三)按項(xiàng)目目(Project)進(jìn)進(jìn)行的生產(chǎn)流流程適用于單項(xiàng)目組織生產(chǎn)，并并行作業(yè)或順順序作業(yè)Eg：拍一部部電影、組織織一場音樂會會、蓋一座大大樓1/1/202345三、影響生產(chǎn)產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的的主要因素產(chǎn)品/服務(wù)的的需求性質(zhì)自制—外購決決策生產(chǎn)柔性產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)質(zhì)量水平接觸顧客的程程度1/1/202346影響生生產(chǎn)流流程設(shè)設(shè)計(jì)的的主要要因素素(續(xù)續(xù))（一））產(chǎn)品品/服服務(wù)需需求性性質(zhì)從需求求的品種、數(shù)量、季節(jié)波波動性性等方面面考慮慮對生生產(chǎn)能能力的的影響響，從從而決決定選選擇哪哪種類類型的的生產(chǎn)產(chǎn)流程程。（二））自制制—外外購決決策本企業(yè)業(yè)的生生產(chǎn)流流程主主要受受自制件件的影響響。自自制件件種類類越多多，批批量越越大，，對生生產(chǎn)系系統(tǒng)的的能力力和規(guī)規(guī)模要要求越越高，，不僅僅投資資高，，生產(chǎn)產(chǎn)準(zhǔn)備備周期期也長長。只抓關(guān)關(guān)鍵零零件的的生產(chǎn)產(chǎn)和整整機(jī)產(chǎn)產(chǎn)品的的裝配配。1/1/202347（三三））生生產(chǎn)產(chǎn)柔柔性性生產(chǎn)產(chǎn)柔柔性性是指指生生產(chǎn)產(chǎn)系系統(tǒng)統(tǒng)對對用用戶戶需需求求變變化化的的響響應(yīng)應(yīng)速速度度，，是是對對生生產(chǎn)產(chǎn)系系統(tǒng)統(tǒng)適適應(yīng)應(yīng)市市場場變變化化能能力力的的一一種種度度量量，，通通常常從從品種種柔柔性性和產(chǎn)量量柔柔性性兩個(gè)個(gè)方方面面來來衡衡量量品種種柔柔性性是指指生生產(chǎn)產(chǎn)系系統(tǒng)統(tǒng)從從生生產(chǎn)產(chǎn)一一種種產(chǎn)產(chǎn)品品快快速速地地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為生生產(chǎn)產(chǎn)另另一一種種產(chǎn)產(chǎn)品品的的能能力力。。它對對多多品品種種中中小小批批量量生生產(chǎn)產(chǎn)有有重重要要影影響響。。產(chǎn)量量柔柔性性是指生生產(chǎn)產(chǎn)系系統(tǒng)統(tǒng)快快速速增增加加或或減減少少所所生生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品品產(chǎn)產(chǎn)量量的的能能力力。。它在在產(chǎn)產(chǎn)品品需需求求量量波波動動較較大大或或產(chǎn)產(chǎn)品品不不能能依依靠靠庫庫存存調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)供供需需矛矛盾盾時(shí)時(shí)有有重重要要意意義義。。1/1/202348（四）產(chǎn)產(chǎn)品/服服務(wù)質(zhì)量量水平生產(chǎn)流程程中的每每一加工工環(huán)節(jié)的的設(shè)計(jì)都都受到質(zhì)質(zhì)量水平平的約束束，不同同的質(zhì)量量水平?jīng)Q決定了采采用什么么樣的生生產(chǎn)設(shè)備備。（五）接接觸顧客客的程度度絕大多數(shù)數(shù)的服務(wù)務(wù)企業(yè)和和其它制制造業(yè)企企業(yè)，顧顧客是生生產(chǎn)流程程的一個(gè)個(gè)組成部部分。因因而顧客客就成了了生產(chǎn)流流程設(shè)計(jì)計(jì)的中心心。1/1/202349四、生產(chǎn)產(chǎn)流程選選擇決策策1、產(chǎn)品品——流流程矩陣陣2、基于于品種與與產(chǎn)量的的選擇3、基于于費(fèi)用與與產(chǎn)量的的選擇4、基于于經(jīng)營杠杠桿的選選擇1/1/2023501、產(chǎn)品—流流程矩陣陣(Product-processmatrix)產(chǎn)品—流流程矩陣陣最初由由海雅斯(Hayes)和威爾懷特特(Wheelwright)提出來的的柔性單位成本連續(xù)生產(chǎn)大量生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件生產(chǎn)大批量標(biāo)準(zhǔn)化（Ⅳ）有限品種大批量（Ⅲ）多品種小批量（Ⅱ）單件非標(biāo)準(zhǔn)化（Ⅰ）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)生產(chǎn)流程單一項(xiàng)目重型機(jī)器中型機(jī)器食品加工自動裝配汽車化工、造紙制糖、面粉高低損失應(yīng)變能力喪失高效率1/1/202351產(chǎn)品——流程程矩陣陣的特特點(diǎn)①它表表明了了企業(yè)業(yè)根據(jù)據(jù)產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)構(gòu)性質(zhì)質(zhì)，沿沿對角線線選擇和和配置置生產(chǎn)產(chǎn)流程程，可可以達(dá)達(dá)到最最好的的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性。換言之之，偏離對對角線線的產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)構(gòu)———生產(chǎn)產(chǎn)流程程匹配配戰(zhàn)略略，不不能獲獲得最最佳的的效益益。②它表表明了了企業(yè)業(yè)在生生產(chǎn)運(yùn)運(yùn)作過過程中中，那那種傳傳統(tǒng)的的根據(jù)市市場需需求變變化僅僅僅調(diào)調(diào)整產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略略，往往往不不能達(dá)達(dá)到預(yù)預(yù)期目目標(biāo)，，因?yàn)闉樗龊鲆暳肆送秸{(diào)調(diào)整生生產(chǎn)流流程的的重要要性。。1/1/2023522、生生產(chǎn)流流程選選擇決決策——品種——批量量決策策方法法對象專業(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)單元和工藝專業(yè)化工藝專業(yè)化形式批量品種ABCDO定性分分析示示意圖圖品種－－產(chǎn)量量變化與與生產(chǎn)產(chǎn)單位位形式式的關(guān)關(guān)系1/1/2023533、生產(chǎn)流流程選擇決決策(續(xù)續(xù))—盈虧平衡分分析方法生產(chǎn)流程選選擇—產(chǎn)量量和費(fèi)用之之間的關(guān)系系產(chǎn)量（萬件）工藝式費(fèi)用（萬元）2251115001025對象式成組式從經(jīng)濟(jì)上分析固定費(fèi)用1/1/2023544、生產(chǎn)流流程選擇決決策(續(xù)續(xù))—經(jīng)營杠桿經(jīng)營杠桿（（0peratingleverage)產(chǎn)量（萬件）銷售收入費(fèi)用（萬元）EP2對象式專業(yè)化形式的成本曲線成組生產(chǎn)單元的成本曲線0EPEP1βα1/1/202355經(jīng)營杠桿：：成本函數(shù)和和銷售收入入之間的夾夾角。經(jīng)營杠桿在在選擇生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)方式式時(shí)的作用用：①產(chǎn)品產(chǎn)量量達(dá)到一定定水平后(EP1)，經(jīng)營杠杠桿作用越越大，從生生產(chǎn)系統(tǒng)獲獲得的長期期收益越大大。②如果產(chǎn)量量沒有達(dá)到到盈虧平衡衡點(diǎn)(EP2)，經(jīng)營營杠桿作用用越大，則則長期損失失越大。③經(jīng)營杠桿桿作用越大大，未來預(yù)預(yù)期利潤的的不確定性性也大。④銷售預(yù)測測的不確定定性越高，，經(jīng)營杠桿桿作用在的的生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)生損失失的風(fēng)險(xiǎn)越越高?！窠?jīng)營杠桿對對生產(chǎn)過程程設(shè)計(jì)的作作用是：如果對所要要的產(chǎn)品預(yù)預(yù)測的不確確定性很大大，則選用用經(jīng)營杠桿桿作用小的的生產(chǎn)過程程方式為佳佳。1/1/202356第四節(jié)節(jié)并并行行工程程—產(chǎn)產(chǎn)品開開發(fā)組組織的的新方方法一、串串行的的產(chǎn)品品設(shè)計(jì)計(jì)方法法需求概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)裝配設(shè)計(jì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)試制弊?。海孩俑飨孪掠尾坎块T所所具有有的知知識難難以加加入早早期設(shè)設(shè)計(jì)。。②各部部門之之間難難溝通通，設(shè)設(shè)計(jì)改改動量量大。。③各部部門對對其他他部門門能力力和需需求缺缺乏理理解，，目標(biāo)標(biāo)和評評價(jià)的的差異異和矛矛盾,降低低了產(chǎn)產(chǎn)品整整體開開發(fā)過過程的的效率率。④產(chǎn)品品開發(fā)發(fā)周期期長，，產(chǎn)品品成本本高。。1/1/202357二、并行行的產(chǎn)品品設(shè)計(jì)方方法(一)并并行工程程的概念念并行工程程是一種種產(chǎn)品開開發(fā)各階階段人員員共同參參與，采采用并行行、一體體化方法法處理產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)及其相相關(guān)的工工藝過程程，包括括制造過過程和支支持過程程活動的的系統(tǒng)化化產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)方法法。需求概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)裝配設(shè)計(jì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)試制1/1/202358并行工程程力圖使使產(chǎn)品開開發(fā)者從從一開始始就考慮慮支產(chǎn)品品全生命命周期從從概念形形成到產(chǎn)產(chǎn)品報(bào)廢廢的所有有因素產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)不同階階段具有有不同的的考慮因因素和相相應(yīng)的措措施需求階段設(shè)計(jì)階段營銷階段制造階段使用階段終止階段綠色制造工業(yè)工程價(jià)值工程、CEDFMDFACAD/CAPP、VRP、GT等顧客參與質(zhì)量功能部署措施環(huán)境保護(hù)可靠性操作簡單競爭力標(biāo)新立異易制造易裝配降低成本提高效率顧客需求產(chǎn)品功能考慮因素1/1/202359并行設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)考慮慮的因素素并行設(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1/1/202360(二)并行工工程的主要思思想①設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)時(shí)考慮產(chǎn)品生生命周期的所所有因素，作作為設(shè)計(jì)結(jié)果果，同時(shí)產(chǎn)生生產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)格和相應(yīng)的的制造工藝和和生產(chǎn)準(zhǔn)備文文件。②設(shè)計(jì)過程中中各活動并行行交叉進(jìn)行。。③不同領(lǐng)域技技術(shù)人員的全全面參與和協(xié)協(xié)同工作。④高效率的組組織結(jié)構(gòu)。建立跨職能產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)小組組，打破部門門間的壁壘。。1/1/202361(三)并行工工程的產(chǎn)品開開發(fā)流程及其其特點(diǎn)1、產(chǎn)品開發(fā)發(fā)流程：見下圖2、產(chǎn)品開發(fā)發(fā)的特點(diǎn)①產(chǎn)品設(shè)計(jì)的的各階段是一一個(gè)遞階漸進(jìn)進(jìn)的連續(xù)過程程，注意粒度度(所考慮問問題要素的大大小)和清晰晰度②產(chǎn)品設(shè)計(jì)過過程和產(chǎn)品信信息模型經(jīng)歷歷從