生產(chǎn)運作_生產(chǎn)與運作管理--產(chǎn)品、服務設計

生產(chǎn)與運作管理Production OperationManagement 第三章產(chǎn)品 服務設計和技術選擇 3 1引言3 2產(chǎn)品設計與開發(fā)過程3 3產(chǎn)品設計與開發(fā)的組織方法 3 1引言 21世紀企業(yè)產(chǎn)品 服務設計的背景特征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 服務開發(fā)是實現(xiàn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略的需要技術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 包括基礎研究 應用研究和技術開發(fā) 基礎研究進行的是探索新的規(guī)律 創(chuàng)建基礎性只是的工作 應用研究是將基礎理論研究中開發(fā)的新知識 新理論應用與具體領域 技術開發(fā)研究是將應用研究的成果經(jīng)設計 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 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 因部分采用新技術使產(chǎn)品性能有重大突破 創(chuàng)新產(chǎn)品 采用科學技術的新發(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)設計 總體設計 技術設計 詳細設計 工藝設計 需求分析 結(jié)構(gòu)設計 協(xié)調(diào) 工藝設計 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 干預指令 圖3 4 產(chǎn)品設計過程描述 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的推動競爭對手的產(chǎn)品和服務 來源于 來源于 開始 圖3 5 產(chǎn)品構(gòu)思來源圖 結(jié)構(gòu)設計過程 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計過程包括從明確設計任務開始 到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動 設計階段決定了產(chǎn)品的性能 質(zhì)量 成本 產(chǎn)品設計一般分為總體設計 技術設計 工作圖設計三個階段 見圖3 6 結(jié)構(gòu)設計過程 市場需求分析 工作圖設計 結(jié)構(gòu)設計 優(yōu)化設計 三維幾何造型 計算機繪圖 有限元設計 資料和圖形庫 原型修改 總體設計 開始 初步設計 原型產(chǎn)品 評估決策 N N Y Y CAD 圖3 6 結(jié)構(gòu)設計過程 結(jié)構(gòu)設計過程 總體設計通過市場需求分析 確定產(chǎn)品的性能 設計原則 技術參數(shù) 概略計算產(chǎn)品的技術經(jīng)濟指標和進行產(chǎn)品設計方案的經(jīng)濟效果的分析 技術設計將技術任務書中確定的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)具體化 根據(jù)技術任務書所規(guī)定的原則 進一步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術經(jīng)濟指標 以總圖 系統(tǒng)圖 明細表 說明書等總括形式表現(xiàn)出來 結(jié)構(gòu)設計過程 工作圖設計根據(jù)技術設計階段確定的結(jié)構(gòu)布置和主要尺寸 進一步作結(jié)構(gòu)的細節(jié)設計 逐步修改和完善 繪制全套工作圖樣和編制必要的技術文件 為產(chǎn)品制造和裝配提供確定的依據(jù) 工藝過程設計 工藝設計是指按產(chǎn)品設計要求 安排或規(guī)劃出從原材料加工成產(chǎn)品所需要的一系列加工過程 工時消耗 設備和工藝裝備需求等的說明 是結(jié)構(gòu)設計過程和制造過程之間的橋梁工藝過程的結(jié)果一方面反饋給產(chǎn)品設計用以改進產(chǎn)品設計 另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù) 工藝過程設計 工藝過程設計的程序包括 產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查擬訂工藝方案編制工藝規(guī)程工藝裝備的設計與制造 產(chǎn)品設計的原則和績效評價 產(chǎn)品設計和選擇應該遵循的原則 設計用戶需要的產(chǎn)品 服務 設計可制造性 Manufacturability 強的產(chǎn)品設計魯棒性 Robustness 強的產(chǎn)品設計綠色產(chǎn)品 考慮環(huán)保要求 產(chǎn)品設計的原則和績效評價 表3 1 產(chǎn)品開發(fā)績效評價指標 3 3產(chǎn)品設計與開發(fā)的組織方法 b 并行過程 a 串行過程 需求 結(jié)構(gòu)設計 工藝設計 制造 圖3 8 產(chǎn)品開發(fā)的兩種方式 串行的產(chǎn)品設計方法串行設計 從需求分析 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計 工藝設計一直到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進行 產(chǎn)品開發(fā)工作流程 關于串行產(chǎn)品開發(fā)過程 存在的首要問題是以部門為基礎的組織機構(gòu)嚴重地妨礙了產(chǎn)品開發(fā)的速度和質(zhì)量 存在的問題主要有 各下游開發(fā)部門所具有的知識難以加入早期設計 加入設計的階段越早 降低費用的機會越大 各部門對其他部門的需求和能力缺乏理解 目標和評價標準的差異和矛盾降低了產(chǎn)品整體開發(fā)過程的效率 并行的產(chǎn)品設計方法 并行工程是對產(chǎn)品及其相關過程 包括制造過程和支持過程 進行并行 一體化設計的一種系統(tǒng)化方法 該方法力圖使產(chǎn)品開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素 包括質(zhì)量 成本 進度和用戶需求 并行工程 并行工程是一種強調(diào)各階段領域?qū)＜夜餐瑓⒓拥南到y(tǒng)化產(chǎn)品設計方法 其目的在于將產(chǎn)品的設計和產(chǎn)品的可制造性 可維護性 質(zhì)量控制等問題同時加以考慮 以減少產(chǎn)品早期設計階段的盲目性 進可能早地避免不合理因素的影響 縮短研制周期 并行設計 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 功能 并行工程的主要思想 設計時同時考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素設計結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)品設計規(guī)格和相應的制造工藝和生產(chǎn)準備文件 設計過程中各活動并行交叉進行不同領域技術人員的全面參與和協(xié)同工作高效率的組織機構(gòu) 并行產(chǎn)品開發(fā)流程特點 產(chǎn)品設計的各階段是一個遞階漸進的連續(xù)過程 注意粒度和清晰度產(chǎn)品設計過程和產(chǎn)品信息模型經(jīng)歷從定性到定量 從模糊到清晰的演化產(chǎn)品設計過程和工藝設計過程是并行展開 同時進行 概念設計 初步設計 詳細設計 產(chǎn)品詳細方案 工藝初步方案 產(chǎn)品初步方案 工藝詳細方案 結(jié)構(gòu)概念方案 工藝概念方案 并行工程技術 1 虛擬設計面向并行工程的DFx設計模式體現(xiàn)了開發(fā)的集成過程PDM發(fā)展成為CAD CAPP CAM系統(tǒng)的集成平臺Internet使設計集成的范圍更加廣泛STEP標準作為設計開發(fā)集成的標準接口 2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 ProductDataManagement PDM3 產(chǎn)品系列化 零部件標準化 通用化4 成組技術 GroupTechnology GT 5 減少