第04章 產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)選擇

1、生產(chǎn)與運(yùn)作管理山西大學(xué)管理學(xué)院山西大學(xué)管理學(xué)院范建平范建平 博士博士Production & Operations ManagementProduction & Operations Management 公司使命公司使命公司戰(zhàn)略公司戰(zhàn)略工廠選址工廠選址產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)營范圍經(jīng)營范圍資源配置資源配置競爭優(yōu)勢競爭優(yōu)勢協(xié)同作用協(xié)同作用設(shè)施布置設(shè)施布置工作設(shè)計(jì)工作設(shè)計(jì)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)過程產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)過程 4.3 4.3 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇 4.4 4.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)組織新方法產(chǎn)品設(shè)計(jì)組織新方

2、法- -并行工程并行工程 4.5 4.5 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)第四章第四章 產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)選擇產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)選擇4.1 引言引言4.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的背景特征產(chǎn)品設(shè)計(jì)的背景特征4.1.2 新產(chǎn)品開發(fā)的重要性新產(chǎn)品開發(fā)的重要性4.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)4.1.1 4.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的背景特征產(chǎn)品設(shè)計(jì)的背景特征 信息爆炸的壓力信息爆炸的壓力 技術(shù)進(jìn)步越來越快技術(shù)進(jìn)步越來越快 高新技術(shù)的使用范圍越來越大高新技術(shù)的使用范圍越來越大 市場和勞務(wù)競爭全球化市場和勞務(wù)競爭全球化 產(chǎn)品研制開發(fā)的難度越來越大產(chǎn)品研制開發(fā)的難度越來越大 可持續(xù)發(fā)展的要求可持續(xù)發(fā)展的要求 全球性

3、技術(shù)支持和售后服務(wù)全球性技術(shù)支持和售后服務(wù) 用戶的要求越來越苛刻用戶的要求越來越苛刻 2121世紀(jì)企業(yè)面臨環(huán)境的主要特征世紀(jì)企業(yè)面臨環(huán)境的主要特征 ： 有利于增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力；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；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；適應(yīng)個(gè)性化定制生產(chǎn)的需要； 產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要4.1.2 4.1.2 新產(chǎn)品開發(fā)的重要性新產(chǎn)品開發(fā)的重要性研發(fā)的效率直接影響企業(yè)在時(shí)間上的競爭能力研發(fā)的效率直接影響企業(yè)在時(shí)間上的競爭能力0 5 10 15 20 25 時(shí)間（月）時(shí)間（月）行業(yè)行業(yè)化妝品化妝品玩具玩具機(jī)床機(jī)床食品食品藥品藥品50年前現(xiàn)在

4、產(chǎn)品生命周期縮短產(chǎn)品生命周期縮短 設(shè)計(jì)時(shí)間占據(jù)產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間的主要位置設(shè)計(jì)時(shí)間占據(jù)產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間的主要位置設(shè)計(jì)時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)間 55%制造時(shí)間制造時(shí)間 22%裝配時(shí)間裝配時(shí)間 23%產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間 100%研發(fā)的效率直接影響企業(yè)在時(shí)間上的競爭能力研發(fā)的效率直接影響企業(yè)在時(shí)間上的競爭能力 VA/VE(value VA/VE(value analysis/value engineering) analysis/value engineering)降低產(chǎn)品成本降低產(chǎn)品成本70%20%7%3%6%36%40%18% 設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段 制造階段制造階段 材料階段材料階段 其它階段其它階段成成本本比比例

5、例成本的決定因素成本的決定因素實(shí)際成本消耗實(shí)際成本消耗研發(fā)直接影響產(chǎn)品成本研發(fā)直接影響產(chǎn)品成本 產(chǎn)品開發(fā)決定因素構(gòu)成及實(shí)際成本消耗比較產(chǎn)品開發(fā)決定因素構(gòu)成及實(shí)際成本消耗比較 變更設(shè)計(jì)對(duì)成本的影響變更設(shè)計(jì)對(duì)成本的影響 改變改變?cè)O(shè)計(jì)設(shè)計(jì)引起引起的成的成本本概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)開發(fā) 設(shè)計(jì)使用設(shè)計(jì)使用 制造裝配制造裝配新產(chǎn)品開發(fā)階段新產(chǎn)品開發(fā)階段4.1.3 4.1.3 現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)（一）研究與開發(fā)的分類（一）研究與開發(fā)的分類 研究與開發(fā)（研究與開發(fā)（Research and Development，簡稱，簡稱R&D）p基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)研究:進(jìn)行的是探索新的規(guī)律

6、、創(chuàng)建基礎(chǔ)性知識(shí)的工作。進(jìn)行的是探索新的規(guī)律、創(chuàng)建基礎(chǔ)性知識(shí)的工作。p應(yīng)用研究應(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)用是將基礎(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。于具體領(lǐng)域。p技術(shù)開發(fā)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)。為新產(chǎn)品、新系統(tǒng)和新工程的科研活動(dòng)。研究與開發(fā)的分類和特征 基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)研究應(yīng)用研究應(yīng)用研究技術(shù)開發(fā)技術(shù)開發(fā)目的目的尋求真理尋求真理, ,擴(kuò)廣知識(shí)擴(kuò)廣知識(shí)探討新知識(shí)應(yīng)用的可能性探討新知識(shí)應(yīng)用的可能性將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐性質(zhì)性質(zhì)探求發(fā)現(xiàn)新

7、事物探求發(fā)現(xiàn)新事物, ,新規(guī)律新規(guī)律發(fā)明新事物發(fā)明新事物完成新產(chǎn)品完成新產(chǎn)品, ,新工藝新工藝, ,使之實(shí)用化使之實(shí)用化, ,商商品化品化內(nèi)容內(nèi)容發(fā)現(xiàn)新事物發(fā)現(xiàn)新事物, ,新現(xiàn)象新現(xiàn)象探求基礎(chǔ)研究應(yīng)用的可能性探求基礎(chǔ)研究應(yīng)用的可能性運(yùn)用基礎(chǔ)研究運(yùn)用基礎(chǔ)研究, ,應(yīng)用研究成果從事產(chǎn)應(yīng)用研究成果從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)品設(shè)計(jì), ,產(chǎn)品試制產(chǎn)品試制, ,工藝改進(jìn)工藝改進(jìn)成果成果論文論文論文或?qū)＠撐幕驅(qū)＠麑＠O(shè)計(jì)書專利設(shè)計(jì)書, ,圖紙圖紙, ,樣品樣品成功成功成功率低成功率低成功率較高成功率較高成功率大成功率大經(jīng)費(fèi)經(jīng)費(fèi)較少較少費(fèi)用較大費(fèi)用較大, ,控制松控制松費(fèi)用大費(fèi)用大, ,控制嚴(yán)控制嚴(yán)人員人員理論水平高理論

8、水平高, ,基礎(chǔ)雄厚的科學(xué)家基礎(chǔ)雄厚的科學(xué)家創(chuàng)造能力強(qiáng)創(chuàng)造能力強(qiáng), ,應(yīng)用能力強(qiáng)的發(fā)明家應(yīng)用能力強(qiáng)的發(fā)明家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富, ,動(dòng)手能力強(qiáng)的技術(shù)專家動(dòng)手能力強(qiáng)的技術(shù)專家管理管理原則原則尊重科學(xué)家意見尊重科學(xué)家意見, ,支持支持個(gè)人成果個(gè)人成果, ,采用同行評(píng)議采用同行評(píng)議尊重集體意見尊重集體意見, ,支持研究組織支持研究組織在適當(dāng)事作出評(píng)價(jià)在適當(dāng)事作出評(píng)價(jià)尊重和支持團(tuán)體合作尊重和支持團(tuán)體合作計(jì)劃計(jì)劃自由度大自由度大, ,沒有嚴(yán)格的指沒有嚴(yán)格的指標(biāo)和期限標(biāo)和期限彈性彈性, ,有戰(zhàn)略方向有戰(zhàn)略方向, ,期限較長期限較長硬性硬性, ,有明確目標(biāo)有明確目標(biāo), ,較短期限較短期限（二）（二）

9、 新產(chǎn)品的概念新產(chǎn)品的概念 從生產(chǎn)技術(shù)角度來看：從生產(chǎn)技術(shù)角度來看：p采用新技術(shù)、新材料，在技術(shù)、性能、功能、結(jié)構(gòu)、采用新技術(shù)、新材料，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。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。p顯著提高性能、擴(kuò)大功能顯著提高性能、擴(kuò)大功能 從市場營銷角度來看：首次投入市場從市場營銷角度來看：首次投入市場二、新產(chǎn)品的概念與分類按新產(chǎn)品的新穎程度：按新產(chǎn)品的新穎程度：p改進(jìn)型產(chǎn)品改進(jìn)型產(chǎn)品:在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對(duì)某種功能、質(zhì)量和外觀在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對(duì)某種功能、質(zhì)量和外觀進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)，使產(chǎn)品的功能、質(zhì)量有了某些變化進(jìn)行了不同程度的

10、改進(jìn)，使產(chǎn)品的功能、質(zhì)量有了某些變化和提高。和提高。p換代產(chǎn)品換代產(chǎn)品:產(chǎn)品的原理不改變，但是部分的采用了一些新技產(chǎn)品的原理不改變，但是部分的采用了一些新技術(shù)使產(chǎn)品的功能發(fā)生了極大的突破。術(shù)使產(chǎn)品的功能發(fā)生了極大的突破。p創(chuàng)新產(chǎn)品創(chuàng)新產(chǎn)品:采用最新的科學(xué)技術(shù)成果開發(fā)出來的新產(chǎn)品，它采用最新的科學(xué)技術(shù)成果開發(fā)出來的新產(chǎn)品，它是創(chuàng)新程度最高的新產(chǎn)品。例如是創(chuàng)新程度最高的新產(chǎn)品。例如IBM公司推出的世界上第一公司推出的世界上第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)（二）新產(chǎn)品的分類（二）新產(chǎn)品的分類( (三三) ) 新產(chǎn)品開發(fā)面臨的壓力新產(chǎn)品開發(fā)面臨的壓力 新產(chǎn)品開發(fā)面臨著費(fèi)用高、成功率低、風(fēng)險(xiǎn)大、回報(bào)下降等新

11、產(chǎn)品開發(fā)面臨著費(fèi)用高、成功率低、風(fēng)險(xiǎn)大、回報(bào)下降等壓力壓力 。 格雷格格雷格 A. 史蒂文斯（史蒂文斯（Greg A. Stevens）和詹姆斯）和詹姆斯伯利伯利（James Burley）調(diào)查統(tǒng)計(jì)后提出：）調(diào)查統(tǒng)計(jì)后提出：3000個(gè)新產(chǎn)品的原始想個(gè)新產(chǎn)品的原始想法，只有法，只有1個(gè)能成功。個(gè)能成功。 阿爾巴拉（阿爾巴拉（Albala）在總結(jié)以往研究的基礎(chǔ)上，指出新產(chǎn)品）在總結(jié)以往研究的基礎(chǔ)上，指出新產(chǎn)品開發(fā)的死亡率為開發(fā)的死亡率為98.2%。初期項(xiàng)目中只有。初期項(xiàng)目中只有2%可以進(jìn)入市場可以進(jìn)入市場 你認(rèn)為有哪些因素會(huì)影響你認(rèn)為有哪些因素會(huì)影響新產(chǎn)品研發(fā)的成敗？新產(chǎn)品研發(fā)的成??？ （1）沒有

12、潛在的用戶和需求）沒有潛在的用戶和需求 （2）新產(chǎn)品與當(dāng)前的需求不匹配）新產(chǎn)品與當(dāng)前的需求不匹配 （3）營銷工作不得力）營銷工作不得力新產(chǎn)品失敗的原因新產(chǎn)品失敗的原因4.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段 4.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思產(chǎn)品構(gòu)思 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程 4.2.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和績效評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和績效評(píng)價(jià)一般產(chǎn)品開發(fā)過程由以下階段構(gòu)成一般產(chǎn)品開發(fā)過程由以下階段構(gòu)成: :n產(chǎn)品構(gòu)思產(chǎn)品構(gòu)思 n結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)）（總體設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)）n工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)4.2 4.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段產(chǎn)

13、品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段產(chǎn)品構(gòu)思產(chǎn)品構(gòu)思結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)輸輸入入產(chǎn)品功能產(chǎn)品功能中間結(jié)果中間結(jié)果協(xié)調(diào)結(jié)果協(xié)調(diào)結(jié)果產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格干預(yù)指令干預(yù)指令協(xié)調(diào)結(jié)果協(xié)調(diào)結(jié)果工藝計(jì)劃工藝計(jì)劃 中間結(jié)果中間結(jié)果中間結(jié)果中間結(jié)果干預(yù)指令干預(yù)指令產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程描述產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程描述產(chǎn)品開產(chǎn)品開發(fā)過程發(fā)過程構(gòu)構(gòu)思思R&DR&Du對(duì)市場需求的分析對(duì)市場需求的分析u技術(shù)的推動(dòng)技術(shù)的推動(dòng)u競爭對(duì)手的產(chǎn)品和服務(wù)競爭對(duì)手的產(chǎn)品和服務(wù)u供應(yīng)鏈合作伙伴供應(yīng)鏈合作伙伴來源于來源于來源于來源于開始開始產(chǎn)品構(gòu)思來源產(chǎn)品構(gòu)思來源4.2.1 4.2.1 產(chǎn)品構(gòu)思產(chǎn)品構(gòu)思4.2.2 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過

14、程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 制造型企業(yè)：制造型企業(yè)：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，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)。到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動(dòng)。 服務(wù)型企業(yè)：服務(wù)型企業(yè)：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)過程的設(shè)計(jì)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)過程的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品的特征、性能、質(zhì)量、成設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品的特征、性能、質(zhì)量、成 本。本。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般分為產(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)總體設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工作圖設(shè)計(jì)三個(gè)階三個(gè)階段段 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)p通過市場通過市場需求分析需求分析，確定產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)原則、技術(shù)，確定產(chǎn)

15、品的性能、設(shè)計(jì)原則、技術(shù)參數(shù)、概略計(jì)算產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)方參數(shù)、概略計(jì)算產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)效果的分析。案的經(jīng)濟(jì)效果的分析。 技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)p將技術(shù)任務(wù)書中確定的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)具體化將技術(shù)任務(wù)書中確定的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)具體化，根，根據(jù)技術(shù)任務(wù)書所規(guī)定的原則，進(jìn)一步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技據(jù)技術(shù)任務(wù)書所規(guī)定的原則，進(jìn)一步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以總圖、系統(tǒng)圖、明細(xì)表、說明書等總括術(shù)經(jīng)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現(xiàn)出來。形式表現(xiàn)出來。4.2.2 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 工作圖設(shè)計(jì)工作圖設(shè)計(jì)p根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)階段確定的結(jié)構(gòu)布置和

16、主要尺寸，進(jìn)一根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)階段確定的結(jié)構(gòu)布置和主要尺寸，進(jìn)一步作結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，逐步修改和完善，繪制全套工步作結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，逐步修改和完善，繪制全套工作圖樣和編制必要的技術(shù)文件，為產(chǎn)品制造和裝配提作圖樣和編制必要的技術(shù)文件，為產(chǎn)品制造和裝配提供確定的依據(jù)。供確定的依據(jù)。4.2.2 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程市場需求分析市場需求分析工作圖設(shè)計(jì)工作圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)三維幾何造型三維幾何造型計(jì)算機(jī)繪圖計(jì)算機(jī)繪圖有限元設(shè)計(jì)有限元設(shè)計(jì)資料和圖形庫資料和圖形庫原型修改原型修改總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)開始開始初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)原型產(chǎn)品原型產(chǎn)品評(píng)估決策評(píng)估決策NNYYCAD4.2.2 4

17、.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程4.2.3 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程 工藝過程設(shè)計(jì)工藝過程設(shè)計(jì)p工藝設(shè)計(jì)是指按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，安排或規(guī)劃出從原材料工藝設(shè)計(jì)是指按產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shí)消耗、設(shè)備加工成產(chǎn)品所需要的一系列加工過程、工時(shí)消耗、設(shè)備和工藝裝備需求等的說明。和工藝裝備需求等的說明。p是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程和制造過程之間的橋梁。是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程和制造過程之間的橋梁。p工藝過程的結(jié)果一方面反饋給產(chǎn)品設(shè)計(jì)用以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)工藝過程的結(jié)果一方面反饋給產(chǎn)品設(shè)計(jì)用以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)；另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù)。計(jì)；另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù)。決定加工毛坯決定加工毛

18、坯（材料和尺寸）（材料和尺寸）選定加工條件選定加工條件計(jì)算加工時(shí)間計(jì)算加工時(shí)間制定加工工藝制定加工工藝選擇機(jī)床選擇機(jī)床決定加工工序決定加工工序內(nèi)的操作順序內(nèi)的操作順序選擇工藝選擇工藝裝備裝備零件圖零件圖4.2.3 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程4.2.3 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查。產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查。是保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性的重要是保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性的重要措施。措施。p 1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否與生產(chǎn)類型相適應(yīng)；、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否與生產(chǎn)類型相適應(yīng)；p 2、是否充分利用了現(xiàn)有的工藝標(biāo)準(zhǔn)；、是否充分利用了現(xiàn)有的工藝標(biāo)準(zhǔn)；p 3、零件的形狀、尺寸和配合是否適當(dāng)；、零件

19、的形狀、尺寸和配合是否適當(dāng)；p 4、所選擇是材料是否恰當(dāng)；、所選擇是材料是否恰當(dāng)；p 5、企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)裝備能否適應(yīng)工藝要求；、企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)裝備能否適應(yīng)工藝要求；4.2.3 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程擬訂工藝方案。擬訂工藝方案。要明確在產(chǎn)品制造過程中會(huì)出現(xiàn)哪些主要問要明確在產(chǎn)品制造過程中會(huì)出現(xiàn)哪些主要問題，關(guān)鍵件用什么方法加工，工藝路線怎樣安排，工藝裝備題，關(guān)鍵件用什么方法加工，工藝路線怎樣安排，工藝裝備的原則和系數(shù)如何確定等重大原則問題。的原則和系數(shù)如何確定等重大原則問題。p 1、確定工藝原則；、確定工藝原則；p 2、確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、材料利用率、制造成本；、確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、材料利用率

20、、制造成本；p 3、列出各類關(guān)鍵零件、確定工藝路線，評(píng)價(jià)工藝方案、列出各類關(guān)鍵零件、確定工藝路線，評(píng)價(jià)工藝方案;4.2.3 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程編制工藝規(guī)程。編制工藝規(guī)程。p 1、產(chǎn)品制造的具體方法和順序的確定、設(shè)備的選擇；、產(chǎn)品制造的具體方法和順序的確定、設(shè)備的選擇；p 2、工藝規(guī)范、工藝規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn))的選擇、工藝裝備的確定；的選擇、工藝裝備的確定；p 3、設(shè)備調(diào)整方案的選擇；、設(shè)備調(diào)整方案的選擇；p 4、產(chǎn)品裝配與零件加工技術(shù)條件的確定；、產(chǎn)品裝配與零件加工技術(shù)條件的確定；4.2.3 4.2.3 工藝設(shè)計(jì)過程工藝設(shè)計(jì)過程工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造p實(shí)現(xiàn)工藝過

21、程所需要的各種工具、卡具、夾具、刃具、實(shí)現(xiàn)工藝過程所需要的各種工具、卡具、夾具、刃具、量具和模具，統(tǒng)稱為量具和模具，統(tǒng)稱為工藝裝備工藝裝備。p它的設(shè)計(jì)和制造對(duì)于貫徹工藝規(guī)程、保證加工質(zhì)量、提它的設(shè)計(jì)和制造對(duì)于貫徹工藝規(guī)程、保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率有重要作用。高生產(chǎn)效率有重要作用。4.2.4 4.2.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和績效評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和績效評(píng)價(jià) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)該遵循的原則：產(chǎn)品設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)該遵循的原則：p設(shè)計(jì)用戶需要的產(chǎn)品（服務(wù)）。設(shè)計(jì)用戶需要的產(chǎn)品（服務(wù)）。p設(shè)計(jì)可制造性（設(shè)計(jì)可制造性（Manufacturability）強(qiáng)的產(chǎn)品。）強(qiáng)的產(chǎn)品。p設(shè)計(jì)魯棒性（設(shè)計(jì)魯棒性（Robust

22、ness）強(qiáng)的產(chǎn)品。）強(qiáng)的產(chǎn)品。p設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品（考慮環(huán)保要求）。設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品（考慮環(huán)保要求）。魯棒性魯棒性就是系統(tǒng)的健壯性。它是在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生就是系統(tǒng)的健壯性。它是在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵。比如說，計(jì)算機(jī)軟件在輸入錯(cuò)誤、磁盤故障、網(wǎng)存的關(guān)鍵。比如說，計(jì)算機(jī)軟件在輸入錯(cuò)誤、磁盤故障、網(wǎng)絡(luò)過載或有意攻擊情況下，能否不死機(jī)、不崩潰，就是該軟絡(luò)過載或有意攻擊情況下，能否不死機(jī)、不崩潰，就是該軟件的魯棒性。件的魯棒性。 績效指標(biāo)績效指標(biāo)度量度量對(duì)競爭力的影響對(duì)競爭力的影響上市時(shí)間上市時(shí)間新產(chǎn)品引入頻率新產(chǎn)品引入頻率從新產(chǎn)品構(gòu)思到上市的時(shí)間從新產(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)量構(gòu)

23、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)品的銷售比例來自新產(chǎn)品的銷售比例顧客顧客/ /競爭對(duì)手的響應(yīng)時(shí)間競爭對(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項(xiàng)目的頻率模型的壽命生產(chǎn)率生產(chǎn)率每一個(gè)項(xiàng)目的研究發(fā)展周期每一個(gè)項(xiàng)目的研究發(fā)展周期每一個(gè)項(xiàng)目的材料及工具費(fèi)用每一個(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)的項(xiàng)目數(shù)量新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的頻率頻率項(xiàng)目的頻率開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性項(xiàng)目的頻率開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)量質(zhì)量舒適度使用的可靠性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設(shè)計(jì)質(zhì)量績效和用戶的滿意度生產(chǎn)質(zhì)量工

24、產(chǎn)和車間的反映生產(chǎn)質(zhì)量工產(chǎn)和車間的反映信譽(yù)用戶的忠誠度信譽(yù)用戶的忠誠度對(duì)用戶的相對(duì)吸引力市場份額對(duì)用戶的相對(duì)吸引力市場份額利潤率利潤率產(chǎn)品開發(fā)績效評(píng)價(jià)指標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)績效評(píng)價(jià)指標(biāo)4.3 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇4.3.1 生產(chǎn)流程分類生產(chǎn)流程分類4.3.2 產(chǎn)品產(chǎn)品流程矩陣流程矩陣4.3.3 影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素4.3.4 生產(chǎn)流程選擇決策生產(chǎn)流程選擇決策4.3.1 生產(chǎn)流程分類 根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，生產(chǎn)流程有三種基本類型：根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，生產(chǎn)流程有三種基本類型：p按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程p按加工路線進(jìn)行的生產(chǎn)流程按加工路線進(jìn)行的生產(chǎn)

25、流程p按項(xiàng)目進(jìn)行的生產(chǎn)流程按項(xiàng)目進(jìn)行的生產(chǎn)流程 按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程p按產(chǎn)品按產(chǎn)品/服務(wù)形成過程的要求組織設(shè)備，形成流水般的連服務(wù)形成過程的要求組織設(shè)備，形成流水般的連續(xù)過程，又稱為流水線（續(xù)過程，又稱為流水線（Flow Line）。這種形式適用于）。這種形式適用于大量大批生產(chǎn)類型（大量大批生產(chǎn)類型（對(duì)象專業(yè)化對(duì)象專業(yè)化） 按工藝特點(diǎn)的生產(chǎn)流程按工藝特點(diǎn)的生產(chǎn)流程p面對(duì)多品種產(chǎn)品或服務(wù)，只能將完成相同工藝的設(shè)備組面對(duì)多品種產(chǎn)品或服務(wù)，只能將完成相同工藝的設(shè)備組織到一起。又稱作工藝專業(yè)化形式，適用于多品種中小織到一起。又稱作工藝專業(yè)化形式，適用于多品種中小批量或單件生產(chǎn)類型（

26、批量或單件生產(chǎn)類型（工藝專業(yè)化工藝專業(yè)化） 按項(xiàng)目進(jìn)行的生產(chǎn)流程按項(xiàng)目進(jìn)行的生產(chǎn)流程p項(xiàng)目是一次性的，且不重復(fù)。項(xiàng)目是一次性的，且不重復(fù)。4.3.1 生產(chǎn)流程分類 加工設(shè)備加工設(shè)備加工設(shè)備加工設(shè)備按產(chǎn)品（對(duì)象）布置的示意圖按產(chǎn)品（對(duì)象）布置的示意圖 按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程 按對(duì)象專業(yè)化原則布置有關(guān)機(jī)器和設(shè)備，常見的如流水生產(chǎn)按對(duì)象專業(yè)化原則布置有關(guān)機(jī)器和設(shè)備，常見的如流水生產(chǎn)線或產(chǎn)品裝配線。如圖所示。線或產(chǎn)品裝配線。如圖所示。 LLLDDDDGG接收和轉(zhuǎn)運(yùn)接收和轉(zhuǎn)運(yùn)LDG 車床組車床組鏜床組鏜床組磨床組磨床組磨床磨床鉆床鉆床車床車床按工藝過程布置示意圖按工藝過程布置示意圖按加

27、工路線進(jìn)行的生產(chǎn)流程按加工路線進(jìn)行的生產(chǎn)流程 又稱工藝專業(yè)化布置。即按照工藝專業(yè)化原則將同類機(jī)器又稱工藝專業(yè)化布置。即按照工藝專業(yè)化原則將同類機(jī)器集中在一起，完成相同工藝加工任務(wù)。集中在一起，完成相同工藝加工任務(wù)。LDDGGLGGLL原原材材料料成成品品庫庫單元單元1單元單元2單元單元3GDL車床車床鉆床鉆床磨床磨床成組生產(chǎn)單元布置示意圖成組生產(chǎn)單元布置示意圖 按成組制造單元進(jìn)行的流程按成組制造單元進(jìn)行的流程不同生產(chǎn)流程的特征比較不同生產(chǎn)流程的特征比較 特征標(biāo)記特征標(biāo)記對(duì)象專業(yè)化對(duì)象專業(yè)化工藝專業(yè)化工藝專業(yè)化項(xiàng)目型項(xiàng)目型產(chǎn)品產(chǎn)品 訂貨類型訂貨類型 產(chǎn)品流程產(chǎn)品流程 產(chǎn)品變化程度產(chǎn)品變化程度 市

28、場類型市場類型 產(chǎn)量產(chǎn)量批量較大批量較大流水型流水型 低低大批量大批量高高成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)跳躍型跳躍型高高顧客化生產(chǎn)顧客化生產(chǎn)中等中等單件、單項(xiàng)定制單件、單項(xiàng)定制無無很高很高單一化生產(chǎn)單一化生產(chǎn)單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)勞動(dòng)者勞動(dòng)者 技能要求技能要求 任務(wù)類型任務(wù)類型 工資工資低低重復(fù)性重復(fù)性低低高高沒有固定形式?jīng)]有固定形式高高高高沒有固定形式?jīng)]有固定形式高高資本資本 投資投資 庫存庫存 設(shè)備設(shè)備高高低低專用設(shè)備專用設(shè)備中等中等高高通用設(shè)備通用設(shè)備低低中等中等通用設(shè)備通用設(shè)備目標(biāo)目標(biāo) 柔性柔性 成本成本 質(zhì)量質(zhì)量 按期交貨程度按期交貨程度低低低低均勻一致均勻一致高高中等中等中等中等變化更多變化更多中等中

29、等高高高高變化更多變化更多低低計(jì)劃與控制計(jì)劃與控制 生產(chǎn)控制生產(chǎn)控制 質(zhì)量控制質(zhì)量控制 庫存控制庫存控制容易容易容易容易容易容易困難困難困難困難困難困難困難困難困難困難困難困難使生產(chǎn)系統(tǒng)的組織與市場需求相適應(yīng)單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn)低低生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程廣告廣告重型機(jī)器重型機(jī)器中型機(jī)器中型機(jī)器食品加工食品加工汽車裝配汽車裝配電視機(jī)電視機(jī)食糖食糖面粉面粉高高柔性柔性單位成本單位成本顧客化顧客化(低產(chǎn)量低產(chǎn)量)多品種多品種(中低產(chǎn)量中低產(chǎn)量)品種較多品種較多(中批生產(chǎn)中批生產(chǎn))標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品(大量生產(chǎn)大量生產(chǎn))4.3.2 產(chǎn)品流程矩陣4.3.2 產(chǎn)品流程

30、矩陣產(chǎn)品產(chǎn)品流程矩陣的原理流程矩陣的原理:根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的特征根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的特征,沿對(duì)角線方向選擇和配備沿對(duì)角線方向選擇和配備相應(yīng)的生產(chǎn)流程相應(yīng)的生產(chǎn)流程,如果偏離對(duì)角線方向來選擇生產(chǎn)流如果偏離對(duì)角線方向來選擇生產(chǎn)流程程,就不能取得很好的經(jīng)濟(jì)效果就不能取得很好的經(jīng)濟(jì)效果;產(chǎn)品產(chǎn)品流程矩陣較好的解決了市場需求的變化與企流程矩陣較好的解決了市場需求的變化與企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整之間的矛盾業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整之間的矛盾,對(duì)于生產(chǎn)管理人員對(duì)于生產(chǎn)管理人員選擇生產(chǎn)流程、制定生產(chǎn)戰(zhàn)略具有很大的作用；選擇生產(chǎn)流程、制定生產(chǎn)戰(zhàn)略具有很大的作用；4.3.3 影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素 產(chǎn)品產(chǎn)品/服務(wù)需求性質(zhì)：

31、數(shù)量、品種、季節(jié)波動(dòng)性；服務(wù)需求性質(zhì)：數(shù)量、品種、季節(jié)波動(dòng)性； 自制外購決策自制外購決策 生產(chǎn)柔性生產(chǎn)柔性p品種柔性品種柔性：品種柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)從一種產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)：品種柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)從一種產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)的能力。提高品種柔性的途徑是采用變?yōu)榱硗庖环N產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)的能力。提高品種柔性的途徑是采用數(shù)控機(jī)床、加工中心和計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)等；數(shù)控機(jī)床、加工中心和計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)等；p產(chǎn)量柔性產(chǎn)量柔性：產(chǎn)量柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速增加和減少產(chǎn)量的能力。：產(chǎn)量柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速增加和減少產(chǎn)量的能力。采用可以快速重構(gòu)的生產(chǎn)單元。采用可以快速重構(gòu)的生產(chǎn)單元。 產(chǎn)品

32、產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量水平服務(wù)質(zhì)量水平 接觸顧客的程度接觸顧客的程度4.3.4 生產(chǎn)流程選擇決策 在選擇生產(chǎn)單位形式時(shí)，影響最大的是品種數(shù)的多少和每種在選擇生產(chǎn)單位形式時(shí)，影響最大的是品種數(shù)的多少和每種產(chǎn)品產(chǎn)量的大小產(chǎn)品產(chǎn)量的大小對(duì)象專業(yè)化對(duì)象專業(yè)化形式，大量形式，大量生產(chǎn)生產(chǎn)對(duì)象專業(yè)化對(duì)象專業(yè)化形式，批量形式，批量生產(chǎn)生產(chǎn)成組生產(chǎn)單元成組生產(chǎn)單元和工藝專業(yè)化和工藝專業(yè)化混合形式混合形式工藝專業(yè)化工藝專業(yè)化形式形式批批量量品種品種 以圖中的數(shù)字為例，生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的對(duì)象式系統(tǒng)投資額為以圖中的數(shù)字為例，生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的對(duì)象式系統(tǒng)投資額為225萬元，萬元，成組生產(chǎn)單元為成組生產(chǎn)單元為111萬元，工藝式為萬

33、元，工藝式為50萬元。當(dāng)產(chǎn)量在萬元。當(dāng)產(chǎn)量在10萬件以下時(shí)，選擇工萬件以下時(shí)，選擇工藝式最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)產(chǎn)量在藝式最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)產(chǎn)量在10萬萬25萬件之間時(shí)，成組生產(chǎn)單元最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)產(chǎn)量萬件之間時(shí)，成組生產(chǎn)單元最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)產(chǎn)量在在25萬件以上時(shí)，對(duì)象式最經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然還有一種選擇，如果以上幾種方案都萬件以上時(shí)，對(duì)象式最經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然還有一種選擇，如果以上幾種方案都不能得到滿意的投資回報(bào)時(shí)，則應(yīng)放棄該產(chǎn)品的生產(chǎn)。不能得到滿意的投資回報(bào)時(shí)，則應(yīng)放棄該產(chǎn)品的生產(chǎn)。工藝式成組生產(chǎn)單元對(duì)象（產(chǎn)品）式費(fèi)用產(chǎn)量102550111225費(fèi)用費(fèi)用銷售收入銷售收入成組生產(chǎn)單元的成組生產(chǎn)單元的成本曲線成本曲線對(duì)象專業(yè)化形式對(duì)象專業(yè)化形式

34、成本曲線成本曲線OBE1EP產(chǎn)量產(chǎn)量BE2不同生產(chǎn)過程方案的經(jīng)營杠桿不同生產(chǎn)過程方案的經(jīng)營杠桿經(jīng)營杠桿經(jīng)營杠桿。經(jīng)營杠桿是成本函數(shù)與銷售收入函數(shù)的夾角。他它對(duì)生。經(jīng)營杠桿是成本函數(shù)與銷售收入函數(shù)的夾角。他它對(duì)生產(chǎn)流程選擇的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。產(chǎn)流程選擇的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。4.3.4 生產(chǎn)流程選擇決策 經(jīng)營杠桿在選擇生產(chǎn)流程時(shí)的作用有以下幾個(gè)方面：經(jīng)營杠桿在選擇生產(chǎn)流程時(shí)的作用有以下幾個(gè)方面：p生產(chǎn)量達(dá)到一定水平后（大于盈虧平衡點(diǎn)），生產(chǎn)系統(tǒng)的長期收益生產(chǎn)量達(dá)到一定水平后（大于盈虧平衡點(diǎn)），生產(chǎn)系統(tǒng)的長期收益能力就大，未來的預(yù)期利潤的不確定性也大；能力就大，未來的預(yù)期利潤的

35、不確定性也大；p如果產(chǎn)量沒有達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)，經(jīng)營杠桿的作用越大，則長期虧損如果產(chǎn)量沒有達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)，經(jīng)營杠桿的作用越大，則長期虧損的可能性也越大；的可能性也越大；p經(jīng)營杠桿作用越大經(jīng)營杠桿作用越大,未來預(yù)期利潤的不確定性也越大；未來預(yù)期利潤的不確定性也越大；p銷售預(yù)測的不確定性越大，經(jīng)營杠桿作用大的生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生損失的銷售預(yù)測的不確定性越大，經(jīng)營杠桿作用大的生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生損失的風(fēng)險(xiǎn)越大。風(fēng)險(xiǎn)越大。p經(jīng)營杠桿對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要作用是：經(jīng)營杠桿對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要作用是：如果銷售預(yù)測的不確定如果銷售預(yù)測的不確定性很大時(shí)，則選擇經(jīng)營杠桿作用小的生產(chǎn)系統(tǒng)。性很大時(shí)，則選擇經(jīng)營杠桿作用小的生產(chǎn)系統(tǒng)。

36、4.3.4 生產(chǎn)流程選擇決策4.4 并行工程產(chǎn)品開發(fā)組織新方法p串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法p并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法p并行工程的實(shí)施和技術(shù)4.4.14.4.1串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法需求分析需求分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)制造制造b)b)并行過程并行過程a)a)串行過程串行過程 串行設(shè)計(jì)：從需求分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)一直串行設(shè)計(jì)：從需求分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)一直到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進(jìn)行。到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進(jìn)行。 產(chǎn)品開發(fā)工作流程：產(chǎn)品開發(fā)工作流程：市場人員提市場人員提產(chǎn)品構(gòu)想產(chǎn)品構(gòu)想質(zhì)量控制人員作質(zhì)量控制人員作質(zhì)量保證計(jì)劃質(zhì)量保證計(jì)

37、劃確定產(chǎn)品總費(fèi)確定產(chǎn)品總費(fèi)用和生產(chǎn)周期用和生產(chǎn)周期制造工程師確定制造工程師確定工藝工程工藝工程設(shè)計(jì)人員完成設(shè)計(jì)人員完成產(chǎn)品定義產(chǎn)品定義串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法思考一下：思考一下：串行產(chǎn)品開發(fā)存在什么問題？串行產(chǎn)品開發(fā)存在什么問題？ 以部門為基礎(chǔ)的組織機(jī)構(gòu)嚴(yán)重的阻礙了產(chǎn)品開發(fā)的速度和以部門為基礎(chǔ)的組織機(jī)構(gòu)嚴(yán)重的阻礙了產(chǎn)品開發(fā)的速度和質(zhì)量。各部門的工作都是圍繞著本部門的目標(biāo)來展的，其它質(zhì)量。各部門的工作都是圍繞著本部門的目標(biāo)來展的，其它部門設(shè)計(jì)資源和無法介入早期的設(shè)計(jì)階段，造成了各階段在部門設(shè)計(jì)資源和無法介入早期的設(shè)計(jì)階段，造成了各階段在設(shè)計(jì)工作上的脫節(jié)。設(shè)計(jì)工作上的脫節(jié)。 在上一個(gè)問

38、題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可靠性、可裝配性較在上一個(gè)問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可靠性、可裝配性較差，在沒有進(jìn)入制造階段之前，就出現(xiàn)了很多技術(shù)問題，設(shè)差，在沒有進(jìn)入制造階段之前，就出現(xiàn)了很多技術(shù)問題，設(shè)計(jì)人員必須耗費(fèi)很多的精力來解決這些問題，使得產(chǎn)品的開計(jì)人員必須耗費(fèi)很多的精力來解決這些問題，使得產(chǎn)品的開發(fā)周期在設(shè)計(jì)階段就被延長了。發(fā)周期在設(shè)計(jì)階段就被延長了。串行產(chǎn)品開發(fā)過程存在的問題：串行產(chǎn)品開發(fā)過程存在的問題：52 1、各下游部門的資源不能早期介入開發(fā)過程；、各下游部門的資源不能早期介入開發(fā)過程； 2、各設(shè)計(jì)階段由于不了解各自的目標(biāo)和需求，引、各設(shè)計(jì)階段由于不了解各自的目標(biāo)和需求，引起很多矛，

39、這些矛盾嚴(yán)重的降低了產(chǎn)品開發(fā)的效率起很多矛，這些矛盾嚴(yán)重的降低了產(chǎn)品開發(fā)的效率和速度。和速度。串行產(chǎn)品開發(fā)過程的弊端串行產(chǎn)品開發(fā)過程的弊端4.4.2 4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法過程過程需求需求階段階段設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階段階段制造制造階段階段營銷營銷階段階段使用使用階段階段終止終止階段階段考慮考慮的因素的因素顧客需求顧客需求產(chǎn)品功能產(chǎn)品功能減低成本減低成本提高效率提高效率易制造易制造易裝配易裝配競爭力（低成競爭力（低成本、標(biāo)新立異）本、標(biāo)新立異）可靠性可靠性可維護(hù)性可維護(hù)性操作簡便操作簡便環(huán)境環(huán)境保護(hù)保護(hù) （一）并行工程的產(chǎn)生（一）并行工程的產(chǎn)生p并行工程是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程，包括

40、制造過程和支持并行工程是對(duì)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。過程，進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化方法。p 該方法力圖使產(chǎn)品開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品該方法力圖使產(chǎn)品開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命全生命周期周期從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、成從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求。本、進(jìn)度和用戶需求。并行設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì)可制造性可制造性可裝配性可裝配性質(zhì)量保證質(zhì)量保證顧客滿意顧客滿意可靠性可靠性環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)功能功能4.4.2 4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法 并行工程是一種強(qiáng)調(diào)各階段領(lǐng)域?qū)＜夜餐?/p>

41、參加的系統(tǒng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法；并行工程是一種強(qiáng)調(diào)各階段領(lǐng)域?qū)＜夜餐瑓⒓拥南到y(tǒng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法； 其目的在于將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的可制造性、可維護(hù)性、質(zhì)量控制等問其目的在于將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的可制造性、可維護(hù)性、質(zhì)量控制等問題同時(shí)加以考慮，以減少產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)階段的盲目性，盡可能早地避免題同時(shí)加以考慮，以減少產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)階段的盲目性，盡可能早地避免不合理因素的影響，縮短研制周期。不合理因素的影響，縮短研制周期。（二）并行工程的主要思想（二）并行工程的主要思想p 1、在設(shè)計(jì)階段同時(shí)要考慮產(chǎn)品生命周期的、在設(shè)計(jì)階段同時(shí)要考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素所有因素，作，作為設(shè)計(jì)結(jié)果，同時(shí)產(chǎn)生出設(shè)計(jì)規(guī)格、制造工藝信息和生

42、產(chǎn)為設(shè)計(jì)結(jié)果，同時(shí)產(chǎn)生出設(shè)計(jì)規(guī)格、制造工藝信息和生產(chǎn)準(zhǔn)備文件；準(zhǔn)備文件；p 2、設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)活動(dòng)平行交叉進(jìn)行；、設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)活動(dòng)平行交叉進(jìn)行；p 3、各種領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員全面參與和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)、各種領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員全面參與和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)所有資源在各設(shè)計(jì)階段的全面集成（技術(shù)、人力、信息）。所有資源在各設(shè)計(jì)階段的全面集成（技術(shù)、人力、信息）。p 4、高效率的組織機(jī)構(gòu)。、高效率的組織機(jī)構(gòu)。4.4.2 4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品詳產(chǎn)品詳細(xì)方案細(xì)方案工藝初工藝初步方案步方案產(chǎn)品初產(chǎn)品初步方案步方案工藝詳工藝詳細(xì)方案

43、細(xì)方案結(jié)構(gòu)概結(jié)構(gòu)概念方案念方案工藝概工藝概念方案念方案（三）并行產(chǎn)品開發(fā)流程特點(diǎn)（三）并行產(chǎn)品開發(fā)流程特點(diǎn)p產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各階段是一個(gè)遞階漸產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各階段是一個(gè)遞階漸進(jìn)的連續(xù)過程，注意粒度和清晰進(jìn)的連續(xù)過程，注意粒度和清晰度度p 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和產(chǎn)品信息模型產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和產(chǎn)品信息模型經(jīng)歷從定性到定量、從模糊到清經(jīng)歷從定性到定量、從模糊到清晰的演化晰的演化p 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和工藝設(shè)計(jì)過程過程是并行展開，同時(shí)進(jìn)行。是并行展開，同時(shí)進(jìn)行。4.4.2 4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法57（四）并行工程的應(yīng)用及主要內(nèi)容（四）并行工程的應(yīng)用及主要內(nèi)容 研發(fā)過程重構(gòu)：從傳統(tǒng)的

44、串行過程轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^程；研發(fā)過程重構(gòu)：從傳統(tǒng)的串行過程轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^程； 組織過程重構(gòu)：打破以部門為基礎(chǔ)的功能式組織機(jī)構(gòu)，組織過程重構(gòu)：打破以部門為基礎(chǔ)的功能式組織機(jī)構(gòu)，建立跨部門、跨專業(yè)的開發(fā)組織；建立跨部門、跨專業(yè)的開發(fā)組織； 構(gòu)建技術(shù)支持環(huán)境構(gòu)建技術(shù)支持環(huán)境4.4.2 4.4.2 并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法58 在汽車設(shè)計(jì)中與供應(yīng)商共同參與設(shè)計(jì)是現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)制造在汽車設(shè)計(jì)中與供應(yīng)商共同參與設(shè)計(jì)是現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)制造的普遍做法。汽車作為一種復(fù)雜的裝配型產(chǎn)品，其零件有的普遍做法。汽車作為一種復(fù)雜的裝配型產(chǎn)品，其零件有上萬個(gè)。如果所有零件都由汽車生產(chǎn)商設(shè)計(jì)制造，其工作上萬個(gè)。如果所有零件都

45、由汽車生產(chǎn)商設(shè)計(jì)制造，其工作量是十分巨大的，也會(huì)延長設(shè)計(jì)周期。量是十分巨大的，也會(huì)延長設(shè)計(jì)周期。 上世紀(jì)上世紀(jì)80年代，美國的汽車生產(chǎn)商忽略了零部件供應(yīng)商的年代，美國的汽車生產(chǎn)商忽略了零部件供應(yīng)商的設(shè)計(jì)能力，沒有將其納入到自己的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。幾乎所有設(shè)計(jì)能力，沒有將其納入到自己的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。幾乎所有的零部件全部自己設(shè)計(jì)，然后交由供應(yīng)商生產(chǎn)制造。的零部件全部自己設(shè)計(jì)，然后交由供應(yīng)商生產(chǎn)制造。 一項(xiàng)研究表明：日本的汽車生產(chǎn)商只設(shè)計(jì)汽車全部零件的一項(xiàng)研究表明：日本的汽車生產(chǎn)商只設(shè)計(jì)汽車全部零件的30%。美國為。美國為81%。日本的汽車生產(chǎn)商。日本的汽車生產(chǎn)商 在汽車整車設(shè)計(jì)的在汽車整車設(shè)計(jì)的早期階段就

46、開始與零部件供應(yīng)商展開合作，將大部分零部早期階段就開始與零部件供應(yīng)商展開合作，將大部分零部件交由供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造。汽車生產(chǎn)商只提出零件的技術(shù)要件交由供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造。汽車生產(chǎn)商只提出零件的技術(shù)要求與交貨期。求與交貨期。 汽車設(shè)計(jì)的并行參與案例汽車設(shè)計(jì)的并行參與案例59 例如，汽車生產(chǎn)商只提出以下要求：例如，汽車生產(chǎn)商只提出以下要求： 設(shè)計(jì)一套制動(dòng)器，可以使設(shè)計(jì)一套制動(dòng)器，可以使1100公斤的汽車從時(shí)速公斤的汽車從時(shí)速100公里公里的行駛狀態(tài)在的行駛狀態(tài)在60米的距離內(nèi)停止；制動(dòng)器的尺寸為：米的距離內(nèi)停止；制動(dòng)器的尺寸為：151525（厘米）；價(jià)格為（厘米）；價(jià)格為40。其余的設(shè)計(jì)工作由供。其余的設(shè)

47、計(jì)工作由供應(yīng)商自行完成。應(yīng)商自行完成。 這種做法可以極大的縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低這種做法可以極大的縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本。設(shè)計(jì)成本。 并行的設(shè)計(jì)思想還可以延伸到汽車的需求分析。例如在設(shè)并行的設(shè)計(jì)思想還可以延伸到汽車的需求分析。例如在設(shè)計(jì)的早期可以邀請(qǐng)顧客參與設(shè)計(jì)過程，傾聽他們對(duì)新產(chǎn)品計(jì)的早期可以邀請(qǐng)顧客參與設(shè)計(jì)過程，傾聽他們對(duì)新產(chǎn)品的建議和意見。的建議和意見。 運(yùn)用并行工程的設(shè)計(jì)方法，日本汽車公司產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)周運(yùn)用并行工程的設(shè)計(jì)方法，日本汽車公司產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)周期只是美國公司的一半，競爭力十分明顯。期只是美國公司的一半，競爭力十分明顯。 汽車設(shè)計(jì)的并行參與案例汽車設(shè)計(jì)

48、的并行參與案例4.4.3 4.4.3 并行工程技術(shù)并行工程技術(shù)1. 虛擬設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì)p面向并行工程的面向并行工程的DFx設(shè)計(jì)模式體現(xiàn)了開發(fā)的集成設(shè)計(jì)模式體現(xiàn)了開發(fā)的集成過程過程pPDM發(fā)展成為發(fā)展成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的集成平臺(tái)系統(tǒng)的集成平臺(tái)pInternet使設(shè)計(jì)集成的范圍更加廣泛使設(shè)計(jì)集成的范圍更加廣泛pSTEP 標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)開發(fā)集成的標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)開發(fā)集成的標(biāo)準(zhǔn)接口DFX是并行的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括是并行的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括:n 面向制造的設(shè)計(jì)面向制造的設(shè)計(jì)(Design for Manufacturing, DFM)、n 面向裝配的設(shè)計(jì)面向裝配的設(shè)計(jì)(Design for Assembly, DFA)、面向質(zhì)量的設(shè)、面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)計(jì)(Design for Quality, DFQ)、n 面向可靠性的設(shè)計(jì)面向可靠性的設(shè)計(jì)(DF Reliability)、n 面向可維修性的設(shè)計(jì)面向可維修性的設(shè)計(jì)(DF Maintainability)n 面向互換