1、第三章第三章 企业研发与生产技术准备企业研发与生产技术准备 第一节第一节 新产品开发与新产品开发与R&D 一、个性化定制的出现 在全球市场的激烈竞争中，企业面对一个变化迅速且无法精确预测的买方市场，致使传统的生产与经营模式对市场剧变的响应越来越迟缓和被动。“一样一件”的产品：品种多，上市时间快，库存削减，采用先进制造和生产组织技术；柔性（Flexilibility）。从企业提供产品的角度来看 企业面临两大方面的变化：产品生产任务的变动 较高的产品生产柔性，如组合柔性、产量柔性、交货期柔性、质量柔性。产品性能变化 较高的产品设计柔性，就是快速开发新产品和改造名产品的能力。因此，加强新产品的研究与
2、开发已经是一项经常性的工作。二、现代企业的研究与开发二、现代企业的研究与开发(一)研究与开发的分类和特征 基础研究：基础研究：目的就是寻求真理、扩展知识；成功率一般很低。应用研究：应用研究：目的是探索新知识应用的可能性，进而发明新事物（如纳米技术、新材料的发明），成功率较高。技术开发研究技术开发研究：将研究成果用于实践，完成新产品、新工艺，使之实用化、商品花，成功率高。二、现代企业的研究与开发二、现代企业的研究与开发(二)各国对RD的投人情况 三、新产品的概念三、新产品的概念 1、全新产品：具有新原理、新技术、新结构、行哦能够以、新材料等特征，与现有任何产品毫无共同之处。2、改进新产品：对现有
3、产品改进性能，提高质量，或求得规格型号的扩展，款式花色的变化而产生的新品种。（同是单缸的，增加不同的功能。）3、换代新产品：适合新用途、满足新需要、在原有产品的基础上，部分地采用新技术、新材料、新元件而制造出来的产品。（如洗衣机、单缸、双缸、全自动）4、本企业新产品：对本企业新，对市场来说并不新，但企业不会完全仿照本市场已有产品，而是在造型、外观、零部件等方面作改动后推向市场。四、产品生命周期与四、产品生命周期与RD五、新产品开发面临的压力五、新产品开发面临的压力新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力。新产品失败可归纳为三个关键原因(1)没有潜在的用户和需求；(2)新产品与当
4、前的需求不匹配，要么不能满足需求，要么功能过剩：(3)在营销方面，特别是在特产品介绍给顾客的相互沟通方面的工作不得力。六、新产品开发的动力模式六、新产品开发的动力模式 1、技术导向型：即从最初的科学探索出发开发新产品，以供给的变化带动需求的产生和变化。2、市场导向型：是按照所谓需求理论方式，从市场需求出发进行新产品开发。3、同行竞争。出于竞争的目的而开展的产品开发。一、企业技术系统的活动一、企业技术系统的活动(一一)产品开发过程产品开发过程 包括产品构思（创意）、产品设计、包括产品构思（创意）、产品设计、工艺设计等一系列活动。工艺设计等一系列活动。产品设计产品设计包括包括总体设计、技术设计、详
5、细设计、工艺设计过程。工艺设计工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。13一、产品构思市场调研顾客建议竞争者产品/服务概念营销部门顾客需求分析员工建议研发部门构思内部来源外部来源q概念生成概念生成 构思具体化构思具体化o形式：产品形式：产品/服务的外形服务的外形o功能：产品功能：产品/服务的操作方式服务的操作方式o目的：产品目的：产品/服务所满足的需求服务所满足的需求o利益：产品利益：产品/服务给顾客带来的好处服务给顾客带来的好处 14q概念筛选概念筛选q可接受性：价值何在？我们想做吗？q可行性：困难程度？我们做得
6、到吗？q风险性：可能发生什么问题？我们愿意承担后果吗？竞争者分析、价格-功能定位、财务分析1516麦当劳的新产品 17二、结构设计 总体设计 技术设计 工作图设计18 19麦当劳的结构设计 肉饼的原料必须由83的肩肉与17的五花肉混制而成；面包的规格在17厘米（指直径），面包中的气泡全部为5毫米 汉堡包从制作到出炉必须有5秒钟；一个汉堡包净重1.8盎司，其中洋葱的重量为0.25盎司；产品制作超过一定的期限（其中汉堡包出炉后的时限为12分钟，薯条炸好后是7分钟），一律不准再卖给顾客；汉堡包饼面上若有人工手压的轻微凹痕，必须丢弃；与汉堡包一起卖出的 可口可乐必须是4三、产品设计过程三、产品设计过程
7、 产品设计过程包括从明确设计任务开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动。（一）总体设计：通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数，概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果分析。（二)技术设计：将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和持术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。(三)工作图设计：根据技术设汁阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。产品设计过程产品设计过程22三、工艺设计过程 工艺设
8、计是指按产品设计要求，安排或规划出把原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明产品图纸的工艺分析和审查拟定工艺方案编制工艺规程工艺装备的设计和制造2324 25 26(二)企业技术系统的构成二、产品开发对生产过程成本的影响二、产品开发对生产过程成本的影响 二、产品开发对生产过程成本的影响二、产品开发对生产过程成本的影响二、产品开发对生产过程成本的影响二、产品开发对生产过程成本的影响四、工艺过程设计的基本内容四、工艺过程设计的基本内容 工艺过程设计的程序(一)产品图纸的工艺分析和审查(二)拟定工艺方案(三)编制工艺规程(四)工艺装备的设计与制造工艺过程设计的程序
9、工艺过程设计的程序 五、产品设计的原则和绩效评价五、产品设计的原则和绩效评价 产品设计和选择应该遵循以下几条原则 1设计用户需要的产品(服务)。2设计出制造性强的产品 3设计强壮性强的产品(服务)。4设计绿色产品(考虑环保要求)。新产品开发的案例我把温暖印给你：1 2 3 4第三节 生产流程设计与选择 一、生产流程分类一、生产流程分类(一一)按产品按产品(Productfocused)进行的生产进行的生产流程流程 福特T型车流水线 1 2(二)按加工路线(Processfocused)进行的生产流程(三)按项目(Project进行的生产流程 三种基本生产流程的比较三种基本生产流程的比较37 3
10、8 二、生产流程的选择二、生产流程的选择产品产品生产流程矩阵生产流程矩阵产品产品生产流程矩阵得到广泛应用生产流程矩阵得到广泛应用其一，根据产品结构性质，沿对角线选择和配置生产流程，可以达到最好的技术经济性。其二，那种传统的根据市场需求变化仅仅调整产品结构的战略，往往不能达到预期目标，因为它忽视了同步调整生产流程的重要性。三、影响生产流程设计的主要因素三、影响生产流程设计的主要因素(一)产品服务需求性质 麦当劳的生产流程(二)自制外购决策(三)生产柔性 柔性生产线(四)产品服务质量水平(五)接触顾客的程度麦当劳的生产流程 点膳 原材料 烹饪 在制品 装配 供应麦当劳的生产流程1、点膳：记录点膳、
11、收银和提供食品等任务合而为一；麦当劳的菜谱很简单，一般只有9类(而原来有25类之多)食品左右，每类按量或品类分成23规格；提供套餐、协助顾客点菜（对一个顾客只推荐一次）；这样，顾客就不需要花很多时间去选择，节约了顾客选择的时间。麦当劳的生产流程2、收银：收银员在收银过程必须清晰地说出顾客交付的金额；找零过程中还必须清晰地说出交付给顾客的金额；将5元和10元的钞票一一摆放，让顾客清点；当某个收银员出现空闲时，应该向在其他收银台前排队的顾客大声说：“先生女士，请到这边来”，以提高顾客排队的效率；找零后，收银员还要及时提供顾客所点的食品和饮料。麦当劳的生产流程3、供应：员工在食品供应时都应该带小跑，
12、以提高行动的速度；麦当劳对饮料都加了塑料盖、对食品加了纸盒；对供应设备进行了改革；在食品供应方面，通过工艺改进，只需要将半成品加热(主要是高温油炸的方式)即可，大大地提高了食品的生产速度，而且顾客还能拿到刚出锅略微发烫的食品。麦当劳的生产流程4、消费：不提供筷子、叉子、调羹等就餐辅助工具，所有固体食品都是通过手来抓取，饮料使用吸管(吸管的管径往往较粗)；麦当劳的座位和餐桌往往偏小，不宜久坐；使用小型餐桌，最多配给24个座位（将那些消费时间很长的潜在消费者排除在顾客之外）；小的座位和餐桌也提高了有效营业面积；专门为外带服务的饮料提供专门设计过的塑料袋，方便顾客携带和使用。麦当劳的生产流程5、清洁
13、：大量使用纸质、塑料等一次性餐具，在清洁顾客留下的餐巾纸、吸管、可乐杯、纸杯时，只需要将这些餐具倒在垃圾桶里即可；制定了员工要随手清洁的规定，任何人在任何岗位都要顺手将周边的岗位用抹布抹扫干净，油渍等废弃物不容易沉积，经过多次清洁，也很容易打扫；有多种配方的清洁液，针对不同的污渍采取不同的清洁液进行清洁。柔性生产线的构成 自动加工系统自动加工系统 自动加工系统，指以成组技术为基础，把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似，材料相同，工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。物流物流系统系统 物流系统，指由多种运输装置构成，如传送带、轨道一转盘以及机械手等，完成工件
14、、刀具等的供给与传送的系统，它是柔性生产线主要的组成部分。柔性生产线的构成 信息系统信息系统 信息系统，指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈，并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等)，对机床或运输设备实行分级控制的系统。软件系统软件系统 软件系统，指保证柔性生产线用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。柔性生产线适合于年产量1000100,000件之间的中小批量生产。柔性生产线的优点 第一，设备利用率高。一组机床编入柔性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。第二，在制品减少80%左右。第三，生产能力相对稳
15、定。自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。第四，产品质量高。零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度嵩，加工形式稳定。柔性生产线的优点 第五，运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。第六，产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。四、生产流程选择决策四、生产流程选择决策（一）分析品种、产量选择方案（二）对方案进行成
16、本分析543、运用“经营杠杆”进行经济分析EP2产量对象式成组生产单元销售收入 费用 不同生产流程方案的经营杠杆不同生产流程方案的经营杠杆EPEP155经营杠杆就是成本函数和销售收入之间的夹角，夹角小，经济杠杆作用小，利润或亏损的变化小。（1）大于盈亏平衡产量后，经营杠杆作用越大，从市场系统获得的长期收益越大（2）小于盈亏平衡产量后，经营杠杆作用越大，从市场系统获得的长期损失越大（3）当预测的不确定性高时，应采用经营杠杆较小的生产经营方式（即采用柔性大的生产方式）56一、串行的产品设计方法一、串行的产品设计方法需求结构设计工艺设计制造（a）串行过程第四节 并行工程2、串行设计的弊端1、串行开发
17、流程（4）产品设计阶段，工艺、制造人员不能加入，不能及早发现缺陷，费用高（1）部门之间缺乏协调、互相不理解。（2）时间长。（3）设计的产品不能满足顾客需求，制造性、装配性差。传统产品开发模式58二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法（b）并行过程1、并行工程的定义 并行工程是对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。并行过程见图b：59 2 2、产品设计时要考虑的因素、产品设计时要考虑的因素 并行工程力图从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的所有因素。并行工程力图从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的所有因素。各因素见下表：各因素见下表：过程过程需
18、求阶段需求阶段设计阶段设计阶段制造阶段制造阶段营销阶段营销阶段使用阶段使用阶段终止阶段终止阶段应考虑的应考虑的因素因素顾客需求顾客需求降低成本降低成本易制造易制造竞争力竞争力（低成本、（低成本、标新立异）标新立异）可靠性可靠性环境保护环境保护可维护性可维护性产品功能产品功能提高效率提高效率易装配易装配操作简便操作简便二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法603、并行工程的主要思想二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法（1）设计的同时考虑产品生命周期的所有因素，作为设计结果，同时产生产品设计规格和相应的制造工艺及生产准备文件。（2）产品设计过程中各活动并行交叉进行。（3）与产品生命周
19、期有关的不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实现生命周期中所有因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在设计中的集成。614 4、并行的产品开发流程、并行的产品开发流程 见图：见图：概念设计结构概念方案工艺概念方案初步设计产品初步方案工艺初步方案详细设计产品详细方案工艺详细方案二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法625、并行设计的特点二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法（1）各设计阶段的划分只标志着产品和设计的粒度和清晰度。粒度-指设计人员在设计过程中所考虑和处理问题要素的大小；清晰度-指表明设计对象在相应粒度水平上的确定程度的度量。（2）产品设计过程和产品信息模型经历着从
20、定性到定量、从模糊到清晰渐进演化。设计向前循环一次，粒度减少，信息清晰度增加。（3）产品设计过程和工艺设计过程不是顺序进行，而是并行展开，同时进行。63（1 1）过程重构，建立集成的、并行的产品开发过程。）过程重构，建立集成的、并行的产品开发过程。（2 2）组织的重构，建立跨部门、跨专业的开发小组。）组织的重构，建立跨部门、跨专业的开发小组。（3 3）采取必要的措施。见表：）采取必要的措施。见表：阶段需求阶段设计阶段制造阶段营销阶段使用阶段终止阶段措施顾客参与质量功能部署CAD/CAPPVRP、GTDFM/DFA价值工程工业工程绿色制造二、并行的产品设计方法二、并行的产品设计方法6、实施并行工程需要做的变革64三、并行工程的人员构成三、并行工程的人员构成开发小组质量人员设计人员装配人员营销人员环保人员供应人员顾客创造人员
