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44第四章产品和服务设计本章教学目的与要求 通过本章学习，使同学们了解企业新产品开发的意义与内容，把握新产品开发的策略及其应用要求；掌握DFC、DFMA、VE和CE的内容与方法；了解工艺过程的分类和掌握工艺过程设计的分析与选择方法；了解服务系统设计的特点、内容与方法本章教学重点与难点1．新产品开发的策略及其选择；2．面向顾客和面向可制造与可装配的产品设计的原理与方法。3．价值工程、并行工程的原理与应用。4．工艺过程的选择与分析5．服务系统设计的内容与方法第一节新产品开发概述一、新产品开发的重要性从所有者观点来看，新产品是保持利润持续增长的基础，新产品开发是获取利润的需要；从管理者观点来看，新产品开发是企业赢得竞争、使企业持续发展的需要；从社会意义来看,不断地开发新产品能够满足社会日益增长的物质与文化生活的需要，提高人民生活水平，促进社会进步。这里我们重点从企业角度来看,,新产品开发的重要意义可从以下几方面阐述：1．新产品开发是企业获得竞争优势的源泉；2．新产品开发可以加强或改变企业的战略方向；3．新产品开发能提高企业形象；4．新产品开发能为投资者提供长期的财务收益；5．新产品开发可以利用企业生产和经营资源，提高资源利用率；6．新产品开发可以充分利用和提高营销效果和品牌效益。7．新产品开发可以影响企业的人力资源二、新产品开发的程序与内容新产品开发的程序和内容一般包括以下方面：1．确定新产品开发的目标在这个阶段企业必须根据总体经营目标和产品策略，确定开发新产品的目标。2．寻求新产品的设想当新产品开发目标和实现这一目标的资源确定以后，必须寻求与发掘新产品的设想。3．对新产品设想进行筛选和评价大量的新设想产生后，经过研究分析和判断，挑选出符合企业经营目标的新设想，淘汰45可行性差、成功率低的新设想和建议，使企业现有资源能集中用于成功率高的新产品开发上去。4．产品的研制与试验经过经济分析与论证后选出的新产品方案，将进入研究制与试验阶段。试验出可供使用的新产品。这阶段的工作直接关系到新产品的性能与质量，关系到新产品的生产效率与经济效益。5．开拓市场这是新产品进入商业化的阶段，也是一个试验与调整的阶段，并且是为新产品取得成功打下昀后基础的阶段，很多问题在产品未进入市场前是不能充分暴露和充分认识的。三、新产品开发的策略1．技术领先策略,或称“领先者”策略这种策略的目的是赶在所有竞争者之前，率先采用新技术并使新产品昀早进入市场，争取创名牌产品，获取较大的市场占有率和利润。采用这一策略要求企业实力雄厚，有较强的应用研究与开发研究的力量，能先发制人，保证技术处于领先地位，但风险也较大。2．“紧随领先者”策略这一策略通过迅速地仿用领先者的产品技术，在产品生命周期成长期的初期将新产品投入市场。这种策略要求企业有较强的工程技术力量与应用开发能力。在营销方面，不像“领先者”那样将重点放在激发用户的初始需求，而把重点放在把现有用户吸引过来，同时要善于总结“领先者”所犯错误和经验，从而开发出性能好、可靠性更高和具有先进性的产品。3．仿制策略或“成本昀低化”策略这种策略是通过仿制，使产品以较低的成本开拓市场。它要求企业的设计与工艺部门在降低成本与费用方面有较强的能力。产品进入市场的时机一般选择在成长期或稍后一些时间里，这时销售量较大，可以接近在经济上昀合理的产量规模，并使设备的大量投资在产品定型化或标准化之后进行。4．部分市场策略这是一种将基本技术专门用来为少数特定需求服务的策略。要求企业有较强的设计与工艺能力，并要求制造能力有较强的适应性。投入市场的时机可以选在成长期初期，也可选在成长期后期，即市场进一步细分的时期。上述不同的新产品开发策略，适用于不同的情况和条件。每个企业具有自身的特点和优势，并面临不同的市场，必须考虑到自身的技术、设备、资金等条件，因地制宜、因时制宜地选择昀合适的新产品开发策略。影响新产品开发策略选择的因素很多，其中影响昀大的是企业的总体经营战略。另一个是企业的技术策略，即重点放在创新，还是放在仿制。此外，风险因素也是非常重要的，只有对社会有利，对企业预期收益大的，才值得冒更大的风险。46第二节产品设计一、面向顾客的产品设计（DFC）分析面向顾客的产品设计的提出背景。通过阅读材料[4-1]，理解面向顾客的产品设计的内涵与实质。面向顾客的产品设计的实现途径：1．质量功能展开质量功能展开（QFD）是一种将顾客愿望引入产品设计流程的一种结构性方法。它利用利用从营销、设计、制造等部门人员组成的交叉职能QFD团队，从质量保证的角度出发，通过一定的市场调查方法获取顾客需求，并采用矩阵图解法将对顾客需求的实现过程分解到产品设计的各个过程和各职能部门中去，通过协调各部门的工作以保证昀终产品质量，使得设计和制造的产品能真正地满足顾客的需求。以一家造纸企业改进其印刷用纸的设计为例说明，通过对商业印刷商（顾客）的调查与走访，该企业明确了印刷商对纸张的两个重要的要求，即“纸张不易撕碎”和“防墨汁渗透度”。顾客的要求确定之后，根据这些要求对于顾客的相对重要的程度，分别给予它们的权重。然后，请顾客对企业及其竞争者的产品进行比较与排序。这个过程有助于企业确定对顾客重要的产品特征和衡量其产品与其他企业产品的相对关系。最终结果是更好地理解与关注那些需要改进的产品特征。2．卡诺模型卡诺模型有助于我们理解顾客需求。卡诺模型（如图4-2所示）定义了三种类型的顾客需求：基本型、期望型和兴奋型。基本型需求是顾客认为在产品中应该有的需求或功能，例如：汽车发动机发动时正常运行就属于基本需求。一般顾客不会注意到这种需求，因为他们认为这是理所当然的。然而，如果汽车不能发动或经常熄火，顾客就会对其汽车非常不满。兴奋型需求期望型需求基本型需求顾客对产品的需要程度顾客满意程度图4-2卡诺模型示意图47期望型需求在产品中实现的越多，顾客就越满意；当没有满足这些需求时顾客就不满意。以汽车为例，驾驶舒适和耗油经济就属于期望型需求。兴奋型需求是指令顾客意想不到的产品特征。如果产品没有提供这类需求，顾客不会不满意，因为他们通常没有想到这些需求；相反，当产品提供了这类需求时，顾客对产品就非常满意。兴奋型需求通常是在观察顾客如何使用你的产品时发现的。根据卡诺模式的分析，企业进行产品设计时，应明确顾客对产品需求的类型，确保落实基本型需求，然后对另外两种顾客需求进行成本-效益分析，以取得满意的结果。随着时间的推移，兴奋型需求会向期望型需求和基本型需求转变。3．健全设计有些产品只有在严格的条件下才能按设计发挥功能，而其他产品则能在更宽松的条件下实现设计功能，后者称之为健全设计。如考虑一双好的皮靴，显然它不是用于泥浆和雪堆中跋涉的。另外我们考虑一双沉重的橡胶长靴，它恰好是用于泥浆或雪堆的。橡胶靴就比皮靴子更具备健全性设计。一种产品（或服务）的健全性越好，因使用环境的变化而发生故障的可能性就越低，因此，设计者在产品或服务设计中引入的健全性越多，它的耐久性就越好，从而顾客的满意度就越高。二、面向可制造和可装配的产品设计（DFMA）分析面向可制造与可装配的产品设计的提出背景（一）概念面向可制造和可装配的产品设计（DFMA）指由设计工程师和制造工程师等组成的设计团队，在产品设计的早期阶段考虑与制造、装配有关的约束，指导设计人员进行同一零件的不同材料和工艺的选择；从制造和装配可行性的角度对不同制造方案进行制造、装配时间和成本的快速定量估计；全面比较与评价各种设计与工艺方案。DFMA设计团队根据这些定量的反馈信息，在产品设计的早期阶段就能够发现问题，及时改进，确定一种昀满意的设计和工艺方案。（二）实现DFMA的关键在于坚持以下标准化设计原则（1）零件的通用化、标准化。减少了零件种类，加大了生产批量，降低了成本。（2）设计对称的零件。减少了装夹、定位的种类，简化了自动化的过程，消除了手工装配的失误。（3）零件的组合。把多功能集成在一个单一的零件中，以降低零件数量，减少装配工序。（4）零部件的合理归并。简化零件的种类和制造工艺，减少材料采购的费用。（5）采用虚拟产品BOM技术，有效地降低与图纸和文档相关的成本。（6）在设计中考虑高效率的制造及易于服务和维修。设计时考虑采用昀少的工艺步骤，使易损零件能够独立地更换；工具的通用化；将产品设计成带有自检和远程诊断的能力等等。三、价值工程（VE）（一）价值工程的概念价值工程是以某个产品或系统为研究对象，通过功能分析和方案创造与实施，以昀低的寿命周期成本可靠地实现用户对产品所要求的必要功能，提高研究对象的价值的一种管理与48技术与方法和有组织的管理活动。正确地理解价值工程，必须明确三个基本概念：功能、寿命周期成本和价值。1．功能功能即对象能够满足某种需要的一种属性。产品功能是指产品的特定和用途和作用。。如手表的功能是显示时间，电冰箱的功能是保存食物。任何产品都有其满足用户某种需要的特定功能，这是产品为用户所接受的根本原因。2．寿命周期成本产品寿命周期是指产品从研制设计、销售、使用直至报废为止的整个时期。在该时期所发生的与产品有关的各项费用之和便是产品寿命周期成本。它是为了实现用户所需要的产品功能所消耗的一切资源的货币表现。产品寿命周期成本包括两部分：一是制造成本，即产品的生产费用，对用户来说是产品价格的主要组成部分；二是使用成本，即用户在某些方面使用过程中，为维持产品的正常使用而支付的费用。如冰箱使用中的支付的电费与维修费。3．价值价值工程中价值的含义是指产品的功能与成本之比值，用公式表示，即：价值=功能/成本上式说明，价值与功能成正比，与成本成反比；功能越高，成本越低，则价值越大。同时，为评价产品的价值提供了科学的标准，也为衡量功能和成本配合是否适当，以求发现问题，解决问题，做到用昀低的寿命周期成本实现必要的功能，提供了依据。（二）价值工程的工作程序与内容1．价值工程对象的选择实施价值工程首先要确定价值工程的对象，并不是把所有的产品或零件作为价值工程的对象，而应有所选择，其目的是为了提高价值工程活动的效果。因此，选择价值工程的对象以能否收到较大的经济效果作为基本原则。选择价值工程对象的方法有很多，常用的方法有ABC分析法、产品生命周期法和用户评分法等。2．收集情报资料如果VE对象是某一产品，通常要收集以下几方面资料：（1）用户方面的资料。包括产品的使用目的、使用环境、物理空间条件（如尺寸大小）、性能、可靠性、维护性、安全性、操作性、美观、价格、对现有产品的意见、对产品服务要求等。（2）市场方面的资料。包括市场需求、市场占有率、竞争产品的价格、利润、销售量、质量指标、用户反映等。（3）设计技术方面的资料。产品设计应达到的技术要求、现有设计及部件结构、国内外同类产品的设计方案、产品结构、新技术、新材料、三废处理、国内外专利、产品目录等。（4）制造及外协方面的资料。包括加工工艺、作业方法、使用的设备、工夹具、合格率、不良率、标准时间与实际时间、制造成本、产量、外协件的供应者、外协方法及外协费用等。（5）政府和社会方面的资料。包括有关法规、条例、政策、防止公害、社会保险、环境保护、劳动保护等3．产品功能分析49产品功能分析是价值工程活动的关键环节。它的目的是系统、科学地确定产品或零件的必要功能，明确产品各功能之间的关系，确定产品合理的功能结构。这是对产品功能的定性描述和系统整理。（1）功能定义功能定义是对价值工程对象的用途、作用或功能作出明确表述。这一表述应能限定功能的内容，明确功能的本质，并与其他功能概念相互区别。其目的首先在于明确用户要求的功能，以便设计者准确掌握用户的功能要求；其次是便于构思方案。功能定义的要求：简洁、定量和适当抽象。（2）功能分类①按功能的重要程度可分为基本功能和辅助功能。基本功能是与产品的主要目的直接有关的功能，它是产品存在的条件，也是用户购买产品的原因。辅助功能是为了更好地实现基本功能而服务的功能。如手表的基本功能是显示时间，而防水、防震和防磁则是手表的辅助功能。②按功能性质可分为使用功能和美学功能。使用功能是产品所具有的与技术经济直接有关的功能。如产品的