生产运营管理第3章产品、服务设计和技术选择

生产运营管理24朱桂平422.3.2产品/服务的选择、开发与设计产品/服务的选择市场需求的不确定性外部需求与内部能力之间的关系原材料、外购件的供应企业内部各部门工作目标上的差别32.3.2产品/服务的选择、开发与设计（续）产品/服务的开发与设计策略做跟随者还是领导者自己设计还是外包设计花钱买技术或专利做基础研究还是应用研究42.3.3生产运营系统的设计生产运营系统的设计对生产运营系统的运行有先天性的影响，它是企业战略决策的一个重要内容，也是实施企业战略的重要步骤。生产运营系统的设计有4方面的策略:即选址、设施布置、岗位设计、工作考核和报酬。供应链的构成。其中，生产/服务过程的设计十分重要5生产过程设计（ProductionProcessDesign），或称生产流程设计。就是根据产品或服务的特点，详细描述生产过程的具体步骤。根据生产类型的不同，生产流程有三种基本类型：按产品进行的生产流程按加工路线进行的生产流程按项目进行的生产流程2.3.3生产运营系统的设计（续）62.3.3生产运营系统的设计（续）按产品进行的生产流程按产品/服务形成过程的要求组织设备，形成流水般的连续过程，又称为流水线（FlowLine）。这种形式适用于大量大批生产类型按工艺特点的生产流程面对多品种产品或服务，只能将完成相同工艺的设备组织到一起。又称作工艺专业化形式，适用于多品种中小批量或单件生产类型按项目进行的生产流程项目是一次性的，且不重复。72.3.4生产运营战略的类型生产率战略响应性战略混合战略8一、生产率战略生产率战略以提高生产运营系统的生产率为关键目标，将高生产率作为生产运营系统的优势竞争能力。9生产率战略的实质在于不断追求生产运营系统的规模经济性，即单位产品成本随生产运营系统规模的增加而下降的技术经济特性，故生产率战略一般对应于大量大批生产运营系统。10生产率战略的实质系统采用高效率的专用设备和专用工艺装备，按对象专业化原则进行布置，以生产线和流水线的形式组织生产运营，从而提高了工作地的专业化程度，保证了生产运营效率。11二、响应性战略响应性战略以提高生产运营系统的响应能力为关键目标，将快速响应作为生产运营系统的优势竞争能力。12响应性战略的实质在于追求特色和差异，一般对应于单件小批生产运营系统。该系统采用通用设备和工艺装备，按工艺专业化原则进行设备布置，从而能适应用户不同要求的产品生产及运营。13途径实行产品多样化建立与用户密切接触和沟通的机制选择较高的生产运营能力和库存水平14三、混合战略混合战略在创建生产运营系统时，把提高生产率和响应性共同作为目标，追求在生产率和响应性上具有全面超越竞争对手的优势。15混合战略的目标是为了同时提高生产运营系统的生产率和响应性，所对应的生产运营系统为世界制造系统，CIMS，JIT为其代表。16聚焦核心能力企业的核心能力是企业独有的对企业竞争优势要素的获取能力消除业务流程中对企业成功无关紧要的活动。非关键程序、非关键产品外包出去17案例：格兰仕的成本领先战略背景总体战略竞争战略职能战略33岁的拉里.沃特斯是来自加州圣佩德罗市德卡车驾驶员。1982年的一天，他坐在后院的草坪椅上，但是一会儿，他的此次飞行就被记入了历史。他将42个气象气球系在椅子上，手握弹子枪，割断了他与地面连接的绳索。他在16000英尺的高空待了两个小时，然后用弹子枪把气球打破，开始降落。这次冒险行动耗尽了沃特斯的所有积蓄。在此之前，他从未尝试过任何冒险行动。第三章产品/服务设计和技术选择3.1引言3.2产品研究与开发管理3.3生产流程设计与选择3.4并行工程：产品开发组织的新方法3.5计算机技术在产品设计中的运用创新能力是企业和国家竞争优势的真正来源“每个组织都需要一种核心能力：创新”彼得·德鲁克“高层经理人真正需要的信息”(Theinformationexecutivesreallyneed)《哈佛商业评论》1995年1－2月刊，pp.54-62“鼠标现象”揭示了电子信息产业中自主创新能力的重要性。倪光南说，美国罗技公司无线鼠标生产链中的利益分配是这样的：一只销售价40美元的无线鼠标，其中有15美元归于分销商和零售商，13美元给零部件供应商，3美元给在中国苏州的装配厂，剩下8美元留给自己。从这个利益分配链上可以看到，罗技公司450名员工的薪水永远要超过苏州那家装配厂4000名职工的薪水。也就是说，靠简单装配所分享的利益是最少的。而反映鼠标核心价值的芯片制造技术，是来自零部件供应商，这部分的价值就明显体现了自主创新的价值。类似这种体现自主创新价值的利益分配，被称为“鼠标现象”。倪光南说，目前我国企业自主创新能力尚显薄弱，这主要表现为专利技术少，研发投入小。3.1引言经济发展、技术进步和需求多样化，要求企业能对不断变化的市场做出快速反应，源源不断地开发出满足用户需求的、定制的“个性化产品”去占领市场以赢得竞争，市场竞争也主要围绕新产品的竞争而展开。21世纪企业面临环境的主要特征信息爆炸的压力技术进步越来越快高新技术的使用范围越来越大市场和劳务竞争全球化产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求全球性技术支持和售后服务用户的要求越来越苛刻现代企业的研究与开发研究与开发的分类和特征基础研究应用研究技术开发目的寻求真理,扩广知识探讨新知识应用的可能性将研究成果应用于生产实践性质探求发现新事物,新规律发明新事物完成新产品,新工艺,使之实用化,商品化内容发现新事物,新现象探求基础研究应用的可能性运用基础研究,应用研究成果从事产品设计,产品试制,工艺改进成果论文论文或专利专利设计书,图纸,样品成功成功率低成功率较高成功率大经费较少费用较大,控制松费用大,控制严人员理论水平高,基础雄厚的科学家创造能力强,应用能力强的发明家知识和经验丰富,动手能力强的技术专家管理原则尊重科学家意见,支持个人成果,采用同行评议尊重集体意见,支持研究组织在适当事作出评价尊重和支持团体合作计划自由度大,没有严格的指标和期限弹性,有战略方向,期限较长硬性,有明确目标,较短期限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。格雷格A.史蒂文斯（GregA.Stevens）和詹姆斯·伯利（JamesBurley）调查统计后提出：3000个新产品的原始想法，只有1个能成功。阿尔巴拉（Albala）在总结以往研究的基础上，指出新产品开发的死亡率为98.2%。初期项目中只有2%可以进入市场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）新产品与当前的需求不匹配（3）营销工作不得力新产品开发的动力：（1）技术推动（2）市场牵引（3）同行竞争了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产品在研究与开发过程中的管理水平，是新产品开发的关键。3.2产品研究与开发管理产品开发过程一般产品开发过程由以下阶段构成:需求分析产品构思可行性论证结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）工艺设计需求分析结构设计协调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干预指令协调结果工艺计划中间结果中间结果干预指令产品设计过程描述产品开发对生产过程成本的影响产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大，它几乎占用了60%的开发时间，决定了70%的成本。根据管理学中ABC分类思想，企业技术活动是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。技术活动的过程技术分系统是企业系统中的一个重要的组成部分，技术活动包括新产品开发中的产品设计阶段的结构设计和工艺设计活动。产品设计阶段的活动，是一个从产品的构思到产品结构、产品制造工艺的信息转换过程。它可以形象地描述为信息在顾客域、功能域、物理域之间连续的变换过程。需求环境功能需求设计参数结构设计过程工艺需求工艺变量工艺设计过程生产指令生产过程顾客域功能域物理域制造域生产活动技术活动技术活动过程分析结构设计过程产品结构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。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。产品设计一般分为总体设计、技术设计、工作图设计三个阶段。结构设计过程市场需求分析工作图设计结构设计优化设计三维几何造型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修改总体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYYCAD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、进行产品设计方案的经济效果的分析。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技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。工作图设计根据技术设计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。工艺设计过程的基本内容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。工艺设计过程是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以改进产品设计；另一方法作为生产的依据。工艺过程设计的内容产品图纸的工艺分析和审查拟订工艺方案编制工艺规程工艺装备的设计与制造决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图产品设计的原则和绩效评价产品设计和选择应该遵循的原则：设计用户需要的产品（服务）设计可制造性（Manufacturability）强的产品设计鲁棒性（Robustness）强的产品设计绿色产品（考虑环保要求）产品开发绩效评价指标绩效指标度量对竞争力的影响上市时间•新产品引入频率•从新产品构思到上市的时间•构思数量和最终成功数量•实际效果与计划效果的差异•来自新产品的销售比例•顾客/竞争对手的响应时间•设计的质量－接近市场的程度•项目的频率－模型的寿命生产率•每一个项目的研究发展周期•每一个项目的材料及工具费用•实际与计划的差异•项目数量－新产品设计与开发的频率•项目的频率－开发的经济性质量•舒适度－使用的可靠性•设计质量－绩效和用户的满意度•生产质量－工产和车间的反映•信誉－用户的忠诚度•对用户的相对吸引力－市场份额•利润率生产运营管理24朱桂平53.3生产流程设计与选择生产流程分类按产品（product-focused）进行的生产流程，又叫对象专业化形式。按加工路线（process-focused）进行的生产流程，又叫工艺专业化形式。按项目（project）进行的生产流程。不同生产流程的特征比较特征标记对象专业化工艺专业化项目型产品订货类型产品流程产品变化程度市场类型产量批量较大流水型低大批量高成批生产跳跃型高顾客化生产中等单件、单项定制无很高单一化生产单件生产劳动者技能要求任务类型工资低重复性低高没有固定形式高高没有固定形式高资本投资库存设备高低专用设备中等高通用设备低中等通用设备目标柔性成本质量按期交货程度低低均匀一致高中等中等变化更多中等高高变化更多低计划与控制生产控制质量控制库存控制容易容易容易困难困难困难困难困难困难产品－流程矩阵生产流程产品顾客化多品种品种较多标准化大量生（低产量）（中低产量）（中批生产）（大量生产）高柔性单位成本低项目型生产单件生产成批生产大量生产连续生产航空航天工业装备机床工具特殊化工产品/药品电子电器汽车轮胎和橡胶钢铁产品普通化工产品/药品造纸容器制造酿酒石油钢铁林产品影响生产流程设计的主要因素产品/服务需求性质自制-外购决策生产柔性产品/服务质量水平接触顾客的程度生产流程选择决策品种-产量变化与生产单位形式的关系对象专业化形式大量生产对象专业化形式批量生产成组生产单元工艺专业化形式批量品种以图中的数字为例，生产同一种产品的对象式系统投资额为225万元，成组生产单元为111万元，工艺式为