第4章产品的开发设计和工艺管理

1第4章产品的开发设计和工艺管理21.什么是新产品？新产品可分为哪几种？2.新产品开发的动力模式分几种？3.产品开发有哪几个基本步骤？4.说明新产品设计的程序和内容。5.说明标准化、系列化、通用化的内容。6.说明生产工艺管理的内容和程序。7.新产品试制的程序一般包括哪几个阶段?本章重点3新产品开发面临的压力：1.新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。2.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。3.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。4.新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求。5.原则:技术与市场匹配。3000原始想法300提议125立项9项开发4项重大1.7启动1成功1234567**产品死亡率：98.2%44.1新产品的开发4.1.1新产品的概念和发展方向1.新产品的概念新产品应在产品性能、材料、和技术性能等方面（或仅一方面）具有先进性和独创性，或优于老产品。新产品分类：（1）全新产品；（2）改进新产品；（3）换代新产品；（4）本企业新产品。52.新产品的发展方向（1）多能化扩大同一产品的功能和使用范围。例如，手机、mp3和U盘组合。（2）复合化把功能上相互有关联的不同单体产品发展为复合产品。例如，洗衣机和干燥机的一体化，组合音响。（3）微型化缩小产品的体积例如，笔记本电脑，随声听。（4）简化例如，隐形眼镜。64.1.2新产品开发的动力模式1.技术推动型：是指按照被称为原始理论（seedtheory）的方式进行新产品开发，也就是说从最初的科学探索出发开发新产品。技术推动型的产品也被称为产品导向型（productionoriented）产品，是以“技术→生产→市场”的模式出现，即“将研究结果推向市场”7技术推动型（一元型）投放市场技术进步的推动研究与发展生产工程营销8技术推动型的产品，即功能、效用方面的变革，它所对应的是产品核心层或有形层的变革。92.市场导向型：是按照所谓需求理论（needtheory）方式，从市场需求出发进行新产品开发。这种被称为市场导向型（salesoriented）产品，是以“市场→研究与开发→生产→市场”的模式出现，即“把市场需求带入研究”。10市场拉动型（一元型）投放市场市场需求的拉动研究与发展生产工程营销11市场导向型产品，即性能和质量并无显著变化，只因采用新的营销方式或产品进入新的市场域使用户得到新的满足的产品，它所对应的是产品无形层的变革。12新需求社会与市场拉动新思想研究与发展原样/样品制造营销市场新技术技术发展的推动技术推动与市场拉动综合模型（二元型）项目美国英国科学技术推动22%27%市场需求推动47%48%混合推动31%25%技术创新的动力134.1.3新产品开发策略1.从消费者需求出发2.从挖掘产品功能出发3.从提高新产品竞争力出发144.1.4新产品开发方式和开发步骤1创意2筛选3产品概念形成和检验4经营分析5产品发展7商业推广1、创意收集信息思维开发构想经验思维，形象思维，逻辑思维，创造性思维6试销15开发构想为创意的结果新产品开发部门，实验室，企业管理人员，顾客，销售渠道成员，广告代理商，竞争对手，刊物、研究报告等。来源162、筛选将众多创意进行挑选的过程创意是否符合企业的利润、销售、商誉目标；企业的人力、财力、技术、设备、能源是否支持。原则173、产品概念的形成及检验该步骤将创意后选定的几个方案变成具体的方案而后检验（1）初步设计（2）根据创意，制作模型18形成产品概念的方法用设计图纸及文字说明方案请各类消费者评价本产品是否有发展前途检验的方法转下一步经营分析Y放弃N194、经营分析将方案进行评价比较（社会、经济、技术方面，当盈利水平高消费者满意则转下一步产品发展205、产品发展本步将新产品方案转化为实体样品，需完成二内容：工程部外型设计分析材料选择与加工工艺分析价值分析可参考价值工程销售部包装、厂牌、商标设计，颜色设计确定21试销结果良好全面上市结果平平再次试销修改上市停止上市结果不佳再次试销修改再上市6、试销227、商业性投产解决的问题投产步骤一次性投入，建多条生产线分批投入，逐步扩大。投入时间季节有影响，考虑好季节投放代替旧产品，应以老产品库存确定。注意：不能无限等待，否则良机失去投入地区按逐步扩大的原则（先选一个成熟市场）234.2新产品的设计4.2.1新产品设计的重要性产品的可靠性；控制成本；控制质量。24产品开发的时间构成据统计，产品设计时间占产品开发时间的近55-60%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。产品开发时间100%设计时间55%制造22%装配23%25产品成本的决定一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%以下(如图)。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段制造阶段材料采购其它阶段费用成本的决定因素实际成本消耗26此外：•产品制造效率的70%—80%是在设计和工艺阶段决定的；•所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计和工艺。结论企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。尤其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55-60%的开发时间，决定了70%的成本。因此，根据管理学中的ABC分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计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。274.2.2新产品设计的程序和内容设计的程序：编制设计任务书、技术设计和工作图设计，称为“三段设计”。1.设计任务书又称“技术任务书”，是设计的基础文件。编制设计任务书的主要任务是对新产品进行选型，确定最佳设计方案…282.技术设计主要任务是根据批准的设计任务书，确定新产品的具体结构、技术条件、技术经济指标和零部件结构、尺寸等。3.工作图设计主要任务是设计和绘制加工制造所需要的全套文件和使用的技术文件。294.2.3设计工作与标准化、系列化、通用化1.标准化标准化是：指产品标准和零部件标准。产品标准是为某一类产品或某一种产品的型式、尺寸、主要性能参数、质量指标、检验方法以至包装、贮存、运输、使用、维修等方面所制订的标准。零部件标准是对通用程度高，或需要量大的零部件规定的标准。标准化系数=标准件/零件总数302.系列化系列化是标准化的高级形式。它通过对同一类产品发展规律的分析研究，经过全面的技术经济比较，将产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出合理的安排与计划。系列化工作的内容有以下三个方面(了解）：（1）制订产品基本参数系列①选择主参数的基本参数②确定主参数和基本参数的上下限。31③确定参数系列（3种）a.等差数列Nn—Nn-1=d式中Nn为数列中第n项的值，d为级数公差相对差=优点：是构成简单，便于分级，但主要缺点是相邻两项的相对差不均匀。%100NNN1-n1-nn—32b.阶梯式等差数列可把等差数列中各段的公差分成不同。c.几何级数（等比级数）几何级数的特点是任意相邻二项之比为一常数，即：又可证得：所以：即相对差：=r-11n1nrNN11nnrNN1nnNNr%100NNN1-n1-nn—33以为公比形成的等比数列：R5数系：以1.60为公比形成的数系,R10数系：以1.25为公比形成的数系,R20数系：以1.12为公比形成的数系,R40数系：以1.06为公比形成的数系,以上称为基本系列。R80数系：以d列，r10510101020104010801034（2）编制产品系列型谱（3）产品的系列设计①首先在系列内选择基型；②对基型产品进行技术设计或施工设计；③向横的方向扩展，设计全系列的各种规格；④向纵的方向扩展，设计变型系列或变型产品。353.通用化通用化的含义所谓通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。显然，通用化要以互换性为前提，互换性有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。通用化系数=零件的总件数通用件件数36ARJ21-700新支线飞机首飞前夕进行滑行试验案例：完美飞天ARJ21700圆满完成蓝天首飞37地面上的ARJ-21支线客机38ARJ21的五个特性：适应性、舒适性、经济性、通用化和系列化适应性——适应以中国西部高原高温机场起降和复杂航路越障为目标的营运要求。ARJ21飞机的设计是以未来西部交通枢纽昆明机场作为设计的临界条件，并用西部地区航线来检验飞机的航线适应性，以保证在实现经济效益的条件下满足西部的高原高温环境要求。舒适性——支线飞机中的宽、静机身，为旅客提供良好的乘机环境。ARJ21飞机的客舱宽度123英寸，比同类型飞机宽15-25英寸。其基本型和加长型分别拥有17立方米和20立方米的下货舱，货舱高度接近1米，能为旅客提供更多的行李空间。经济性——低于竞争飞机的直接使用成本和全寿命成本。该机型注重高可靠性、维修性设计，从而降低维护成本；采用低油耗先进涡扇发动机，提高了飞机的使用经济性；运用先进研发手段以及和国际接轨的生产管理和质保体系，在成本上，争取比同类飞机降低10%。39通用化——与150座主力机种的性能和使用特征有尽可能多的通用，保障无缝隙服务。ARJ21飞机的设计在驾驶舱人机界面、维护人机界面和相应操作程序方面尽量保持通用化，从而可降低航空公司飞行员换装培训成本，提高飞机调配使用的灵活性。系列化——将形成产品系列。ARJ21飞机有70座级的基本型，通过加长型、货运型和公务机型等系列化发展，逐步形成70-100座ARJ21飞机系列，以满足市场多元化、多方位的需求。404.2.4新产品设计方法及其选用1.常用的设计方法①模块化设计这种方法是以企业的标准件、通用件和过去生产过的零部件为基础，用组合方式或称为堆积木方式来设计新产品。容易实现产品设计自动化②内插式设计（半经验性的设计）内插式设计主要用于新产品规格处于两种既有产品规格之间的产品设计上。在已知领域内设计新产品41案例：为神舟飞船等航天器提供数据中继和测控服务长征三号丙运载火箭--内插式设计42用于发射“天链一号01星”的长征三号丙运载火箭：长征三号丙运载火箭由三级液体火箭捆绑2个助推器组成，这种独特的“非全对称”火箭在“长征”系列里是唯一的。设计人员突破了“三通道交联结耦”等关键技术，通过电脑合成控制发动机喷管的摆动，从而确保火箭飞行稳定，首飞成功充分验证了设计的正确。长征三号丙运载能力为2600－3800公斤，介于2600公斤的长征三号甲和5100公斤的长征三号乙之间。它的投入使用，填补了我国高轨道运载能力的一个空白，真正形成火箭运载能力系列化。43③外推式设计外推式设计是将实践和技术知识外推，设计比它规格大的类似产品。是在未知领域内设计新产品。442.先进设计方法CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）；CAM（ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造）；CAE（ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程）其中，CAD的主要机能是设计计算和制图。作为其附带机能，还可以用来制作管理零件一览表，进行成本估算等等。454.3生产工艺管理4.3.1生产工艺管理的内容及意义1、生产工艺管理的内容（1）产品设计的工艺性分析与审查；（2）工艺方案的制订；（3）工艺规程的编制；（4）质量控制计划的制订；（5）工艺装备的设计与制造；（6）产品的材料消耗定额和工时定额的审订；（7）旧工艺的改进和新工艺的推广；（8）工艺管理制度的制度和工艺管理方法的完善；（9）新产品试制的管理。462、生产（加工）工艺的作用•基本工艺——形成产品主要功能平炉炼钢转炉炼钢电炉炼钢•改性工艺——改变材料性能羊毛经改性处理后具有羊绒特性•后处理工艺——改进使用效果服装的后处理，免烫，挺刮都可以使产品增值甚至产生高附加值473、生产工艺选择的意义•生产（加工）工艺是技术范畴是工程技术人员考虑的事情•工艺选择是技术选择也是效益选择