第二章产品开发及设计

桂林电子工业学院管理系第二章产品开发与设计桂林电子工业学院管理系第一节产品开发的决策产品的选择及其影响因素(一)产品选择是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展的策略。(二)产品选择应考虑一下因素：1.产品的市场潜力2.产品的收益性销售利润率、资金利润率3.市场竞争性应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点选择有利于发挥企业核心技术优势的产品进行开发。。4.可利用的资源条件便利程度、经济性、环保要求5.技术水平和生产能力6.经销能力营销渠道、服务能力7.国家政策\法律\法规等要求产品开发的主要内容产品开发决策调查与预测分析产品构思创意及筛选产品寿命周期分析产品开发时机选择产品开发的策略选择产品开发的方式选择工艺设计工艺分析方案拟订编制流程工装设计试制鉴定样品试制和鉴定小批量试制和鉴定产品设计编制技术任务书方案设计技术设计工作图设计正式生产新产品的概念1.概念：新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。2.特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。3.类型:(1)全新产品(2)换代产品(3)改进产品产品开发现代企业的R&D（一）个性化定制生产3C：顾客（Customer）、竞争（Competition）、变化（Change）生产方式：“一对多”“一对一”玛泰尔公司巴碧娃娃增强企业的柔性（Flexibility）：1。产品生产柔性顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不断变动。组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性2。产品设计柔性当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。产品设计柔性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的根本保证。（二）研究与开发（ResearchandDevelopment，简称R&D)基础研究、应用研究、技术开发研究新品开发面临的压力(二)新产品开发面临的压力目前,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。1.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。2.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。3.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小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1234567**产品死亡率：98.2%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%产品开发周期变化趋势0510152025行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来越短，革新换代越来越快（如图）。实践证明：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。AT&T:电话2年1年HP公司：打印机4.5年22个月成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新产品开发系统产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型产品开发的构思1.来源:（1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。（2）企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者。2.构思模式：（1）市场导向型（MarketDriven):（2）技术推动型（TechnologyandInnovation):（3）混合模式产品可行性研究1。市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状态、产品促销和售后服务要求、以及对现有经销渠道的适应程度。2。生产经营标准：生产实施的技术可行性；、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。3。财务标准：市场标准和生产经营标准两方面的结合。销售额产品寿命周期引入期成长期成熟期衰退期年销售额年利润时间产品寿命周期预测[销售增长率分析法]一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段.[例]某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判断产品处于哪一时期?+22.5+1.54.4总利润+3.2-0.30.16单位边际利润+8.5+2.21.12单位价格+15.8+1.030.8年销售额过去四年间平均变动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标产品进入和占有市场的时机分析哈耶（Hayes）、韦瑞特（Wheelright）大批量\低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚期退出小批量\灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量\灵活性大批量\低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略市场进入--退出产品战略产品开发和方式选择产品开发的策略：领先型开发：争取技术领先优势获取垄断利润追随型开发：减少开发风险和投入，后发制人产品开发的方式：独立开发：具备较强的科研能力和技术力量以及保持一定的技术储备技术引进：减少投入和开发风险提高企业技术水平缩短产品生命周期技术引进与独立开发相结合：投资少有较成熟的经验可借鉴又可保持自身特色联合开发：充分利用资源，实现优势互补委托开发：利用具备产品研发优势的外部资源桂林电子工业学院管理系第二节产品设计产品设计的要求技术上先进经济上合理：1。产品功能设计注重的是产品的性能和质量，要求在产品设计中充分考虑顾客要求，体现产品的经济价值，并以此为原则，保证高品质设计，包括：配合度精确、性能优良而稳定、耐用性能以及售后维护的便利程度。技术手段：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择和计算机辅助设计等。2。产品制造设计产品的可生产性设计，即产品设计要满足产品制造工艺要求。其目的是：在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方面都满意的产品。完美的制造设计代表了成本—效益，是通过将产品构思、设计和研制与可生产性相结合得以实现的。为了在竞争价格下，生产出最高质量的产品，制造设计必须与产品功能设计协调进行。（1）产品设计要便于加工制造：基本原则：易于理解，便于制造和装配，易于使用且安全可靠。（2）设计更新的频繁程度（3）产品成本责任（4）产品技术参数选择（5）设计与制造工艺过程保持相互衔接，实施协同作业。f结构设计市场需求分析总体设计原型产品原型修改评估决策工作图设计初步设计资料和图形库三维几何造型有限元分析优化设计计算机绘图NYNY产品设计的流程产品设计过程包括从明确任务开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动，包括创新设计、改进设计和变形设计。该阶段决定了产品的功能质量和成本，决定了产品的前途和命运CAD新产品评价方法（一）多指标评分法[例1]某公司空调新产品的效益指标权重、分数及得分：30824020102002061201510150102205420750市场引力单位边际利润生产能力竞争能力投资要求项目风险加权之和权重(A)分数(B)加权分数(A*B)效益指标新产品评价方法（二）盈亏平衡分析法[例2]某医院考虑增设一项服务项目，每位患者收费1600元，提供该服务需支付年固定费用80万元，单位变动成本为每位患者800元。问每年应至少有多少患者就医该项目才可以上马？设计审核1。产品设计审核和最终测试（1）产品设计审核是在产品生产实施之前，产品项目开发组确保对产品整个设计进行全面的检验和评价。功能设计、制造设计（2）产品最终测试生产性测试确保产品的可生产性。2。产品设计试制中必须注重的方面（1）产品的性能和质量（2）产品开发速度（3）产品成本（4）项目开发费用企业的技术活动按过程分析的方法，产品开发由许多过程组成。过程中存在两种类型的活动：一是专业活动，如需求分析、结构设计、工艺设计、另一类是协调活动，通过协调顾客域、功能域、物理域、制造域方案和建议，取得各方面一致认可的决策。技术活动过程需求环境功能需求技术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技术活动生产活动顾客域功能域物理域制造域FRDPPV串行过程多年来，企业的产品开发一直采用串行的方法如图（a），即从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。需求结构设计工艺设计制造（a）串行过程串行弊端串行的产品开发过程存在着许多弊端，首要的问题是以部门为基础的组织机构严重地妨碍了产品开发的速度和质量。产品设计人员在设计过程难以考虑到顾客的需求、制造工程、质量控制等约束因素，易造成设计和制造的脱节。串行的产品开发过程存在的主要问题1.各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计。2.各部门对其它部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差异和矛盾降低了产品整体开发过程的效率。串行的产品开发过程存在的主要问题如下：并行的产品设计方法为解决串行的产品设计方法的弊端，减少产品的开发时间和成本，人们提出了并行工程的产品设计方法，它能够并行地集成设计、制造、市场、服务等资源。这种方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全生命周期从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。并行过程O（b）并行过程需求结构设计工艺设计制造并行工程概述概述：面向产品的全生命周期的设计是一种在设计阶段就预见到产品的整个生命周期的设计是一种在设计阶段就预见到产品的整个生命周期的设计，是具备高度预见性和预防性的设计。正是基于这种预见性，现代产品设计才能做到“运筹于帷幄之中，决胜与千里之外”。使产品设计具备高度预见性和预防性的技术就称作“并行设计”或“并行工程”。并行工程定义定义：并行工程实质就是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。并行工程特点特点：1.强调团队工作（Teamwork），团队精神和工作方式2.强调设计过程的并行性其一是在设计过程中通过专家把关同时考虑产品寿命循环的各个方面；其二是在设计阶段就可同时进行工艺（包括加工工艺、装配工艺和检验工艺）过程设计，并对工艺设计的结果进行计算机仿真，直至用快速原型法产生出产品的样件。这种方式与传统的设计在设计部门进行，工艺在工艺部门进行已大不相同。并行工程特点3.强调设计过程的系统性设计、制造、管理等过程不再是一个个相互独立的单元，而要将它们纳入一个整体的系统来考虑，设计过程不仅出图纸和其它设计资料，还要进行质量控制、成本核算，也要产生进度计划等。这种工作方式是对传统管理机构的一种挑战。4.强调设计过程的快速反馈并行工程强调对设计结果及时进行审查，并及时反馈给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，还可以保证将错误消灭在“萌芽”状态。并行工程的主要思想1.设计时同时考虑产品生命周期的所有因素(可靠性、可制造性)，作为设计结果，同时产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。并行工程的主要思想有：2.产品设计过程中各活动并行交叉进行并行工程的主要思想3.与产品生命周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。并行工程的目的并行工程的目的是在设计阶段就能周密考虑产品生命周期各阶段的各种因素，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽早避免因产品设计的不合理对产品生命周期后续阶段的影响，缩短