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{生产与运作管理淮海工学院仪彬讲师{第3章产品开发与流程设计2本章内容33.1产品开发3.1.1新产品的概念和分类3.1.2新产品开发的过程3.1.3新产品开发的技术3.2流程设计3.2.1流程的概念3.2.2流程的类型3.2.3流程的设计3.2.4服务业的流程设计教学目标：了解什么叫新产品，有哪些类型？掌握新产品开发的过程理解新产品开发的技术（并行工程、QFD、模块化设计）理解流程的概念掌握流程的类型(两种划分方法）根据产品-流程矩阵，理解如何选择合适的生产流程了解服务业流程设计的思路与方法3.1产品开发6得到消费者的欢迎获得市场垄断地位，经济利润(额外利润)可以享有制订本行业技术标准的特权微软的早期DOS操作系统凭借其先入为主的优势，长期统治着个人计算机操作系统软件市场，后来的Windows操作系统也凭借率先进入市场的优势，已经成功地成为新一代操作系统的行业标准。为什么要开发新产品？73.1.1新产品的概念与分类1.新产品的概念新产品是指与老产品相比，在产品结构、性能、材质等方面（或仅一方面）具有新的改进的产品。新产品四个条件：①产品在结构、性能、材质、技术特征等某一方面或几方面比老产品有显著改进和提高，或有独创的；②具有先进性、实用性，能提高经济效益，有推广价值的；③在一个省、市、自治区范围内第一次试制成功的；④经过有关部门鉴定确认的产品。而产品的结构、性能没有改变，只是在花色、外观、表面装饰包装装潢等方面有改进提高的，不能算作新产品。新产品具有相对性、时间性和空间性。82.新产品的分类改进新产品换代新产品创新产品（1）改进新产品基本上是对现有产品性能、型号、花色进行改进，是一种创新程度最低的新产品。9（2）换代新产品基本原理不变，部分地采用新技术、新结构或新材料，从而使产品的功能、性能或经济指标有显著改变的产品能够拓宽产品线，既能够保持市场的活力，又能够延长产品线的生命周期。例如，英特尔通过不断更替的换代产品保证了持续增长的利润，从286、386、486、奔腾、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ到奔腾Ⅳ微处理器（3）创新产品也称为革命性新产品。由科学技术的新发明所生产的，与原有产品不同的，一般具有新原理、新结构、新技术和新材料等特征。美国摩托罗拉公司于1973年推出了世界上第一部手机美国IBM公司于1981年推出了世界上第一台个人计算机(IBM5150)日本东芝公司于1985年推出了世界第一台笔记本电脑MP3的出现使得随身听市场逐步萎缩等大多数企业都有一个由组织的新产品开发（NewproductdevelopmentNPD）过程，还有具体的阶段和明确的步骤这些阶段可能会在公司文件中正式确定,而且有高层管理人员的签字认可这一流程的目的是获得对产品开发的控制,以保证所有重要问题都已经在新产品开发小组中得到贯彻ISO9000认证要求定义新产品开发流程，并在公司的新产品开发中确实履行3.1.2新产品开发的过程福特的产品开发流程福德的愿景是：用设计和工程的创新来满足社会需求。产品开发流程是实现其愿景的手段。汽车是大多数人都会拥有的最复杂的产品。一部典型的中等大小的家用汽车有超过20,000个独立部件，这些部件组成了600个主要的分系统和部件组。另外，构成一部汽车的原材料超过73种，其中塑料的种类就超过24种。设计和制造一辆现代化交通工具的流程也是相当复杂的，它是从三种信息投入开始的：福特的战略和业绩目标，以及现有的领导策略市场调研应对环境变化安全问题和执行过程中的挑战的一整套研发技术为了达到目标，福特公司每年投入70亿美元的研发经费。产品研发流程本身也会在研发过程中发生明显的改变。电子商务将会变革订单、原材料和生产流程。在21世纪初福特宣布将与通用公司、莱斯勒公司共同开发一套电子商务平台，这项合资项目创立了世界最大的虚拟供应商平台。NewProductDesignProcess(Figure3.2)试生产或测试阶段最终流程设计初步流程设计概念开发产品设计案例：惠普成功推出桌面喷墨打印机惠普公司(HP)急需一个能引起市场轰动的新产品。研究表明，个人计算机使用者希望能在市场上买到一种新的打印机。这种打印机的速度可以相对慢一点，但它必须像激光打印机那样打印清晰，价格只是激光打印机的一半。公司成立了一个由研究人员、工程师和市场专家组成的小组来研究该产品的可行性。首先，该小组对顾客的需求作了准确的定义，并且研究了一些像日本爱普生(Epson)那样的低价位打印机的缺点，而爱普生打印机在当时市场上占主导地位。还在酝酿阶段的时候，惠普公司就请产品工程师来确认惠普公司是否有能力生产打印机和打印头。然后，该小组提交了一个行动方案，管理层很快就签字批准。13下一步，研究小组必须设计一个测试的原型。它必须达到性能、可靠性、成本和可制造性等方面的要求。惠普公司开始准备一系列零件，把它们装到印刷电路板上，这就代表打印机的技术核心。原型产品一经证实可行，即可将其推向市场，该项目小组就扩大规模，即增加机械设计、控制软件和零件供应等方面的专家，以帮助生产几个模型。这些模型被装配成机，并且装上机壳、软件控制板和夹纸器，然后交给顾客试用。经过这样的试验，发现打印质量还有待提高，但是，这种桌面喷墨打印机可以进行生产了。在惠普首次探索这一设想之后的26个月，桌面喷墨打印机走向市场，立即获得成功，惠普的彩色喷墨打印机也获得成功。该公司在美国打印机市场所占的市场份额从1984年的2％上升至1993年的35％。141.概念开发概念开发阶段的主要任务是识别客户需求，产生并评估一个或一系列“概念产品”。产品的物理设计尚未开始。在充分考虑各种定义和满足市场需求的不同方法之后，公司才能选出最佳的方法。15产品创意来源：企业的研究开发部门的研究成果市场营销部门的市场调研竞争对手的产品(拆装研究)顾客对企业产品的抱怨或改进建议供应商以及生产运作人员的建议等当通用磨坊公司（GeneralMills）设计一种新的麦片时，它需要从概念发展阶段开始：这种新的麦片而是应该用小麦、燕麦、玉米、糠，还是这些原料的组合?什么样的式样？是片状还是饼干状会更符合市场需求?这种麦片应该是加糖还是维他命?再所考虑和评价的几个概念中，有一个会被选出供下一阶段进行产品开发。在决定开始产品设计阶段之前，要先经过个最高管理层批准，批准之后成立交叉职能工作小组，从而真正开始产品设计。新产品的物理设计。开始时企业只有一个新产品会是什么的总体概念。这个概念还很不具体。产品设计阶段结束时，企业应该有一套产品说明和产品工程图和计算机图形。这些要具体到可以交付生产和测试阶段的程度。2.产品设计阶段在麦片的例子中，产品设计阶段就集中在确定麦片的配方，包括确定所有成本的数量和制作麦片的方法（混合方式、烤制温度，等等）产品初步设计经过严格审核批准后，就可以进行产品的原型设计了。对其中关键技术要进行原型设计、测试和试制。据统计，100项新产品构思中只有6项进入样品原型设计。汽车制造、机械电子、模具以及连锁经营模式等领域经常采用原型设计来开发新产品。18原型设计1994年美国福特汽车公司通过原型(黏土原型)设计推出全新第二代RangeRover，发动机设计成可选装4．0升、4．6升或2．5升六缸涡轮增压柴油发动机，车内空间布局得更加宽敞，车身造型也做了重新设计，并将多功能电子空气悬架(EAS)与电子牵引力控制(ETC)和H形导槽式自动变速器都进行了标准化设计。新型车投入市场后获得巨大成功。1995年被英国((WhatCar))杂志评为“最佳越野车”。19在服务业，著名的餐饮连锁企业麦当劳的创始人雷·克拉克(RayKroc)开始就是在加利福尼亚的圣巴拿蒂诺建立了一家餐馆——非常干净的门面、独特的红白两色的装饰、标准的菜单、时尚的附赠玩具、丰富的亲子项目等，获得了成功后，雷·克拉克以这家餐馆为原型进行了连锁扩张，成功地复制了这些服务设施和服务理念20随着科学技术的迅速发展，人们可以借助于计算机技术与互联网，在虚拟的环境下进行产品或服务的原型设计、测试。例如，波音飞机公司采用虚拟原型技术在计算机上建立了波音777飞机的最终模型，从整机设计、部件测试、整机装配乃至各种环境下的试飞均是在计算机上完成的，使产品开发周期从过去的8年缩短至现在的5年。21流程设计应与产品设计同步进行。制造业不能等产品最终完成后，再开始设计流程。实际上，在产品设计同时开始流程设计，以便在产品设计敲定前可以对生产过程安排进行调整。产品设计人员最好有制造经验，懂得可行的流程，并明白设计缺陷会导致拙劣的生产过程。产品最终设计的成果是一整套的产品加工、装配图纸和详细的产品性能说明书。3.试生产或试制阶段复杂的产品在实际投入生产前，还要对产品模型进行测试。例如，在新的笔记本电脑的设计中，会设计出好几种该类型的电脑，并测试它们的性能是否符合产品特性要求。这可能包括硬件测试、软件性能测试和可靠性测试。在一些情况下，还需要制造足够数量的产品来进行市场试销。比如新型的消费品。在这个阶段，生产流程将被最终确定。加工制造这种产品的产能也被测定。另外流程和产品修改也需要进一步考虑，以便在进行大规模生产和投放市场前达到最优水平。为促进大规模生产，需要制定一个信息包（Informationpackage）.它不仅包含产品说明，也包含流程设计，说明并培训程序和测试结果，这将有利于进行从设计到生产的转换.产品设计与产品生命周期有些玩具、小说及流行服饰的生命周期不超过1年，而另外一些产品，如电视机、洗衣机、汽车等，可能会持续许多年，直至出现技术变化。这也对产品设计提出了不同的要求。企业需要在产品生命周期的不同阶段对产品进行不同的设计。在产品生命周期的导入期，企业往往需要设计高质量和外观非常能抓住消费者眼球的产品在产品生命周期的最后阶段，有些企业采取防守性策略，它们试图通过提高产品或服务的可靠性、降低生产成本(并影响价格)、重新设计或更换包装来延长产品的生命周期。243.1.3新产品开发的技术力图使开发者从一开始就考虑到产品整个生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度与用户需求等。在产品设计阶段的早期就将设计、制造、市场营销、采购等不同职能的人员召集起来，以团队的组织形式，同时进行产品工艺流程的开发。顾客和供应商也经常是咨询的对象。其目的是让产品设计既能反映顾客需求又能与制造能力相匹配。1.并行工程交叉智能产品设计例如，克莱斯勒公司通过如下图所示的由逐次顺序处理转为同时平行处理，成功地将开发时间从60个月缩短为39个月。当然也实现了质量的提高和大幅度的成本削减。克莱斯勒的复活是并行构筑带来的巨大成果。根据一个最近的调查，设计项目的时间可以减到原来的30%，产品再设计的时间缩短了51%。概念发展阶段一旦开始，所有的职能就要通过成立新产品开发小组来启动。在最初阶段，市场营销担任主要任务，但是其他职能也各有其承担的任务。在产品设计阶段，市场营销的任务相应减少，但不会一点工作都没有。此时工程承担主要角色。最后，随着新产品完成并投放市场，运营就成为主导者。282.质量功能展开质量功能展开（qualityfunctiondevelopment,QFD）是一种用来连接顾客需要求和技术规格的工具。质量功能展开可以把来自顾客的普通语言远转换成工程师们可以理解的技术要求，有利于市场营销工程和制造实践的跨职能协作。质量功能展开(QFD)产生于日本。在20世纪60年代，随着全面质量管理(TQM)的深入，日本企业界开始思考能否在产品设计阶段就能确定制造过程中的质量控制重点，以减少生产初期质量问题的产生。当时日本山梨大学教授赤尾洋二博士首先提出质量功能展开的思想，他称之为质量展开，并在丰田汽车公司等几家企业试行，取得了非常好的效果。质量功能展开(QFD)在日本产生以后，相继被许多日本企业应用，并伴随着精益生产方式的普及而广泛推广，之后逐渐被一些西方工业国家引入。291．左墙——Whats输入项矩阵它表示用户