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第三章产品/服务设计和技术选择第三章产品/服务设计和技术选择学习目标:了解21世纪企业面临环境的主要特征和现代企业新产品开发面临的压力；掌握产品开发过程、技术活动过程以及结构设计过程的含义和特点；了解产品设计的原则和绩效评价方法；掌握生产流程的类型；掌握影响生产流程设计的主要因素和生产流程选择决策方法；掌握并行串行的产品设计方法的含义和特征；重点掌握并行工程技术的基本概念、方法和技术，以及并行工程的人员构成；了解计算机技术在产品设计中的运用。学习内容:第一节引言第二节产品研究与开发管理第三节生产流程设计与选择第四节并行工程第三章产品/服务设计和技术选择案例：柯达的新产品开发战略从19世纪80年代到20世纪80年代，柯达公司在世界照相领域中的霸主地位一直没有动摇。“创新技术、突破生活”是柯达公司传统的座右铭，也是柯达的成功之本。柯达的创始人乔治·伊士曼20岁时，就对照相机感兴趣，虽然没有积蓄，他却开始着手研究照相干板。为了实现这一梦想，1881年1月，他把自己极端珍视的5500美元的积蓄作为准备资金，在罗契斯特创立了照相干板制造公司。干板的制造，比原来的湿板更困难。但从玻璃板的干板到软件，就一步一步接近照片的大众化。这个公司便是伊士曼·柯达的前身，当年乔治·伊士曼27岁。乔治一边制造照相干板，一边对照相机的全部构造及性能进行仔细研究，他一直想制造出一种操作简单的照相机。经过7年的苦苦研究，终于研制出一种小型口袋式照相机，命名为“柯达第一号”。此后，柯达公司还连续推出“袖珍型全自动照相机”和“立即显像摄影机”,可以说是在世界照相史上具有划时代意义的两次突破。柯达公司认识到，某种类型照相机若能长期销售就可盈利累累，但同时又要顾及业余摄影爱好者玩腻某型照相机之后就减少购买软件的倾向。因此，柯达的策略就是每隔一段时间就推陈出新，让新一代的青年接触到新型的柯达相机。于是，1969年柯达公司就想秘密设计一种“立即显像摄影机”。当时，这种相机已经问世，著名的“拍立得”公司已经制造出即时显像的相机SX-70，只是最初SX-70在使用时须将保护乳剂的保险纸撕开丢掉，这等于制造垃圾，但“拍立得”也着手改良这种相机。在这样激烈的竞争中，柯达公司的首脑们并不过分紧张，在位于罗契斯特的柯达总部，主管们显得异常沉稳和镇定，他们总是善于控制业务变动的步伐，从容地开发与发展多种新产品，掌握每一种产品的寿命以获得最大的利润。这也是柯达一贯的管理领导艺术。根据它稳步求胜的战略，“即显相机”经历了周密的研制过程。公司先确定这种相机与软件大致具备的优势，然后考虑用户的潜在需求，在克服“用户不满意”上下功夫。所以，新产品务必要廉价。其次，必须容易操作，以消除用户因技术欠佳难以驾驽相机的恐惧心理。最后，必须保证质量，不能让用户在摄影效果上失望。正如即显部主任麦克尼斯所说：“用户真正关心的是这部相机是否能比较容易地照出色彩艳丽的摄影佳作。”根据这些要求，成立了特别小组，从工艺方面研究解决这些问题。到1971年初夏，研究人员提出了3种软件设计的方案，供管理部门选择，同时，也附呈每一种方式所需的开发费用。决策部门批准了最佳方案，分别在英国、法国、美国开始推行。执行小组的成员包括生产、推销与研究三方面的专家，他们的工作十分艰巨。例如，为了解决聚焦问题，执行小组决定柯达即显照相机的镜头应该很小，这会产生背景深远的效果。可是镜头圆径一小，通过的光也较少，执行小组只好决定采用较目前软片快4倍的高速乳剂胶卷。但这种胶卷的研制需要耗费大量的资金。于是柯达公司组织1000多位研究人员，在美国与西欧从事此胶卷的开发。直到1972年初，塞格领导的特别执行小组，从3种化学软片中选定了可以产生瑰丽色彩的一种，一个月以后，小组终于找出了能大量产生性能特快的快速感光乳剂的方法。最后，感光乳剂在美国试制，经柯达总部罗契斯特实验室的加工，而后又获得法国控制乳剂专家的协作使其更加完美。……（1）柯达公司值得我国企业借鉴的地方有哪些？（2）柯达公司稳步求胜的战略与公司注重创新的战略是怎样有机结合在一起的？第一节引言一、21世纪企业面临环境的主要特征（一）企业面临环境的主要特点1.信息爆炸的压力2.技术进步越来越快3.高新技术的使用范围越来越大4.市场和劳务竞争全球化5.产品研制开发的难度越来越大6.可持续发展的要求7.全球性技术支持和售后服务8.用户的要求越来越苛刻第一节引言（二）企业面临环境的变化对产品生产方式(服务提供方式)的影响1.生产方式必须从传统模式转向现代模式传统生产模式：“一对多”，即开发一种产品，规模化大批量生产现代生产模式：“一对一”，即个性化定制生产或服务2.现代生产模式对企业产品研发的要求更强的新产品研发能力（品种、响应速度）第一节引言二、现代企业的研究与开发（一）研究与开发的分类和特征1.研究与开发（R&D）通常分为三类基础研究：探索新的规律，创建基础性知识。应用研究：将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域。技术开发：将应用研究的成果经设计、试验而发展成为新产品、新系统和新工程。2.三种类型的科研比较（教材P69）第一节引言（二）新产品开发面临的压力1.新产品开发面临的压力：费用高、成功率低、风险大、回报下降等格雷格A.史蒂文斯和詹姆斯.伯利的调查结果：3000个新产品的原始想法只有一个能成功；阿尔巴拉的结论：新产品开发的死亡率为98.2%2.新产品开发失败的原因：没有潜在的用户和需求，新产品是按设计人员的想象开发出来的；新产品与当前的需求不匹配，功能不能满足需求或过剩；在将新产品介绍给顾客的相互沟通方面的工作不得力。3.新产品开发的动力：市场牵引、技术推动、同行竞争成功的企业都非常重视市场的需求。海尔集团主张以“SST(即索酬、索赔和跳闸)”市场链为纽带，使企业人人都面对市场，为市场提供最好的产品。1996年，在其他地方声誉向来非常好的海尔洗衣机却在四川市场遭到很多人的投诉，海尔总部派人调研发现，原来许多客户用洗衣机洗红薯，淤积的泥沙影响了洗衣机的正常运转。这本来属于不正当使用的范畴，但海尔却不这样想。他们认为这是客户需要洗衣机有这种功能。于是，他们进行技术改进，在销往该地区的洗衣机的涡轮上做了改动，这样洗衣机就不但能够洗衣服还能够洗红薯。市场的拉动作用使得“海尔”洗衣机在该地区大受欢迎，赢得了丰厚的利润。技术推动型，即开始于技术创新和变革，并确定可以使技术和市场相匹配的产品开发方案。持续不断的技术创新和变革能力使微软公司始终站在全球电脑市场的最前沿，并保持着微软品牌特有的活力。微软公司的研发中心不断为其注入来自全球市场的新观念、新影响，使公司的技术创新和变革始终充满活力，不仅引领着整个行业的发展，而且也适应了各个市场的不同需求。第二节产品研究与开发管理一、产品开发过程产品开发过程：包括需求分析、产品构思、产品设计、工艺设计、新产品试制（制造、装配）等一系列活动。产品设计过程可以包括：新产品的需求分析、产品构思（确定产品功能）、可行性论证、结构设计（总体设计、技术设计、详细设计/工作图设计）、以及工艺设计过程。产品设计是指从确定产品设计任务书起到确定产品结构为止的一系列技术工作的准备和管理，是产品开发的重要环节，是产品生产过程的开始，必须严格遵循“三段设计”程序。⑴初步设计阶段。这一阶段的主要工作就是编制设计任务书。⑵技术设计阶段。它是在初步设计的基础上完成设计过程中必须的试验研究（新原理结构、材料元件工艺的功能或模具试验），并写出试验研究大纲和研究试验报告；画出产品总体尺寸图、产品主要零部件图，并校准。⑶工作图设计阶段。工作图设计的目的，是在技术设计的基础上完成供试制（生产）及随机出厂用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准规程和指导性文件的规定，设计绘制各项产品工作图。第二节产品研究与开发管理二、产品开发对生产过程成本、质量和制造效率的影响（一）缩短产品设计和工艺设计时间是缩短新产品上市时间的关键统计结果：产品设计和工艺设计时间占产品开发总时间的55%；而制造和装配分别占22%和23%。产品的生命周期越来越短，客观上要求缩短新产品的开发周期。第二节产品研究与开发管理（二）产品开发影响着产品的成本、质量和制造效率相关的统计和研究成果：布思罗伊德（福特汽车）：设计阶段费用只占整个产品费用的6%，确影响总费用的70%；制造阶段的比例为20%、36%；采购阶段的比例为7%、40%；其他阶段：3%、18%。索勒纽斯（波音）：产品设计阶段费用占产品全部成本的7%以下，却决定了产品成本的83%。制造过程中生产率的70-80%是在设计阶段决定的。总之，产品设计和工艺设计占用了60%的时间，决定了70%的成本。第二节产品研究与开发管理三、企业技术活动过程（一）业务流程再造（企业流程重构：BPR）企业提供产品或服务的一切活动可以归纳为一系列的流程。流程是一组有界的、相互之间紧密联系的活动集合。每个活动都有明确的输入和输出。企业的任何流程都是一个转换过程。主要有：物理转换：物料的转换，如原材料到产品；位置转换:空间位置上的移动；交易转换：与资金有关的交易，如物资采购、产品销售；信息转换：信息的处理、修改和生成过程。，如产品设计、计划制定等第二节产品研究与开发管理（二）产品设计是一个信息转换过程产品设计和工艺设计是信息在顾客域、功能域、物理域、制造域之间的连续转换过程，每一次转换都是一个决策过程，即从设计方案中选出满足功能和企业资源约束的满意方案的过程。第二节产品研究与开发管理四、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。结构设计一般有三个阶段: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，以及产品设计方案的经济效果的分析。第二节产品研究与开发管理技术设计：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，进一步进行结构的细节设计，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。第二节产品研究与开发管理五、工艺设计过程的基本内容（一）工艺1.什么是工艺？工艺是生产过程中的程序、方法和技巧，它体现了生产活动中的技术和知识经验，并且把这种体现分解落实到了每道工序、每个操作步骤。因此，它是保证生产顺利实施，提高产品质量和生产效率的有效手段。在技术性较强的生产部门，技术人员会将产品生产工艺制定成技术文件，以指导生产实施。第二节产品研究与开发管理各行业都有其自有的生产工艺。一定的技术总会有一定的工艺相适应。例如机械加工技术有机械加工工艺，金属材料热处理技术有热处理工艺，木工有木工工艺，钳工有钳工工艺。第二节产品研究与开发管理2.常用工艺简介（加工制造领域）（1）木工工艺木工工艺包括锯割、刨削、凿削、砍削、钻削等加工方法，钉联接、榫联接、胶联接、活动联接等联接方法，以及画线、测量、制作等方面的一些操作方法，适用于一切木制品的生产制作。旋转体木制品可用木工车床制作。第二节产品研究与开发管理（2）钳工工艺钳工工艺包括锯、挫、錾、刮、研、钻孔、攻丝、套丝等加工方法和铆接、粘接、螺栓联接等联接方法，以及划线、测量、按照各种配合方式将零件装配成整体的方法等，主要适用于机械制造和装配、机械维修以及不使进行机床加工的各种金属加工制作。第二节产品研究与开发管理（3）机械加工工艺机械加工工艺是使用各类机床设备及相应的工具和专用夹具对各种零件所进行的加工工艺，其种类主要有：车工工艺——主要应用于使用车床加工旋转体零件，如轴套类零件等。刨工工艺——主要应用于使用刨床加工零件的平面，如平板、机身床面等。镗工工艺——主要应用于使用镗