生產(chǎn)運(yùn)作管理(第3章)產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)和技術(shù)選擇123

生產(chǎn)運(yùn)作管理

第3章產(chǎn)品/效勞設(shè)計(jì)和技術(shù)選擇國(guó)產(chǎn)大佬的命運(yùn)自1996年以來(lái)，諾基亞連續(xù)14年占據(jù)市場(chǎng)份額第一。面對(duì)新操作系統(tǒng)的智能的崛起，諾基亞全球銷(xiāo)量第一的地位在2023年第二季被蘋(píng)果及三星雙雙超越。2023年2月11日，諾基亞與微軟達(dá)成全球戰(zhàn)略同盟并深度合作共同研發(fā)WindowsPhone操作系統(tǒng)。2023年7月11日，擁有4100萬(wàn)像素的諾基亞Lumia1020正式在紐約發(fā)布亮相。同年9月3日，微軟宣布以約54.4億歐元價(jià)格收購(gòu)諾基亞設(shè)備與效勞部門(mén)〔諾基亞業(yè)務(wù)〕，并獲得相關(guān)專利和品牌的授權(quán)。引例諾基亞未來(lái)將努力開(kāi)展Here地圖效勞、諾基亞解決方案與網(wǎng)絡(luò)〔NSN〕和領(lǐng)先科技三大支柱業(yè)務(wù)。2023年4月25日，諾基亞宣布完成與微軟公司的業(yè)務(wù)交易，正式將設(shè)備與效勞業(yè)務(wù)出售給微軟后，正式退出市場(chǎng)。信息爆炸的壓力技術(shù)進(jìn)步越來(lái)越快高新技術(shù)的使用范圍越來(lái)越大市場(chǎng)和勞務(wù)競(jìng)爭(zhēng)全球化產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)的難度越來(lái)越大可持續(xù)開(kāi)展的要求全球性技術(shù)支持和售后效勞用戶的要求越來(lái)越苛刻3.1概述3.1.121世紀(jì)企業(yè)面臨市場(chǎng)環(huán)境的主要特征消費(fèi)者價(jià)值觀發(fā)生變化：對(duì)產(chǎn)品品種規(guī)格、花色品種、需求數(shù)量呈現(xiàn)多樣化個(gè)性化要求，而且有很高的不確定性。對(duì)產(chǎn)品功能、質(zhì)量和可靠性的要求日益提高。要求價(jià)格也要低廉。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是一對(duì)多，現(xiàn)在是要求一對(duì)一的定制化效勞。如芭比娃娃可在網(wǎng)上定制，化學(xué)公司生產(chǎn)多種肥皂。個(gè)性化定制削減了庫(kù)存。企業(yè)面臨不確定性，需具備柔性生產(chǎn)能力。1.研究與開(kāi)發(fā)的分類和特征3.1.2現(xiàn)代企業(yè)的研究與開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)研究應(yīng)用研究技術(shù)開(kāi)發(fā)目的尋求真理,擴(kuò)廣知識(shí)探討新知識(shí)應(yīng)用的可能性將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐性質(zhì)探求發(fā)現(xiàn)新事物,新規(guī)律發(fā)明新事物完成新產(chǎn)品,新工藝,使之實(shí)用化,商品化內(nèi)容發(fā)現(xiàn)新事物,新現(xiàn)象探求基礎(chǔ)研究應(yīng)用的可能性運(yùn)用基礎(chǔ)研究,應(yīng)用研究成果從事產(chǎn)品設(shè)計(jì),產(chǎn)品試制,工藝改進(jìn)成果論文論文或?qū)＠麑＠O(shè)計(jì)書(shū),圖紙,樣品成功成功率低成功率較高成功率大經(jīng)費(fèi)較少費(fèi)用較大,控制松費(fèi)用大,控制嚴(yán)人員理論水平高,基礎(chǔ)雄厚的科學(xué)家創(chuàng)造能力強(qiáng),應(yīng)用能力強(qiáng)的發(fā)明家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富,動(dòng)手能力強(qiáng)的技術(shù)專家管理原則尊重科學(xué)家意見(jiàn),支持個(gè)人成果,采用同行評(píng)議尊重集體意見(jiàn),支持研究組織在適當(dāng)事作出評(píng)價(jià)尊重和支持團(tuán)體合作計(jì)劃自由度大,沒(méi)有嚴(yán)格的指標(biāo)和期限彈性,戰(zhàn)略方向,期限較長(zhǎng)硬性,有明確目標(biāo),較短期限1980年，美國(guó)《研究與管理》報(bào)道：大多數(shù)企業(yè)30-40%的銷(xiāo)售額和利潤(rùn)來(lái)自本企業(yè)5年推出的新產(chǎn)品。但同時(shí)——格雷格A.史蒂文斯和詹姆斯·伯利調(diào)查統(tǒng)計(jì)后提出：3000個(gè)新產(chǎn)品的原始想法，只有1個(gè)能成功。阿爾巴拉調(diào)查指出：新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的死亡率為98.2%。初期工程中只有2%可以進(jìn)入市場(chǎng)。新產(chǎn)品失敗可歸納為三個(gè)關(guān)鍵原因：〔1〕沒(méi)有潛在的用戶和需求〔2〕新產(chǎn)品與當(dāng)前的需求不匹配〔3〕營(yíng)銷(xiāo)工作不得力新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的動(dòng)力：〔1〕技術(shù)推動(dòng)〔2〕市場(chǎng)牽引〔3〕同行競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)要滿足技術(shù)與市場(chǎng)匹配的原那么。2.新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)面臨的壓力包括產(chǎn)品構(gòu)思、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)等。3.2產(chǎn)品研究與開(kāi)發(fā)管理3.2.1產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程需求分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工藝設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)輸入產(chǎn)品功能中間結(jié)果協(xié)調(diào)結(jié)果產(chǎn)品規(guī)格干預(yù)指令協(xié)調(diào)結(jié)果工藝計(jì)劃中間結(jié)果中間結(jié)果干預(yù)指令產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中作用重大，它幾乎占用了60%的開(kāi)發(fā)時(shí)間，決定了70%的本錢(qián)?！?〕布思羅伊德：福特汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝費(fèi)用只占整個(gè)費(fèi)用的5%，卻影響了總費(fèi)用的70%?！?〕索勒紐斯：波音公司，一般產(chǎn)品本錢(qián)的83%在設(shè)計(jì)階段決定，而設(shè)計(jì)的本錢(qián)只占7%。1993，哈默《企業(yè)再造》提出企業(yè)流程再造BPR.企業(yè)的任何過(guò)程即轉(zhuǎn)換過(guò)程，有物理轉(zhuǎn)換，位置轉(zhuǎn)換，交易轉(zhuǎn)換，信息轉(zhuǎn)換。技術(shù)活動(dòng)包括新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的活動(dòng)，是一個(gè)從產(chǎn)品的構(gòu)思到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品制造工藝的信息轉(zhuǎn)換過(guò)程。它可以形象地描述為信息在顧客域、功能域、物理域，制造域之間連續(xù)的變換過(guò)程。3.2.2產(chǎn)品開(kāi)發(fā)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程本錢(qián)的影響3.2.3技術(shù)活動(dòng)的過(guò)程需求環(huán)境功能需求設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程工藝需求工藝變量工藝設(shè)計(jì)過(guò)程生產(chǎn)指令生產(chǎn)過(guò)程顧客域功能域物理域制造域生產(chǎn)活動(dòng)技術(shù)活動(dòng)技術(shù)活動(dòng)過(guò)程分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程包括從明確設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始，到確定產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)為止的一系列活動(dòng)。設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、本錢(qián)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般分為總體設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工作圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。3.2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程總體設(shè)計(jì)：通過(guò)市場(chǎng)需求分析，確定產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)原那么、技術(shù)參數(shù)、概略計(jì)算產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、方案的經(jīng)濟(jì)效果分析。技術(shù)設(shè)計(jì)：將技術(shù)任務(wù)書(shū)中確定的根本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)具體化，進(jìn)一步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以總圖、系統(tǒng)圖、明細(xì)表、說(shuō)明書(shū)等總括形式表現(xiàn)出來(lái)。工作圖設(shè)計(jì)：進(jìn)一步進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，逐步修改和完善，繪制全套工作圖樣和編制必要的技術(shù)文件，為產(chǎn)品制造和裝配提供確定的依據(jù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程市場(chǎng)需求分析工作圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)三維幾何造型計(jì)算機(jī)繪圖有限元設(shè)計(jì)資料和圖形庫(kù)原型修改總體設(shè)計(jì)開(kāi)始初步設(shè)計(jì)原型產(chǎn)品評(píng)估決策NNYYCAD工藝設(shè)計(jì)是指按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，安排或規(guī)劃出從原材料加工成產(chǎn)品所需要的一系列加工過(guò)程、工時(shí)消耗、設(shè)備和工藝裝備需求等的說(shuō)明。工藝設(shè)計(jì)過(guò)程是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程之間的橋梁。工藝過(guò)程的結(jié)果一方面反響給產(chǎn)品設(shè)計(jì)用以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)；另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù)。工藝過(guò)程設(shè)計(jì)難度大，是技術(shù)系統(tǒng)的瓶頸環(huán)節(jié)。包括：產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查擬訂工藝方案編制工藝規(guī)程工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造3.2.5工藝設(shè)計(jì)過(guò)程的根本內(nèi)容決定加工毛坯（材料和尺寸）選定加工條件計(jì)算加工時(shí)間制定加工工藝選擇機(jī)床決定加工工序內(nèi)的操作順序選擇工裝零件圖產(chǎn)品設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)該遵循的原那么：設(shè)計(jì)用戶需要的產(chǎn)品〔效勞〕設(shè)計(jì)可制造性〔Manufacturability〕強(qiáng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)魯棒性〔Robustness〕強(qiáng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品〔考慮環(huán)保要求〕3.2.6產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原那么和績(jī)效評(píng)價(jià)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)績(jī)效指標(biāo)度量對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的影響上市時(shí)間新產(chǎn)品引入頻率從新產(chǎn)品構(gòu)思到上市的時(shí)間構(gòu)思數(shù)量和最終成功數(shù)量實(shí)際效果與計(jì)劃效果的差異來(lái)自新產(chǎn)品的銷(xiāo)售比例顧客/競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的響應(yīng)時(shí)間設(shè)計(jì)的質(zhì)量－接近市場(chǎng)的程度項(xiàng)目的頻率－模型的壽命生產(chǎn)率每一個(gè)項(xiàng)目的研究發(fā)展周期每一個(gè)項(xiàng)目的材料及工具費(fèi)用實(shí)際與計(jì)劃的差異項(xiàng)目數(shù)量－新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的頻率項(xiàng)目的頻率－開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)量舒適度－使用的可靠性設(shè)計(jì)質(zhì)量－績(jī)效和用戶的滿意度生產(chǎn)質(zhì)量－工產(chǎn)和車(chē)間的反映信譽(yù)－用戶的忠誠(chéng)度對(duì)用戶的相對(duì)吸引力－市場(chǎng)份額利潤(rùn)率按產(chǎn)品〔product-focused〕進(jìn)行的生產(chǎn)流程，又叫對(duì)象專業(yè)化形式。按加工路線〔process-focused〕進(jìn)行的生產(chǎn)流程，又叫工藝專業(yè)化形式。按工程〔project〕進(jìn)行的生產(chǎn)流程。3.3生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與選擇3.3.1生產(chǎn)流程分類不同生產(chǎn)流程的特征比較特征標(biāo)記對(duì)象專業(yè)化工藝專業(yè)化項(xiàng)目型產(chǎn)品訂貨類型產(chǎn)品流程產(chǎn)品變化程度市場(chǎng)類型產(chǎn)量批量較大流水型低大批量高成批生產(chǎn)跳躍型

高顧客化生產(chǎn)中等單件、單項(xiàng)定制無(wú)很高單一化生產(chǎn)單件生產(chǎn)勞動(dòng)者技能要求任務(wù)類型工資低重復(fù)性低高沒(méi)有固定形式高高沒(méi)有固定形式高資本投資庫(kù)存設(shè)備高低專用設(shè)備中等高通用設(shè)備低中等通用設(shè)備目標(biāo)柔性成本質(zhì)量按期交貨程度低低均勻一致高中等中等變化更多中等高高變化更多低計(jì)劃與控制生產(chǎn)控制質(zhì)量控制庫(kù)存控制容易容易容易困難困難困難困難困難困難根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性質(zhì)，沿對(duì)角線選擇流程，可到達(dá)最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。傳統(tǒng)的僅調(diào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，效果差。3.3.2產(chǎn)品－流程矩陣生產(chǎn)流程產(chǎn)品顧客化多品種品種較多標(biāo)準(zhǔn)化大量生（低產(chǎn)量）（中低產(chǎn)量）（中批生產(chǎn)）（大量生產(chǎn)）高柔性單位成本低項(xiàng)目型生產(chǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn)

航空航天工業(yè)裝備機(jī)床工具特殊化工產(chǎn)品/藥品電子電器汽車(chē)輪胎和橡膠鋼鐵產(chǎn)品普通化工產(chǎn)品/藥品造紙容器制造釀酒石油鋼鐵林產(chǎn)品產(chǎn)品/效勞需求性質(zhì)自制-外購(gòu)決策生產(chǎn)柔性產(chǎn)品/效勞質(zhì)量水平接觸顧客的程度

影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素品種-產(chǎn)量變化與生產(chǎn)單位形式的關(guān)系3.3.4

生產(chǎn)流程選擇決策對(duì)象專業(yè)化形式大量生產(chǎn)對(duì)象專業(yè)化形式批量生產(chǎn)成組生產(chǎn)單元工藝專業(yè)化形式批量品種以圖中的數(shù)字為例，生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的對(duì)象式系統(tǒng)投資額為225萬(wàn)元，成組生產(chǎn)單元為111萬(wàn)元，工藝式為50萬(wàn)元。當(dāng)產(chǎn)量在10萬(wàn)件以下時(shí)，選擇工藝式最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)產(chǎn)量在10萬(wàn)～25萬(wàn)件之間時(shí)，成組生產(chǎn)單元最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)產(chǎn)量在25萬(wàn)件以上時(shí)，對(duì)象式最經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然還有一種選擇，如果以上幾種方案都不能得到滿意的投資回報(bào)時(shí)，那么應(yīng)放棄該產(chǎn)品的生產(chǎn)。工藝式成組生產(chǎn)單元對(duì)象（產(chǎn)品）式費(fèi)用產(chǎn)量10000025000050000111000022500003.4并行工程：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)組織的新方法

需求

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工藝設(shè)計(jì)

制造產(chǎn)品開(kāi)發(fā)組織常見(jiàn)的兩種方式：

串行過(guò)程

并行過(guò)程串行設(shè)計(jì)：從需求分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)一直到加工制造和裝配是一步步在各部門(mén)之間順序進(jìn)行。

串行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法存在的首要問(wèn)題是以部門(mén)為根底的組織機(jī)構(gòu)嚴(yán)重地阻礙了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度和質(zhì)量。具體有：〔1〕各下游開(kāi)發(fā)部門(mén)所具有的知識(shí)難以參加早期設(shè)計(jì)，參加設(shè)計(jì)的階段越早，降低費(fèi)用的時(shí)機(jī)越大?！?〕各部門(mén)對(duì)其他部門(mén)的需求和能力缺乏理解，目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的差異和矛盾降低了產(chǎn)品整體開(kāi)發(fā)過(guò)程的效率。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作流程：市場(chǎng)人員提產(chǎn)品設(shè)想質(zhì)量控制人員作質(zhì)量保證方案確定產(chǎn)品總費(fèi)用和生產(chǎn)周期制造工程師確定工藝工程設(shè)計(jì)人員完成產(chǎn)品定義并行工程是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程，包括制造過(guò)程和支持過(guò)程，進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化方法。該方法力圖使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者從一開(kāi)始就考慮到產(chǎn)品全生命周期從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、本錢(qián)、進(jìn)度和用戶需求。3.4.2并行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法過(guò)程需求階段設(shè)計(jì)階段制造階段營(yíng)銷(xiāo)階段使用階段終止階段考慮的因素顧客需求產(chǎn)品功能減低成本提高效率易制造易裝配競(jìng)爭(zhēng)力（低成本、標(biāo)新立異）可靠性可維護(hù)性，操作簡(jiǎn)便環(huán)境保護(hù)并行工程的概念：并行工程是一種強(qiáng)調(diào)各階段領(lǐng)域?qū)＜夜餐瑓⒓拥南到y(tǒng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，其目的在于將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的可制造性、可維護(hù)性、質(zhì)量控制等問(wèn)題同時(shí)加以考慮，以減少產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)階段的盲目性，進(jìn)可能早地防止不合理因素的影響，縮短研制周期。并行工程的主要思想：〔1〕并行的活動(dòng)和過(guò)程〔2〕連續(xù)的信息轉(zhuǎn)化〔3〕連續(xù)地完成各階段的工作〔4〕高效率的組織結(jié)構(gòu)并行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程特點(diǎn)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各階段是一個(gè)遞階漸進(jìn)的連續(xù)過(guò)程，注意粒度和清晰度產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程和產(chǎn)品信息模型經(jīng)歷從定性到定量、從模糊到清晰的演化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程和工藝設(shè)計(jì)過(guò)程不是順序進(jìn)行，是并行展開(kāi)，同時(shí)進(jìn)行。并行的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程概念設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品詳細(xì)方案工藝初步方案產(chǎn)品初步方案工藝詳細(xì)方案結(jié)構(gòu)概念方案工藝概念方案產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間維為：總體設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。邏輯維為：結(jié)構(gòu)和工藝?；魻柕南到y(tǒng)工程〔SE〕三維結(jié)構(gòu)并行設(shè)計(jì)可制造性可裝配性質(zhì)量保證顧客滿意可靠性環(huán)境保護(hù)功能并行設(shè)計(jì)時(shí)