生產(chǎn)運作管理(第3章)產(chǎn)品服務設計和技術選擇123

生產(chǎn)運作管理

第3章產(chǎn)品/效勞設計和技術選擇國產(chǎn)大佬的命運自1996年以來，諾基亞連續(xù)14年占據(jù)市場份額第一。面對新操作系統(tǒng)的智能的崛起，諾基亞全球銷量第一的地位在2023年第二季被蘋果及三星雙雙超越。2023年2月11日，諾基亞與微軟達成全球戰(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54.4億歐元價格收購諾基亞設備與效勞部門〔諾基亞業(yè)務〕，并獲得相關專利和品牌的授權。引例諾基亞未來將努力開展Here地圖效勞、諾基亞解決方案與網(wǎng)絡〔NSN〕和領先科技三大支柱業(yè)務。2023年4月25日，諾基亞宣布完成與微軟公司的業(yè)務交易，正式將設備與效勞業(yè)務出售給微軟后，正式退出市場。信息爆炸的壓力技術進步越來越快高新技術的使用范圍越來越大市場和勞務競爭全球化產(chǎn)品研制開發(fā)的難度越來越大可持續(xù)開展的要求全球性技術支持和售后效勞用戶的要求越來越苛刻3.1概述3.1.121世紀企業(yè)面臨市場環(huán)境的主要特征消費者價值觀發(fā)生變化：對產(chǎn)品品種規(guī)格、花色品種、需求數(shù)量呈現(xiàn)多樣化個性化要求，而且有很高的不確定性。對產(chǎn)品功能、質(zhì)量和可靠性的要求日益提高。要求價格也要低廉。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是一對多，現(xiàn)在是要求一對一的定制化效勞。如芭比娃娃可在網(wǎng)上定制，化學公司生產(chǎn)多種肥皂。個性化定制削減了庫存。企業(yè)面臨不確定性，需具備柔性生產(chǎn)能力。1.研究與開發(fā)的分類和特征3.1.2現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)基礎研究應用研究技術開發(fā)目的尋求真理,擴廣知識探討新知識應用的可能性將研究成果應用于生產(chǎn)實踐性質(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,使之實用化,商品化內(nèi)容發(fā)現(xiàn)新事物,新現(xiàn)象探求基礎研究應用的可能性運用基礎研究,應用研究成果從事產(chǎn)品設計,產(chǎn)品試制,工藝改進成果論文論文或?qū)＠麑＠O計書,圖紙,樣品成功成功率低成功率較高成功率大經(jīng)費較少費用較大,控制松費用大,控制嚴人員理論水平高,基礎雄厚的科學家創(chuàng)造能力強,應用能力強的發(fā)明家知識和經(jīng)驗豐富,動手能力強的技術專家管理原則尊重科學家意見,支持個人成果,采用同行評議尊重集體意見,支持研究組織在適當事作出評價尊重和支持團體合作計劃自由度大,沒有嚴格的指標和期限彈性,戰(zhàn)略方向,期限較長硬性,有明確目標,較短期限1980年，美國《研究與管理》報道：大多數(shù)企業(yè)30-40%的銷售額和利潤來自本企業(yè)5年推出的新產(chǎn)品。但同時——格雷格A.史蒂文斯和詹姆斯·伯利調(diào)查統(tǒng)計后提出：3000個新產(chǎn)品的原始想法，只有1個能成功。阿爾巴拉調(diào)查指出：新產(chǎn)品開發(fā)的死亡率為98.2%。初期工程中只有2%可以進入市場。新產(chǎn)品失敗可歸納為三個關鍵原因：〔1〕沒有潛在的用戶和需求〔2〕新產(chǎn)品與當前的需求不匹配〔3〕營銷工作不得力新產(chǎn)品開發(fā)的動力：〔1〕技術推動〔2〕市場牽引〔3〕同行競爭歸根結底，新產(chǎn)品開發(fā)要滿足技術與市場匹配的原那么。2.新產(chǎn)品開發(fā)面臨的壓力包括產(chǎn)品構思、產(chǎn)品設計和工藝設計等。3.2產(chǎn)品研究與開發(fā)管理3.2.1產(chǎn)品開發(fā)過程需求分析結構設計協(xié)調(diào)工藝設計協(xié)調(diào)輸入產(chǎn)品功能中間結果協(xié)調(diào)結果產(chǎn)品規(guī)格干預指令協(xié)調(diào)結果工藝計劃中間結果中間結果干預指令產(chǎn)品設計和工藝設計在產(chǎn)品開發(fā)中作用重大，它幾乎占用了60%的開發(fā)時間，決定了70%的本錢。〔1〕布思羅伊德：福特汽車產(chǎn)品設計和工藝費用只占整個費用的5%，卻影響了總費用的70%。〔2〕索勒紐斯：波音公司，一般產(chǎn)品本錢的83%在設計階段決定，而設計的本錢只占7%。1993，哈默《企業(yè)再造》提出企業(yè)流程再造BPR.企業(yè)的任何過程即轉(zhuǎn)換過程，有物理轉(zhuǎn)換，位置轉(zhuǎn)換，交易轉(zhuǎn)換，信息轉(zhuǎn)換。技術活動包括新產(chǎn)品開發(fā)中的產(chǎn)品設計階段的結構設計和工藝設計活動。產(chǎn)品設計階段的活動，是一個從產(chǎn)品的構思到產(chǎn)品結構、產(chǎn)品制造工藝的信息轉(zhuǎn)換過程。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)的變換過程。3.2.2產(chǎn)品開發(fā)對生產(chǎn)過程本錢的影響3.2.3技術活動的過程需求環(huán)境功能需求設計參數(shù)結構設計過程工藝需求工藝變量工藝設計過程生產(chǎn)指令生產(chǎn)過程顧客域功能域物理域制造域生產(chǎn)活動技術活動技術活動過程分析產(chǎn)品結構設計過程包括從明確設計任務開始，到確定產(chǎn)品的具體結構為止的一系列活動。設計階段決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、本錢。產(chǎn)品設計一般分為總體設計、技術設計、工作圖設計三個階段。3.2.4結構設計過程總體設計：通過市場需求分析，確定產(chǎn)品的性能、設計原那么、技術參數(shù)、概略計算產(chǎn)品的技術經(jīng)濟指標、方案的經(jīng)濟效果分析。技術設計：將技術任務書中確定的根本結構和主要參數(shù)具體化，進一步確定產(chǎn)品結構和技術經(jīng)濟指標，以總圖、系統(tǒng)圖、明細表、說明書等總括形式表現(xiàn)出來。工作圖設計：進一步進行產(chǎn)品結構的細節(jié)設計，逐步修改和完善，繪制全套工作圖樣和編制必要的技術文件，為產(chǎn)品制造和裝配提供確定的依據(jù)。結構設計過程市場需求分析工作圖設計結構設計優(yōu)化設計三維幾何造型計算機繪圖有限元設計資料和圖形庫原型修改總體設計開始初步設計原型產(chǎn)品評估決策NNYYCAD工藝設計是指按產(chǎn)品設計要求，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程、工時消耗、設備和工藝裝備需求等的說明。工藝設計過程是結構設計過程和制造過程之間的橋梁。工藝過程的結果一方面反響給產(chǎn)品設計用以改進產(chǎn)品設計；另一方法作為生產(chǎn)的依據(jù)。工藝過程設計難度大，是技術系統(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)程工藝裝備的設計與制造3.2.5工藝設計過程的根本內(nèi)容決定加工毛坯（材料和尺寸）選定加工條件計算加工時間制定加工工藝選擇機床決定加工工序內(nèi)的操作順序選擇工裝零件圖產(chǎn)品設計和選擇應該遵循的原那么：設計用戶需要的產(chǎn)品〔效勞〕設計可制造性〔Manufacturability〕強的產(chǎn)品設計魯棒性〔Robustness〕強的產(chǎn)品設計綠色產(chǎn)品〔考慮環(huán)保要求〕3.2.6產(chǎn)品設計的原那么和績效評價產(chǎn)品開發(fā)績效評價指標績效指標度量對競爭力的影響上市時間新產(chǎn)品引入頻率從新產(chǎn)品構思到上市的時間構思數(shù)量和最終成功數(shù)量實際效果與計劃效果的差異來自新產(chǎn)品的銷售比例顧客/競爭對手的響應時間設計的質(zhì)量－接近市場的程度項目的頻率－模型的壽命生產(chǎn)率每一個項目的研究發(fā)展周期每一個項目的材料及工具費用實際與計劃的差異項目數(shù)量－新產(chǎn)品設計與開發(fā)的頻率項目的頻率－開發(fā)的經(jīng)濟性質(zhì)量舒適度－使用的可靠性設計質(zhì)量－績效和用戶的滿意度生產(chǎn)質(zhì)量－工產(chǎn)和車間的反映信譽－用戶的忠誠度對用戶的相對吸引力－市場份額利潤率按產(chǎn)品〔product-focused〕進行的生產(chǎn)流程，又叫對象專業(yè)化形式。按加工路線〔process-focused〕進行的生產(chǎn)流程，又叫工藝專業(yè)化形式。按工程〔project〕進行的生產(chǎn)流程。3.3生產(chǎn)流程設計與選擇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記對象專業(yè)化工藝專業(yè)化項目型產(chǎn)品訂貨類型產(chǎn)品流程產(chǎn)品變化程度市場類型產(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、單項定制無很高單一化生產(chǎn)單件生產(chǎn)勞動者技能要求任務類型工資低重復性低高沒有固定形式高高沒有固定形式高資本投資庫存設備高低專用設備中等高通用設備低中等通用設備目標柔性成本質(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劃與控制生產(chǎn)控制質(zhì)量控制庫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)品結構性質(zhì)，沿對角線選擇流程，可到達最好的技術經(jīng)濟效果。傳統(tǒng)的僅調(diào)產(chǎn)品結構，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準化大量生（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)裝備機床工具特殊化工產(chǎn)品/藥品電子電器汽車輪胎和橡膠鋼鐵產(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)流程設計的主要因素品種-產(chǎn)量變化與生產(chǎn)單位形式的關系3.3.4

生產(chǎn)流程選擇決策對象專業(yè)化形式大量生產(chǎn)對象專業(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)品的對象式系統(tǒng)投資額為225萬元，成組生產(chǎn)單元為111萬元，工藝式為50萬元。當產(chǎn)量在10萬件以下時，選擇工藝式最經(jīng)濟，當產(chǎn)量在10萬～25萬件之間時，成組生產(chǎn)單元最經(jīng)濟，當產(chǎn)量在25萬件以上時，對象式最經(jīng)濟。當然還有一種選擇，如果以上幾種方案都不能得到滿意的投資回報時，那么應放棄該產(chǎn)品的生產(chǎn)。工藝式成組生產(chǎn)單元對象（產(chǎn)品）式費用產(chǎn)量10000025000050000111000022500003.4并行工程：產(chǎn)品開發(fā)組織的新方法

需求

結構設計

工藝設計

制造產(chǎn)品開發(fā)組織常見的兩種方式：

串行過程

并行過程串行設計：從需求分析、產(chǎn)品結構設計、工藝設計一直到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進行。

串行的產(chǎn)品設計方法存在的首要問題是以部門為根底的組織機構嚴重地阻礙了產(chǎn)品開發(fā)的速度和質(zhì)量。具體有：〔1〕各下游開發(fā)部門所具有的知識難以參加早期設計，參加設計的階段越早，降低費用的時機越大?！?〕各部門對其他部門的需求和能力缺乏理解，目標和評價標準的差異和矛盾降低了產(chǎn)品整體開發(fā)過程的效率。產(chǎn)品開發(fā)工作流程：市場人員提產(chǎn)品設想質(zhì)量控制人員作質(zhì)量保證方案確定產(chǎn)品總費用和生產(chǎn)周期制造工程師確定工藝工程設計人員完成產(chǎn)品定義并行工程是對產(chǎn)品及其相關過程，包括制造過程和支持過程，進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化方法。該方法力圖使產(chǎn)品開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素，包括質(zhì)量、本錢、進度和用戶需求。3.4.2并行的產(chǎn)品設計方法過程需求階段設計階段制造階段營銷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爭力（低成本、標新立異）可靠性可維護性，操作簡便環(huán)境保護并行工程的概念：并行工程是一種強調(diào)各階段領域?qū)＜夜餐瑓⒓拥南到y(tǒng)化產(chǎn)品設計方法，其目的在于將產(chǎn)品的設計和產(chǎn)品的可制造性、可維護性、質(zhì)量控制等問題同時加以考慮，以減少產(chǎn)品早期設計階段的盲目性，進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〕并行的活動和過程〔2〕連續(xù)的信息轉(zhuǎn)化〔3〕連續(xù)地完成各階段的工作〔4〕高效率的組織結構并行產(chǎn)品開發(fā)流程特點：產(chǎn)品設計的各階段是一個遞階漸進的連續(xù)過程，注意粒度和清晰度產(chǎn)品設計過程和產(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)品設計過程和工藝設計過程不是順序進行，是并行展開，同時進行。并行的產(chǎn)品開發(fā)流程概念設計初步設計詳細設計產(chǎn)品詳細方案工藝初步方案產(chǎn)品初步方案工藝詳細方案結構概念方案工藝概念方案產(chǎn)品設計的時間維為：總體設計，初步設計和詳細設計。邏輯維為：結構和工藝。霍爾的系統(tǒng)工程〔SE〕三維結構并行設計可制造性可裝配性質(zhì)量保證顧客滿意可靠性環(huán)境保護功能并行設計時