1、第三章第三章 產品開發與工藝設計產品開發與工藝設計 內容提要：內容提要： 這是生產技術準備的內容，主要包這是生產技術準備的內容，主要包括新產品開發與工藝設計的一般原理與括新產品開發與工藝設計的一般原理與方法。學習本章，重點在于掌握新產品方法。學習本章，重點在于掌握新產品開發的新方法和工具，包括價值工程、開發的新方法和工具，包括價值工程、并行工程、全球化產品設計等，理解產并行工程、全球化產品設計等，理解產品開發對企業競爭力的影響。品開發對企業競爭力的影響?？逻_即顯相機開發案例分析柯達即顯相機開發案例分析 1969年柯達公司想設計一種“立即顯像攝影機”。當時，這種相機已經問世，著名的“拍立得”公司

2、已經制造出即時現像的相機sx-70，只是最初的sx-70在使用時需將保護乳劑的保險紙撕掉，這等于在制造垃圾，但“拍立得”也正在著手改良這種相機。 在位于羅切斯特一座普通建筑物的柯達總部，主管部門顯得異樣的沉穩和鎮定。 根據穩步求勝的戰略，即顯相機經歷了周密的研制過程，制定了各種可行的方案，并附上各個方案所需的開發費用。公司批準了最佳方案，分別在英國、法國、美國開始推行。最終在公司專家和各個部門的通力合作下，柯達生產出了更加完美的膠卷，擴大了軟片市場的份額?？逻_案例成功原因具體分析柯達案例成功原因具體分析（1 1）技術實力）技術實力。 柯達同時在英國、法國、美國設立開發小組，并聘請當地的行業專家

3、，結合柯達總部的實驗室，共同攻克技術難題。據統計，柯達動用了上千人的研究小組。 （2 2）資源整合。）資源整合。 柯達研發小組整合了包括生產、推銷、與研究三方面的專家，在總部的統一協調下共同行動。（3 3）公司穩步求勝的戰略。）公司穩步求勝的戰略。 柯達公司總是善于控制業務變動的步幅，從容而循序地研發多種新產品。 （4 4）充分的市場調查。）充分的市場調查。 柯達首先掌握著競爭對手的研發動態，其次在研發過程中注意調研消費者的潛在需求。 （5 5）在解決）在解決“用戶不滿用戶不滿”上下功夫上下功夫。 首先，新產品力求廉價；其次，要容易操作；最后，必須保證質量（6 6）、密切合作）、密切合作 在產

4、品研發過程中讓所有相關職能部門（如營銷、采購、與制造）參與進來，共同定義新產品。因此，無論是外部，還是內部，新產品都具有可操作性，具有適應性。（7 7）、柯達新產品研發的優質戰略）、柯達新產品研發的優質戰略 柯達的每個新產品不僅僅是技術上的突破，也是產品品質的一次提高，總是更加靠近消費者。 柯達作為行業的領先者，它的產品總是比競爭者更具應用性。第一節第一節 產品開發概述產品開發概述 新產品新產品開發屬于生產技術準備工作。在一個產品的生命周開發屬于生產技術準備工作。在一個產品的生命周期中，市場營銷、產品開發與生產之間的關系如下圖：期中，市場營銷、產品開發與生產之間的關系如下圖： 營銷營銷 產品開

5、發產品開發 生產生產產品概念產品概念目標市場目標市場產品選擇產品選擇技術研究技術研究產品設計產品設計工藝設計工藝設計生產組織生產組織計劃與控制計劃與控制檢驗出廠檢驗出廠一、新產品及新產品開發面臨的壓力一、新產品及新產品開發面臨的壓力 （一）、什么是新產品一）、什么是新產品 1 1、概念：、概念：新產品是指在性能、結構、材質和技術特新產品是指在性能、結構、材質和技術特征等方面或多方面比老產品有顯著改進和提高、或獨創的，征等方面或多方面比老產品有顯著改進和提高、或獨創的，具有使用價值和推廣價值，可產生明顯經濟效益的產品。具有使用價值和推廣價值，可產生明顯經濟效益的產品。 2 2、特征、特征: :

6、新穎性、先進性、經濟性、風險性。新穎性、先進性、經濟性、風險性。 3 3、類型、類型: : (1) (1)全新產品全新產品 采用新原理、新結構、新技術、新材料采用新原理、新結構、新技術、新材料等制成，應用新的科學發現和有關的基礎研究、應用研究等制成，應用新的科學發現和有關的基礎研究、應用研究的成果，具有某種科學技術突破而形成的新產品。的成果，具有某種科學技術突破而形成的新產品。 (2)(2)換代產品換代產品 采用新的材料、元器件和新的技術制成，采用新的材料、元器件和新的技術制成，性能有飛躍提高的新產品。性能有飛躍提高的新產品。 (3)(3)改進產品改進產品 采用各種改進技術制造，性能有一定提采

7、用各種改進技術制造，性能有一定提高的產品。高的產品。(二)新產品開發面臨的壓力 1.1.目前目前, ,新產品開發面臨著新產品開發面臨著費用高費用高、風險大風險大、成功成功率低率低、回報下降回報下降等壓力。等壓力。 2.2.失敗原因失敗原因: :無潛在需求、新產品與當前需求不匹無潛在需求、新產品與當前需求不匹配、營銷不利。配、營銷不利。 3.3.開發動力開發動力: :技術推動、市場牽引、同行競爭。技術推動、市場牽引、同行競爭。 4.4.新產品開發的關鍵新產品開發的關鍵: :找到需求找到需求, ,用技術實現需求用技術實現需求. . 5.5.原則原則: :技術與市場匹配技術與市場匹配. .30003

8、000原始想法原始想法300300提議提議125125小項目小項目9 9項開發項開發4 4項重大項重大1.71.7啟動啟動1 1成功成功1 2 3 4 5 6 7 * * *產品死亡率：產品死亡率：98.2%98.2%( (三三) )產品開發對生產過程成本的影響產品開發對生產過程成本的影響 1. 1.產品開發的時間構成：產品開發的時間構成：據統計，產品設計時據統計，產品設計時間占產品開發時間的近間占產品開發時間的近60%60%（如圖）。因此，為縮（如圖）。因此，為縮短產品上市時間，必須縮短產品設計時間，產品設短產品上市時間，必須縮短產品設計時間，產品設計和工藝設計影響著產品的創新速度。計和工藝

9、設計影響著產品的創新速度。產品開發時間 100%設計時間 55%制造 22%裝配 23% 2.2.產品壽命周期的縮短：產品壽命周期的縮短：產品的壽命周期越來產品的壽命周期越來越短，革新換代越來越快（如圖）。實踐證明：越短，革新換代越來越快（如圖）。實踐證明：若產品壽命周期為若產品壽命周期為5 5年，產品開發時間每延長年，產品開發時間每延長6 6個月，利潤就損失個月，利潤就損失1/31/3。 0 5 10 15 20 255050年前年前：現在：現在：行業行業化妝品化妝品玩具玩具機床機床食品食品藥品藥品3.3.產品成本的決定產品成本的決定: :一般產品成本的一般產品成本的70%70%以上由設計階

10、以上由設計階段決定段決定, ,而這一階段本身所占用的費用僅為產品成本的而這一階段本身所占用的費用僅為產品成本的6%6%以以下下( (如圖如圖) )。70%6%20%36%7%40%3%18%設計階段設計階段 制造階段制造階段 材料采購材料采購 其它階段其它階段費用成本的決定因素 實際成本消耗總結：總結： 企業的技術活動影響著產品的成本、質量和制造的效企業的技術活動影響著產品的成本、質量和制造的效率。尤其率。尤其產品設計產品設計和和工藝設計工藝設計在產品開發中作用重大，它幾在產品開發中作用重大，它幾乎占用了乎占用了60%60%的開發時間，決定了的開發時間，決定了70%70%的成本。因此，根據管的

11、成本。因此，根據管理學中的理學中的ABCABC分類思想，企業技術活動，尤其是企業的產品分類思想，企業技術活動，尤其是企業的產品設計和工藝設計是企業快速響應客戶要求的瓶頸，是提高企設計和工藝設計是企業快速響應客戶要求的瓶頸，是提高企業競爭力的關鍵。業競爭力的關鍵。二、產品生命周期與二、產品生命周期與R&DR&D 引入期引入期 成長期成長期 成熟期成熟期 衰退期衰退期年銷售額年利潤產品壽命周期各階段的特點：產品壽命周期各階段的特點： 1. 1.引入期引入期 這段時間內，產品還未被顧客認識，銷售量增長緩這段時間內，產品還未被顧客認識，銷售量增長緩 慢，生產投入所耗費的資金多。產品銷售

12、量小，成慢，生產投入所耗費的資金多。產品銷售量小，成 本偏高，利潤低。本偏高，利潤低。 2.2.成長期成長期 這段時間內，銷售量迅速增長，成本逐漸下降，利這段時間內，銷售量迅速增長，成本逐漸下降，利 潤大幅度增長。潤大幅度增長。 3.3.成熟期成熟期 這段時間內，銷售量達到最大，盈利最多，但競爭這段時間內，銷售量達到最大，盈利最多，但競爭 趨于激烈。趨于激烈。 4.4.衰退期衰退期 產品在市場上趨于飽和，銷售量迅速下降，競爭加產品在市場上趨于飽和，銷售量迅速下降，競爭加 劇，價格下跌，盈利迅速減少或出現虧損。劇，價格下跌，盈利迅速減少或出現虧損。產品壽命周期各階段的經營與運作戰略產品壽命周期各

13、階段的經營與運作戰略市場引入期成長期成熟期衰退期公司戰略研究開發是關鍵擴大市場份額的有利時機市場銷售是關鍵調整價格提高質量樹立產品形象強化市場能力低成本變得更關鍵難以擴大市場份額促銷成本控制是關鍵生產運營戰略產品設計與開發是關鍵產品和工藝過程設計改動頻繁生產能力富裕試生產階段人員技能要求高生產成本較高產品規格有限設計改進迅速銷售預測是關鍵重視產品和工藝流程可靠性選擇與提高產品競爭優勢增加生產能力開始批量化生產提高經營能力產品區域標準化產品更新速度減緩達到最佳市場能力生產過程趨于穩定人員技能要求不高大批量生產改進生產作業降低生產成本產品差異化小使成本最低行業生產能力過剩停業生產非盈利產品削減生產

14、能力產品生命周期各階段的研發重點產品生命周期各階段的研發重點投入期： 1）對產品進行創新設計，確定有競爭力的產品型號； 2） 消除設計中的缺陷； 3） 縮短生產周期； 4） 完善性能。成長期： 1） 產品工藝改進； 2） 降低成本； 3） 產品結構標準化與合理化； 4） 穩定質量。成熟期： 1）產品系列化與標準化； 2）提高工藝穩定性； 3）創新服務與質量創新； 4）產品局部改革。衰退期： 1）很少進行產品細分； 2）精簡產品系列； 3）決定淘汰舊產品 企業新產品何時開發、何時投放市場都要根據產品生命周期來決策：在第一代產品處于成長期的時候引入第二代新產品，當第一代新產品進入衰退期時恰好第二代

15、新產品進入成熟期。 “生產一代，研制一代，設計一代，構想一代”保持已有的市場份額和均衡的銷售量與利潤的增長。 三、產品開發的驅動模式三、產品開發的驅動模式 1、市場驅動模式 2、技術驅動模式 3、同行競爭 但歸根到底，新產品開發的成功首先必須滿足市場與技術匹配的原則。新產品誕生的一個基本條件是特定的技術（科學、方法、思維過程、設備等）以一種特定的方式被利用，即它對人類的需求產生了新的滿足。因此，了解和確定人們的需求，將這種需求用技術實現，這是新產品開發的關鍵。相關資料相關資料：國家日本美國法國英國 韓國中國巴西印度RD/GDP（%）2.7-2.92.6-2.72.422.08 2.0 0.5-

16、0.71.1 0.9 世界500強（2003）中有9家中國企業。 500強用于RD的費用占全球RD費用的65%以上，平均每個企業的RD費用占其銷售額的10-20%，而中國大型企業該指標為1.4%四四產產品品開開發發的的評評價價（指指標）標）1、財務指標 投資收益率 預期年銷售額 新增固定資產支付時間 達到預期銷售額時間2、研究與開發 研究投資支付時間 開發投資支付時間 研究技術（豐富或陌生） 專利情況（有或無）3、市場需求（顧客對產品的接受程度）4、促銷需求（廣告與促銷需求）5、產品競爭（競爭產品的數量）6、產品優勢（價格與質量）7、產品生命周期8、周期性與季節性需求9、生產 公司規模（與競爭

17、對手規模相比） 原材料（供應能力與方式） 設備（現有、新設備的比例） 工藝熟練程度10、產品與營銷 與現行產品的關系 對現行產品的影響 產品購買者的結構 潛在用戶數 市場穩定性與趨勢 技術服務需求11、環境污染等級五、國際企業產品開發的新特點五、國際企業產品開發的新特點 1 1、技術外包、技術外包 把一些不是本企業專長的非核心技術外包給其他企業，把一些不是本企業專長的非核心技術外包給其他企業，而自己集中力量于產品的核心技術開發，而自己集中力量于產品的核心技術開發，提高自己的提高自己的核心競爭力核心競爭力 2 2、合作開發、合作開發 合作的對象包括供應商與用戶，特別是供應商參與產合作的對象包括供

18、應商與用戶，特別是供應商參與產品開發是目前供應鏈管理的一個新趨勢。品開發是目前供應鏈管理的一個新趨勢。 3 3、全球化與虛擬化、全球化與虛擬化 INTERNETINTERNET提供技術支持跨國合作開發產品提供技術支持跨國合作開發產品 4 4、定制化產品開發、定制化產品開發 個性化、一對一的產品開發個性化、一對一的產品開發 增強企業的柔性（增強企業的柔性（FlexibilityFlexibility）：）： （1 1）產品生產柔性產品生產柔性 顧客對產品規格、型號、數量、質顧客對產品規格、型號、數量、質量和交貨期等要求的獨立性和隨機性導致企業生產任務的不量和交貨期等要求的獨立性和隨機性導致企業生

19、產任務的不斷變動。斷變動。 組合柔性、產量柔性、質量柔性、交貨期柔性組合柔性、產量柔性、質量柔性、交貨期柔性 （2 2）產品設計柔性產品設計柔性產品設計柔性是指快速開發新產品和產品設計柔性是指快速開發新產品和改造老產品的能力。當顧客有新產品要求時，也即要求產品改造老產品的能力。當顧客有新產品要求時，也即要求產品性能要發生變化，即產品的功能、結構、加工工藝等方面要性能要發生變化，即產品的功能、結構、加工工藝等方面要發生變化。發生變化。 5 5、強調環保意識。可持續發展、強調環保意識?？沙掷m發展 新產品的研究和開發能力以及相應的生產技術是企業贏得競新產品的研究和開發能力以及相應的生產技術是企業贏得

20、競爭優勢的根本保證。爭優勢的根本保證。 國際化是當今經濟發展的一個趨勢，越來越多的跨過企業在尋求國際化的生產與制造合作伙伴。全球虛擬開發為企業突破技術資源與突破技術資源與人才資源匱乏的困境人才資源匱乏的困境找到了一個有效的解決方法。 越來越多的企業通過互連網，和其他國家的技術人員進行產品開發的的合作活動，這種遠程的開發方法大大減少了各種管理費用，縮減少了各種管理費用，縮短了開發時間。短了開發時間。 但是，全球虛擬產品開發也有許多技術問題和管理問題需要解決，比如網絡溝通的障礙網絡溝通的障礙問題，不同國家的設計標準與規范設計標準與規范問題，產品開發的質量跟蹤、監督與控制質量跟蹤、監督與控制問題，產

21、品本地本地化設計化設計問題等。 廣州有一家中美合資企業，它的產品概念的提出和產品選型由美國本部的技術人員提出，產品的主體結構也由美國本部完成，中國的生產基地擔負后期的產品設計任務，包括根據美方提供的產品框架進行擴充設計和詳細設計。他們通過互連網的這種合作就是一種虛擬開發。 企業間研究與開發合作潛力可觀企業間研究與開發合作潛力可觀 人們越來越清楚地認識到，擴大知識與培養能力是公司經營管理的重點。而合作研究與開發是產生及利用知識和本領的一種途徑。20年來，研究與開發方面的合作一直在不斷發展。合作研究與開發可以使企業獲得： 分享個人經驗分享個人經驗。研究與開發方面的合作使參與合作的公司的經理能夠受益

22、于在通常的組織環境下得不到的知識與想法。 創造能力創造能力。一個機構的學習過程要看其是否能夠把自身的能力與合作者的能力相結合，從而抓住機會，開拓市場。 縮短時間縮短時間。合作研究與開發有助于減少產品投放市場所需要的時間，并且加快新產品問世的速度。 合作研究與開發存在的機會與風險合作研究與開發存在的機會與風險： （1）機會 供應商與顧客的關系，分享未來開發成果的前景； 杠桿效應；/分擔成本與風險；/學習與開發新領域。 （2）風險： 在合作項目上存在分歧；/過分依賴合作伙伴； 工作方法上的差異與企業文化的差異； 產權與專利使用費的損失；/技術知識的損失 六、新產品開發工作應注意的問題六、新產品開發

23、工作應注意的問題1用戶是新產品開發工作的起點和歸宿2以功能為中心制定產品開發計劃3努力降低產品總成本4形成新產品開發的良性循環5積極開展創造性思維案例案例:日本企業的產品開發日本企業的產品開發 日本巨大的工業團體存在 “表里不一”的現象。 它們并不開發自己所有的系列產品，也不自己生產。它們并不開發自己所有的系列產品，也不自己生產。事實上，這些大型企業更像“貿易企業”。即，不自己設計、生產產品，它們實際上在協調一個包括成百上千個小企業在內的復雜的設計和制造過程系統。你購買的盒上印有著名企業名字的產品，很少是該公司的產品甚至也不是他們開發的產品。這些產品差不多都是由他人設計，他人組裝，他人把產品裝

24、進印有企業名字的盒子內，再運給分銷商。 這種過程是不是有些不必要的復雜？顯然，這些大型集團有自己的工廠和工人，那么他們為什么不利用自己的資源生產他們為什么不利用自己的資源生產和銷售自己的產品呢？和銷售自己的產品呢？ 他們當然也生產但僅是部分而已。例如，對于象松下公司這樣的電器業巨人來說，外包設計、生產和組裝工作是不可思議的。這些產品非常適合在這種巨型公司高度自動化的大型工廠中大批量地生產。他們的工廠每年有上百萬這樣的產品。 單位得到公眾的許可，企業必須不斷重新設計一些產品如立體聲耳機、小型唱片機或個人電腦。重新設計意味著重新安排生產線工具、重新設計意味著重新安排生產線工具、設備，意味著需要新部

25、件和許多其它物件。設備，意味著需要新部件和許多其它物件。 某公司預計一產品在幾個月內能銷售30,000件；重新安排工具、設備，再賣出50,000件；重新設計一些基本零部件，再次安排工具、設備；觀察競爭后果，又重新安排工具、設備等等。所有這些在整個產品系列的生命周期中不停的循環。雖然一些巨型制造商現在使用最新的柔性制造系統（FMS）,從而在生產中有更多自由，但這個重新安排工具、設備的過程仍是大企業希望刪去的。 因而，它們將許多這種工作承包給承包商-可信賴的小企業。這些一年面臨三或四次重新設計以生產一種產品的小企業，依次將一些關鍵零部件的設計和制造分包給更小的企業。 這種分包金字塔會有多大呢？是幾

26、十個公司嗎？幾百個？再考慮一下。我了解到一個電子公司有超過個外包商，大部分微小工廠僅為上層企業執行一點點任務。 歡迎到日本制造業的現實世界中來。 案例案例: : 跳舞毯的故事跳舞毯的故事第二節第二節 產品設計產品設計 產品設計是產品開發的核心。它包括從明確設計任務書開始，到確定產品的具體結構為止的一系列活動。 一、產品設計的重要性一、產品設計的重要性 據統計產品設計時間占產品總開發時間的近據統計產品設計時間占產品總開發時間的近60%60%。因此，因此， 要縮短新產品上市時間，必須縮短產品設計時間，要縮短新產品上市時間，必須縮短產品設計時間，產品設計和工藝設計影響著新產品的創新速度。產品設計和工

27、藝設計影響著新產品的創新速度。 更重要的是，產品設計對產品生命周期的的成本更重要的是，產品設計對產品生命周期的的成本與費用產生重要的影響。與費用產生重要的影響。 產品設計與工藝設計是企業快速響應可戶要求的產品設計與工藝設計是企業快速響應可戶要求的瓶頸，是提高企業競爭力的關鍵。瓶頸，是提高企業競爭力的關鍵。 福特公司的報告：盡管產品設計和工藝福特公司的報告：盡管產品設計和工藝費用只占產品費用的費用只占產品費用的6%6%，卻影響了總費用的，卻影響了總費用的70%70%以上。以上。 波音公司的分析：一般產品成本的波音公司的分析：一般產品成本的83%83%以以上由于產品設計階段決定，而這一階段本身上由

28、于產品設計階段決定，而這一階段本身所占有的費用僅為產品全部成本的所占有的費用僅為產品全部成本的7%7%以下。以下。 Sun Sun認為制造生產率的認為制造生產率的70-80%70-80%是在設計是在設計和工藝階段決定的。和工藝階段決定的。 所有質量問題的所有質量問題的40%40%可以歸因于低劣的設可以歸因于低劣的設計和工藝。計和工藝。 Huthwaite Huthwaite強調產品設計對各組織的影強調產品設計對各組織的影響力，形象地稱產品設計的影響為響力，形象地稱產品設計的影響為“波動效波動效應應”二、產品設計基本流程二、產品設計基本流程產品構思產品可行性研究產品功能設計產品制造設計產品設計審

29、核產品最終測試產品進入市場及評估(源于市場需求及環境變化)(產品市場調查)(產品價值分析)(產品如何制造)(產品經濟性)(產品是否滿足需求)(產品是否成功)產品設計、試制和定型（一）產品構思 1、來源: （1）企業內部：公司經理、員工和研究開發部門。 （2）企業外部：經銷商、產品許可經營者和發明者。 2、構思模式： （1）市場導向型（Market Driven): （2）技術推動型（Technology and Innovation): （3）混合模式（二）產品可行性研究 1、市場標準：企業的競爭力、對市場需求的應變能力、新構思的專利狀態、產品促銷和售后服務要求、以及對現有經銷渠道的適應程度。

30、 2、生產經營標準：生產實施的技術可行性；、技術狀況、管理水平與產品制造技術的匹配程度。 3、財務標準：市場標準和生產經營標準兩方面的結合。（三）產品設計和試制（三）產品設計和試制 企業產品戰略中的重要組成部分，它決企業產品戰略中的重要組成部分，它決定產品的定產品的特征特征、功能功能和和用途用途。 1、產品功能設計、產品功能設計 注重的是產品的性能和質量，要求在產品設計中注重的是產品的性能和質量，要求在產品設計中充分考慮顧客要求，體現產品的經濟價值，并以此為原則，保證高品質充分考慮顧客要求，體現產品的經濟價值，并以此為原則，保證高品質設計，包括：配合度精確、性能優良而穩定、耐用性能以及售后維護

31、的設計，包括：配合度精確、性能優良而穩定、耐用性能以及售后維護的便利程度。便利程度。 技術手段技術手段：價值工程、裝配過程模擬、裝配設計、質量功能選擇：價值工程、裝配過程模擬、裝配設計、質量功能選擇和計算機輔助設計等。和計算機輔助設計等。 2、產品制造設計、產品制造設計 產品的可生產性設計，即產品設計要滿足產品制產品的可生產性設計，即產品設計要滿足產品制造工藝要求。其造工藝要求。其目的目的是：在顧客可接受的價格下生產出功能和結構兩方是：在顧客可接受的價格下生產出功能和結構兩方面都滿意的產品。完美的制造設計代表了成本面都滿意的產品。完美的制造設計代表了成本效益，是通過將產品構效益，是通過將產品構

32、思、設計和研制與可生產性相結合得以實現的。為了在競爭價格下，生思、設計和研制與可生產性相結合得以實現的。為了在競爭價格下，生產出最高質量的產品，制造設計必須與產品功能設計協調進行。產出最高質量的產品，制造設計必須與產品功能設計協調進行。 （1）產品設計要便于加工制造：）產品設計要便于加工制造： 基本原則基本原則：易于理解，便于制造和裝配，易于使用且安全可靠。：易于理解，便于制造和裝配，易于使用且安全可靠。 （2）設計更新的頻繁程度）設計更新的頻繁程度 （3）產品成本責任）產品成本責任 （4）產品技術參數選擇）產品技術參數選擇 （5）設計與制造工藝過程保持相互銜接，實施協同作業。）設計與制造工藝

33、過程保持相互銜接，實施協同作業。新產品構思可行性研究產品設計生產工藝流程設計初初 步步 設設 計計樣樣 品品 設設 計計市市 場場 反反 饋饋測測 試試 結結 果果設設 計計 修修 改改最最 終終 設設 計計初步生產工藝流程設計初步生產工藝流程設計生產工藝研究生產工藝研究生產工藝步驟生產工藝步驟生產設施研究生產設施研究設計修改設計修改最終設計最終設計最終產品開發最終生產工藝流程設計市場開發與新產品實施新產品設計開發與生產制造工藝流程之間的關系3、產品設計審核和最終測試 （1）產品設計審核 是在產品生產實施之前，產品項目開發組確保對產品整個設計進行全面的檢驗和評價。功能設計、制造設計 （2）產品

34、最終測試 生產性測試 確保產品的可生產性。4、產品設計試制中必須注重的方面 （1）產品的性能和質量 （2）產品開發速度 （3）產品成本 （4）項目開發費用產品設計要遵循如下幾條原則：產品設計要遵循如下幾條原則： 設計用戶需要的產品設計用戶需要的產品 設計出可制造性強的產品設計出可制造性強的產品 設計強壯的產品設計強壯的產品 設計綠色的產品設計綠色的產品二二 、產品設計方法、產品設計方法（一）、質量功能配置（一）、質量功能配置質量功能配置質量功能配置 ( Quality Function Deployment ( Quality Function Deployment QFD ),QFD ),運

35、用這種方法，可以將顧客的要求轉化為產品設計和工程設計特征，并配置到產品制造過程的各工序和生產過程中，從而保證最終產品最大限度地滿足用戶的要求。QFDQFD的基本思想的基本思想是傾聽用戶的意見與明白用戶的要求，然后用一種邏輯的體系去確定如何最好地通過可能的渠道實現這些要求。 這個邏輯體系就是質量屋的傳遞過程。工藝操作零件特征產品特征產品特征產品規劃矩陣顧客需求零件特征零件配置矩陣工藝操作工藝規劃矩陣生產要求生產規劃矩陣產品特征零件特征工藝特征QFDQFD應用于產品開發管理需要注意以下問題應用于產品開發管理需要注意以下問題 1 1、理解顧客的要求。、理解顧客的要求。首先是能夠對顧客關于質量功能的需

36、求進行識別，理解不同需求的重要性的差別。 2 2、質量功能配置需要與其他的方法進行、質量功能配置需要與其他的方法進行綜合才能產生最好的顧客需求的配置。綜合才能產生最好的顧客需求的配置。為此，可以與價值工程群體決策方法結合起來運用。 3 3、根據問題的特點，質量屋的結構與層、根據問題的特點，質量屋的結構與層次可以有兩階段或多階段質量屋等不同形式。次可以有兩階段或多階段質量屋等不同形式。 4 4、除了產品開發，、除了產品開發，QFDQFD已經成功應用于已經成功應用于企業戰略、計劃管理、質量控制等領域。企業戰略、計劃管理、質量控制等領域。（二）、價值工程（二）、價值工程 價值工程是在價值工程是在19

37、471947年，由美國通用電器公司的設計工程師年，由美國通用電器公司的設計工程師麥爾斯創造的。麥爾斯創造的。 在二次世界大戰影響，美國政府為了刺激第二生產，對企在二次世界大戰影響，美國政府為了刺激第二生產，對企業實行成本補償，致使軍工產業迅速發展，造成原料供應業實行成本補償，致使軍工產業迅速發展，造成原料供應不良，給企業生產帶來很大困難。美國通用電器公司派有不良，給企業生產帶來很大困難。美國通用電器公司派有經驗的設計工程師麥爾斯當采購員，解決原料不足的問題。經驗的設計工程師麥爾斯當采購員，解決原料不足的問題。在多年的實踐工作中，麥爾斯總結出：在多年的實踐工作中，麥爾斯總結出： 如果在購買某些原

38、料或產品發生困難時，應當千方百計地如果在購買某些原料或產品發生困難時，應當千方百計地想辦法購買與其具有同樣功能的產品，而且考慮在實踐同想辦法購買與其具有同樣功能的產品，而且考慮在實踐同樣的功能的條件下，采用價格便宜的代用品，這樣，就把樣的功能的條件下，采用價格便宜的代用品，這樣，就把物品的功能和成本聯系起來，綜合地考慮，逐漸形成了一物品的功能和成本聯系起來，綜合地考慮，逐漸形成了一套科學方法套科學方法價值工程。價值工程。 價值工程在以后的應用越來越廣泛。價值工程在以后的應用越來越廣泛。 首先用于物資采購部門，確定采購方案。但后來發現材料代首先用于物資采購部門，確定采購方案。但后來發現材料代用問

39、題不能完全由采購部門來確定，必須征得設計部門同意。用問題不能完全由采購部門來確定，必須征得設計部門同意。這種做法很有局限性。后來用于對現有產品進行改造。修改這種做法很有局限性。后來用于對現有產品進行改造。修改設計，改造結構，采用新材料等，使產品總成本最低，功能設計，改造結構，采用新材料等，使產品總成本最低，功能最好。最好。 再后來用于新產品研制開發，在設計階段就把產品的性能和再后來用于新產品研制開發，在設計階段就把產品的性能和成本基本確定下來。成本基本確定下來。 目前，從系統的角度來推行價值工程，即不僅要提高一種產目前，從系統的角度來推行價值工程，即不僅要提高一種產品價值，而且要提高與該產品有

40、關的整個系統的經濟效果。品價值，而且要提高與該產品有關的整個系統的經濟效果。 價值工程在國外應用已相當廣泛，據統計資料表明，在價值價值工程在國外應用已相當廣泛，據統計資料表明，在價值方面花一元錢，可以得到十元方面花一元錢，可以得到十元二十元的效益。二十元的效益。 1、價值工程的基本概念、價值工程的基本概念 價值工程，又叫價值分析，是通過功能分析，力圖價值工程，又叫價值分析，是通過功能分析，力圖以最低的總成本使產品、工程或服務達到必要的功能，提以最低的總成本使產品、工程或服務達到必要的功能，提供價值的一種有組織的、有計劃的活動。供價值的一種有組織的、有計劃的活動。 它有四個特點它有四個特點： 1

41、 1、價值工程的、價值工程的目的目的是為了提高研究對象的價值是為了提高研究對象的價值 2 2、價值工程的、價值工程的核心核心是進行功能分析是進行功能分析 3 3、價值工程是一種依靠集體智慧所進行的有領導、有、價值工程是一種依靠集體智慧所進行的有領導、有組織的組織的集體活動集體活動 4 4、價值工程強調、價值工程強調創造性創造性的思考的思考 功能：功能：是指產品應負的職能和所起的作用。如：是指產品應負的職能和所起的作用。如：手表的功能，電冰箱的功能手表的功能，電冰箱的功能產品的功能就是指產品的功能就是指產品的使用價值產品的使用價值 成本：成本：是指總成本（總費用），即某個產品從研是指總成本（總費

42、用），即某個產品從研制、設計、制造、銷售、使用直至報廢整個期間所制、設計、制造、銷售、使用直至報廢整個期間所發生的費用。也就是產品的壽命周期費用。發生的費用。也就是產品的壽命周期費用。它包括：它包括： 生產費用：生產費用：研究、設計、制造等費用研究、設計、制造等費用 使用費用：使用費用：使用過程中貯存，運輸、安裝、使用過程中貯存，運輸、安裝、 能源消耗、維修等費用能源消耗、維修等費用 價值：價值：是指每單位費用所使得產品功能是指每單位費用所使得產品功能的耗量大小。的耗量大小。 價值工程的三個基本概念的關系：價值工程的三個基本概念的關系：價值價值V=產品的功能產品的功能F產品的成本產品的成本C

43、C2、提高價值的途徑、提高價值的途徑（1）功能不變，降低成本）功能不變，降低成本（2）成本不變，提高功能）成本不變，提高功能（3）功能提高，同時降低成本）功能提高，同時降低成本（4）功能與成本同時提高，但）功能與成本同時提高，但功能提高的幅度比成本大功能提高的幅度比成本大（5）功能與成本同時降低，但）功能與成本同時降低，但成本降低的幅度比功能大成本降低的幅度比功能大V=FCV=FCV=FCCV=FV=FC3、價值工程的工作程序與方法、價值工程的工作程序與方法功能分析功能評價確定零部件功能評價值計算零部件功能價值確定零部件功能成本計算零部件改善幅度選擇VE對象收集資料功能定義功能分類功能整理確定

44、改善對象提出改進方案方案選優方案實施VE成果評價反饋分析反饋分析價值工程工作程序 價值工程的實施程序一般可以分為三個價值工程的實施程序一般可以分為三個階段（功能定義、功能評價、制定改進方案）階段（功能定義、功能評價、制定改進方案）對應三個基本步驟和兩個具體步驟。對應三個基本步驟和兩個具體步驟。 (1)(1)、價值工程活動對象的選擇、價值工程活動對象的選擇 價值工程總的法則應圍繞功能與成本的價值工程總的法則應圍繞功能與成本的突出矛盾進行綜合權衡選定。突出矛盾進行綜合權衡選定。 選擇價值工程的對象選擇價值工程的對象 經驗分析法經驗分析法 ABCABC分析法分析法 百分比法百分比法 這種方法是通過產

45、品的兩個或兩個以這種方法是通過產品的兩個或兩個以上的技術經濟指標進行比較，選擇成本高利潤低上的技術經濟指標進行比較，選擇成本高利潤低的對象進行。的對象進行。收集對象的有關資料收集對象的有關資料 企業的基本信息（生產能力、技術、銷售情況、企業的基本信息（生產能力、技術、銷售情況、規模等）；規模等）； 與技術有關的信息（技術圖紙與資料、標準、國與技術有關的信息（技術圖紙與資料、標準、國內外技術發展）；內外技術發展）； 市場經濟信息（國內外同類產品的功能與成本、市場經濟信息（國內外同類產品的功能與成本、銷售價格走勢、顧客的需求等）銷售價格走勢、顧客的需求等） 生產組織信息（生產期量標準、原材料的供應

46、、生產組織信息（生產期量標準、原材料的供應、生產工藝等）生產工藝等）（2）、功能分析功能定義功能定義 功能定義就是對價值工程對象的功能定義就是對價值工程對象的工序或零部件的用途、作用或功能工序或零部件的用途、作用或功能所作的明確表達。所作的明確表達。 作為價值工程的核心是功能分析，作為價值工程的核心是功能分析，也就是要求科學地確定產品或零部也就是要求科學地確定產品或零部件必備的功能。件必備的功能。 所以，必須從功能進行準確定所以，必須從功能進行準確定義和整理。義和整理。功能整理功能整理 功能整理就是按一定的邏輯功能整理就是按一定的邏輯關系，把產品各組成部分的功能關系，把產品各組成部分的功能組成

47、功能系統，從而找出必要的組成功能系統，從而找出必要的功能系統，從中找出必要的功能，功能系統，從中找出必要的功能，并以此為中心開展價值工程活動，并以此為中心開展價值工程活動，明確各功能之間的關系，找出和明確各功能之間的關系，找出和排除不必要功能，過剩功能，補排除不必要功能，過剩功能，補充不足功能。充不足功能。功能評價功能評價 功能評價就是評價某一功能的功能評價就是評價某一功能的價值。價值。 要評價功能的價值，首先要把功要評價功能的價值，首先要把功能數量化，使其能夠計量，然后與能數量化，使其能夠計量，然后與其現實成本像相比較來確定功能的其現實成本像相比較來確定功能的價值價值。 功能分析有三個目的：

48、功能分析有三個目的：系統、科學地確定產品或零件的必要功能，系統、科學地確定產品或零件的必要功能，消除不必要的功能消除不必要的功能明確功能的性質、地位、重要性，以合理明確功能的性質、地位、重要性，以合理分配產品成本；分配產品成本；依據所確定的功能，尋找更好的實現功能依據所確定的功能，尋找更好的實現功能的方案的方案 功能分析最終要對產品或零件的必要進行功能分析最終要對產品或零件的必要進行功能評價，得出其功能評價系數：功能評價，得出其功能評價系數：某零件的功能評價系數某零件的功能評價系數=零件的評價得分零件的評價得分各種零件的評價總得分各種零件的評價總得分成本分析成本分析 成本分析就是要分析某的成本

49、占總的產品成成本分析就是要分析某的成本占總的產品成本的比例，從而得出其成本系數：本的比例，從而得出其成本系數：得出零件的成本系數后，還要確定得出零件的成本系數后，還要確定目標成本目標成本與與成成本的降低幅度本的降低幅度：某零件的目標成本某零件的目標成本=產品的目標成本產品的目標成本該零件的功能評價系數該零件的功能評價系數某零件的成本某零件的成本降低幅度降低幅度=該零件該零件現實成本現實成本該零件的該零件的目標成本目標成本某零件的成本系數某零件的成本系數=某零件的成本某零件的成本全部零件的成本全部零件的成本(3)(3)、價值分析、價值分析 價值分析是通過零件的價值系數，確定改進工作的重點與方向

50、價值系數有三種情況：價值系數有三種情況： V Vi i1 1，表明功能的現實成本與最低成本相近，該功能不必表明功能的現實成本與最低成本相近，該功能不必改進；改進； V Vi i1 1，表明功能的現實成本比最低成本高，該功能應選為表明功能的現實成本比最低成本高，該功能應選為改進改進 的對的對 象。在選擇時，還應參考成本降低期望值（象。在選擇時，還應參考成本降低期望值（C-FC-F）。）。期望值大的應優先改進；期望值大的應優先改進； V Vi i 1 1，表明功能現實成本比最低成本還低。這時要進行分，表明功能現實成本比最低成本還低。這時要進行分行，如果功能已達到用戶的要求，可不必改進；如果功能達不

51、行，如果功能已達到用戶的要求，可不必改進；如果功能達不到用戶的要求，則應選為改進對象，可適當提高成本以提高功到用戶的要求，則應選為改進對象，可適當提高成本以提高功能。能。 某零件的價值系數某零件的價值系數=某零件的功能系數某零件的功能系數某零件的成本系數某零件的成本系數 （4 4）、）、 方案的創造方案的創造 方案的創造，是根據用戶所提出的必方案的創造，是根據用戶所提出的必要功能以及企業的目標成本進行產品的要功能以及企業的目標成本進行產品的設計構思設計構思即創造方案。即創造方案。 創造的方案很多，如，專家會議，特創造的方案很多，如，專家會議，特爾菲法，頭腦風暴法，哥頓法，缺點期爾菲法，頭腦風暴

52、法，哥頓法，缺點期望列舉法，奧斯本檢核表法等望列舉法，奧斯本檢核表法等。 （5 5）、方案的評價）、方案的評價 通過方案的創造，可提出眾多的方案，然通過方案的創造，可提出眾多的方案，然后對各個方案進行技術經濟分析，選擇在技術后對各個方案進行技術經濟分析，選擇在技術先進，經濟上合理的最優方案。先進，經濟上合理的最優方案。 技術方面的效果，技術方面的效果，主要是指產品功能的改善。主要是指產品功能的改善。如：產品性能指標，產品質量，產品外觀，使如：產品性能指標，產品質量，產品外觀，使用壽命，可靠性，操作方便性，維修性等。用壽命，可靠性，操作方便性，維修性等。 社會效果方面：社會效果方面：通過價值工程

53、活動給社會帶來通過價值工程活動給社會帶來的利益和影響：如節約貴重稀缺物資，防止和的利益和影響：如節約貴重稀缺物資，防止和減少污染等。減少污染等。 經濟方面的效果：經濟方面的效果：按既定經濟指標評價：如提按既定經濟指標評價：如提高生產率，降低消耗，增加利潤等。高生產率，降低消耗，增加利潤等。 主要經濟指標主要經濟指標1 1、全年凈節約數：、全年凈節約數： ( (改進前后單件成本之差改進前后單件成本之差年產量年產量) )價值工程活價值工程活動費用動費用2 2、成本降低率：、成本降低率： 改進前后成本之差改進前后成本之差/ /改進前成本改進前成本 100%100%3 3、投資效率：、投資效率： 全年

54、凈節約數全年凈節約數/ /價值工程活動的費用價值工程活動的費用 （6 6）、）、 方案的實現與跟蹤方案的實現與跟蹤 經過詳細評價選出最優方案后，為了經過詳細評價選出最優方案后，為了確保方案的質量并為審批提供依據，對一些確保方案的質量并為審批提供依據，對一些復雜的方案需要進行試驗。復雜的方案需要進行試驗。 試驗的內容有試驗的內容有：一是方案中的規格和條件，一是方案中的規格和條件，二是方案評價中的優缺點。二是方案評價中的優缺點。經過試驗，可使方案更臻完善經過試驗，可使方案更臻完善 要要編制實施計劃編制實施計劃，要追蹤計劃的完成情，要追蹤計劃的完成情況，及時發現并解決問題。方案的實施況，及時發現并解

55、決問題。方案的實施不僅是價值工程的重要環節，而且也是不僅是價值工程的重要環節，而且也是方案的驗證和完善過程。方案的驗證和完善過程。 按照選定的改進方案，并組織跟蹤調查，按照選定的改進方案，并組織跟蹤調查，以便進一步改進。以便進一步改進。三、并行工程三、并行工程產品設計新概念產品設計新概念 并行工程并行工程是對產品及其相關過程（包括制是對產品及其相關過程（包括制造和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系造和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統化工作模式。統化工作模式。 這種方法要求產品開發人員從產品設計開這種方法要求產品開發人員從產品設計開始就考慮產品整個生命周期（從概念構思到產品始就考慮產

56、品整個生命周期（從概念構思到產品報廢）的各個階段的所有因素，它強調產品設計、報廢）的各個階段的所有因素，它強調產品設計、工藝設計、制造、裝配、市場銷售和其他各種活工藝設計、制造、裝配、市場銷售和其他各種活動之間的動之間的信息集成與功能集成信息集成與功能集成。 并行工程的目標并行工程的目標為提高質量、降低成本、為提高質量、降低成本、縮短產品開發周期和產品上市時間?？s短產品開發周期和產品上市時間。1、串行工程方法、串行工程方法 傳統的串行工程方法串行工程方法是基于二百多年前英國政治經濟學家亞當斯密的勞動分工理論。該理論認為分工越細，工作效率越高。因此串行方法是把整個產品開發全過程細分為很多步驟，每

57、個部門和個人都只做其中的一部分工作，而且是相對獨立進行的，工作做完以后把結果交給下一部門。2、并行工程方法、并行工程方法 并行并行所強調的是在產品設計時就要盡早考慮其生命周期中所有的后續過程：制造、裝配、檢測、企業的設備能力和人力資源、使用、維修和報廢等。只有在一開始就系統考慮了這些因素，才能減少修改的次數，縮短產品上市時間。3、并行交叉方法、并行交叉方法 它強調產品設計與工藝過程設計、生產技術準備、采購、生產等種種活動并行交叉進行。并并行交叉行交叉有兩種形式： 一是按部件并行交叉，即將一個產品分成若干個部件，使各部件能并行交叉進行設計開發； 二是對每單個部件，可以使其設計、工藝過程設計、生產

58、技術準備、采購、生產等各種活動盡最大可能并行交叉進行。 （一）、并行工程的基本思想與原則（一）、并行工程的基本思想與原則 基本思想基本思想 1、設計時同時考慮產品生命周期的所有因素； 2 、設計過程中各種活動并行交叉進行； 3 、與產品生命周期有關的不同領域的技術人員的全面參與。 基本原則基本原則 1、用短的信息反饋取代長的信息反饋； 2、用并行漸進取代串行漸進； 3、用系統思考方法取代孤立的思考方法。（二）并行的產品設計方法（二）并行的產品設計方法 傳統的串行產品設計存在的主要問題傳統的串行產品設計存在的主要問題： 各下游部門所具有的知識難以加入早期設計。越是設計的早期階段，降低費用的機會越

59、大，而發現問題的時間越晚，修改的費用越大； 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品整體開發過程的效率。產品設計時要考慮的因素及采取的措施產品設計時要考慮的因素及采取的措施產品生命周期 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 產品功能減低成本提高效率 易制造易裝配 競爭力（創新與低成本 可靠性，可維護性，操作簡便 環境保護 采取的措施 顧客參與質量功能部署 CAD/C A P P VRP、GT DFM、DFA價值工程 工業工程 綠色制造 DFEDFMA的設計基本原則的設計基本原則 使產品的零部件數量盡量少； 進行模塊化

60、設計； 盡量使一種零件有多種用途； 盡量使用標準件； 盡量使操作簡單化； 使零件具有可替代性； 盡量使裝配流程簡單化； 使用可重復、易懂的工藝流程。相關資料相關資料 IBMIBM在某印刷設備產品的設計中運用這些原則，使產品零部件的數量減少了65%，并且由此使產品裝配時間比其日本的競爭對手縮短了90%。 GMGM在對福特的某類似車型進行研究時發現了DFM的有用性：福特該車型前緩沖器只有10個零部件，而GM的有100個。因此，福特的該車型更容易裝配，所需的裝配時間和人工成本也更低。 20世紀90年代，美國企業美國企業在這方面已經投資2000億美元，有些企業產品專門為了環境保護而重新改變設計。（易拉罐的設計） 施樂公司施