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第二章 产品开发与设计北京大学光华管理学院 王明舰整体概述THEFIRSTPARTOFTHEOVERALLOVERVIEW,P L E A S E S U M M A R I Z E T H E C O N T E N T第一部分第一节 产品开发的决策南京农业大学工学院管理工程系产品战略决策的含义 产品战略决策 决定企业新产品或新服务项目的引进、现有产品的改良或改组以及过时产品的淘汰。产品战略是企业对其所生产与经营的产品进行的全局性谋划。企业产品的分类：1.产品项目（product item）指企业所生产与经营的具有不同功能、不同包装形状与尺寸的各项产品。2.产品线(product line)指适应市场需求而组成的相互关系接近的产品组。3.产品组合（product mix）指企业所生产与经营产品的结构方式，包括产品项目和产品线。产品概念的五个层次:核心产品；形式产品；期望产品；延伸产品；潜在产品 产品功能的三个层次：基本功能；心理功能；附加功能新产品的选择及其影响因素 (一)新产品选择 是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展的策略。(二)新产品选择应考虑一下因素：1.产品的市场潜力 2.产品的收益性 销售利润率、资金利润率 3.市场竞争性 应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点选择有利于发挥企业核心技术优势的产品进行开发。4.可利用的资源条件 便利程度、经济性、环保要求 5.技术水平和生产能力 6.经销能力 营销渠道、服务能力 7.国家政策法律法规等要求新产品选择方法（一）多指标评分法例1某公司空调新产品的效益指标权重、分数及得分：30 8 240 20 10 200 20 6 120 15 10 150 10 2 20 5 4 20 750市场引力单位边际利润生产能力竞争能力投资要求项目风险加权之和 权重(A)分数(B)加权分数(A*B)效益指标新产品选择方法（二）盈亏平衡分析法例2某医院考虑增设一项服务项目，每位患者收费1600元，提供该服务需支付年固定费用80万元，单位变动成本为每位患者800元。问每年应至少有多少患者就医该项目才可以上马？销售额产品生命周期法引入期 成长期 成熟期 衰退期年销售额年利润时间产品生命周期法销售增长率分析 一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段.例某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判断产品处于哪一时期?+22.5+1.54.4总利润+3.2-0.30.16单位边际利润+8.5+2.21.12单位价格+15.8+1.030.8年销售额过去四年间平均变动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标产品进入和占有市场的时机分析 哈耶（Hayes）、韦瑞特（Wheelright）大批量低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚期退出小批量灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量灵活性 大批量低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略 市场进入-退出产品战略产品开发策略和方式选择产品开发的策略：领先型开发：争取技术领先优势获取垄断利润追随型开发：减少开发风险和投入，后发制人产品开发的方式：独立开发：具备较强的科研能力和技术力量以及保持一定的技术储备技术引进：减少投入和开发风险提高企业技术水平缩短产品生命周期技术引进与独立开发相结合：投资少有较成熟的经验可借鉴又可保持 自身特色联合开发：充分利用资源，实现优势互补委托开发：利用具备产品研发优势的外部资源产品开发的主要内容产品开发决策调查与预测分析产品构思创意及筛选产品寿命周期分析产品开发时机选择产品开发的策略选择产品开发的方式选择工艺设计工艺分析方案拟订编制流程工装设计试制鉴定样品试制和鉴定小批量试制和鉴定产品设计编制技术任务书方案设计技术设计工作图设计正式生产新产品的概念 1.概念：新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。2.特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。3.类型:(1)全新产品 (2)换代产品 (3)改进产品新产品开发 现代企业的R&D 研究与开发（Research and Development，简称R&D)基础研究、应用研究、技术开发研究（技术的非连续过程）（一）个性化定制生产 3C：顾客（Customer）、竞争（Competition）、变化（Change）生产方式：“一对多”“一对一”松下自行车 增强企业的柔性（Flexibility）：1。产品生产柔性 顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等 要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不断变动。组合柔性、产量柔性、质量柔性、交货期柔性 2。产品设计柔性 当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发 生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。产品设计柔 性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。(凌志汽车)新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的 根本保证。新品开发面临的压力(二)新产品开发面临的压力 目前,新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。1.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。2.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。3.新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求.4.原则:技术与市场匹配.3000原始想法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1 2 3 4 5 6 7 *产品死亡率：98.2%产品开发的时间构成 据统计，产品设计时间占产品开发时间的55%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。产品开发时间 100%设计时间 55%制造 22%装配 23%产品开发周期变化趋势0 5 10 15 20 25行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来越短，革新换代越来越快（如图）。实践证明：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。AT&T:电话2年 1年 HP公司：打印机 4.5年 22个月成品成本的决定 一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%以下(如图)。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段 制造阶段 材料采购 其它阶段费用成本的决定因素实际成本消耗新产品开发过程产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型产品开发的构思 1.来源:（1）企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。（2）企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者。2.构思模式：（1）市场导向型（Market Driven):（2）技术推动型（Technology and Innovation):（3）混合模式 产品可行性研究1。市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状态、产品促销和售后服务要求、以及对现有经销渠道的适应程度。2。生产经营标准：生产实施的技术可行性、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。3。财务标准：市场标准和生产经营标准两方面的结合。第二节 产品设计南京农业大学工学院管理工程系传统开发方式 传统的组织结构是职能化(Functional)的，各职能部门仅在职能范围内从事工作。这将需要很长的开发时间和大量的修改错误的工作。串行过程多年来，企业的产品开发一直采用串行的方法如图（a），即从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是一步步在各部门之间顺序进行。需求结构设计 工艺设计制造（a）串行过程“抛过墙”方法设计制造新产品串行弊端串行的产品开发过程存在着许多弊端，首要的问题是以部门为基础的组织机构严重地妨碍了产品开发的速度和质量。产品设计人员在设计过程难以考虑到顾客的需求、制造工程、质量控制等约束因素，易造成设计和制造的脱节。串行的产品开发过程存在的主要问题1.各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计。2.各部门对其它部门的需求和能力缺乏理解，目标和评价标准的差异和矛盾降低了产品整体开发过程的效率。串行的产品开发过程存在的主要问题如下：跨职能团队（Cross-FunctionTeam）推倒各个部门之间的壁垒，需要各个职能部门派出代表，组成跨职能团队。设计团队中应该包括：设计工程师、制造工程师、服务代表、营销经理、客户、经销商、财务代表、工业设计师、质量和检验人员、采购代表、供货商、法规协调专家、生产工人、专业人员，以及其他代表。组成设计团队的优点：（1）有助于考虑到所有的设计因素；（2）能够从许多角度考虑问题。从而，产生更好的设计方案。4 产品开发是一系列的横跨企业大多数职能的复杂活动。为加快产品开发过程的速度，不应使用传统的从一个阶段到下一个阶段的串行方法（Serial approach），而应使用并行方法（Concurrent approach）来进行产品开发。并行工程（ConcurrentEngineering）并行过程O（b）并行过程需求结构设计工艺设计制造并行工程的概念 并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。（美国国家防御分析研究所(Institute of Defense Analyses，IDA)，1988，R-388）强调跨职能集成、产品及其相关过程的同时开发；强调开放、所有团队成员之间积极沟通。并行工程特点特点：1.强调团队工作（Team work），团队精神和工作方式 2.强调设计过程的并行性 其一是在设计过程中通过专家把关同时考虑产品寿命循环的各个方面；其二是在设计阶段就可同时进行工艺（包括加工工艺、装配工艺和检验工艺）过程设计，并对工艺设计的结果进行计算机仿真，直至用快速原型法产生出产品的样件。这种方式与传统的设计在设计部门进行，工艺在工艺部门进行已大不相同。并行工程特点3.强调设计过程的系统性 设计、制造、管理等过程不再是一个个相互独立的单元，而要将它们纳入一个整体的系统来考虑，设计过程不仅出图纸和其它设计资料，还要进行质量控制、成本核算，也要产生进度计划等。这种工作方式是对传统管理机构的一种挑战。4.强调设计过程的快速反馈 并行工程强调对设计结果及时进行审查，并及时反馈给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，还可以保证将错误消灭在“萌芽”状态。并行工程缩短上市时间并行工程的效益1.缩短产品投放市场的时间 2.并行工程技术的主要特点就是可以大大缩短产品开发和生产准备时间，使两者部分相重合。而对于正式批量生产时间的缩短是有限的。3.2.降低成本 4.并行工程可在三个方面降低成本：首先，它可以将错误限制在设计阶段。其次，并行工程不同于传统的“反复试制样机”的作法，强调“一次达到目的”。其三，由于在设计时最考虑到加工、装配、检验、维修等因素，产品在上市前的成本将会降低。同时，在上市后的运行费用也会降低并行工程的效益3.提高质量 采用并行工程技术，尽可能将所有质量问题消灭在设计阶段，使所设计的产品便于制造易于维护。这就为质量的“零缺陷”提供了基础，使得制造出来的产品甚至用不着检验就可上市。4.保证了功能的实用性 5.增强市场竞争能力 由于并行工程可以较快地推出适销对路的产品并投放市场，能够降低生产制造成本，能够保证产品质量，提高了企业的生产柔性，因而，企业的市场竞争能力将会得到加强。实例美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，研制波音777型喷气客机，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。从1990年10月开始设计到1994年4月仅花了3年零6个月就试制成功，进行试飞，一次成功，即投入运营。在实物总装后，用激光测量偏差，飞机全长63.7m，从机舱前端到后端50m，最大偏差仅为0.9mm。HP公司采用并行工程来改进产品质量，其实施要点包括管理部门的支持、对用户的关注、统计过程控制、系统的问题解决过程以及全体人员参与五个方面。实施的结果是公司全部产品的综合故障降低了83%，制造成本减少了42%，而产品开发周期缩短了35%。u中心：顾客的声音（Voice of the customer）u组织：跨职能团队（Cross-Functional Team)u工具：质量屋（House of Quality）质量功能展开是一种将“顾客的意见”整合到产品开发过程中的结构性方法。其目的是保证将顾客的要求分解到从产品计划到生产现场的整个过程的每个方面。质量功能展开（QualityFunctionDeployment，QFD）质量屋(HouseofQuality)质量屋:一种用于定义和描述顾客要求与产品（或服务）之间关系的图形技术。建立质量屋的六个步骤：（）识别顾客的需要。（）识别产品服务满足顾客需求的方式。（）将顾客需求与产品服务联系起来。（）对竞争性产品进行评价。（）开发产品服务方式的规范。（）将其方式分配（分解）到转换过程中的适当位置。质量屋的例子你的团队正在充满激情，为一个大的相机公司设计一款新的相机首要的活动是建造一个质量屋质量屋的例子顾客重要度排序顾客重要度排序(5=(5=最重要最重要)轻便3易于使用 4可靠5容易握 稳2不二次曝光1顾客的期望顾客的期望是什么是什么What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitors质量屋的例子What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitors低耗电需求铝制零部件自动对焦自动曝光自动进片人机工程设计如何满足顾客的期望轻便3易于使用 4可靠5容易握 稳2不二次曝光 1质量屋的例子What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitors高度相关高度相关中度相关中度相关低度相关低度相关 相关矩阵相关矩阵质量屋的例子What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitors低耗电铝制零部件自动聚焦自动曝光自动进片人机过程设计与我们的能力相关与我们的能力相关的关系的关系质量屋的例子加权评分加权评分What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitors轻便 3易于使用 4可靠 5容易握 稳 2不二次曝光 1我们的重要度评分 22 9 27 27 32 252231415325=314325质量屋的例子A公司B公司GPGPFGGPPP轻便 3易于使用 4可靠 5容易握 稳 2不二次曝光 1我们的重要度评分 22 5竞争对手满足顾客期望的竞争对手满足顾客期望的程度如何程度如何What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitorsG好F中P差质量屋的例子What the CustomerWantsRelationshipMatrixTechnicalAttributes andEvaluationHow to SatisfyCustomer WantsInterrelationshipsAnalysis ofCompetitors技术特性技术评价A公司 0.7 60%yes 1 ok GB公司 0.6 50%yes 2 ok F本公司 0.5 75%yes 2 okG0.5 A75%2 to 2 个电路万分之一的故障率操作盘的等级质量屋的例子构建好的质量屋技术特性技术评价顾客的期望顾客的期望是什么？是什么？如何满足顾客的期望？竞争对手满竞争对手满足顾客期望足顾客期望程度如何？程度如何？我们的重要度评分与我们的能力与我们的能力相关的关系相关的关系标准化与模块化u标准化（Standardization）：产品或零部件无差异。u模块化（Modular）：一组零件集成（单个零件失去独立制造、装配、修理等特性）。以较低的成本满足顾客定义的所有基本功能需求，提高价值。V=F/C价值分析/价值工程（ValueAnalysis/ValueEngineering(VA/VE)）VA/VE的方法 识别和消除不必要的成本，简化产品和过程，将价值设计到产品里。该实体有不必要的设计特性吗？两个或更多的零部件可以合并成一个吗？能减少其重量吗？有可消除的非标准件吗？价值工程项目，在有效管理时，一般可降低费用15到70，而不降低质量。一些研究已表明，在价值工程上每花费1元钱可实现10到25元的节约。成组技术（GroupTechnology，GT）成组技术：根据加工类型和加工参数等方面的类似性对零部件进行识别和编码的技术。实施成组技术的优点是：（）减少新产品的设计开发时间和费用。（）改进设计，因将更多的时间用于较少品种的产品。（）减少原材料机器采购。（）简化生产计划和控制。（）改进流程和机器负荷。（）减少转换时间、在制品和生产时间。成组技术（GroupTechnology）（按形状）成组技术（GroupTechnology）（按加工）稳健性设计(RobustDesign)u田口认为：不要总是依靠购置先进生产设备、严格选购材料、进行严格的过程控制等来保证质量，而应将产品设计得足够稳健(robust)，以至材料和生产或装配过程中的小变动不损及产品质量。这样，不仅能取得更高的质量，而且还大大降低采购、制造、检验和管理成本。u一开始就把质量设计到产品中去的概念和技术就是质量稳健性设计(quality robust design)。例：晶体管稳压电源设计 设计一晶体管稳压电源，要求其输出特性输出电压：（1）目标值为直流110V（2）电压波动范围为2V工作点：A2B3 工作点：A4B4产品设计的结果设计文件 产品设计的结果是具体的产品规范（Products Specifications），大多数产品及其零部件最后一般都由一张工程制图，装配图，物料清单来描述。工程制图(Engineering Drawing)表明尺寸、公差、材料和光洁度等。物料清单(Bill of Material，BOM)列出零部件、及其描述和制造单位产品所需的各种零部件的数量。工程制图表明如何制造物料清单上的某个项目。装配制图（AssemblyDrawing）装配图（AssemblyChart）Q|A您的问题是？善于提问,勤于思考问答环节结束语CONCLUSION感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边，来自于您的声音是对我们最大的鼓励和帮助，大家在填写评估表的同时，也预祝各位步步高升，真心期待着再次相会！最后、感谢您的到来讲师：XXXX时间：202X.XX.XX
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