生产与运作管理课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Company Logo,*,单击此处编辑母版标题样式,LOGO,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,生产与运作管理,南京工业大学,管理科学与工程学院,蒋南云,Production and Operations Management,课程目录,第一章 基本概念,第二章 企业战略和运作策略,第三章 产品,/,服务设计和技术选择,第四章 生产设施选址与布置,第五章 工作设计与作业组织,第六章 需求预测,第七章 生产计划,第八章 库存管理,第九章 物料需求计划,第十一章 制造业生产作业与控制,第十三章 项目计划管理,第十四章 业务流程重构,第十七、十八章 先进生产方式,综合实验：装配流水线控制实验,生产与运作管理,蒋南云,产品,R&D,战略管理,文化管理,项目及网络计划,生产系统选址和布置,BPR,JIT,、,LN,、,OPT,等先进生产方式,质量管理,设备管理,库存管理,市场分析,需求预测,订单,生产计划,MRP,生产作业计划,生产控制,第三章 产品,/,服务设计和技术选择,生产与运作管理,蒋南云,引言,产品研究与开发管理,并行工程,计算机技术在产品设计中的运用,20,世纪,90,年代以来，企业所处的市场竞争环境日趋严峻，正面临着前所未有的压力：,技术进步越来越快,高新技术的使用范围越来越大,市场和劳务竞争全球化,产品研制开发的难度越来越大,可持续发展的要求,全球性技术支持和售后服务,用户的要求越来越苛刻,1 .,引言,组装质量,零部件的加工质量,产品的设计质量,R&D,质量中的应用什么原理来运作的问题,产品质量,1.,研发的质量直接影响企业的产品质量,研发的重要影响,2.,研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力,产品生命周期缩短,0 5 10 15 20 25,时间（月）,行业,化妆品,玩具,机床,食品,药品,50,年前,现在,研发的重要影响,2.,研发的效率直接影响企业在时间上的竞争能力,设计时间占据产品开发时间的主要位置,并行工程（,concurrent engineering,）缩短产品开发周期的方法与技巧,研发的重要影响,设计时间,55%,制造时间,22%,装配时间,23%,产品开发时间,100%,3. R&D,直接影响产品成本,VA/VE(value analysis/value engineering),降低产品成本,产品开发决定因素构成及实际成本消耗比较,研发的重要影响,70%,20%,7%,3%,6%,36%,40%,18%,设计阶段 制造阶段 材料阶段 其它阶段,成本比例,成本的决定因素,实际成本消耗,成本,%,100,80,60,40,20,产品设计 过程设计 制造 装配与维护 产品生命周期,决策成本,消耗成本,研发的重要影响,变更设计对成本的影响,改变设计引起的成本,概念设计,设计开发,设计使用,制造装配,新产品开发阶段,研发的重要影响,4.,R&D,直接影响顾客满意度（,customer satisfaction,）,采用质量功能部署,QFD(quality function deployment),把顾客的要求转化为企业在产品中所要采用的技术及其规格，发现新产品开发中的核心技术问题,研发的重要影响,研究与开发（,Research and Development,，简称,R&D,）包括,基础研究,、,应用研究,和,技术开发,。,1.2,现代企业的研究与开发,什么是新产品呢？,从生产技术角度来看：,采用新技术、新材料，,在技术、性能、功能、结构、材质等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品。,显著提高性能、扩大功能,从市场营销角度来看：首次投入市场,费用高、成功率低、风险大、回报下降,3000,个原始想法,300,个提议,125,个小项目,9,项开发,4,项重大,1.7,个启动,1,项成功,10,n,4,3,2,1,0,1 2 3 4 5 6 7,你认为有哪些因素会影响,新产品研发的成败？,新产品开发面临的压力,据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以下几点,市场调查不细致，预测发生错误。,构思、设计和制造方面的问题。,成本过高，或营销不利,产品开发时间过长，失去占领市场的好时机。,产品生命周期各阶段的开发策略,低,高,销售收入,现金流量,投入期,成长期,成熟期,衰退期,开发和制造成本,营销,产品开发,生产,2.,产品研究与开发管理,2.1,产品开发过程,产品概念,目标市场,产品选择,产品构思,结构设计,工艺设计,生产组织,计划与控制,检验出厂,新产品开发程序,一、创意,二、筛选,三、产品概念形成和检验,四、经营分析,五、产品发展,六、试销,七、商业性投产,产品构思,产品结构设计,工艺设计,2.3,技术活动过程,需求,环境,功能需要 设计参数,结构设计过程,功能需要 工艺变量,工艺设计过程,生产指令,生产过程,顾客域,功能域,物理域,制造域,技术活动,生产,活动,2.4,结构设计过程,工作图设计,开始,市场需求分析,总体设计,原型产品,原型修改,技术设计,评估决策,初步设计,资料和图形库,三维几何造型,有限元设计,优化设计,计算机绘图,CAD,2.5,工艺设计过程的基本内容,决定加工毛坯,（材料和尺寸）,选择机床,制定加工工艺,选择加工条件,计算加工时间,选择工装,决定加工工序,内的操作顺序,2.6,面向成本的设计系统的基本内容,产品功能需求,概念设计装配模型,标准特征,产品结构树,产品优化结构,CAD,特征建模,新设计特征,成组编码与识别,GT,码规则库,产品结构,相似装配,工艺规则,工艺规则库,成本类库,零件成本估算,费用分配规则,装配成本估算库,销售成本估算库,维修成本,估算库,产品成本估算,用户使用成本估算库,回收报废成本估算库,成本比较,特征产品类库,设计人员,2.7,产品设计的原则和绩效评价,1,）产品开发原则,设计用户需要的产品或服务,设计出制造性强的产品或服务,设计出鲁棒性强的产品或服务,设计绿色产品,2,）产品开发绩效评价指针,小案例,某工业企业新产品评价指标,2.8,国际产品开发的新特点,（,1,）技术外包,（,2,）合作开发,（,3,）全球化与虚拟化,（,4,）定制化产品开发,（,5,）强调环保意识,3.,并行工程,需求 结构设计 工艺设计 制造,a,）串行工程,b,）串行工程,T,1988,年，美国防御分析研究所以武器生产为背景，对传统的生产模式进行了分析，首次提出了并行工程的概念。,1992,年引入我国。,3. 1,串行的产品设计方法,1,）串行的产品设计方法,2,）存在的问题,各下游开发部门所具有的知识难以加入早期设计,各部门对其他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效率,3. 2,并行的产品设计方法,1,）并行工程主要思想,并行的活动和过程连续的信息转化,连续的完成各阶段的工作,高效率的组织结构,2,）并行工程所考虑的因素,并行工程,可制造性,可装配性,质量保证,顾客满意,可靠性,环境保护,功能,并行式设计模块,绿色度评估指标,概念设计,结构设计,工艺设计,加工装配,储运销售,使用维护,废弃后处理,考虑,环保,条件下的并行式绿色设计的产品开发过程,资源性指标,能耗性指标,环境性指标,经济性指标,设计时同时考虑产品生命周期的所有因素,（研制）,研究,市场,制定产品规格,设计,开发,适用性,供应单位,采购,制定工艺,研究,销售,生产,检验,工序控制,测试,仪器仪表以,及设备装置,服务,市场,产品设计过程中各种活动并行交叉进行,产品生命周期有关的不同领域技术人员的全面参与和协同工作，实现生命周期中所有因素在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在设计中的集成,3,）并行工程设计方法,概念设计,结构概念设计,工艺概念设计,初步设计,产品初步方案,工艺初步方案,详细设计,产品详细方案,工艺详细方案,企,业,各,职,能,部,门,时装市场的信息收集、需求分析,设计理念提炼和优化,设计主题的确定,概念产品的设计,实体时装产品设计,时装产品制作,工艺设计,综合优化与评价,时装综合设计方案输出,时装设计的知识库,时装并行设计的流程图,3. 3,并行工程技术,1,）虚拟设计,2,）产品数据管理,3,）产品系列化，领部件标准化、通用化,4,）成组技术,5,）减少变化方案,3. 4,并行工程人员构成,环保人员,开发小组,顾客,供应商,质量人员,制造人员人员,装配人员,营销人员,设计人员,跨职能小组,生产,财务,供应,采购,用户,设计,工艺,其他,总经理,设计,生产制造,销售,财务、人力等,供应商,服装经销商,其他相关人员,时装开发并行工程项目组,时装开发的并行工程工作模式的组织结构平台,4.,计算机技术在产品设计中的运用,1,）,CAD/CAPP,2,）计算机支撑技术,3,）拟实产品开发,在许多工业发达的欧美国家,服装,/,系统在服装企业中拥有率高达,70%,以上,在我国台湾服,装,/,技术拥有率也达到,30%,而我国,40000,多家服装企业服装,/,普及率才刚刚突破,1%,的大关。,并行工程案例,1.,美国“战区高空领域防御”,(Thaad),的开发,该计划是由美国洛克希德,(Lockheed),导弹与空间公司,(LMSC),于,1992,年,10,月接受了美国国防部,(DOD),用于的新型号导弹开发，该公司的导弹开发一般需要,5,年时间，为缩短开发周期，公司采用了并行工程的方法。,1,）具体的实行如下：,（,1,）改进产品开发流程。,在项目工作的前期，,LMSC,花费了大量的精力对,Thaad,开发中的各个过程进行分析，并优化这些过程和开发过程支持系统。采用集成化的并行设计方法。,（,2,）实现信息集成与共享。,在设计和实验阶段,一些设计、工程变更、试验和实验等数据，所有相关的数据都要进入数据库。并各应用系统之间必须达到有效的信息集成与共享。,（,3,）利用产品数据管理系统辅助并行设计。,LM-SC,采用了一个成熟的工程数据管理系统辅助并行化产品开发。通过支持设计和工程信息及其使用的,7,个基本过程（数据获取、存储、查询、分配、检查和标记、工作流管理及产品配置管理），来有效地管理它的工程数据。,2,）,CE,带来的效益,导弹开发周期由过去的,5,年缩短到,2,年，产品开发周期缩短,60%,。大大缩短了设计评审与检查的时间（一般情况下仅需,3h,），并且提高了检查和设计的质量。,3,）,Siemens,重型雷达设备也采用并行工程来改进产品质量及缩短开发周期。,其实施有,6,个方面的要求：,（,1,）建立“一次开发成功”团队和技术中心；,（,2,）开发一种新的设计过程控制工具来跟踪循环中的时间延迟，消除无效的等待时间；,（,3,）引入,IDEF,建模系统，使工程师在建模过程中质疑并改进；,（,4,）过程控制工具。,其软件包含获得每个通过设计中心的设计文件的历史资料以及记录,DCI,的根本原因；,（,5,）采用,1,个在线系统要求对取消,DCI,负责的工程管理员写出详细原因；,（,6,）将产品设计小组和产品测试小组合并为数字小组，并在以后负责开发测试，测试考虑则将成为设计过程的一部分。,2.,国内,截止,1999,年，我国部分大中型企业实施并行工程情况如下表所示,注：数据来自于,1.,清华大学国家工程技术研究中心,2.,航天工业总公司二院科技委,其改进的措施包括：在产品开发的早期阶段，就能够充分考虑冲压件、铸钢件等零件的可制造性问题和铁路货车的结构强度、刚度及动力学品质等产品性能问题，从而能够尽量减少设计错误，提高设计质量；同时增加,DFX,，使得在产品设计阶段即可考虑产品加工、装配和工艺等问题,提高一次设计成功的可能性。实现工艺和工装的并行开发，精简设计过程；制造系统与产品开发过程不构成大循环，从而缩短产品开发周期，提高产品质量与水平。,齐齐哈尔铁路车辆厂并行工程应用,1,）在已有软件系统的基础上，开发支持飞机内装饰并行工程的系统工具，包括：适用于飞机内装饰的,CAID,系统、,DEA,系统和模具的,CAD/CAE/CAM,系统。如,Y7-200A,内装饰设计制造借助以上工具，研制周期从,1.5,年缩短到,1,年，减少设计更改,60%,以上，降低产品研制成本,20%,以上。,2,）波音,737-700,垂直尾翼转包生产,借助,CE,，研制周期缩短,3,个月；节约工装引进费用,370,万美元；减少样板,1165,块，合计人民币,50,万元；减少标工、二类工装,23,项，合计,西安飞机工业,(,集团,),有限公司,CE,的应用,人民币,125,万元；减少过渡模,136,项，合计人民币,68,万元；提高数控编程速度,4,5,倍，减少数控零件试切时间,40%,；工艺设计效率提高,1.5,倍等。,