产品开发与技术选择讲义17082

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节引言,第二节产品设计与开发过程,第三节产品设计与开发的组织方法,第四节价值工程,第二章 产品开发与技术选择,第一节引言,一、产品开发的背景特征,二、产品开发的重要性,三、现代企业的研究与开发,一、产品开发的背景特征,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：,新产品/服务开发是实现企业竞争战略的需要。,技术进步越来越快。(以通信技术为例：电话、BP机、手机),用户的要求越来越苛刻，用户需求呈现出多样化、个性化的特点。,产品研制开发的难度越来越大。,可持续发展的要求。,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。,20世纪60年代以来，在美国通信、电子仪器、飞机制造业等领域当中，用于R&D的平均费用达到其年销售总额的4以上，其中飞机制造业及电子通信仪器行业都超过了10。,研究与开发的费用不再是一项费用，而认为是对企业未来的一项投资，是“对企业未来的投保”,二、 产品开发的重要性,有利于增强企业的市场竞争力；,有利于扩大市场份额；,适应个性化定制生产的需要；,产品更新换代的需要,组装质量,零部件的加工质量,产品的设计质量,R&D：应用什么原理来运作的问题,产品质量,R&D直接影响企业的产品质量,三、现代企业的研究与开发,（一）研究与开发的分类,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。,三种类型的研究比较,研究类型,目 的,内 容,成 果,基础研究,寻求真理,扩展知识,发现新事物新现象,论文,应用研究,新知识应用的可能性,将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于具体领域,论文或专利,技术开发,将研究成果应用于生产实践,运用基础研究、应用研究成果从事产品设计，试制工艺的改造等,专利设计书图纸样品,（二）新产品的概念与分类,什么样的产品才算是新产品？,1、,新产品的概念,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。,从市场营销角度来看：首次投入市场,按新产品的新颖程度：,改进型产品（轿车：凯越、卡罗拉、本田雅阁等）,换代产品（手机）,创新产品,按新产品的地域特征：,国际新产品,国内新产品,地区新产品,2、新产品的分类,（三）新产品开发面临的压力,新产品开发面临着费用高、成功率低、风险大、回报下降等压力,国外学者研究：3000个原始想法，只有1个能成功,哪些因素会影响新产品研发的成败？,据调查产品开发失败的原因，大致归纳为以下几点：,（1）市场调查不细致，预测发生错误。,（2）构思、设计和制造方面的问题。,（3）成本过高。,（4）产品开发时间过长，失去占领市场的好时机。,（四）产品生命周期各阶段的开发策略,低,高,销售收入,现金流量,引入期,成长期,成熟期,衰退期,开发和制造成本,产品寿命周期各阶段的特点：,引入期的特点：废品多，市场需求少，广告费多，获利少,成长期的特点：销售额增大，需求增大，质量提高， 成本下降，利润高,成熟期的特点：市场需求饱和，广告推销费大。成 本下滑，利润下降,衰退期的特点：技术老化，新产品已替代总销售额 和利润都下降,销售增长率分析法,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,+1.5,4.4,总利润,+3.2,-0.3,0.16,单位边际利润,+8.5,+2.2,1.12,单位价格,+15.8,+1.0,30.8,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,产品寿命周期各阶段的经营特点与注重方面,市场引入期,成长期,成熟期,衰退期,公司战略,研究开发是关键,扩大市场份额的有利时机,市场销售是关键,调整价格,提高质量,树立产品形象,强化市场能力,低成本变得更关键,难以扩大市场份额,促销,成本控制是关键,生产运营战略,产品设计与开发是关键,产品和工艺过程设计改动频繁,生产能力富裕,试生产阶段,人员技能要求高,生产成本较高,产品规格有限,设计改进迅速,销售预测是关键,重视产品和工艺流程可靠性,选择与提高产品竞争优势,增加生产能力,开始批量化生产,提高经营能力,产品区域标准化,产品更新速度减缓,达到最佳市场能力,生产过程趋于稳定,人员技能要求不高,大批量生产,改进生产作业,降低生产成本,产品差异化小,使成本最低,行业生产能力过剩,停业生产非盈利产品,削减生产能力,1、引入期,R&D着重于改进产品的功能和特征,从多种新型号中筛选出最好的，确定产品的基型设计,2、成长期,产品创新转向工艺创新,致力于产品的标准化和工艺的合理化,3、成熟期,产品创新和工艺创新减少趋于稳定,R&D集中在技术服务和工艺改进,产品进入和占有市场的时机,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,案例分析,J牌小麦啤酒生命周期延长策略,国内某知名啤酒集团针对啤酒消费者对啤酒口味需求日益趋于柔和、淡爽的特点，积极利用公司的人才、市场、技术、品牌优势，进行小麦啤酒研究。2000年利用其专利科技成果开发出具有国内领先水平的J牌小麦啤。这种产品泡沫更加洁白细腻、口味更加淡爽柔和，更加迎合啤酒消费者的口味需求，一经上市在低迷的啤酒市场上掀起一场规模宏大的J牌小麦啤消费的概念消费热潮。,一、J牌小麦啤的基本状况,J牌啤酒公司当初认为，J牌小麦啤作为一个概念产品和高新产品，要想很快获得大份额的市场，迅速取得市场优势，就必须对产品进行一个准确的定位。J牌集团把小麦啤定位于零售价2元/瓶的中档产品，包装为销往城市市场的500ML专利异型瓶装和销往农村、乡镇市场的630ML普通瓶装两种。合理的价位、精美的包装、全新的口味、高密度的宣传使J牌小麦啤酒2000年5月上市后，迅速风靡本省及周边市场，并且远销到江苏、吉林、河北等外省市场，当年销量超过10万吨，成为J牌集团一个新的经济增长点。由于上市初期准确的市场定位使J牌小麦啤迅速从诞生期过渡到高速成长期。,高涨的市场需求和可观的利润回报使竞争者也随之发现了这座金矿，本省的一些中小啤酒企业不顾自身的生产能力，纷纷上马生产小麦啤酒。一时间市场上出现了五六个品牌的小麦啤酒，而且基本上都是外包装抄袭J牌小麦啤，酒体仍然是普通啤酒，口感较差，但凭借1元左右的超低价格，在农村及乡镇市场迅速铺开，这很快造成小麦啤酒市场竞争秩序严重混乱，J牌小麦啤的形象遭到严重损害，市场份额也严重下滑，形势非常严峻。J牌小麦啤出因此而从高速成长期，一部分市场迅速进入了成熟期，销量止步不前，而一部分市场由于杂牌小麦啤酒低劣质量的严重影响，消费者对小麦啤不再信任，J牌小麦啤销量也急剧下滑，产品提前进入了衰退期。,二、J牌小麦啤的战略抉择,面对严峻的市场形势，是依据波士顿理论选择维持策略，尽量延长产品的成熟期和衰退期最后被市场的自然淘汰，还是选择放弃小麦啤酒市场策略，开发新产品投放其它的目标市场？决策者经过冷静的思考和深入的市场调查后认为：小麦啤酒是一个技术壁垒非常强的高新产品，竞争对手在短期内很难掌握此项技术，也就无法缩短与J牌小麦啤之间的质量差异；小麦啤酒的口味迎合了当今啤酒消费者的流行口味，整个市场有较强的成长性，市场前景是非常广阔的。所以选择维持与放弃策略都是一种退缩和逃避，失去的将是自己投入巨大的心血打下的市场实在可惜，而且研发新产品开发其它的目标市场，研发和市场投入成本很高，市场风险性很大，如果积极采取有效措施，调整营销策略，提升J牌小麦啤的品牌形象和活力，使其获得新生，重新退回到成长期或直接过渡到新一轮的生命周期，自己将重新成为小麦啤酒的市场引领者。,事实上，通过该公司准确的市场判断和快速有效的资源整合，使得J牌小麦啤化险为夷，重新夺回了失去的市场，J牌小麦啤重新焕发出强大的生命活力，重新进入高速成长期，开始了新一轮的生命周期循环。,案例分析,1、分析J牌小麦啤的优势与劣势。,2、如果你是公司的决策人，你会采取哪些具体措施来延长J牌小麦啤的生命周期？,案例评析,优势：,（1）小麦啤酒是一个技术壁垒非常强的高新产品；,（2）产品泡沫更加洁白细腻、口味更加淡爽柔和，更加迎合啤酒消费者的口味需求；,（3）有一定的市场基础。,劣势：市场不规范，鱼目混珠，使人们对小麦啤的信任感下降。,2（1）,加强宣传力度，提升消费氛围。,从J牌小麦啤的技术工艺、口味特点等方面进行宣传，使消费者认为到小麦啤酒代表了啤酒的一种流行趋势，而在鱼龙混杂的小麦啤酒市场中只有J牌小麦啤才是唯一正宗的，进一步刺激了消费者对小麦啤酒的消费欲望，提升了消费者对J牌小麦啤的认可度和忠诚度。,（2）,稳定价格，保证利润。,加强价格控制，使其一批价一直保持在1.5元以上的坚挺位置，使消费者产生“便宜没好货，好货不便宜”的感觉。由于各环节价格较稳而且局部地区价格趋涨，保证了经销商和终端的利润空间，增强了经销者的信心。,（3）,持续改进产品，向系列化发展。,竞争对手在中低档市场竞争，而高档市场还是一片尚未开发的处女地。应积极组织科技人员对技术进行升级，开发出新一代的J牌小麦王、J牌小麦纯生啤等系列高档产品开拓市场。,（4）,依法规范秩序，净化市场。,给各地区技术监督部门打报告，强烈要求对小麦啤酒市场进行整顿，打击假冒伪劣行为维护消费者和企业合法利益。,第二节产品设计与开发过程,一、产品构思,二、结构设计过程,三、工艺设计过程,四、产品设计的原则和绩效评价,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,结构设计,工艺设计,一般产品开发过程由三个阶段构成,产品构思,结构设计,工艺设计,产品开,发过程,构,思,对市场需求的分析,技术的推动,竞争对手的产品和服务,来源于,开始,产品构思来源图,一、 产品构思,需求调查,概念设计,生 产,顾 客 反 馈,初步设计,详细设计,（市场导向型产品开发）,新技术寻求,替代性评估,原型产品,改进产品,顾客评价,顾客评价,成熟产品,顾客评价,延伸产品,顾客评价,（技术推动型产品开发）,产品开发构思模式,二、结构设计过程,产品结构设计过程包括从明确设计任务开始，到确定产品的具体结构为止的一系列活动。,结构设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。,结构设计一般分为总体设计、技术设计、工作图设计三个阶段,市场需求分析,工作图设计,技术设计,优化设计,三维几何造型,计算机绘图,有限元设计,资料和图形库,原型修改,总体设计,开始,初步设计,原型产品,评估决策,N,N,Y,Y,CAD,结构设计过程,总体设计,通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、技术参数、概略计算产品的技术经济指标和进行产品设计方案的经济效果的分析。,技术设计,将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化，根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说明书等总括形式表现出来。,工作图设计,根据技术设计阶段确定的结构布置和主要尺寸，进一步作结构的细节设计，逐步修改和完善，绘制全套工作图样和编制必要的技术文件，为产品制造和装配提供确定的依据。,三、工艺设计过程,工艺过程设计,工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。,是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。,工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用 以改进产品设计；另一方法作为生产的依据。,工艺过程设计的程序包括：,产品图纸的工艺分析和审查,拟订工艺方案,编制工艺规程,工艺装备的设计与制造,决定加工毛坯,（材料和尺寸）,选定加工条件,计算加工时间,制定加,工工艺,选择机床,决定加工工序,内的操作顺序,选择工装,零件图,汽车的车身,板材切断,组装,涂覆,焊接,成型,搬入构件,点焊自动焊,检查制品,放好构件A,放好构件B,进行焊接,取构件B,搬到夹具,取出成品,安放好,搬运,校正位置,运送制品,四、产品设计的原则和绩效评价,据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%（如图）。产品结构设计和工艺设计影响着产品的创新速度与成本.,产品开发时间 100%,设计时间 55%,制造 22%,装配 23%,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)。（产品设计缺陷引发的产品召回）,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,产品设计和选择应该遵循的原则：,设计用户需要的产品（服务）。,设计可制造性（Manufacturability）强的产品。,设计鲁棒性（Robustness）强的产品（即稳定性的产品）,设计绿色产品（考虑环保要求）。,卡诺模型,卡诺模型定义了三种类型的顾客需求：,基本型、期望型和兴奋型。,对应的产品的三种品质：基本品质 、期望品质和魅力品质,兴奋型需求,期望型需求,基本型需求,顾客对产品的需要程度,顾客满意程度,卡诺模型示意图,绩效指标,度量,对竞争力的影响,上市时间,新产品引入频率,从新产品构思到上市的时间,构思数量和最终成功数量,实际效果与计划效果的差异,来自新产品的销售比例,顾客/竞争对手的响应时间,设计的质量接近市场的程度,项目的频率模型的寿命,生产率,每一个项目的研究发展周期,每一个项目的材料及工具费用,实际与计划的差异,项目数量新产品设计与开发的频率,项目的频率开发的经济性,质量,舒适度使用的可靠性,设计质量绩效和用户的满意度,生产质量工产和车间的反映,信誉用户的忠诚度,对用户的相对吸引力市场份额,利润率,产品开发绩效评价指标,第三节产品设计与开发的组织方法,一、 串行的产品设计方法,二、 并行的产品设计方法,三 并行工程的实施和技术,一、串行的产品设计方法,需求分析,结构设计,工艺设计,制造,2、并行过程,1、串行过程,串行的产品设计方法,串行设计：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。,产品开发工作流程：,市场人员提,产品构想,质量控制人员作,质量保证计划,确定产品总费,用和生产周期,制造工程师确定,工艺工程,设计人员完成,产品定义,思考一下：,串行产品开发存在什么问题？,各下游开发部门所具有的知识难以加入到早期设计。,各部门目标和评价标准的差异和矛盾降低了整体效率。,部门之间难沟通；设计改动量大。,产品开发周期长；产品成本高。,概而言之：,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,串行产品开发过程存在的问题,二、并行的产品设计方法,（一）并行的产品设计方法并行工程,并行工程是一种强调各阶段领域专家共同参加的系统化产品设计方法；,其目的在于将产品的设计和产品的可制造性、可维护性、质量控制等问题同时加以考虑，以减少产品早期设计阶段的盲目性，尽可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。,（二）并行工程的主要思想,1、设计时同时考虑产品生命周期的所有因素,2、设计过程中各活动并行交叉进行,3、不同领域技术人员的全面参与和协同工作,4、高效率的组织机构,并行设计,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,过程,需求阶段,设计,阶段,制造,阶段,营销,阶段,使用,阶段,终止,阶段,考虑,的因素,顾客需求,产品功能,减低成本,提高效率,易制造,易装配,竞争力（低成本、标新立异）,可靠性,可维护性,操作简便,环境,保护,设计时同时考虑产品生命周期的所有因素,开发小组,质量人员,环保人员,供应商,顾客,营销人员,设计人员,制造人员,不同领域技术人员全面参与，组建高效率的组织机构,（三）并行工程的实施,组织形式：采用跨部门、多专业的团队组织,管理方式：采用项目管理和网络计划方法,设计部,企业经理,财务部,生产部,营销部,B产品组,A产品组,企业实施并行给企业带来的好处,减少产品设计中出现的错误的概率。,节省了修补失误所消耗的时间。,降低了开发周期和成本，提高了响应速度。,第四节价值工程,一、价值工程的基本概念,二、,价值工程的工作程序,一、价值工程的基本概念,（一）定义：,价值工程(Value Engineering) 是在产品功能分析的基础上，力求以最低的寿命周期费用可靠地实现产品或作业的必要功能（用户所需要的功能）的有组织的创造性活动。,（二）价值工程的公式,V=F/C,1.价值V,它是指投入与产出或效用与费用的比值，更接近于人们日常生活常用的“合算不合算”“值不值得”的意思。,2.功能F,功能是指产品所具有的特定用途和使用价值。 “人们需要的不是产品本身，而是产品的功能”,讨论：,哪些产业在衰退，衰退背后的原因,产品功能融合到产业融合, 功能分类,按其重要程度可分为：基本功能和辅助功能,根据用户的要求可分为：必要功能和不必要功能,按其满足需要的性质可分为：使用功能和美学功能,手机的主要功能和次要功能分别是什么？,主要功能与次要功能,主要功能,基本功能,(,失去此功能,产品,即无效,),手机:,提供通讯功能,辅助功能,软件:闹铃，游戏机，计算器，音乐播放,次要功能,装饰功能,3.成本C,VE成本是产品的寿命周期成本，即指产品在整个寿命周期内发生的全部费用。它既包括产品前期阶段研制、设计、制造、实验、销售的费用，又包括使用、保养、维修、能耗、保险、报废等使用阶段的费用。,功能提高需要增大研发费用，但是可以降低使用费用。,如果前期阶段过于强调制造费用，造成质量下降，会引起使用阶段的费用上升，最终造成寿命周期成本升高。,功能的价值分析基本思路,在一个产品或一个部件里，某零件的成本应与该零件的功能重要性相称（v1）。,如果零件成本很高，但功能却处于次要的地位，则说明零件的成本偏高，需改进（v1)。,（三）提高价值V的途径,V=F/C,提高F，同时降低 C,F不变，降低C,提高F，C不变,F大大提高，C稍有提高,F略有下降，C大幅度降低,三、价值工程的工作程序,7、新方案能满足要求吗？,10、方案实施,11、成果评价,方案实施,6、新方案的成本是多少？,6、概略评价；7、方案具体化8、详细评价；9、方案评审；,方案评价,5、有其它方法实现这个功能吗？,5、方案创造,方案创造,3、它的成本是多少？,4、它的价值是多少？,4、功能评价,功能评价,2、它的作用是什么？,3、功能定义和系统化,功能分析,1、这是什么？,1、选择对象,2、收集情报,确定VE工作对象,详 细 步 骤,基 本 步 骤,价 值 工 程 提 问,VE（价值工程）工作程序,以暖水瓶为例，说明功能定义的方法,暖水瓶功能定义表,产品及零部件名称,功 能 定 义,暖水瓶 保持温度,瓶胆 减少热传导，减少热辐射,瓶外盖 保持清洁,瓶塞 减少对流,瓶外壳 支持瓶胆，保护瓶胆，固定瓶胆，增加美观。,瓶嘴 方便使用,底托 支持瓶胆，保护瓶胆，固定瓶胆，增加美观。,把手 方便使用，增加美观,暖水瓶功能系统图,保持温度,减少散热,维护瓶胆,方便使用,方便安装,保持清洁,增加美观,减少热传导,减少对流,减少热辐射,固定瓶胆,支持瓶胆,保护瓶胆,演讲完毕，谢谢观看！,