第4章-产品设计和生产运作流程 生产与运作管理

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1、第四章产品设计和生产运作流程选择设计产品设计生产运作流程的选择设计生产运作流程的具体设计生产运作流程的分析与改进业务流程重组产品生命周期理论产品生命周期是指从产品研制成功投放市场开始一直到最后被淘汰退出市场为止所经历的时间。产品生命周期大致分为导入期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段。成长期成熟期衰退期导入期销售额曲线利润曲线利润、销售额0时间/年产品生命周期示意图第一节产品设计产品设计的基本内容产品设计是企业产品开发工作的核心，必须保证技术上的先进性和经济上的合理性。三种形式：创新设计、改进设计和变形设计第一节产品设计一、产品流程的基本步骤构想和方案的产生可行性研究产品

2、设计工艺设计需求分析结构设计协调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干预指令协调结果工艺计划协调结果中间结果中间结果干预指令图4－1：产品设计过程描述产品构思产品开发过程构思R&D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来源于开始图4－2:产品构思来源图产品构思第一节产品设计产品——工艺矩阵什么是工艺？工艺是指一个组织将输入品转化为输出品的过程中的任何一个环节，经过这些环节转化之后的价值比原始输入品的价值要高。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。设计阶段决定了产品的性能、质量、成本。产品设计一

3、般分为总体设计、技术设计。工作图设计三个阶段，（见图4－3）结构设计过程市场需求分析工作图设计结构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NNYYCAD图4－3：结构设计过程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。结构设计过程工作图设计根据技术设计阶段确

4、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。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。工艺设计过程工艺过程设计的程序包括：产品图纸的工艺分析和审查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

5、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产品－工艺矩阵示意图一样一件较低产量较高的产量大宗商品产品方向混杂的流动多任务车间间断的顺序流动成批生产连续的顺序流动流动装配线连续流动商业印刷机重型机器设备汽车组装制糖工业不可行域不可行域产品－工艺矩阵示意图两个启示：1、根据产品结构性质，沿对角线选择和配置工艺过程，可以达到最好的技术经济性2、那种传统的根据市场需求变化仅仅调整产品结构的战略，往往不能达到预期目标，因为它忽视了同步调整工艺过程的重要性二、产品设计方法串行方法1、串行方法一般顺序：开发——设计——样品试制——修改设计——工艺准备——试生产——生产2、部门

6、之间独立地按顺序进行二、产品设计方法串行方法3、设计过程中不能及早考虑其下游各个制造过程及支持过程的问题4、修改有很大循环，产品开发周期长，成本高、质量难以保障串行的产品设计方法需求结构设计工艺设计制造b)并行过程a)串行过程图3－8：产品开发的两种方式第一节产品设计产品设计的新方法——并行工程并行工程是对产品设计及其相关过程包括制造过程和支持过程进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。这种工作模式力图使开发者从设计一开始就考虑产品在生命周期中的所有因素，包括质量成本、进度及用户需求。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

7、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，进可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。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并行工程的本质分析1、强调产品设计的“可制造性”、“可装配性”和“可检测性”2、强调产品的“可生产性”3、强调产品的“可使用性”、“可维护性”和“可报废性”并行工程的本质分析4、强调产品开发各种活动的并行交叉5、强调技术人员要学会在信息不完备的情况下进行设计6、强调面向过程和面向对象7、强调系统集成与整体优化并行工程的优