第三章

產品/服務設計和技術選擇一、產品設計的背景特征20世紀90年代以來，企業所處的市場競爭環境日趨嚴峻，正面臨著前所未有的壓力：技術進步越來越快。用戶的要求越來越苛刻，用戶需求呈現出多樣化、個性化的特點。產品研制開發的難度越來越大。可持續發展的要求。個性化定制生產的出現正如大批量生產創造了20世紀的經濟奇跡一樣，個性化定制生產極可能成為21世紀經濟發展的源泉。企業——產品生產任務的變動和產品性能的變化。例：芭比娃娃的創新——胸部豐滿

案例：李維公司實現大規模定制（1）客戶也可以成為設計師客戶可以撕裂、上色、刺繡、縫上旗幟或和平符號，簡單的技巧就可以使衣服獨一無二。（2）個性化生產方案積木原理——大規模定制需要成千上萬預先設計好的元部件。這里，上萬件的牛仔褲樣式存儲在電腦里，客戶在展售架之外，根據需要選擇出最合適的設計。二、新產品/服務開發的重要性產品更新換代的需要有利于增強企業的市場競爭力有利于擴大市場份額適應個性化定制生產的需要

二、產品開發對生產過程成本的影響產品生命周期越來越短產品中各成本的比例設計階段制造階段材料采購其它階段成本70％移動網絡三、現代企業的研究與開發基礎研究——探索發現新事物、新規律應用研究——發明新事物技術開發研究——完成新產品、新工藝，使之實用化、商品化例：IBM每年拿出銷售額的10％，即50多億美元作為研發經費美國電報電話公司每年17％，160億美元粵企科研能力勝過本地高校

技術創新能力冠全國

最近連續3年，廣東的R&D（研發）投入/GDP都維持在1.34%的水平，低于全國的1.35%，也低于北京（7%）、上海（2.29%）。從院士的數量上看，去年廣東共有51位中國科學院和工程院院士，數量遠低于北京（674人）、上海（156人）但廣東企業的整體技術創新能力全國第一。目前廣東的高新技術產品多為企業主導，去年6463個高新技術產品中，企業主導開發的占70%以上。廣東企業研究機構總數在國內居前位，特別是華為、中興、TCL等大型企業研發實力居全國前列。華為的研發投入全國第一，其研發實力可與發達國家企業媲美。（2005-10-11南方都市報）

新產品的概念所謂新產品，是指在一定區域內過去從未生產過的，在結構、性能、材質、技術特征等方面與老產品比較具有一定新意的產品。新產品的分類與特征

1、按地域特征分類：1)國際新產品、2)國家新產品、3)省、市、自治區新產品。

2、按開發決策方式分類：1)企業自主開發的新產品、2)用戶訂貨開發的新產品3、按創新程度分：改進型產品（對老產品的改進與完善，創新程度最小的一類新產品）換代產品（產品基本原理不變，因部分采用新技術使產品性能有重大突破）創新產品（采用科學技術的新發明所開發的產品，它是創新程度最高的一類新產品）產品示意圖核心產品產品實體延伸產品無形部分無形部分有形部分三、產品生命周期與R&D產品引入期——產品創新產品成長期——工藝創新產品成熟期——工藝改進產品衰退期——指產品在市場上行將被淘汰的時期。其主要特點如下：1、產品在技術上已經開始陳舊老化，更新換代產品已在市場上出現，并開始逐步取代老產品。2、產品銷售量迅速下降，利潤降到最低水平，甚至虧損。觀察——應樹立一種危機意識：與其讓別人迫使自己的產品被淘汰，不如自己淘汰自己的產品。硅谷的太陽微系統公司的高性能工程，產品的換代周期一般是3－5年，而太陽微系統公司卻為自己定下：每12個月使自己的工作站性能提高一倍。企業應樹立這種進取的創新意識：時刻準備淘汰舊產品，推出自己的新產品，惟其如此，才能在競爭日趨激烈的環境中，提升競爭力，占據主動。

四、新產品開發面臨的壓力1、難以預測新技術發展前景（1）潛在運用（2）配套技術的發明2、失敗風險高新產品開發成功率僅2％投放市場后，其成功率也僅60％

案例討論A、銥星破產1991年，由77顆低軌道衛星組成移動通信網絡，創造了高科技神話。2000年，銥星破產，技術選擇失誤，沒有預見到GSM網會有今天的迅猛發展——技術的超前性并不代表市場的現實性

B、吉列公司的刀片革新一、一路領先、扶搖直上——早期發展吉列經過六年的敲敲打打，發明了一次性刮胡刀片，后取得專利權。于1901年創建公司。到1920年，全球2000多萬人都在使用“吉列”刀片。二、路逢險境，遭遇重創——吉列中期受挫1926年，發明家蓋斯曼詢問吉列是否愿意購買他的新型改良式雙面刮胡刀片的專利權。吉列不愿意購買，蓋斯曼決定自己干。“蓋斯曼”經退火處理后的刀鋒，其質量優于“吉列”。1931年，蓋斯曼收購吉列公司，吉列本人被迫放棄公司所有股票，黯然退出。問題與討論：1、吉列公司為何在發展初期那么強勁？2、為何吉列會被一個小小的競爭者重創？創新者困境

C、耐克公司——創新而后來居上耐克公司是由世界級長跑健將奈特和他的教練于1972年創立的。耐克是希臘勝利之神的名字。一、勇于創新，大力開發新產品1975年，發明出鞋底上的小橡膠圓釘，比其它鞋底的彈性更強。大受運動員歡迎。其后，推出140多種運動鞋，許多都是最新穎和工藝最先進的。1972年公司銷售額僅200萬美元，1976年1400萬，1981年70000萬元。二、重視科研，加大產品科技含量雇用了近百名研究人員，具有生物力學、生理學、工程技術學、化學等學位。公司還成立了顧問委員會，其中有運動員、足病醫生、整形大夫，設備經營人等。對運動中人體進行高速攝影分析，讓300名運動員進行試驗，不斷開發改進。1981年研發投入400萬美元，像鞋子這樣普通的產品，可謂空前絕后了。問題與討論：耐克是怎樣脫穎而出的？說明了什么問題？第二節產品設計與開發階段企業技術系統的活動產品開發過程構想或方案的產生可行性研究產品設計工藝設計需求分析結構設計協調工藝設計協調輸入產品功能中間結果協調結果產品規格干預指令協調結果工藝計劃協調結果中間結果中間結果干預指令圖4－1：產品設計過程描述一、產品構思產品開發過程構思R&D對市場需求的分析技術的推動競爭對手的產品和服務開始圖4－2:產品構思來源圖

產品構思（續）

二、結構設計過程總體設計通過市場需求分析，確定產品的性能、設計原則、技術參數、概略計算產品的技術經濟指標和進行產品設計方案的經濟效果的分析。技術設計將技術任務書中確定的基本結構和主要參數具體化，根據技術任務書所規定的原則，進一步確定產品結構和技術經濟指標，以總圖、系統圖、明細表、說明書等總括形式表現出來。三、工藝設計過程工藝過程設計工藝設計是指按產品設計要求，安排或規劃出從原材料加工成產品所需要的一系列加工過程、工時消耗、設備和工藝裝備需求等的說明。是結構設計過程和制造過程之間的橋梁。工藝過程的結果一方面反饋給產品設計用以改進產品設計；另一方法作為生產的依據。

工藝設計過程（續）工藝過程設計的程序包括：產品圖紙的工藝分析和審查擬訂工藝方案編制工藝規程工藝裝備的設計與制造決定加工毛坯（材料和尺寸）選定加工條件計算加工時間制定加工工藝選擇機床決定加工工序內的操作順序選擇工裝零件圖例——工藝創新一滴油的智慧——石油罐在傳送帶上移動至旋轉臺，焊接劑便自動落下，沿著蓋子回轉一圈，作業便結束。他每天如此，好幾百次地注視這種作業。他發現，每個罐子焊接劑滴落39滴……38滴！每年為公司創造上億美元的利潤！后來成為掌控全美石油業95％的石油大王，洛克菲勒。

四、產品設計的原則和績效評價產品設計和選擇應該遵循的原則：設計用戶需要的產品（服務）設計可制造性強的產品設計魯棒性強的產品設計綠色產品（考慮環保要求）魯棒性（robustness）就是系統的健壯性。它是在異常和危險情況下系統生存的關鍵。比如說，計算機軟件在輸入錯誤、網絡過載或有意攻擊情況下，能否不死機、不崩潰，就是該軟件的魯棒性。表示當一個控制系統中的參數發生變動時系統能否保持正常工作的特性。就像人在受到病菌的感染后，是否能夠通過自身的免疫系統恢復健康一樣。魯棒控制理論的應用不僅在工業控制中，還被運用在經濟控制、社會管理等領域。觀察——創新，一個看似簡單的創新，都能提升產品競爭力1、徐聞縣龍塘鎮是年產香蕉15萬噸的香蕉之鄉，近年來推廣“索道收蕉”技術，即通過繩索空中吊掛移動，直接把香蕉從蕉園送至收購點，這樣可以減少以前人工搬運時造成的磨損。2、粵西荔枝、龍眼常常發生“果賤傷農”，廣西北海一家企業目前已發明了一種設備，解決了荔枝機械化去皮脫核的難題。

案例：長虹的科技興企之路2002年，長虹彩電銷量突破1100萬臺，位居中國第一，世界第二。2001年7月，由中國人自主開發、世界一流水平的精顯背投在長虹誕生。成本下降一半，銷量以平均每月300％的速度遞增。提倡向顧客提供一種“零維修”的質量理念。思考：長虹精顯背投的成功給我們哪些啟示？（經營理念和產品的創新才能使企業立于不敗之地）第三節生產流程設計與選擇生產運作流程的基本概念——指企業組織內的某一個子系統（一個部門，一個車間，一條生產線等）的投入產出過程。而“生產運作系統”和“生產組織方式”通常指整個企業的投入產出過程，由一系列“流程”所構成。一、組織生產過程的原則工藝專業化：優點

缺點

產品變化適應能力強可靠性高管理方便運輸次數多協作關系復雜只能使用通用機床在制品量大（二）產品專業化產品1產品2產品3優缺點與工藝專業化相反ADBCEDAFE案例北京開關廠是我國五大開關廠之一，產品總計為4個大類、37個系列、97個品種、1358個規格。不相容的品種、工藝、生產方式和生產與作業管理方式混同在一個生產系統中，1、造成在制品庫存居高不下；2、質量問題層出不窮；3、生產周期縮不短；4、產品成本難以算清；5、生產作業計劃十分復雜；6、生產調度負擔過重等一系列問題。當時的生產過程是按工藝專業化原則組成的，組裝、機加工、沖壓、板金、噴漆、電鍍、機修和試驗等均為按工種設立的工藝專業化車間。

板金組裝機加工沖壓試驗機修噴漆電鍍最后，企業下決心按不同的的細分市場和產品大類，將生產系統徹底劃分成高壓電器、中壓電器、低壓電器和高壓成套裝置四個相對封閉的生產子系統。

一、串行的產品設計方法串行設計：從需求分析、產品結構設計、工藝設計一直到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進行。產品開發工作流程：市場人員提產品構想質量控制人員作質量保證計劃確定產品總費用和生產周期制造工程師確定工藝工程設計人員完成產品定義第四節并行工程一、串行的產品設計方法（續）

關于串行產品開發過程

存在的首要問題是以部門為基礎的組織機構嚴重地妨礙了產品開發的速度和質量

存在的問題主要有：各下游開發部門所具有的知識難以加入早期設計，加入設計的階段越早，降低費用的機會越大。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。

需求

結構設計

工藝設計

制造

b)并行過程a)串行過程

圖3－8：產品開發的兩種方式二、并行的產品設計方法

并行工程是對產品及其相關過程，包括制造過程和支持過程，進行并行、一體化設計的一種系統化方法。該方法力圖使產品開發者從一開始就考慮到產品全生命周期從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度和用戶需求。過程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（低成本、標新立異）可靠性可維護性，操作簡便環境保護——從產品開發的初始階段，就由開發設計人員、工藝技術人員，質量控制人員，生產制造人員，營銷人員，有時甚至加上協作廠家、用戶代表共同工作，各項工作同時并進。

并行的產品

設計方法（續）

并行工程

并行工程是一種強調各階段領域專家共同參加的系統化產品設計方法，其目的在于將產品的設計和產品的可制造性、可維護性、質量控制等問題同時加以考慮，以減少產品早期設計階段的盲目性，進可能早地避免不合理因素的影響，縮短研制周期。并行設計可制造性可裝配性質量保證顧客滿意可靠性環境保護功能

并行的產品設計方法（續）

并行工程的主要思想——設計時同時考慮產品生命周期的所有因素設計結果產生產品設計規格和相應的制造工藝和生產準備文件。——設計過程中各活動并行交叉進行——不同領域技術人員的全面參與和協同工作——高效率的組織機構概念設計初步設計詳細設計產品詳細方案工藝初步方案產品初步方案工藝詳細方案結構概念方案工藝概念方案三、并行工程技術（續）企業實施并行工程技術給企業帶來的好處：減少產品設計中出現的錯誤的概率。節省了修補失誤所消耗的時間。降低了開發周期，提高響應速度。

并行工程技術（續）

并行工程的人員構成開發小組質量人員環保人員供應商顧客營銷人員設計人員制造人員

案例：并行工程在汽車設計中的應用在傳統中，車體設計制造與外殼的模具設計與制造，由兩個不同的部門擔當。70年代后，改為并行工程，整個設計周期縮短一半。供應商的并行參與——例如設計制動器。9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。4月-254月-25Friday,April4,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。19:34:3819:34:3819:344/4/20257:34:38PM11、夫學須志也，才須學也，非學無以廣才，非志無以成學。4月-25