04-第4章-產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和工藝管理

1、1,,,第4章 產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和工藝管理,2,,3,,4,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)面臨的壓力：1. 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)面臨著費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)大、成功率低、回報(bào)下降等壓力。2.失敗原因:無(wú)潛在需求、新產(chǎn)品與當(dāng)前需求不匹配、營(yíng)銷不利。3.開(kāi)發(fā)動(dòng)力:技術(shù)推動(dòng)、市場(chǎng)牽引、同行競(jìng)爭(zhēng)。4.新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵:找到需求,用技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求.5.原則:技術(shù)與市場(chǎng)匹配.,,5,4.1 新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)4.1.1 新產(chǎn)品的概念和發(fā)展方向,1. 新產(chǎn)品的概念 新產(chǎn)品

2、應(yīng)在產(chǎn)品性能、材料、和技術(shù)性能等方面（或僅一方面）具有先進(jìn)性和獨(dú)創(chuàng)性，或優(yōu)于老產(chǎn)品。新產(chǎn)品 分類：（1）全新產(chǎn)品 ； （2）改進(jìn)新產(chǎn)品 ；（3）換代新產(chǎn)品 ； （4）本企業(yè)新產(chǎn)品。,,6,2. 新產(chǎn)品的發(fā)展方向（1）多能化。擴(kuò)大同一產(chǎn)品的功能和使用范圍。例如，mp3和U盤組合。（2）復(fù)合化。把功能上相互有關(guān)聯(lián)的不同單體產(chǎn)品發(fā)展為復(fù)合產(chǎn)品。例如，洗衣機(jī)和干燥機(jī)的一體化。（3）微型化?？s小產(chǎn)品的體積。

3、例如，筆記本電腦（4）簡(jiǎn)化。例如，隱形眼鏡。,,7,4.1.2 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的動(dòng)力模式,1.技術(shù)推動(dòng)型：　 是指按照被稱為原始理論（seed theory）的方式進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，也就是說(shuō)從最初的科學(xué)探索出發(fā)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。 　技術(shù)推動(dòng)型的產(chǎn)品也被稱為產(chǎn)品導(dǎo)向型產(chǎn)品， （production oriented）　是以“技術(shù)→生產(chǎn)→市場(chǎng)”的模式出現(xiàn)，即“

4、將研究結(jié)果推向市場(chǎng)”,,8,2 .市場(chǎng)導(dǎo)向型：　是按照所謂需求理論（need theory）方式，從市場(chǎng)需求出發(fā)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 這種產(chǎn)品被稱為市場(chǎng)導(dǎo)向型產(chǎn)品 （sales oriented） 是以“市場(chǎng)→研究與開(kāi)發(fā)→生產(chǎn)→市場(chǎng)”的模式出現(xiàn)，即“把市場(chǎng)需求帶入研究”。,,9,4.1.3 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)策略,1. 從消費(fèi)者需求出發(fā)2. 從挖掘產(chǎn)品功能出發(fā)3. 從提高

5、新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力出發(fā),,10,4.1.4 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)發(fā)步驟,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)步驟 （p52）（1）構(gòu)思、計(jì)劃階段 ；（2）先行開(kāi)發(fā)階段 ；（3）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段 ；（4）生產(chǎn)準(zhǔn)備階段（包含工藝設(shè)計(jì)）；（5）生產(chǎn)階段（進(jìn)入市場(chǎng)） 。,,11,4.2 新產(chǎn)品的設(shè)計(jì),4.2.1 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性 決定產(chǎn)品的可靠性；控制成本；控制質(zhì)量。,,12,4.2.2 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的程序和內(nèi)容,設(shè)計(jì)的程序：編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、技術(shù)設(shè)計(jì)

6、和工作圖設(shè)計(jì)，稱為“三段設(shè)計(jì)”。 1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 又稱“技術(shù)任務(wù)書(shū)” ，是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)文件。編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的主要任務(wù)是對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行選型，確定最佳設(shè)計(jì)方案 …,,13,2. 技術(shù)設(shè)計(jì) 主要任務(wù)是根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，確定新產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)、技術(shù)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和零部件結(jié)構(gòu)、尺寸等。3. 工作圖設(shè)計(jì) 主要任務(wù)是設(shè)計(jì)和繪制施工所需要的全套文件和使用的技術(shù)文件。,,14,4.2.3 設(shè)計(jì)工作與標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、

7、通用化,1. 標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化是：指產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和零部件標(biāo)準(zhǔn)。 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是為某一類產(chǎn)品或某一種產(chǎn)品的型式、尺寸、主要性能參數(shù)、質(zhì)量指標(biāo)、檢驗(yàn)方法以至包裝、貯存、運(yùn)輸、使用、維修等方面所制訂的標(biāo)準(zhǔn)。 零部件標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)通用程度高，或需要量大的零部件規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù) =標(biāo)準(zhǔn)件/零件總數(shù),,15,2. 系列化 系列化是標(biāo)準(zhǔn)化的高級(jí)形式。它通過(guò)對(duì)同一類產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究，

8、經(jīng)過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺寸、基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排與計(jì)劃。 系列化工作的內(nèi)容有以下三個(gè)方面 ： （1）制訂產(chǎn)品基本參數(shù)系列 （2）編制產(chǎn)品系列型譜 （3）產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì),,,16,③ 確定參數(shù)系列,,（1）制訂產(chǎn)品基本參數(shù)系列 ① 選擇主參數(shù)的基本參數(shù) ② 確定主參數(shù)和基本參數(shù)的上下限,a.等差數(shù)列Nn - Nn-1=dNn為數(shù)列中第n

9、項(xiàng)的值，相對(duì)差d =,c. 幾何級(jí)數(shù)（等比級(jí)數(shù)） 其特點(diǎn)是任意相鄰二項(xiàng)之比為一常數(shù)，即：即相對(duì)差： =r-1,,,,以 為公比形成的等比數(shù)列： R5數(shù)系： 以　　　1.60為公比形成的數(shù)系, R10數(shù)系：以　　　1.25為公比形成的數(shù)系, R20數(shù)系：以　　　1.12為公比形成的數(shù)系, R40數(shù)系：以　　　1. 06為公比形成的數(shù)系,

10、 以上稱為基本系列。 R80數(shù)系：以　　　1. 03 它稱為補(bǔ)充系列,17,,18,3. 通用化通用化的含義 所謂通用化是指同一類型不同規(guī)格或不同類型的產(chǎn)品和裝備中，用途相同、結(jié)構(gòu)相近似的零部件，經(jīng)過(guò)統(tǒng)一以后，可以彼此互換的標(biāo)準(zhǔn)化形式。顯然，通用化要以互換性為前提，互換性有兩層含義，即尺寸互換性和功能互換性。通用化系數(shù)=,,,,19,4.2.4 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法及其選用,常用的設(shè)計(jì)方法 ① 模塊化設(shè)

11、計(jì) 以企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和過(guò)去生產(chǎn)過(guò)的零部件為基礎(chǔ)，用組合方式或堆積木方式來(lái)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。 (易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化) ② 內(nèi)插式設(shè)計(jì)（半經(jīng)驗(yàn)性的設(shè)計(jì) ） 內(nèi)插式設(shè)計(jì)主要用于新產(chǎn)品規(guī)格處于兩種既有產(chǎn)品規(guī)格之間的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。（在已知領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品 ） ③ 外推式設(shè)計(jì) 外推式設(shè)計(jì)是將實(shí)踐和技術(shù)知識(shí)外推，設(shè)計(jì)比它規(guī)格大的類似產(chǎn)品。（在未知領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品）,,20,2. 先進(jìn)設(shè)計(jì)方法 CAD（Comoute

12、r Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）；CAM（Computer Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造）；CAE（Computer Aided Engineering，計(jì)算機(jī)輔助工程）其中，CAD的主要機(jī)能是設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖。作為其附帶機(jī)能，還可以用來(lái)制作管理零件一覽表，進(jìn)行成本估算等等。,,21,4.3 生產(chǎn)工藝管理4.3.1 生產(chǎn)工藝管理的內(nèi)容及意義,內(nèi)容 包括具體的工作內(nèi)容與生產(chǎn)類

13、型，產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量一級(jí)企業(yè)的具體生產(chǎn)條件等因素。（九點(diǎn)）意義（見(jiàn)P60）提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。,,,,22,3、實(shí)施生產(chǎn)工藝管理的程序 （1）產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審查 要考慮工藝上的經(jīng)濟(jì)性和可能性。 繼承性系數(shù)= 部件裝配系數(shù)=,,,,23,（2）工藝方案的制訂 工藝方案是工藝準(zhǔn)備工作的總綱，其內(nèi)容包括產(chǎn)品試制中的技術(shù)關(guān)

14、鍵和解決方法，以及裝配中的特殊要求。,,,24,工藝編定以后，應(yīng)將有關(guān)內(nèi)容分別填入各種不同的卡片以便執(zhí)行。各種卡片總稱為工藝規(guī)程文件。,① 工藝過(guò)程卡。這是一種最簡(jiǎn)單和最基本的工藝規(guī)程形式，它對(duì)零件制造全過(guò)程作出粗略的描述。 ② 工藝卡。一般是按零件的工藝階段分車間、分零件編寫，包括工藝過(guò)程卡的全部?jī)?nèi)容，更詳細(xì)地說(shuō)明了零件的加工步驟。 ③ 工序卡。這是一種最詳細(xì)的工藝規(guī)程，它是以指導(dǎo)工人操作為目的的進(jìn)行編制的，一般按零件分工序編號(hào)。

15、,一般而言，單件小批生產(chǎn)的一般零件只編制工藝過(guò)程卡，內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，個(gè)別關(guān)鍵零件可編制工藝卡；成批生產(chǎn)的一般零件多采用工藝卡片，對(duì)關(guān)鍵零件則需編制工序卡片；在大批大量生產(chǎn)中的絕大多數(shù)零件，則要求有完整詳細(xì)的工藝規(guī)程文件，往往需要為每一道工序編制工序卡片。,,25,（4）工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造① 工藝裝備的概念 工藝裝備是指為實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)程所需的各種刃具、夾具、量具、模具、輔具、工位器具等的總稱。使用工藝裝備的目的；有的是為了制造產(chǎn)品所必

16、不可少的，有的是為了保證加工的質(zhì)量，有的是為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，有的則是為了改善勞動(dòng)條件。工藝裝備按它的使用范圍，有專用的和通用的兩種。專用的由企業(yè)自己設(shè)計(jì)和制造，而通用的則由專業(yè)廠制造。,,26,專用工裝的數(shù)量采用專用工裝系數(shù)來(lái)計(jì)算確定，即：專用工裝套數(shù)=專用工裝系數(shù)╳專用零件種數(shù)（專用零件種數(shù)＝全部零件數(shù)－標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)—繼承件數(shù)－通用件數(shù)）,,27,,28,4.3.3 計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)工藝管理,傳統(tǒng)工藝管理存在問(wèn)題 生產(chǎn)工藝

17、準(zhǔn)備周期長(zhǎng)；工藝準(zhǔn)備管理工作質(zhì)量低等計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（Computer Aided Process Planning，縮寫CAPP）,,,29,（1）CAPP的基本原理 簡(jiǎn)單地說(shuō)，計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)就是“在工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中使用計(jì)算機(jī)”，它是在工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)以幫助提高其標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的一種技術(shù)，目的是將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息和企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸并到一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，使該系統(tǒng)能產(chǎn)生可用的工藝規(guī)程。,,30,（２）CAP

18、P的主要構(gòu)成形式 ① 檢索式（Retrial Method System）或派生式（Variant System）。 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)較為容易，比較實(shí)用，但開(kāi)發(fā)工作量大且系統(tǒng)一般，沒(méi)有決策功能。 ② 生成式（Generative System） 是根據(jù)零件的幾何、物理特性以及現(xiàn)有的工藝手段，綜合 技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性等因素，根據(jù)一系列的加工制造決策邏輯，自 動(dòng)地從有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中得到信息，在沒(méi)有人工干預(yù)

19、的條件下創(chuàng)造 出一個(gè)新零件的優(yōu)化的工藝規(guī)程。,,31,③ 混合式或半創(chuàng)成式（Semi-Generative System） 它是采取一種折衷的辦法，綜合了檢索式的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的特點(diǎn)。 　這種形式的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作量不如檢索式大，難度也沒(méi)有創(chuàng)成式高，還有一定的決策能力， 　是一種較易推廣和人們比較樂(lè)于接受的CAPP形式,,32,4.3.4 新產(chǎn)品試制,新產(chǎn)品試制的程序一般包括如下四個(gè)階段：

20、 1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)（包括老產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)） 設(shè)計(jì)是試制產(chǎn)品的第一步工作，要根據(jù)用戶要求來(lái)設(shè)計(jì)，提供工作圖紙。 2. 樣品試制和鑒定 樣品試制的目的在于通過(guò)一件或少數(shù)幾件樣品試制，來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能及主要工藝等，檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性和合理性。,,33,3. 小批試制的鑒定 小批試制的目的，主要在于驗(yàn)證工藝和掌握生產(chǎn)，考驗(yàn)用正規(guī)的工藝規(guī)程和工藝裝備制造時(shí)，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的變動(dòng)程度。 4. 生產(chǎn)