-产品设计和生产运作流程生产与 运作管理
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。
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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。
–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。
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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
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结构设计过程
• 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。
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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。
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
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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 • 产品设计 • 工艺设计
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产品构思
协调结果
输 入
• 4、修改有很大循环，产品开发周 期长，成本高、质量难以保障
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串行的产品设计方法
需求
结构设计 工艺设计
制造
a)串行过程
b)并行过程
图3－8：产品开发的两种方式
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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
评估决策
优化设计
N
Y
工作图设计
计算机绘图
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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。
中间结果
需求分析
中间结果
产品功能
结构设计
中间结果
工艺设计
产品规格 干预指令
工艺计划
干预指令
协调
协调
协调结果
协调结果
图4－1：产品设计过程描述
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产品构思
产品开 开始 发过程
•对市场需求
构
来源于
的分析 •技术的推动
•竞争对手的
产品和服务
思 来源于 R&D
图4－2:产品构思来源图
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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、部门之间独立地按顺序进行
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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
• 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。
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利 润
导入期
、
销
售
额
成长期
成熟期
衰退期
销售额 曲线
0
时间/年
产品生命周期示意图 -产品设计和生产运作流程生产与 运作管理
利润曲线
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
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。
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并行的产品
• 并行工程
设计方法
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，进可能早地避免不合理因素的影响，缩短研制周期。
可制造性
功能
环境保护可装配性并行Fra bibliotek计可靠性
质量保证
顾客满意
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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
零件图
决定加工毛坯 （材料和尺寸）
选择机床
制定加 工工艺
选定加工条件
计算加工时间
选择工装
决定加工工序 内的操作顺序
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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
商业印刷机
不可行域
间断的顺序流动 成批生产
重型机器设备
连续的顺序流动 流动装配线
汽车组装
连续流动
不可行域
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制糖工业
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
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
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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。
• 设计阶段决定了产品的性能、质量、成 本。
• 产品设计一般分为总体设计、技术设计。 工作图设计三个阶段，（见图4－3）
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结构设计过程
开始
图4－3：结构设计过程
市场需求分析 总体设计
资料和图形库
初步设计 N
原型产品 Y
原型修改
结构设计
三维几何造型
有限元设计
CAD