功能需求 设计参数
结构设计过程
技
术
活
工艺需求 工艺变量
动
工艺设计过程
制造域
生产指令 生产过程
生产活动
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技术活动过程分析
结构设计过程
初步设计 N
N
开始
市场需求分析
总体设计
原型产品 Y
原型修改
结构设计
评估决策 Y 工作图设计
资料和图形库
三维几何造型
有限元设计 优化设计 计算机绘图
CAD
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工艺过程设计的内容
8
3.1.2 现代企业的研究与开发
研究与开发的分类和特征
基础研究
应用研究
技术开发
目的 性质
内容 成果 成功 经费 人员
管理 原则
计划
寻求真理,扩广知识
探讨新知识应用的可能性
将研究成果应用于生产实践
探求发现新事物,新规律 发现新事物,新现象 论文
发明新事物 探求基础研究应用的可能性
论文或专利
完成新产品,新工艺, 使之实用化,商品化
工或设计粗劣的有缺陷的产品所造成的 任何伤害或损失负责。
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3.2 产品研究与开发(R&D)管理
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产品开发过程
一般产品开发过程由以下阶段构成:
需求分析 产品构思 可行性论证 结构设计（总体设计、技术设计、详细设计） 工艺设计
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输 入
需求分析
中间结果
产品功能
结构设计
产品规格 干预指令
▪ 新产品开发的动力
（1）技术推动 （2）市场牵引 （3）同行竞争
▪ 新产品开发的关键
➢ 了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产 品在研究与开发过程中的管理水平。—技术与市场匹配
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产品和服务设计中的 法律、道德和环境问题*
▪ 汽车业 ▪ 玩具设计 ▪ 建筑业 ▪ 产品责任意味着一个制造商要对一个加
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。
程序：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
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
干预指令
协调
中间结果
中间结果
工艺设计
协调
工艺计划
协调结果
协调结果 产品开发过程描述源自14▪ 产品开发阶段与时间进度表
产品开发对生产过程成本的影响
产品开发时间构成示意图
产品生命周期的缩短
产品成本的决定因素构成 及实际成本消耗构成示意图
产品开发过程-成本曲线(波音)
技术活动的过程
顾客域
需求
环境
功能域 物理域
▪ 第一、该商品对顾客来说，使用是否方便？ ▪ 第二、顾客是否买得起？ ▪ 第三、对经销商来说，是否容易得到保修？ ▪ 第四、万一出现故障，是否容易修理，即容易得到保修？ ▪ 第五、工厂是否易于生产？
▪ 新公司的收入主要有两个来源──与美国国防部签定的价 值3,600 万美元一年的协议，以及在海运、石油和航空等 行业的大公司。
▪ 2004年七月新公司用户达到10万户，实现运营收入超过运 营成本。
▪ 目前，由普通电话打到卫星手机费用大约每分钟3到14元 美金，由铱卫星打到普通电话大约每分钟1.5元美金，铱 卫星手机网内互打每分钟少于1元美金。
运用基础研究,应用研究成果 从事产品设计,产品试制,工艺改进
专利设计书,图纸,样品
成功率低
成功率较高
成功率大
较少
费用较大,控制松
费用大,控制严
理论水平高, 基础雄厚的科学家
创造能力强, 应用能力强的发明家
知识和经验丰富, 动手能力强的技术专家
尊重科学家意见,支持 尊重集体意见,支持研究组织
个人成果,采用同行评议
▪ 铱星相对于蜂窝式电话de的数字模拟技术有一定的优势。 但是，这些优点很明显不够充分，让大量的用户以高于蜂 窝式电话20 倍的价格去购买一个手机。
▪ 铱星还面临着一系列的技术问题和财务问题。
3
▪ 铱星还活着吗？
▪ 铱卫星公司2000 年12 月，一群私人投资者以仅2,500 万 美元的价格收购了铱星的资产，改名为铱卫星公司（ Iridium Satellite）。2001 年3 月，铱星的商业服务又 开始重新启动。
决定加工工序 内的操作顺序
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产品设计的原则和绩效评价
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 ✓设计绿色产品（考虑环保要求） ✓核心竞争力
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三洋公司的生意经
▪ 在世界500家最大工业公司中排名第107位的日本三洋电机 公司认为，要创造出大获成功的商品，必须具备五个要点 ，而且这五个要点的顺序不能颠倒。
第三章
产品/服务设计 和技术选择
1
引言
▪ Sohlennius对波音公司的研究表明，产品成本的83%由设 计阶段决定，而这一阶段本身的费用仅占产品全部成本 的7%！设计对于运营的效率与效果及组织的竞争力起着核心作用。
▪ Sun认为，制造生产率的70%-80%是在（产品）设计和工 艺阶段决定的！！ 多一个零部件，就多一次组装; 日本汽车的螺母是通用的
在适当事作出评价
尊重和支持团体合作
自由度大, 没有严格的指标和期限
弹性,有战略方向,期限较长
硬性,有明确目标,较短期限 9
▪ 新产品开发面临的压力 ▪ 新产品失败的三个关键原因
➢ 没有潜在的用户和需求，设计人员想像开发出来的 ➢ 新产品与当前的需求不匹配，或不能满足需求或功能过剩 ➢ 营销工作（与顾客的相互沟通）不得力
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本章内容
3.1 引述 3.2 产品研究与开发管理 3.3 生产流程设计与选择 3.4 并行工程：产品开发组织的新方法 3.5 产品设计技术 3.6 服务设计
6
3.1 引述
7
3.1.1 21世纪企业面临环境的主要特征
信息爆炸的压力 技术进步越来越快 高新技术的使用范围越来越大 市场和劳务竞争全球化 产品研制开发的难度越来越大 可持续发展的要求 全球性技术支持和售后服务 用户的要求越来越苛刻
所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计和工艺（设 计）！ 换一种陶土
产品与服务均需要设计。服务的设计与开发相对非正式 ，而产品设计则相当正式。
2
引例：铱星
▪ 铱星是一种移动通讯网络，它通过卫星系统可以传递任何 形式的电信信号（声音、数据、传真和传呼）。依星系统 由66 个卫星和一系列地面卫星站组成，用户可以在地球 的任何一个位置接收到信号。构建铱星系统的全部成本大 约是50亿美元。尽管有持续的财务支持，但铱星却没有如 想象的那样红火起来。