第三章 产品设计和生产运作流程

有些人是这样看待我们的 设计师俯身在桌上， 奇异的东西在他脑中蕴藏， 他边擦着晃动的脑袋边嘟囔： ”我怎样才能把这东西弄得难以加工？ 如果这个部件在这里画得笔直， 我肯定这东西会加工得很出色，

它会易于车削和钻孔， 它决不会使机械师头痛。 我最好在那里弄成一个直角， 再来看看这些小伙子怎样急得直跺脚 现在我来设计那个安放盖子的洞， 把它放在这里他们将难以钻孔。 现在这个零件将无法加工，我敢打赌

因为它既放不进闸瓦，又放不进卡盘， 它既不能钻，又不能磨，

这个设计，真是第一流。” 他又看了一下，欢呼道：

“最后胜利是属于我的， 它甚至连铸造都不能够。”

第三章 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。

利 润 、 销 售 额

导入期

成长期

成熟期

衰退期

销售额 曲线

利润曲线

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 产品设计 工艺设计

产品构思输 入

协调结果中间结果 中间结果

需求分析产品功能

结构设计产品规格 干预指令

中间结果

工艺设计工艺计划

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

产品构思 对市场需求 的分析 来源于 技术的推动 竞争对手的 产品和服务

构 产品开 发过程开始

思 来源于

R&D

图4-2:产品构思来源图

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)

结构设计过程开始图4-3:结构设计过程

市场需求分析 资料和图形库

总体设计初步设计

原型产品 Y 原型修改 N 三维几何造型 CAD 有限元设计

结构设计N

评估决策Y 工作图设计

优化设计计算机绘图

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

产品-工艺矩阵示意图一样一件 较低产量方向混杂的流动 多任务车间

较高的产量

大宗商品产品

不可行域 商业印刷机

间断的顺序流动 成批生产 连续的顺序流动 流动装配线

重型机器设备

汽车组装 不可行域

连续流动

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