Разработка продукта и выбор технологического процесса в производственной сфере в этой главе

Вид материала

Документы

Содержание Ресурсы WWW Fast Cycle Time: How to Align Purpose, Strategy, and Structure for Speed Revolutionizing Product Development: Quantum Leaps in Speed, Efficiency, and Quality НОВАЦИЯ Модель 777 настраивает County Natwest Securities Boeing в разработке моделей, но в этот раз наши сотрудники с первого дня работали в базовых проектных группах Boeing United Airlines Airbus Industrie Boeing, вам приходилось становиться в очередь", — вспоминает г-н Мак-Кинзи. Но времена меняются. Компания Boeing Air Transport World Проектирование глазами потребителя Lexus Automobile Функционально-стоимостный анализ Конструкторский анализ процесса сборки Сущность конструкторского анализа НОВАЦИЯ Новый дешевый двигатель фирмы Toyota Экономия путем изменения проекта Toyota весьма серьезно воспринимаются всеми, кто одобряет общую культуру этой компании. Toyota The Wall Street Journal Типы технологических процессов ... Полное содержание

Подобный материал:

• Кафедра технологии машиностроения и методики профессионального обучения курсовой проект, 88.72kb.
• Кафедра технологии машиностроения и методики профессионального обучения курсовой проект, 81.68kb.
• 3 5 Разработка маршрутного технологического процесса, 138.63kb.
• Кафедра технологии машиностроения и методики профессионального обучения курсовой проект, 89.23kb.
• Курсовой проект разработка технологического процесса механической обработки детали, 81.31kb.
• «Разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус вибратора», 678.89kb.
• 1 Проектирование технологического процесса, 473.55kb.
• 1. 2 Патентные исследования, 27.99kb.
• Расчетно-пояснительная записка, 642.73kb.
• Барс русское Информационное Агентство, 83.79kb.

ГЛАВА 4



Разработка продукта и выбор технологического процесса
в производственной сфере


В этой главе...

Проектирование продукции

Проектирование глазами потребителя

Конструкторский анализ процесса сборки

Выбор технологического процесса

Проектирование производственного потока

Анализ процесса

Проектирование и производство глобального продукта

Критерии совершенства процесса создания продукта

Резюме

Ключевые термины

Анализ безубыточности (Break-Even Analysis)

Виртуальная фабрика (Virtual Factory)

Карта технологического процесса (Process Flow Diagram)

Матрица "Домик качества" (House of Quality)

Непрерывный поток (Continuous Flow)

Позаказное производство (Job Shop)

Продуктово-процессная матрица (Product-Process Matrix)

Промышленный дизайн (Industrial Design)

Процессы изготовления (Fabrication Processes)

Процессы переработки (Conversion Processes)

Процессы тестирования (Testing Processes)

Развертывание функции качества (Quality Function Deployment — QFD)

Сборочная линия (Assembly Line)

Сборочные процессы (Assembly Processes)

Серийное производство (Batch)

Совместное предприятие (Joint Venture)

Совместное проектирование (Concurrent Engineering — СЕ)

Стратегические поставщики (Strategic Suppliers)

Структура производственного потока (Process Flow Structure)

Функционально-стоимостный анализ (Value Analysis/Value Engineering)


Ресурсы WWW

Rubbermaid (http: //www. rubbermaid. com) Hewlett-Packard (http: / /www. hp. com) Boeing (g.com)


Компания Rubbermaid широко известна как настоящий автомат по непрерывному освоению продукции: ежеднев­но с конвейеров заводов фирмы сходит новый вид товара. Несомненно, такой стиль работы на протяжении многих лет требует наступательного подхода к менеджменту про­дукции. Недавно компанией был разработан план реструктуризации производства стоимостью в 150 миллионов долларов, направленный в первую очередь на сокращение штата на 9% и ускорение производственного процесса. Действуя в соответствии с этим планом, Rubbermaid пре­кратила выпуск почти 45% общего ассортимента продук­ции, на долю продаж которых приходилось не более чем 5% дохода. Но это вовсе не означает, что компания соби­рается сворачивать бизнес; и после этого сокращения в ее цехах выпускается около 4000 видов различных товаров, которые продаются более чем в 100 странах мира.

Большинство идей относительно новой про­дукции поступает из одного и того же источни­ка — от проектных групп. Двадцать команд по 3— 7 человек (объединяющие специалистов из маркетинго­вого, производственного, научно-исследовательского, фи­нансового отделов, отдела продаж и т.д.) сосредоточивают внимание на конкретных продуктовых линиях, например по производству принадлежностей для ванных комнат. Такой групповой подход к новаторству оказался настоль­ко удачным и эффективным, что главный инженер-конструктор компании уже не представляет свою жизнь без этих проектных групп. "Если бы мы не организовали работу таким образом, — говорит он, и лицо его приобре­тает озабоченное выражение, — некому было бы думать о швабрах и ведрах". Эй, подносы и швабры, успокойтесь! Компания Rubbermaid позаботится о вас. И о вас, и о скворечниках (компания выпускает 25 моделей сквореч­ников, одна из них украшена крышей из настоящей ис­панской черепицы), и о совках для мусора. Кстати, пер­вый совок, выпущенный компанией много лет назад, вы­ставлен в главном офисе Rubbermaid под стеклом.

А какая же новая продукция будет выпускаться ком­панией в ближайшем будущем? Rubbermaid уже нацели­лась на рынок сбыта пакетов для мусора: товар, объем продаж которого ежегодно увеличивается не менее чем на 7%. Специалисты прогнозируют, что новая продукция компании под названием Roughneck будет в два раза прочнее пакетов других лидирующих марок и будет обла­дать повышенной сопротивляемостью к проколам и раз­рывам. Такая прочность станет результатом использова­ния для изготовления этих пакетов нового вида полиэти­ленового полимера. Компания заключила с фирмой-производителем этого материала договор о поставках и приобрела права на патентованный производственный процесс. Ожидается, что новая продукция Rubbermaid бу­дет стоить недорого. Внутренний план компании заклю­чается в том, чтобы пакеты для мусора марки Roughneck стали "бестселлерами" на двух важнейших сегментах роз­ничного рынка — в магазинах товаров повседневного спроса и в магазинах типа "все для дома".

Уже при беглом анализе этой новой продукции Rubbermaid становится понятно, что именно лежит в основе многолетнего успеха компании в сфере освоения новых видов товаров: использование новейших технологий (в данном случае — нового вида полиэтиленового полимера), великолепно налаженный производственный процесс, конкурентоспособные цены и гигантские розничные рынки сбыта. И, несомненно, для генерирования новых идей необходимы группы талантливых и полных энтузиазма служащих (rmaid.com).

Источник. Адаптировано по следующим работам: Alan Farnham, Fortune, February 7, 1994, p. 52; Raju Narisetti, The Wall Street Journal, August 12, 1996, p. 3.

Необходимость разрабатывать новую продукцию и бы­стро выводить ее на рынок сбыта — это задача, с которой сталкиваются производители в любой отрасли промыш­ленности, от изготовителей компьютерных чипов до ком­паний, торгующих картофельными чипсами. Заказчикам фирм, изготавливающих чипы, например компаниям по выпуску компьютерной техники, для их постоянно разви­вающегося производства нужны все более и более мощ­ные полупроводники. Производителям продуктов пита­ния, чтобы сохранять или увеличивать свою долю в обо­роте розничного рынка, приходится делать все возможное, чтобы постоянно предлагать своим потреби­телям вкусные новинки.

Предмет рассмотрения данной главы — спо­собы проектирования продукции и выбора технологии, на основе которых затем организуется производство. Как видно из приведенного ниже рисунка, в этом процессе задействованы три основные функции: маркетинг, разработка продукции и ее производство. Маркетинг отвечает за предложение идей относительно новых видов продукции и за сбор информации о техниче­ских характеристиках имеющихся на рынке товаров. Раз­работчики продукции несут ответственность за обосно­ванность технической концепции продукции и совершен­ство окончательного проекта. Производство отвечает за выбор или модификацию технологических процессов, предназначаемых для выпуска выбранной или разрабо­танной компанией новой продукции.

Процесс разработки продукции обеспечивает взаимо­связь между потребностями и ожиданиями потребителя конкретного товара и операциями, необходимыми для его производства. В этой главе рассказывается о современных подходах к ускоренной разработке продукции. В ней так­же говорится о том, что в процессе разработки чрезвы­чайно важно уметь оперативно реагировать на любые пе­ремены в ожиданиях потребителей, касающиеся разраба­тываемой продукции, а также на динамичные изменения, обусловленные научно-техническим прогрессом. И нако­нец, при разработке новой продукции следует стремиться к учету местных преференций (предпочтений) в глобаль­ном рынке.





Источник. Перепечатано с разрешения Free Press, воспроизведено по изданию Simson & Schuster, Fast Cycle Time: How to Align Purpose, Strategy, and Structure for Speed by Christopher Meyer. Copyright  Christopher Meyer.


Проектирование продукции


Разработка новых видов продукции сулит ком­пании невероятные потенциальные возможности, но реализовать эти возможности — задача очень сложная. Процесс разработки новой продукции представ­ляет собой сложнейший комплекс различных видов дея­тельности, теснейшим образом связанных с большинством других бизнес-функций. На рис. 4.1 изображены фазы ти­пичного проекта по разработке новой продукции¹.

На первых двух фазах — разработка концепции и пла­нирование продукции — проводится комплексный анализ информации о возможностях рынка сбыта, условиях конкуренции, технических возможностях и требованиях к новому товару. На основе такого анализа определяется структура нового продукта. В структуре учитывается концептуальный замысел, емкость рынка, ожидаемый уро­вень совершенства продукта, инвестиционные требования и финансовые последствия вывода на рынок нового товара. Кроме того, прежде чем принять программу разработ­ки новой продукции, компании обычно стараются полу­чить подтверждение правильности новой концепции, прибегая к пробной продаже этой продукции на неболь­ших рынках. Такое тестирование может предусматривать изготовление опытных моделей и обсуждение их качеств с потенциальными потребителями.

После одобрения проект создания новой продукции вступает в фазу детальной инженерной разработки. Ее ос­новной задачей является конструирование, проектирова­ние и изготовление действующих опытных образцов, а также разработка инструментов и оборудования, которые будут использоваться для производства данной продукции в коммерческих масштабах. Основу детальной инженер­ной разработки составляет цикл "проектирование—модель—тестирование". В этом цикле определенные раньше концепции продукции и технологического про­цесса воплощаются в рабочей модели (которая может быть либо компьютерной, либо в физической форме). Модель проходит тестирование, в котором имитируются реальные условия эксплуатации будущей продукции. Если модель не соответствует намеченным эксплуатационным характеристикам, инженеры изменяют конструкцию и устраняют недоработки, после чего цикл "проектирование—модель—тестирование" повторяется вновь. Фаза детальной инженерной разработки заверша­ется "сдачей проекта", которая означает, что данная мо­дель отвечает всем предъявляемым к ней требованиям.

После этого компания переходит от фазы инженерной разработки к фазе экспериментального производства. Вначале на производственном оборудовании изготавли­ваются и испытываются отдельные комплектующие, ко­торые затем собираются в систему и тестируются в заво­дских условиях. На фазе экспериментального производст­ва изготавливается опытная партия продукции и проверяется способность новых или модифицированных производственных процессов выпускать данную продук­цию в коммерческом объеме. На этой стадии весь необ­ходимый инструментарий и оборудование должны быть готовы к производству, а поставщики деталей и комплек­тующих — к их поставкам в нужных объемах. Именно на этой фазе разработки новой продукции происходит ин­теграция всех элементов производственной системы: про­екта, результатов инженерного проектирования, модерни­зированных инструментов и оборудования, комплектую­щих, порядка сборки, производственного контроля, рабочих-операторов и техников.





Рис. 4.1. Типичные фазы создания нового продукта


Источник. Перепечатано с разрешения Free Press, Division of Simson & Schuster, Revolutionizing Product Development: Quantum Leaps in Speed, Efficiency, and Quality by Steven C. Wheelwright and Kim B. Clark. Copyright  1992 by Steven C. Wheelwright and Kim B. Clark.


Заключительной фазой создания нового продукта яв­ляется наращивание производства и достижение проект­ной мощности. К этому времени производственный про­цесс модернизирован и отлажен, но необходимо еще обеспечить его стабильность при производстве больших партий продукции. На этой фазе производство начинает­ся с выпуска незначительных объемов; затем, по мере того как компания убеждается в том, что может произво­дить продукцию без сбоев (а поставщики — своевременно поставлять комплектующие), а также в том, что марке­тинговые службы способны обеспечить ее сбыт, выпуск постепенно увеличивается.

Проекты по разработке новой продукции очень редко реализуются совершенно изолированно; они, как прави­ло, взаимосвязаны. Кроме того, чтобы проект был эффективным, необходимо, чтобы он органично вписывался в общую производственную структуру предприятия. Следует помнить, что в разных проектах могут быть задействованы одни и те же важнейшие компоненты организаци­онной структуры и над ними нередко работают одни и те же проектные группы. Необходимо также учитывать, что довольно часто от новой продукции требуется, чтобы она была как конструктивно, так и функционально совмести­ма с уже освоенной продукцией фирмы.

В последнее время для ускорения процесса разработки новой продукции многие компании широко используют так называемый метод совместного проектирования (Concurrent Engineering — СЕ). В отличие от простого, последовательного, фаза за фазой, выполнения разработ­ки, при СЕ делается упор на межфункциональной интеграции и одновременном, совместном проектировании различных видов продукции и предназначенных для их производства технологических процессов (рис. 4.2)².





Рис. 4.2. Содержание основных стадий создания нового продукта
при межфункциональной интеграции


Пример совместного проектирования приведен во врезке "Модель 777 настраивает Boeing на новый курс".


НОВАЦИЯ

Модель 777 настраивает Boeing на новый курс

День, когда компания Boeing обнародовала свою первую модель самолета с двумя двигателями 777, стал настоящей вехой в реализации самого амбициозного проекта компании со времени выпуска модели 747.

Церемониальный показ, в котором приняло участие около 100 тысяч служащих, подрядчиков, клиентов компании Boeing и гостей мероприятия, стал первым осязаемым свидетельством того, что одно из крупней­ших самолетостроительных предприятий мира приступило к широкомасштабной подготовке к XXI веку.

По словам Николаса Хеймана (компания County Natwest Securities): "В этой компании существует со­вершенно иная культура, что-то вроде рабочей этики, приближающей клиента к высокому уровню со­вершенства".

777 — самый большой двухдвигательный самолет в мире, и за последние десять лет это первая прин­ципиально новая модель Boeing. И первой она является по многим параметрам.

Прежде всего, 777 — первый самолет, который летает не по приборам. Все движущиеся части маши­ны управляются электронным способом, без кабельных соединений. Кроме того, это первый самолет, спроектированный исключительно с применением компьютерной техники.

Руководители компании говорят, что благодаря этому сборка комплектующих характеризуется повы­шенной точностью; детали, которые собираются в цехах гигантского сборочного завода, расположенного в Эверетте, штат Вашингтон, в 30 милях от Сиэтла, намного меньше нуждаются в подгонке и регулировке.

Аналитики и другие специалисты в области самолетостроения отмечают, что модель 777 первая еще и в том, что на всех уровнях ее проектирования впервые принимали участие не только сотрудники Boeing, но и заказчики компании.

Вот что сказал по этому поводу Гордон Мак-Кинзи, менеджер проекта компании United Airlines, офис которой расположен в местечке Элк-Гроув.

"В предыдущих программах мы реально не сотрудничали с Boeing в разработке моделей, но в этот раз наши сотрудники с первого дня работали в базовых проектных группах Boeing вместе со специалистами этой компании".

Компания United Airlines заказала у Boeing 34 самолета и стала первым пользователем новой модели, коммерческое использование которой началось в мае 1995 года.

Для того чтобы достойно выдержать натиск своего основного европейского конкурента, компании Airbus Industrie, которая выпускает самолеты, способные составить конкуренцию любой модели Boeing, за исключением 747, Boeing была вынуждена резко изменить стиль ведения бизнеса.

"Раньше, если вы хотели приобрести самолет Boeing, вам приходилось становиться в очередь", — вспоминает г-н Мак-Кинзи.

Но времена меняются. Компания Boeing и сейчас доминирует на рынке сбыта новых самолетов и по­лучает свыше 60% заказов на их строительство, но в большинстве авиалиний в последние годы прошли значительные сокращения штатов, и с 1989 года Boeing также сократила 25% своих рабочих и служащих.

Лишь в конце 1995 года аналитики и руководство компании констатировали оживление рынка, одна­ко перед Boeing до сих пор стоит сложнейшая внутренняя проблема снижения производственных расхо­дов путем сокращения среднего времени на строительство одного самолета с 12 до 6 месяцев.

Редактор журнала Air Transport World Дж. А. Донахью заявил, что современные авиалинии, в распоря­жении которых оказалось огромное количество неиспользуемых возможностей, стали по-настоящему скупыми и не станут покупать новые модели до тех пор, пока не убедятся в возможности сокращения эксплуатационных затрат.

"Если вы не в состоянии обеспечить преимущество своей продукции над уже имеющейся в эксплуа­тации, авиалинии очень хорошо подумают, прежде чем тратить такие огромные деньги", — сказал г-н Донахью, намекая на цену модели 777, которая составляет 140 миллионов долларов.

(g.com)

Источник. Адаптировано по изданию Chicago Tribune, April 4, 1994, перепечатано с разрешения агентства Reuters.


Совместное проектирование основывается на про­граммной интеграции различных групп, участвующих в проекте. В последнее время появилось три типа групп: группы управления программой, технические группы и многочисленные проектно-производственные группы. Если проект характеризуется повышенной сложностью, понадобится сформировать еще интеграционную группу, объединяющую усилия различных проектно-производственных групп. Иногда создаются также специальные группы для изучения конкретных проблем, на­пример исследования новых технологий.

Основным преимуществом метода СЕ является значительное сокращение сроков реализации проекта. Одно­временность инженерных разработок означает параллель­ное выполнение разных фаз проекта, например, во время разработки рыночной концепции и структуры продукта выполняется проектирование как продукта, так и производственных процессов. Важнейшим условием эффектив­ности данного метода является постоянный обмен ин­формацией по электронной почте либо непосредственно на собраниях членов групп, а также использование всеми участниками проекта единых баз данных. Так, например, в компании Hewlett-Packard постоянно работает несколько четко сформированных групп технологического профиля, которые функционируют параллельно и являются частью стратегии этой компании. Каждая такая группа занимает­ся разработками в одной из технологий, наиболее важных для освоения новых видов продукции компании Hewlett-Packard (рис. 4.3).






Рис. 4.3. Стратегия создания нового продукта компании Hewlett-Packard
(m)


Примечание. При определении того какие потенциальные технологические возможности наиболее многообещаю­щие для развития бизнеса, компания Hewlett-Packard опирается прежде всего на свои функциональные и бизнес-стратегии Целесообразность внедрения новых технологий определяется упреждающими проектами еще до приме­нения этих технологий в конкретных проектах создания новой продукции (Обратите внимание что при разработке продукции HP использует типичный четырехфазовый процесс, за которым следуют мероприятия, направленные на распространение и закрепление достижений в других проектах.)

Источник Steven С. Wheelwright and Kim В. Clark, Revolutionizing Product Development (New York: Free Press. 1992) p 40


Экономия времени в результате параллельного, а не по­следовательного выполнения разных этапов проекта, может быть весьма значительной. Она достигается не только бла­годаря совмещению выполнения работ, но и благодаря со­кращению количества ошибок, которые могут появляться на одной из фаз и не обнаруживаются вплоть до последней стадии проекта. Проекты, в которые можно вносить изме­нения, сходные с изменениями при создании новой про­дукции, анализировались нами в главе 3.

Проектирование глазами потребителя

Прежде чем мы приступим к подробному обсуждению проблем, связанных с проектированием и производством продукции, будет полезно осветить (или, точнее, интерпретировать) суть проектирования продукции с точки зрения ее будущего пользователя. В последние годы ком­пании настолько увлеклись исследованиями и изобретениями новых технологий — особенно в области элек­тронной техники, что иногда совсем забывают о потреби­телях своей продукции. (Врезка "Компания Lexus: постоянный процесс совершенствования продукта".)

Проектирование с целью удовлетворения эстетических потребностей покупателей обычно называют промышлен­ным дизайном (Industrial Design). Промышленный дизайн — это, пожалуй, одна из областей, наиболее несправедливо игнорируемых производителями. Как часто, мучаясь с какой-либо недавно приобретенной вещью — настраивая видеомагнитофон, регулируя компьютеризированное термореле, заводя автомобиль или пытаясь доз­вониться по карточке из аэропорта, — вы говорите себе: "Вот бы это заставить сделать "умельца", спроектировав­шего этот ужас!" Нередко чрезвычайно сложно найти запасные части, приобретенная техника слишком сложна в эксплуатации либо в правилах ее наладки вообще отсутст­вует логика. Иногда возникает ситуация и похуже: покупатель, пытаясь наладить или отремонтировать приобретенное оборудование, режет руки об острые металличе­ские края деталей.

Многие электронные приборы и оборудование обладают чрезмерным количеством разнообразных технических функций и характеристик — значительно большим, чем это действительно необходимо. При этом многие покупатели такой продукции не умеют эксплуатировать ее в полную меру, и пользуются лишь ограниченным набором возмож­ностей. Объясняется это скорее всего тем, что подобные добавления функциональных возможностей обходятся про­изводству очень дешево; например, к недорогим компью­терным чипам чрезвычайно легко прибавить элементы управления. Оборудование микроволновой печи будильни­ком или калькулятором также незначительно увеличивает стоимость производства. Но нужны ли покупателям эти приспособления? И как быть, если потеряется инструкция по эксплуатации такого сложного прибора?