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在美国次贷危机及石油等产品价格不断上涨等因素的影响下,世界经济出现了增长速度放缓的迹象,企业的生产成本不断上升,经济效益不断下降。如何在生产经营的全过程进行成本控制,降低产品成本,是多数企业面临的难题。面对企业外部环境的这种变化,企业应当全方位地提出解决方案,从生产经营和全过程及战略的角度出发,进行生产经营全过程的成本管理,才能取得较好的效果。目前,大多数企业将成本管理的重点放在生产、销售等环节,而忽视了其他环节。如何将战略管理的理论和方法引入产品设计领域,用战略成本管理的理论和方法来指导企业的产品设计,对产品生产的全过程进行控制是一个重要的课题,而在产品设计阶段如何控制设计成本尚未引起多数企业的重视。
一、产品设计成本的内容和方法
产品设计是否科学、合理,在很大程度上决定了产品的生产技术、质量水平和成本消耗,也关系着产品的生产和使用的技术经济效果。产品设计成本就是根据技术、工艺、装备、质量、性能、功用等方面的各种不同设计方案,核算和预测新产品在正式投产后可能达到的不同成本水平,它是对新产品开发和老产品改造进行可行性分析的重要组成部分,目的在于论证产品设计的经济性、有效性和可行性。
一般情况下,每种产品的顾客群体是不一样的,而这些特定的顾客群体的需要(如对产品的功能、质量、价格等)也不同。因此,在进行产品设计前,应进行广泛的市场调查。在对不同的顾客群体及主要竞争对手调查的基础上,提出本企业拟开发产品的功能、质量、目标价格等主要指标。根据目标价格扣除预计税金及希望的利润等指标,其余额即是该产品的目标成本。这一指标应作为设计成本的重要参考指标,如果根据设计部门的设计生产出来的产品成本控制在目标成本范围之内,则可实现企业的成本控制目标。产品设计成本是一种事前成本,并不是实际成本,也可以说是一种预计成本。产品设计成本的内容包括材料(原材料、辅料、外协件、配套件)、人工费用(工资及外加工劳务费)、专项费用、燃料动力费用、固定费用(管理费用、制造费用等)和销售费用等。
产品设计成本按设计范围和内容可分为总体设计成本、部件设计成本和零件设计成本。总体设计成本又可细分为成套项目总体设计成本和单台产品设计成本;按与产品产量关系划分可分为固定成本与变动成本;按产品生命周期划分可分为制造成本与使用成本;按工作阶段和性质划分可分为设计成本和工艺成本等。产品设计是指从确定产品设计任务书起到确定产品结构为止的一系列技术工作的准备和管理,是产品开发的重要环节,是产品生产过程的开始。产品设计成本管理的关键是对各种产品设计成本的方案进行经济分析,以便从中选出最优的设计方案。其次是对产品设计成本的估算,在确定方案可行性的基础上,由企业会计人员和工程技术人员一起,考察分析相关产品的工艺特点、原材料耗费、消费者需求等,运用价值工程等方法优化设计方案,以达到控制设计成本的目的。
在实际工作中,主要是计量、确定各个方案的预期成本效益,比较分析其优劣,以寻找最优方案。首先是项目投资决策,估计投资项目的预期现金流量。评价时使用的指标一般是考虑货币时间价值因素的指标即贴现指标,如净现值、内涵报酬率等,或者是不考虑货币时间价值的指标,如回收期、收益率等。其次是对产品的设计成本进行估算,通常可采用比例法和估算法等方法。比例法是根据产品的成本大体上分成材料成本、人工费用、制造费用三部分,分别确定各项成本占总成本的比重,然后测算产品的设计成本。比例法一般适用于有同类产品设计成本资料的产品设计成本的估算。估算法是根据新产品设计方案所发生的成本,直接地概算出该种产品成本。估算法主要适用于没有或缺乏同类产品资料的全新产品进行设计时的估算。
在产品设计工作中必须严格遵循“三段设计”程序,其具体内容主要包括技术任务书、技术设计和工作图设计等。技术任务书是产品在初步设计阶段内,由设计部门向上级对计划任务书提出体现产品合理设计方案的改进性和推荐性意见的文件。经上级批准后,作为产品技术设计的依据。其目的在于正确地确定产品最佳总体设计方案、主要技术性能参数、工作原理、系统和主体结构,并由设计员负责编写。技术设计的目的是在已批准的技术任务书的基础上,完成产品的主要计算和主要零部件的设计。工作图设计的目的是在技术设计的基础上完成供试制(生产)及随机出厂用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准规程和指导性文件的规定,设计绘制各项产品工作图。
产品设计人员是产品设计成本管理的主要责任人,应对产品设计人员进行战略成本管理等成本管理理论和方法的教育,使他们真正认识到设计成本的重要性,自觉地将降低设计成本的理论贯穿于成本设计的始终。
二、产品设计成本的管理
美国国防部首例“产品设计成本”是降低成本的成功范例。由于美国军工企业较多,使国防部在军火采购上有较大的选择权;同时,由于国防部经费有限,又必须精打细算,并不断降低军火采购成本,因此,他们采用了“产品设计成本”的管理方法,在产品开发、设计、制造、使用各个阶段发生的成本设定目标值,进行先期成本控制,即在限定的成本条件下进行设计,将降低成本的工作渗透到了产品的设计阶段,以此控制军品采购成本,节约国防开支。而在日本,降低成本的模式更进了一步。日本丰田等汽车公司探索出的“成本企画”模式更加系统和更具有成效,成本企画将成本管理视野全面转移到了产品开发、设计阶段,针对目标成本,将价值工程分析方法与成本估算方法结合为一体运用,使降低成本更具有实效性。美国的产品设计成本与日本的成本企画,应当认为是一种较高层次的降低成本方法,它一般应与工艺、工序在源流阶段的革新结合在一起加以实施。
企业在投产新产品前,都要由企业的设计部门进行产品设计,在进行产品设计时,应设计出产品使用的材料、经过的生产工艺、质量标准等条件,为了对新产品是否投产进行决策,应测算该新产品的成本水平。若该产品的成本水平在可接受的范围之内,则可以投产;若不在可接收的范围之内,则应对产品的设计方案进行修改,如减少材料的消耗量、降低使用材料的档次等,经过测算后,使之能够达到可接受的范围。目前企业计算产品成本的重点一般是放在生产过程中发生的实际成本支出,但应当看到,在实际工作中80%以上的成本在产品设计时就已经确定了。要降低成本,当期成本的执行情况和现在的成本水平信息都应及时反馈给设计和计划部门,以此来改善产品的设计工作和整个生产操作过程。如果产品设计本身不合理,没有充分利用企业已有的资源,存在一些过剩的功能,就会造成先天的成本缺陷。产品成本水平绝大部分在产品设计阶段就已经确定了,如产品经过的工艺过程、使用的材料等。待产品投入生产后再采取措施进行降低成本的难度就比较大了。因此,产品设计成本强调管理的重心从产品的生产阶段转移到了产品的开发设计阶段。
产品设计成本管理要求技术部门的人员应增强成本意识,建立成本、质量首先是设计出来的现代成本管理意识。企业要在激烈的市场竞争中取胜,就应加快产品开发设计的速度,加大投入,用新产品、新工艺打开市场,增强企业的竞争能力。产品开发部应对技术开发费用进行核算,在财务部开设专门的账户,不仅要进行总分类核算,还要进行明细核算,即对每一个项目都要进行核算,并且要将其支出与相关效益进行对比。通过对比,一方面促使产品设计人员增强成本意识,在产品设计时考虑到成本问题;另一方面,可以促使产品设计成本的降低。
在进行成本设计阶段采取的方法主要有源流管理和成本筑入。源流管理是指在产品设计乃至开发策划阶段就开始降低成本的活动。源流管理其实只是一种产品观念,引发设计人员对这部分成本的思考。要将观念转化为现实,可能不得不增加材料和技术等方面的投入,这部分要上升的成本能否使它少上升或不上升,或者上升额能在其它方面改变较少或不改变的领域内得以消化吸收,是源流管理的核心。源流管理的特点在于预防,它使大幅度降低成本成为可能。成本筑入是指将成本作为一种特殊部件,能否将这种部件的一部分乃至全部删除,删除部分又能否装配到其他更重要的功能上去。即在将原材料、部件等汇集在一起装配产品的同时,也将成本一并装配进去。
成本设计时也应采用目标成本法,从设定目标成本到在设计图纸上实现降低成本的活动是成本设计的中心阶段。在开发一种新产品时,首先预测其市场可接受的价格;然后确定目标利润;最后倒算出设计成本,并以此作为控制设计成本的依据。采用目标成本进行成本设计时所包括的步骤和目标成本的设定、目标成本的分解、目标成本的达成等,这是一个循环过程,每一次循环都是对成本的一次挤压。成本设计阶段目标成本设定的主要工具有价值工程、拆卸分析等。
产品设计方案完成后,应根据产品的设计图纸和财务会计部门提供的资料,测算产品设计成本,并同目标成本进行比较。设计成本小于目标成本时,才能批准设计方案的执行,以避免先天性的损失和浪费。在此基础上,还必须从技术上、经济上、社会效益上综合分析和评估不同的设计方案,进行设计方案的优选。必要时应进行成本功能分析,以便在投产前有效地控制产品成本,保证从根本上提高成本效益。建立试验室对新产品进行试验。每投产一项新产品,都应对该新产品进行功能等方面的试验,这样,一方面可以保证新产品的质量;另一方面,可对不同设计方案进行比较,使选择成本最低方案的计划变为可能。
产品设计时一般需要经过设计方案、初步设计、深化设计、加工图设计等四个环节。经过这几个步骤之后,产品的设计方案逐步成熟,不但产品的性能等方面会有较大的改善,而且产品的成本水平也会有较大的降低。在产品设计的不同阶段,都应对成本问题进行专题研究。每个阶段都有不同的降低成本的措施。如果这些措施采取得当,就会取得较好的效果。
在产品设计方案阶段提出设计方案时,企业的成本管理部门应根据企业总体的成本控制目标、产品的市场销售价格、企业的现有生产能力和生产条件等,向产品的设计部门提出具体的成本控制目标,即要求设计部门将产品的设计成本控制在一定的水平上。在进行产品设计时,成本管理部门应深入到设计部门,对设计人员进行成本管理方面的知识宣传,使产品设计人员摈弃只管设计而忽视成本的现象。如果产品设计人员都来关心成本问题,则会使他们在设计产品时就自觉考虑成本问题,从而使设计的产品在开始时就考虑了降低成本的问题,对日后成本水平的高低产生重要的影响。同时将有关市场机会、竞争力、技术可行性、生产需求的信息综合起来,确定新产品的框架,包括新产品的概念设计、目标市场、期望性能的水平、投资需求与财务影响等。在决定某一新产品是否开发之前,企业还可以用小规模实验对概念、观点进行验证,可包括样品制作和征求潜在顾客意见等。一旦方案通过,新产品项目便转入设计阶段。
在产品初步设计阶段,企业的产品设计部门应根据成本管理部门提出的成本控制目标进行产品的设计。在产品设计时,成本管理部门应积极地予以配合,向设计部门提供新产品所需材料的价格、产品经过工序、每小时的工资及制造费用等资料,便于产品设计部门在进行产品设计时参考,以便在设计时就能大概测算出该产品的设计成本。产品的初步设计是形成产品成本的重要一环,如果初步设计成本较高,在后期采取相应的措施将其降下来是非常困难的。在进行产品初步设计时,应运用价值工程的原理。价值工程的基本思想是进行功能――成本分析。这里所说的价值是对于特定功能所要求的成本支出是否合适的评判,也称为价值比率。功能是使人们的欲望、效果或效用得以满足的属性,其具体表现是理想成本、目标成本或消费者对产品的评价值等。实施价值工程的过程,就是设法使价值比率提高的过程,或者说是使低价值比率向高价值比率改善的过程。采用价值工程进行产品设计时,应根据零部件的重要程度,采用不同的方法。对于重要的零部件、功能大的零部件,应尽量使用好一点的材料,以满足其功能要求。而对于次要的零部件,则可使用一般的材料,以避免其功能过剩。在实际运用时,可采取“零部件功能评价表”的方式,对各种零部件在产品中的重要程度进行分析,并将分析的结果运用于不同的设计方案中。
产品设计部门在将初步设计方案确定之后,应将其交给有关部门论证,进入产品深化设计阶段,其中还应包括成本管理部门所进行的产品成本的测算。企业的成本管理部门应对产品设计部门提供的设计方案进行审查,并根据设计方案计算产品的设计成本。在计算产品的设计成本时,应根据设计方案所规定的材料、工时等资料,计算产品投产后可能发生的成本数。对于计算出来的预计成本,应与企业的计划成本进行对比,看其是否超过计划成本规定的指标。如果符合成本计划的要求,则从成本的角度看,该设计方案是可行的;若超过了成本计划指标,则从成本的角度看,该设计方案需要进行修改。因此,成本管理部门应根据成本管理的要求,对该项设计方案提出意见。对于不符合成本计划要求的方案或虽然符合成本设计的要求但仍有需要改进的设计方案,成本管理部门应根据自己所掌握的情况,对设计方案提出改进的意见,如材料使用的是否合理,能否使用代用材料替换价格较贵重的材料,生产工艺过程能否改进,所经过的所有工序是否都是必需的,其中是否有能够改进的环节等。由于产品设计部门的人员考虑成本问题不多,所以,成本管理部门应与设计部门沟通,强调成本指标在产品设计工作中的重要性。让产品设计人员了解成本指标对新产品能否投产具有重要的影响。如果新产品的成本指标不能满足要求,则该项产品就不能投产。这样,产品设计人员就会提高降低产品设计成本的积极性。
经过上述三个程序后,产品设计进入了加工图设计阶段,即设计产品生产所经过各道工序的加工方法等。此道工序关键是产品的加工工时及生产工序设计得是否合理。这些项目对成本水平的高低也有重要的影响,如加工工序问题,若产品的加工工序比较合理,则所花费的各工序的结转费用就少,否则就会增加这方面的费用支出。制造技术部门负责制定制造工艺。制造技术部在确定工艺方案后,应开展工艺成本的预测,并进行工艺成本定量分析。同一产品设计,往往可以采用几种不同的工艺方案,究竟哪种方案能同时满足技术和经济性的要求,就要在成本预测和技术评价基础上,从经济上对各种工艺方案进行比较,从中选择经济合理的方案。制造技术部门应重视工艺成本控制,不仅要重视工艺方案所规定的设备、工艺装备、加工方法和工艺规划能保证产品质量、工作效率达到最高水平,而且要关注工艺成本下降到最低水平,以便对工艺方案作出正确的决策,达到事先控制工艺成本的目的。技术部门的人员应定期进行成本管理相关知识的培训,特别是与技术部门相关的业务的培训,使他们明确技术部门在成本管理工作中的作用。
产品设计结束后,还要经过小规模生产和增量生产阶段。小规模生产阶段,在生产设备上加工与测试的单个零件已装配在一起,并作为一个系统在工厂内接受测试。在小规模生产中,应生产一定数量的产品,也应当测试新的或改进的生产过程应付商业生产的能力。正是在产品开发过程中的这一时刻,整个系统(设计、详细设计、工具与设备、零部件、装配顺序、生产监理、操作工、技术员)组合在一起。产品设计最后一个阶段是增量生产。在增量生产中,开始是在一个相对较低的数量水平上进行生产;当组织对自己(和供应商)连续生产能力及市场销售产品的能力的信心增强时,产量开始增加。目前产品成熟过程越来越快,为了保持企业在市场上的竞争优势,必须加快新产品开发设计过程,缩短新产品开发设计的周期。但实际资料表明,许多企业的设计开发周期往往很长,一般要占到总生产周期的60%,因而成为企业生产经营的“瓶颈”。所以对产品设计周期成本进行研究势在必行。如何大力缩短设计开发周期时间已成为制造企业的一项重要课题。目前已有不少方法可用来缩短新产品的开发设计时间。首先是提高产品“三化”程度,扩大产品结构继承性。产品“三化”是指产品系列化、零部件的通用化和标准化。产品系列化是对使用条件相通、设计依据相同和结构与功能相同的产品将其基本尺寸和参数按一定的规律编排,建立产品系列型谱,以减少产品品种,简化设计;零部件通用化是在产品系列化的基础上,在不同型号的产品之间扩大通用的零部件。这样,可以大大减少零部件的品种数从而减少大量的产品设计工作量;相应地又可减少工艺准备,如编制工艺规程、设计制造专用工具等的工作量,因而能极大地缩短它们的生产技术准备周期。零部件品种数的减少还能使他们的制造批量扩大,这又有助于生产熟练程度的提高、提高生产效率和保证质量;零部件标准化则是按国家标准生产零部件,或进一步扩大通用零部件的应用范围,将它们转为工厂标准,从而更多地减少设计和加工制造的工作量,缩短生产技术准备周期。
产品结构模块化是另一种简化设计、减少零部件总数的设计合理化措施。它是将产品部件按功能特征分解成相对独立的功能单元,并使他们的接口(结合要素形状、尺寸)标准化,使它们成为可以互换、可按不同用途加以选用组合的标准模块。这些模块的不同结合,或模块与其它部件的组合就能构成各种变形产品,以满足不同的订货需要。
上述两种措施都是通过扩大产品结构的继承性,来简化设计,提高设计工作效率,缩短设计周期;同时,由于大量利用已有的设计和工艺都已成熟的零部件,因而能提高产品设计的质量。这些都将给产品的设计、制造、使用和维修等带来显著的经济效益。除了上述两种方法以外,缩短新产品设计开发时间的技术和方法还包括计算机辅助设计和并行工程等。计算机辅助设计将新产品设计开发过程中大量繁琐的重复性劳动,如插表、计算、绘图、制表等等交给了计算机来处理,从而大大地提高了设计开发工作的效率,缩短了新产品设计开发周期;而并行工程则是在开发设计新产品时,同步地设计产品生命周期的有关过程,力求使产品开发人员在设计阶段就考虑到整个生命周期的所有因素,包括设计、分析、制造、装配、检验、维护、可靠性和成本等。
利用价值工程进行产品设计管理也是产品设计成本管理的重要方面。如前所述,产品的设计方案在很大程度上影响产品的生产成本和使用成本。如果产品设计不合理,存在剩余功能,会造成新产品的先天性浪费。因此,在开发与设计新产品时,设计人员还应运用价值的方法,实现技术与经济的最佳结合。价值工程的每一项程序都必须采用一定的技术方法,在这些具体技术方法中,主要有下列几类,即对象选择的方法、功能评价的方法、方案创造的方法、方案评价和选优的方法。应注意避免贪大求精的现象,不要不顾企业的生产实际和产品报价,盲目追求高精尖,致使产品成本无必要的增加。
三、工艺设计成本管理
在产品设计完成后,还需要进行工艺设计。产品的生产过程一般都可以按工艺性质的不同划分为不同的生产阶段,这些各具特定工艺性质的生产阶段就是工艺阶段。不同的工艺阶段不仅需要不同的物质技术条件,其生产管理的特点也有较大差异。划分工艺阶段的主要目的,是为了针对其工艺阶段的特点,进行相应的生产管理工作。产品工艺设计得是否合理,对成本的影响也很大,合理地设计生产工艺过程,既可以提高生产效率,也可以大大节约成本费用的开支。因此,优化的工艺设计对日后产品生产成本的降低有重要的作用。
同一工艺阶段的各项作业活动,因为使用不同的机器设备、工艺方法和工作场地,又可以进一步划分为若干不同的工种和许多不同的工序。所谓工序,就是在一个工作地(或一台设备)上,由一个工人(或一组工人)对一定的劳动对象连续进行的加工(或装配)的作业。它是生产过程最基本的组成单位。每个产品的生产都必须顺次经过各道工序而完成其全部生产过程。工序不但是制定工艺规程的单位,也是计算劳动量、制定劳动定额、配备工人、核算生产能力、确定生产组织形式、安排生产作业计划、进行质量检验的基本单位。
工序按其作用可分为工艺工序、检验工序和运输工序。工艺工序是使劳动对象发生物理或化学变化的工序;检验工序是对原材料、半成品和成品的质量进行检验的工序;运输工序是在工艺工序之间、工艺工序与检验工序之间运送劳动对象的工序。工序的划分取决于对产品(零件)的技术要求、所采用的工艺方法和设备以及劳动分工的情况。一般地说,产品(零件)的技术要求愈高,加工工序特别是精加工工序的数目越多,采用的工艺方法和设备越是低效率和通用的。工序划分愈粗糙,工序数目越少。工序划分的粗细问题也就是工序的集中与分散问题。
在进行工艺设计时,不仅要考虑加工件的工艺要求,同时还要考虑所采用材料的性能等各种因素。不同材料的性能不同,所经过的工艺过程也应有区别。
在工艺设计完成后,还需要进行工艺改进,制定合理的工艺方案通过工艺改进,尽可能使生产过程达到设计成本。在进行产品生产时,经常会发现所设计的生产工艺过程会有不合理的地方,可能有不产生价值的非增值作业。因此,在工艺设计完成进行生产阶段后,经过一段时间,还需要进行工艺改进。通过工艺的不断改进,优化作业过程,减除非增值作业,尽可能地降低成本。工艺改进涉及设备、工序等的调整,同时,应在调查研究的基础上找出影响优化工艺的瓶颈,进行重点改进,进而提高生产效率和产品质量,降低产品成本。在工艺编制和工艺审查等方面,成本控制还是有很好效果的。
产品设计成本的高低,对于决策起着重要的作用。如果设计成本过高,可能会导致决策部门否定该产品的投产。在产品设计完成并经决策投产后,生产部门的任务就是努力使成本控制在设计成本的范围内。战略成本管理的理念就是应进行全面的成本管理,在生产经营的全过程进行严格的成本管理,特别是对一些传统成本管理很少涉及的方面进行重点管理,会取得很好的控制效果。
【参考文献】
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万寿义教授简介
万寿义,男,1955年9月生,辽宁省大连市人。1982年毕业于东北财经大学,获经济学(会计学)学士学位,1989年获经济学(会计学)硕士学位,2000年获管理学(会计学)博士学位。
关键词:价值流 产品 生产流程 设计
价值流是产品的生产过程所需要的全部活动,包括增值和不增值活动。价值流包括两种流:一是从原材料到产品交到顾客手中的生产流;二是从概念到投产的设计流。本书的价值流分析着眼于精益生产“一个流”的生产流程进行再造的实施与改善。
一、价值流的理论
价值流是将一种产品从原材料状态加工成客户可以接受的产成品的一整套操作过程,包括增值和非增值活动。价值流管理正是从价值的角度去分析价值流图,从而发现并消灭浪费、降低成本、寻求改善,赢取更高的利润。但令人遗憾的是,许多企业尚未认真地对产品价值流加以分析,便快速地进入了消除浪费的大规模活动中。这些活动改善了产品价值流中的局部环节,使之流动得更为顺畅。但是在其他环节中仍然存在许多问题,从而导致部分环节中有大量浪费,成本不降反增。在这种情况下,就需要准确地认识价值流,找出浪费及其原因之所在,然后将其消除。
二、产品生产流程设计
根据生产类型的不同,生产流程有三种基本类型:按产品进行的生产流程,按加工路线进行的生产流程和按项目组织的生产流程。
(一)按产品(Product—Focused)进行的生产流程
就是以产品或提供的服务为对象、按照生产产品或提供服务的生产要求,组织相应的生产设备或设施,形成流水般的连续生产,有时又称为流水线(Flow Line)生产:例如离散型制造业企业的汽车装配线、电视机装配线等就是典型的流水式生产。连续型企业的生产一般部是按产品组织的生产流程。
(二)按加工路线(Process—Focused)进行的生产流程
对于多品种生产或服务情况,每一种产品的工艺路线都可能不同,因而不能象流水作业那样以产品为对象组织生产流程,只能以所要完成的加工工艺内容为依据来构成生产流程,而不管是何种产品或服务对象。不同的产品有不同的加工路线,它们流经的生产单位取决于产品本身的工艺过程,因而国内又叫工艺专业化形式,这种形式适用于多品种中小批量或单件生产类型。
(三)按项目(Project)进行的生产流程
对有些任务,如拍一部电影、组织一场音乐会,或生产一件产品、羔一座大楼等等,每一项任务都没有重复.所有的工序或作业环节都按一定秩序依次进行,有些工序可以并行作业,有些工序又必须顺序作比。
三、影响生产流程设计的主要因素
影响生产系统生产流程设计的因素很多,其中最主要的是产品/服务的构成特征,因为生产系统就是为生产产品或提供服务而存在的,离开了用户对产品的需求,生产系统也就失去了存在的意义。
(一)产品/服务需求性质
生产系统要有足够的能力满足用户需求。首先要了解产品/服务需求的特点,从需求的数量、品种、季节波动性等方面考虑对生产系统能力的影响,从而决定选择哪种类型的生产流程。有的生产流程具有生产批量大、成本低的特点,而有的生产流程具有适应品种变化快的特点,因此,生产流程设计首先要考虑产品/服务特征。
(二)自制—外购决策
从产品成本、质量生产周期、生产能力和生产技术等几个方面综合考虑,企业通常要考虑构成产品所有零件的自制—外购问题。本企业的生产流程主要受自制件的影响。企业自己加工的零件种类越多,批量越大,对生产系统的能力和规模要求越高。不仅企业的投资额高,而且生产准备周期长。因此,现代企业为了提高生产系统的响应能力,只抓住关键零件的生产和整机产品的装配,而将大部分零件的生产扩散出去,充分利用其他企业的力量。这样一来既可降低本企业的生产投资,又可缩短产品开发与生产周期。所以说,自制—外影响着企业的生产流程设计。
(三)生产柔性
生产柔性是指生产系统对用户需求变化的响应速度,是对生产系统适应市场变化能力的一种度量,通常从品种柔性和产量柔性两个方面来衡量。所谓品种柔性,是指生成系统从生产一种产品快速地转换为生产另一种产品的能力。在多品种中小批量生产的情况下,品种柔性具有十分重要的实际意义。为了提高生产系统的品种柔性,生产设备应该具有较大的适应产品品种变化的加工范围。
(四)产品/服务质量水平
产品质量过去是、现在是、而且将来还是市场竞争的武器。生产流程设计与产品质量水平有着密切关系。生产流程中的每一加工环节的设计都受到质量水平的约束,不同的质量水平决定了采用什么样的生产设备。
(五)接触顾客的程度
绝大多数的服务业企业和某些制造业企业,顾客是生产流程的一个组成部分,因此,顾客对生产的参与程度也影响着生产流程设计。例如,理发店、卫生所、裁缝铺的运营,顾客是生产流程的一部分,企业提供的服务就发生在顾客身上。在这种情况下,顾客就成了生产流程设计的中心,营业场所和设备布置都要把方便顾客放在第一位。而另外一些服务企业,如银行、快餐店等,顾客参与程度很低,企业的服务是标准化的,生产流程的设计则应追求标准、简洁、高效。
四、价值流在产品生产流程设计中的应用与管理
以某条流水话生产线为例,冲压实际上是一个批量生产过程,但并不妨碍冲压内部的流水化改善。多数情况下的精益物流方法是用信号看板控制冲压。每当左置或右置零件的看板卡在仓库中的库存量降到触发点最小时,左置或右置零件的看板卡就会从库存送到冲压工程的计划板上。冲压工序开始进行换型,并按预定的批量生产某种特定冲压件。搬运工将冲压件箱从库存中取出并在看板上放入“取货看板卡”,再将冲压件箱配送到焊接/装配单元。一旦生产控制部订购了卷料,相应的看板就可放人材料接收处的看板架上,看板上明确表述了那些卷料应送到的日期,落实钢卷料供应商每天的送料量和送料频率,为此部件厂可减少70%的材料库存,由此可以看出价值流下的产品生产流程设计更精益化。
关键词:电子产品市场管理;库存管理;三层架构
中图分类号:TP311.52
随着社会的不断发展,企业得到的信息也会更多,对于企业的决策者来说,处理这些信息需要更多的时间和人力,这不仅仅增加了企业成本,也充满了不稳定性。设计一个包含采购、入库、销售、出库等内容的电子产品市场管理系统,提供成本数据的统计、分析、查询功能,为企业决策者提供对成本对象的定量分析。
1 系统分析
电子产品市场管理中采购管理、销售管理、库存管理、统计中心等业务是系统需要实现的基本工作,是系统实现的重点。
采购管理包括增加供应商,增加电子产品和采购以及采购账务的查询等。销售管理包括增加客户和销售以及销售账务的查询。库存管理包括入库,出库和非正常产品的上报。非正常产品的上报是对于库存的电子产品的损坏及其他的意外因素所设置的,它能自动的改变库存的数量,以及自动的提高库存的电子产品的单价,以实现成本的回收[1]。
统计中心主要进行系统的数据统计。采购统计是按照电子名称和采购员来进行查询。入库统计是按照电子名称和库存元来进行查询。销售统计是按照电子产品名称,销售员和客户查询。
系统核心功能可分为基本信息管理模块、统计中心模块、系统设置模块、采购管理模块、库存管理模块、销售管理模块等六个功能模块,如图1所示。
图1 系统功能结构
2 系统设计
电子产品市场管理中采购管理、销售管理、库存管理、统计中心等业务是系统需要实现的基本工作,是系统实现的重点。
2.1 功能模块设计
2.1.1 采购管理子系统模块。采购管理模块,采购员可以进行增加供应商、增加电子产品、采购、账务查询的功能。采购员需要输入采购编号,单价,数量等信息,然后点击提交按钮,进行采购。账务查询:采购员需要输入采购编号,然后点击查询,获得相应的信息。
2.1.2 销售管理子系统模块。销售管理模块。客户添加:销售员对于第一次的客户,需要录入相关的信息,以备查询。销售:销售员需要输入销售编号,数量等进行销售。账务查询:销售员需要输入销售编号,获得销售的相关信息,用来进行结账等业务。
2.1.3 库存管理子系统模块。库存管理模块,库存员可以进行入库,出库,非正常产品上报的功能。入库:库存员根据采购表,进行入库,同时更改库存的数量和电子产品的单价。出库:库存员根据销售表,进行出库,只需要选择销售编号和电子产品名称。非正常产品上报:库存员对于已经失去实用价值的电子产品进行上报和统计。
2.1.4 统计查询子系统模块。统计查询模块。供应商信息查询:管理员可以输入供应商名称和地址进行查询;客户信息查询:管理员需要输入客户的名称和地址进行查询,从而获得对自己有用的信息;人员信息查询:管理员通过输入姓名,职务来进行查询,从而获得员工的信息;采购信息查询:管理员通过输入电子产品名称等信息,来进行查询;销售信息查询:管理员通过输入客户等相关信息,来进行查询,从而获得自己需要知道的信息。
2.1.5 基本信息子系统模块。基本信息模块。供应商信息管理:管理员通过输入查询条件,获得自己需要的信息,然后进行修改和删除;客户信息管理:管理员通过输入查询条件,然后进行修改和删除。
2.1.6 系统设置子系统模块。系统设置模块。设置类别:管理员对于系统中不存在的类别,进行添加;设置售价:管理员对尚无售价的电子产品或者由于其他原因导致成本升高的电子产品进行售价的设置;备份与还原:管理员通过输入正确的路径进行数据库的备份与还原。
2.2 数据库设计
电子产品管理系统的实体对象:人员、电子产品、客户和供应商,系统主要数据表:人员信息表、电子产品信息表、客户表、供应商表、采购表、入库表、库存管理表、销售表、出库表、非正常产品上报表等[2]。
2.2.1 电子产品信息表。电子产品信息表包括电子产品ID,电子产品名称,电子产品简称,电子产品规格,电子产品包装,供应商名称,备注信息,类别名称,其中电子产品ID为主键。
2.2.2 电子产品类别表。电子产品类别信息表包括电子产品类别ID和电子产品类别名称,其中电子产品类别ID为主键。
2.2.3 采购信息表。采购信息表包括有采购ID,采购编号,电子产品名称,进价,包装,数量,供应商名称,采购员名称,总价,日期,其中采购ID为主键。
2.2.4 出库信息表。出库信息表包括有销售ID,销售编号,电子产品名称,售价,包装,数量,库存员名称,日期,其中出库ID为主键。
3 系统实现
在对系统进行需求分析和设计后,接下来是对系统的实现。首先根据系统的需求编写DAL和BLL,然后设计UI并在UI层中调用BLL中的函数,实现其功能。
采购管理主要是为了采购员能够进行电子产品的采购,还能提供电子产品的添加和供应商的添加。本系统的采购利用DATATABLE实现向datagridview添加数据。
销售管理主要是为了销售员进行销售,在这里销售员可以添加新的客户。销售员在进行销售的同时,利用触发器实现库存数量的变化,保持数据库的一致性[3]。同时还能在账务中查看到利润,实现自动的计算。
4 结语
本文主要采用C/S模式和三层架构的方法设计与实现了一个电子产品市场管理系统。系统采用Microsoft Visual Studio 2010进行开发,通过触发器来实现系统的部分功能。本系统主要完成了电子产品市场管理系统的基本功能模块,主要实现电子产品的采购、入库,销售、出库、统计等核心业务功能。
参考文献:
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随着我国工业、制造业技术的不断发展,产品质量与工艺基本相差不大,如何更好的吸引消费者,刺激消费者的购买欲望,从根本上还是要做好工业产品的设计工作。企业如果想自身的产品具有更强的竞争力,必须根据消费者的心理进行分析,设计出符合消费者审美、实用心理的产品。
工业产品设计与消费者心理研究
对于一件产品,它之所以被消费者广为接受的原因,就是因为它具有较高的性价比并且设计与功能符合消费者日常习惯与审美标准。对于消费者而言,在购买工业产品的时候,更多的会趋向于自己所青睐的颜色、形状、以及使用是否方便等因素。工业产品在保证质量的前提下,需要对消费者的年龄层次、使用习惯与审美心理进行分析,这样才能迎合消费者的心理,设计出符合其购买欲望的工业产品。只有产品具有较高的性价比并且能够广泛的符合消费者的心理要求,这种产品才是优秀的产品,相反,劣质的产品不具备较高的性价比,其设计也无法迎合消费者的心理需求,甚至会让消费者产生厌烦等情绪。因此,只有做好对消费者心理的把握,才能设计出优秀的产品,增强产品的竞争力,创造更高的经济效益。
例如在对儿童玩具进行设计的时候,需要综合考虑儿童对于玩具的喜爱程度与家长对玩具的认可程度。因为儿童对于玩具实际上是不具备购买力的,但是却拥有一种主观上的认可意识。儿童玩具的设计新颖程度、色彩、声音都会影响儿童对于玩具的选择,家长则更多的考虑玩具的质量、安全性能等因素。因此,产品的设计人员需要综合考虑两方面的需求来对玩具进行设计工作。设计人员首先需要确保的是儿童玩具的稳定性能,存在尖锐凸起的部分需要进行一定的光滑处理,确保儿童玩具不会对儿童的身体造成伤害,然后可以根据目前儿童所关注的动画片中的人物形象进行玩具的设计,可以充分满足儿童的兴趣。
消费者在第一眼看到产品时的反应,将对消费者是否购买产品有着直接的影响。因此产品的设计必须要具有新颖性以及吸引力,才能让消费者有欲望进一步了解产品,刺激消费者的购买心理。所以,产品的设计人员在现阶段所需要重视的就是消费者的需要、性格与情感因素,然后以较高的性价比、新颖的外观刺激消费者的购买欲望,这样才能设计出优秀的产品,增强产品的竞争力,收获广泛的消费群体。
消费者心理对产品设计的影响
工业产品的设计主要是为了使产品能够符合消费者的使用需求与实用性,消费者的需求更多的是依靠消费者的心理决定的。产品的设计工作必须立足于对消费者心理的充分研究,才能投其所好,设计出消费者主观上所愿意购买的产品。就拿三星手机为例,自2007年起,三星手机在我国消费市场销售情况已经赶超摩托罗拉手机,一跃成为中国地区仅次于诺基亚手机销售量的第二大手机供应商。摩托罗拉手机在产品的设计上更多的是考虑产品的质量与实用性,主要是满足中国高端消费人群的需求,但是三星手机以其时尚的外观、良好的音质、较高的性价比逐渐被广大年轻人喜爱,这就是三星手机在中国市场崛起的主要因素。三星手机的设计人员在产品的设计中,更多的是把目光发在消费人群的实际需求上,依靠良好的质量、合适的价格、时尚的外观、简便的操作系统赢得了众多消费者的青睐。对此,笔者进行了深入的分析,总结出产品设计中需要遵循的几项原则:
审美设计原则
不同国家、不同地区、不同种族的人都有着不一样的审美情趣,中国市场消费人群更多的审美情趣放在了时尚、吉祥、圆满上面。因此,产品的设计人员更多的应该考虑到中国消费者的实际审美情趣,设计出符合中国消费群体喜爱的产品。
个性化设计原则
目前我国社会的消费群体更多的是集中在年轻人群体中,由于刚刚从家长的约束中走出来,他们所在意的更多的是能体现出他们个性的产品。因此,产品设计人员需要考虑到这方面因素,根据不同年龄层次的消费群体设计出具有不同个性化的产品,满足消费者的消费心理。
标志性设计原则
随着我国社会的发展,许多人抓住机遇获得了成功,他们已经不会过分在意物质方面的追求,更多的考虑的是精神层面的体现,他们渴望使用的产品能够标志其社会地位,体现其个人价值。因此,奢侈品的设计人员需要针对这部分消费群体,设计能够标志其社会地位的产品。例如Vertu手机供应商,其消费群体固定的是高收入人群,他们在手机的设计上,以黄金定制手机外壳,并且进行镶钻等工艺,能够充分体现产品使用人员的社会地位,受到高收入人群的广泛青睐。
人文关怀设计原则
关键词:Apache;php;MySQL;产品售后服务管理系统
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)03-00-02
0 引 言
我公司已建立起一套比较完整的售后服务体系,并能正常运行。由于现有系统均需手工填写、手工传递,导致分散保存,使系统存在易造成信息填写不规范;不便于查询、统计和分析;返修产品可追踪性差;信息交换不及时;信息共享不方便;相同信息需要重复填写,工作量大,工作效率不高等不足。
为了弥补这些不足,为用户提供更好的售后服务,我们建立了基于网络的产品售后服务管理信息系统。该系统不仅可以弥补我公司在管理、设计、生产制造过程中的不足,尽可能减少用户的损失,提高用户的满意度,为用户提供良好的售后服务,还可以使我公司及时、准确地了解产品质量状况,为持续改进、不断完善产品质量体系提供依据。
1 开发语言及平台的选择
php是一种在服务器端执行的嵌入HTML文档的脚本语言,它具有高性能、低成本、跨平台性强等优点;MySQL是一个小型关系型数据库管理系统,它具有高性能、可移植性强、开放源码、易于配置等优点;Apache是目前应用最广的服务器软件,可以在多个操作系统中使用。而使用Apache+php+MySQL组合的优点就是他们可以在任何主流操作系统和其它操作系统中使用。以上均为开放代码的免费软件,大大降低了系统开发的成本。本平台运行的操作系统为Windows Server 2003。
2 系统总体设计
由于此平台是建立在企业的内网平台上, 从系统集成性及使用简便的角度出发,系统采用浏览器/服务器(B/S)结构。
3 功能需求及设计
经过与售后人员的交流,做了详细的需求分析,系统应实现以下功能:
(1)用户管理及权限分配:系统分为管理员、检修记录员和报表查询人员,所有用户均采用实名制;
(2)更改密码:用户在自己的登录界面可自由更改密码。在修改密码时应先输入旧密码,然后再输入新密码并确认,旧密码错误或两次输入的新密码不一致,系统均会做出错误信息提示;
(3)开箱单登记:对于返厂维修的产品,需要对产品故障情况和客户信息等进行记录;
(4)维修记录单:记录故障产品的维修过程,并将开箱单信息自动填入维修单,以方便记录维修过程;
(5)发货登记单:将维修完的产品返回给客户,形成完整的维修流程闭环;
(6)自定义查询功能:可以对开箱单、发货单进行查询,并对产品维修单按字段查询,查询结果可根据不同需求输出网页格式或方便编辑的Excel格式。
3.1 数据库设计
系统需要使用的数据库表如下所示:
(1)故障表(sale_fault):存放故障原因及处理情况;
(2)故障记录表(sale_record):存放开箱登记单及维修记录单相关信息;
(3)内容表(sale_repairoutlist):存放发货产品的信息;
(4)发货登记单表(sale_repairout):存放发货日期、运单号等信息;
(5)用户类型表(usertype):存放用户类型信息;
(6)故障产品信息登记表(sale_equipment):存放故障产品序列号、图号等产品信息。
3.2 主要功能实现的技术难点及解决办法
(1)开箱登记单多条记录录入问题。客户返厂的故障产品一箱装有多个,为减少重复信息,且在查询结果中直观体现出一个开箱单中的所有故障产品列表,要求在开箱单录入界面可动态增加多个故障产品信息,查询时根据开箱单号合并显示。因此在数据库中建立故障记录表(sale_record),设置开箱登记单号字段(开箱单号按照年号+产品系列标识+流水号自动产生)。当开箱单中需要记录一条以上产品故障信息时,通过循环语句先在故障记录表(sale_record)中插入故障信息后,得到该表主键,并将该主键和产品型号、图号、序列号等信息插入到故障产品信息登记表(sale_equipment)中,使两个表通过共同字段关联起来,达到录入时一次录入,查询时根据开箱单号合并显示的目的。
(2)为了在维修结果中体现产品发给客户的时间,需要在维修记录中记录发货日期,将维修记录与发货信息联系起来。因此在数据库中设置两个表,分别为维修记录表(sale_repairoutlist)和发货记录表(sale_repairout)。由于在维修和发货时需要记录产品图号及机器号信息,因此在维护维修记录单界面通过查询两个表中的关联字段,将发货信息同时显示,由此得到准确的维修记录表和发货日期。
(3)报表查询功能。为了更好的对产品故障进行分析统计,持续改进,为不断完善产品质量体系提供依据,系统提供了多种查询方式。如产品履历查询:输入产品图号和序列号,可查询到该产品的所有维修记录;出厂产品修理报表:可按时间、型号、序列号分别查询满足售后部门需求的个性化报表,并以Excel形式输出;对返厂维修的产品,可对未填写维修单的故障产品进行查询和统计;将开箱登记单及维修记录单中的各字段进行随意组合以查询统计。
4 结 语
该系统已在售后部门实际应用,具有简单实用,操作方便等优点,完全满足售后部门的要求,达到了预期效果。
参考文献
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为了加快推进住宅产业现代化,提高本市住宅和公共建筑质量,强制淘汰不符合资源节约和环境保护要求与质量低劣的材料和部品,积极采用符合国家标准的资源节约型材料和部品,根据建设部、国家经贸委、质量技监局、建材局联合颁发的建住房〔1999〕295号《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》的要求,结合本市实际情况,现将有关事项通知如下:
一、自2000年12月1日起,在本市新开工的住宅工程中禁止使用螺旋升降式铸铁水嘴,推广使用符合《陶瓷片密封水嘴》(JC663-1997)及《水嘴通用技术条件》(QB/T1334-98)标准的陶瓷片密封水嘴。
二、自2000年10月1日起,在本市新开工的住宅工程中,禁止使用长江、黄河上中游等天然林保护、生态建设工程地区的天然林及天然珍贵树种为原料生产门窗、地板。
使用速生丰产林木材生产门窗地板要经过干燥、防虫、防潮、阻燃改性处理,提高其使用寿命。
要提高木材综合利用率,积极开发生产、推广应用新型复合木质门窗、地板。鼓励采用木材采伐加工的剩余物、竹材、农作物桔杆、回收旧木材为原料生产复合门窗、地板。
三、在本市建设工程非承重墙体以及围墙中,禁止使用粘土砖,零零线以上的承重墙体中,禁止使用实心粘土砖。
建设工程设计单位、施工单位和监理单位。在2000年10月1日起编制的设计施工图和2001年1月1日起开工的住宅及公共建筑中,应当按前款规定执行,推广使用非粘土类新型墙体材料和非粘土瓦。
四、在本市建筑结构高度100米以下的建设工程中,禁止设计、使用铸铁排水管,推广应用硬聚氯乙烯排水管。
自2000年10月1日起编制的设计施工图和2001年1月1日起开工的建筑结构高度100米以上的住宅及公共建筑中,禁止排水管道使用砂模铸造铸铁管,推广应用符合《排水用柔性接口铸铁管及管件》(GB/T2772-1999)的柔性接口机制铸铁排水管。
五、在本市多层住宅以及多层公共建筑中的生活给水管道,禁止设计、使用镀锌钢管,推广使用塑料给水管。
自2000年10月1日起编制的设计施工图和2001年1月1日起开工的本市高层建筑的给水管道和各类建筑的煤气、消防管道,禁止设计、使用冷镀锌钢管。
六、自2000年12月1日起,在本市新开工的建设工程中,禁止使用一次冲水量在9升以上(不含9升冲洗水量)的便器,推广使用一次冲水量6升的座便器。
便器与水箱配件应配套供应,保证便器的密封性能和冲洗性能,便器生产企业作为产品质量的第一责任人,保证其配套产品的节水功能和质量,并在产品上标明冲洗水量。
七、在本市住宅、商办楼、公共建筑中禁止设计、使用普通钢窗,推广使用符合《PVC塑料窗》(JC/T3018)标准的塑料窗以及符合《民用建筑节能设计标准》(JGJ26-95)要求的建筑用窗。
积极开发木塑和铝塑复合窗、钢塑和钢木复合节能保温窗、隔热保温型铝合金窗等新型节能窗。
八、对《上海市建设工程材料管理条例》中规定实行准用管理的建材品种,除国务院《工业产品生产许可证试行条例》规定实施管理的产品外,用于本市建设工程的,应当取得《上海市建设工程材料准用证》。
【关键词】复杂机电产品 产品设计 设计质量管控
传统类的大型、超大型复杂机电产品的研发,很少采用原理样机、工程样机、试制样机等研发过程来保证产品质量,大都具备一次集成、节点评审确认及整机试验,然后直接投入运营的先天条件。因此,此类产品的设计过程质量管理是产品质量的重要前提,直接关系到产品质量水平,对一个项目的成功实施至关重要。从某种程度上说,产品设计质量决定了产品的固有质量,是产品全生命周期质量控制的“瓶颈”。
1 大型、超大型复杂机电产品设计质量控制问题分析
我国是一个工业产品的制造大国。随着国际化程度的加快,中国产品己经渗透到国际市场的每一个角落。但现实是我国仍不是一个制造强国,我们生产的产品仍处于中、低档水平,除去基础技术与制造水平与国外存在差距外,与企业没有足够重视产品的研发质量、未能采用科学有效的方法进行设计质量的控制和管理有一定关系。其共性问题主要有:
1.1 设计过程质量管理的职能不健全
多数企业的现有质量体系,多以制造质量为核心,而对于产品研发过程,一般只有点上的运作要求,如技术评审、质量问题及故障数据收集、纠正处理等,缺乏全研发过程质量管理,更无对应的责任单位、岗位或角色,缺乏相对独立且能与产品设计形成背靠背的研发质量管理职能体系,导致产品设计质量监控缺乏统筹,设计质量监控不成系统;另外有些设计质量问题因无专门部门跟踪监督解决,致使这些问题在不同产品中频发和重发,以及大量的设计问题遗留到生产后端,致使产品研发成本居高不下。
1.2 设计过程质量管理较为粗放
因为对产品研发质量管控模式和手段的不熟悉,自然在现有的管理中,管理模式和手段难以达到精细化。具体体现为:
(1)设计质量控制策划开展不尽人意,如产品设计质量目标设定、流程裁剪及设计过程控制计划、技术状态管控计划、技术评审计划、仿真/计量/实验策划和计划等,未能系统全面启动;
(2)在产品设计环节,虽然已有基本的业务流程,但是“各阶段的关键活动、关键交付”不够清晰,关键活动、关键交付作为质量管控的基本对象没有列明;
(3)过程规范和标准不够完整,没有形成检查表单、设计指南、设计准则、接口规范等细节性具有指导意义的文档,“质量管控标准”仍未充分明确,缺乏“管控的尺度”,研发过程质量管控过分依赖过往相似产品的开发经验;
(4)在产品设计过程中虽设有质量评审活动,但评审策划不足,如评审内容齐套性确认、评审组成员选择与控制、评审重点预选识别等工作不到位,,导致评审的充分性、严肃性存在问题。
以上为管理方面的原因,此外,系统设计不到位,平台化和模块化不强,部件复用不足等问题也是普遍影响设计质量的关键因素。
2 研发质量管理的标杆理论
质量管理的核心理念“第一次就把正确的事做正确”。根据制造业界的理念及实践经验,产品的质量问题发现越早解决越容易,成本越少,越往后解决成本越高带来的损失也越大,而目前现实的情况是大量的设计变更都是在生产制造阶段发现的,显然质量成本很高。要改变这一现状,则需要加强前端的研发质量管理。
设计质量管理对产品的影响,从质量大师克劳士比(Crosby)的一些观点中也能得到充分体现。
美国著名的质量大师克劳士比(Crosby)就质量的定义及要求,给出了四项基本原则。从产品研发质量管理范畴来理解这些原则,可推导并明确设计质量管理工作重点。
从表1来看,设计质量管理原则体现了针对产品设计全过程的系统性主动预防思想,组织需要听取、理解客户的需求,通过产品设计的各个阶段,准确地将此需求转化为相关的技术要求和检验标准,并在实现过程中加以管控。
基于该理解,参考制造业界对研发质量管理的共识,可构建出如图1所示的研发质量管理组合策略模型,即在充分采用仿真、实验等技术手段的同时,还要注重研发过程的工作质量管理。在具体设计阶段,将产品设计质量控制方案集成到研发管理活动中,通过工作准则验证、对阶段性成果进行评估等,实现设计全过程质量管控,是组织在进行产品设计质量控制过程中应实现的目标。组织的质量管理活动也具体体现为将质量特性信息向产品参数准确无误地翻译、传递与实现。从这个角度看,组织保证、流程、质量管理活动及其运行机制是产品质量目标逐步实现的必备要素,是实现设计质量系统化控制的关键对象,如图1所示。
3 复杂机电产品设计质量管控解决思路
复杂机电产品是由机械结构、电器设备、控制装置、检测装置等有机组合在一起的复杂系统, 是机、电、液、控、光、磁、热等多种物理过程融于载体,应用了多学科、多领域专业知识且具有复杂功能的产品。相比其它单一领域技术产品,它更为复杂,要实现对其设计过程进行有效管控,根据集成产品开发(IPD)的管理思想,可以考虑从以下几个方面入手:
3.1 组织保证
(1)增加产品设计质量管理职能
第一,设立“设计质量总监”,作为产品设计过程质量管控的总体负责、谋划和统筹角色,在产品研发项目中,实现对产品研发全程管理和监控(如图2)。
研发质量控制各环节是息息相关,因此,“设计质量总监”参与至产品设计的各环节。
在产品设计前端,“设计质量总监”负责组织产品质量目标策划,负责组织制定产品设计质量保证计划、可靠性计划、验证计划(包括仿真、计量、实验等),制定产品质量保证策略,包括产品设计过程质量保证方案、流程裁剪方案、技术状态管控方案、仿真/计量/实验策略和方案等,把控需求、目标与前期策划。
在产品设计过程中,“设计质量总监”需对仿真、计量、实验的输出实行归口管理,确定产品设计满足需求和要求,并根据产品研发程序及裁剪规则,负责组织公司级各阶段评审;负责组织DFMEA分析和评审,参与PFMEA分析和评审;在出现产品设计质量问题时,负责对其进行问题分析和改进,对重大或频发质量问题制定改进措施,并跟踪落实情况,以保证信息一致。
(2)在产品研发各个阶段的设计输出时,必须由“设计质量总监”审核确认。
如此,“设计质量总监”与“总设计师”共同构建了设计和监控分离的、相互牵制的产品设计质量管控体系,强化了产品设计过程的监控。
第二,设立研发质量保证工程师(简称DQA),作为“设计质量总监”的执行层,落实对产品设计的全过程监控。
DQA的主要职责与“设计质量总监”的控制目标紧密相连,构成通常意义上的PDCA闭环。首先,通过对项目组成员进行流程辅导(引导和培训),指导流程裁剪,并对流程裁剪结果进行控制;其次,负责项目质量指标度量,定期提供质量指标度量分析报告,同时负责项目过程的执行监督,如组织不定期抽查,检查阶段设计输出的齐备状况,并对技术评审过程进行监控,包括审查确认技术评审成员资格;负责设计质量问题(包括评审问题,仿真/计量/实验反馈的问题,审计问题,外部反馈问题等)处理跟踪,推动问题解决。
DQA通过以上活动,将与“设计质量总监”一起,构建研发流程建设及优化、完善的组织保障,有效夯实研发质量控制的过程规范和标准基础,为设计质量的过程管理工作提供职能载体。
3.2 制定流程
结合研发质量管理实际需要,基于“设计质量总监”和“研发质量保证工程师(DQA)”调整到位的假设,完善和优化设计质量管理过程,形成基于产品设计过程质量控制的标准流程模型(如图3)。
如图3所呈现的产品设计过程质量控制流程模型:
(1)由“设计质量总监”牵头,组织仿真、计量、实验、可靠性等专业责任人以及DQA共同组成产品设计质量管理和保障组织体系;
(2)在设计输入分析及产品设计策划阶段,由设计质量总监提出产品质量目标,并根据不同产品特点制定产品设计质量保证及控制方案和明确产品研发流程裁剪方案;
(3)在系统设计阶段,输出产品设计过程中仿真、计量、实验、部件试制验证等整体方案计划及产品设计质量保证计划,并将此计划融入到产品设计整体计划中;
(4)在设计设计过程中,在各关键节点组织技术评审。在技术评审时,明确各阶段技术评审的准入条件及评审要素,并明确由设计质量总监负责组织,包括评审专家选择安排、评审会议安排、评审会议中问题及冲突解决的仲裁等。在技术评审前,由DQA对评审条件的完备性进行检查确认。技术评审后,由DQA负责跟进问题关闭等。对于由业务部门自行组织的设计评审,可由DQA对执行情况进行抽检(如表2)。
(5)在产品设计后期,“设计质量总监”负责统筹实验、试验,并对实验、试验的结果进行确认和裁定。
3.3 机制落地
以上研发质量管理体系的落地,关键在于人力资源的有效配套。在该模式中,“设计质量总监”及“DQA”是关键。
为确保“设计质量总监”能真正承担好相应的职责,出任该岗位的人员应满足基本任职要求,如应具有多年的工作经验,必须涉及过多个技术领域或相关领域的设计研发工作;对仿真、计量、实验、工艺等均有一定的了解,且应具有一定的质量管理经验。对于DQA,应满足从事至少5年的技术背景和一定的质量管理经验。这就要求组织在实施本项建议前就应有意识地提前进行相关人才的培养。
同时,“设计质量总监”具有相应的业务决策权和资源配置权,应在责权及分配机制方面做相应的调整,如赋予其在质量目标策划,流程裁剪,仿真、计量、实验及试验方案和计划、可靠性分析、DFMEA分析输出、各阶段的技术评审意见和责任结论等方面的决定权;以及为实现相关工作的方案和计划要求调动仿真、计量、实验等资源和费用使用的权限。
另外,产品研发部门也必须做相应业务配套,明确研发过程管控流程,调整相关业务绩效指标,如增加部件复用率、设计变更率、设计问题解决及时率等指标,有意识地降低设计错误发生频次。
4 结语
实现产品设计质量的系统化控制,是进一步提高产品质量水平的重要方面。通过引入“设计质量总监”及“研发质量保证工程师”角色,完善优化相应运作机制,可以较好的解决大型复杂机电产品设计的质量管控问题,构建起与产品设计“背靠背”的企业产品设计质量管控体系,为产品设计阶段质量系统化控制提供有效的途径和解决方案。在此基础上,若能进一步研究和拓展深化系统设计、推广共用基础模块技术、导入技术状态管理、建立产品全生命周期信息化平台(PLM)等,将对研发质量管理提升发挥重要作用。
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[关键词] 产品配置 设计过程模型 现代化管理模型
产品配置是一种产品的设计过程创新活动,产品配置管理主要是指对可配置产品的设计、配置过程实现、配置模型的维护、以及配置产品的再配置等整个过程的管理。
一般地,产品配置管理在其构成上,主要包括两个大的部分:一部分是产品配置设计过程的管理;一部分是产品配置模型的演化、配置产品的变更、以及配置产品的再配置,统称之为配置知识管理。本文主要研究利用现代化管理模型进行产品配置的过程建模与管理问题。
一、 传统产品设计过程管理
传统产品设计过程是从需求分析开始,经过功能定义、原理求解、结构设计和具体设计,最后得到满足市场需求的产品。在这一过程中,任何阶段、任何部分的设计活动都是围绕产品功能要求这个主题进行的。因此,产品设计过程是一个由功能驱动的设计过程。
1.传统产品设计过程建模方法
设计过程的研究,通常采用的方法是利用某种过程建模工具,如Petri网、IDEF3等进行产品开发过程的描述。对设计项目管理有则利用网络规划技术PERT(Program Evaluation and Review Technique)以及CPM(Critical Path Method)等进行管理.另外一个重要的建模方法是采用设计结构矩阵的方法(Design Structure Matrix-DSM)。也可以利用面向对象的方法进行产品设计过程建模的、基于功能的产品设计过程建模等。
2.传统产品设计过程管理
现代产品设计的复杂性和产品上市时间的缩短.对产品设计过程管理提出了新的要求。对设计过程中设计活动和任务的管理是设计过程研究的重要组成部分。
(1)产品设计过程管理研究的主要内容。设计过程管理的主要内容包括:
①要搞清楚不同的任务类型、执行任务的处理实体、以及把任务提交给处理实体的界面。
②弄清任务之间协作的需求条件.它依赖于单个任务和整个设计过程的执行状态,以及任务所操纵的数据。
③任务组件的数据交换,其中可能包括为不同的任务进行数据格式转换。
④产品设计过程中管理系统应该能够把用于产品设计任务的各种软件系统的集成在一起,定义设计过程管理系统与现有应用软件系统的接口界面。
(2) 产品设计过程管理系统的特点。产品设计过程管理和一般的工作流管理有许多相同之处,同时也具有自身与应用领域密切相关的特点:设计过程管理系统是一种工作流系统,因此,它很自然地与工作流管理系统有很多共同的特点。但是设计过程管理系统有着自身的特点。产品设计过程管理是和产品数据的结构管理集成在一起的。
二、产品配置设计过程特征
1.产品配置设计现代化管理的研究内容
为了使产品配置设计能更高效、准确和动态地适应产品模型的演化,需要研究产品的配置设计过程,并对其进行管理。产品配置设计管理包括:(1)建立和维护产品的模块化。(2)建立和维护产品的配置模型。 (3)建立和维护产品的配置规则。(4)建立和维护产品物料清单(BOM)的一致性。 (5)建立和维护产品的历史记录一版本管理。(6)配置产品的成本和报价管理。(7)产品配置设计过程管理。
2.产品配置设计过程的特点
产品配置设计过程作为传统产品设计过程的一个特例,有着自身的特点。
关于概念设计。产品的配置设计过程一般认为产品配置不需要产品的概念设计和功能到结构的映射。
设计的工作流程不同。产品配置设计可以直接利用产品配置器进行配置。
关于设计过程的周期。产品配置设计是一种快速敏捷的产品设计方法,设计过程周期较短。
关于设计过程的执行结果。配置设计过程的执行结果一般是物料,其表现形式为零部件的物料代码,或物料与图档的混合。
三、 产品配置设计过程建模
企业竞争是围绕产品的T、Q、C、S几个因素进行的。按选择支配因素的不同,把设计过程模型分为顺序过程模型、设计为中心的模型,并行设计模型和动态过程模型四类。
1. 配置设计过程中的实例单元
定义:实例单元。配置单元实例化后所形成的设计对象,它可能是一个已有的零件或部件,或是需要新设计的一个零件或部件。实例单元作为产品配置结果中的一个基本组成单位,其所包含的数据信息,叫做实例单元数据信息,一个实例单元的数据信息可以定义为:
U=(Des,Sub,R,C)
2.产品配置设计过程建模
产品设计是从设计需求S0 到设计方案Sn 的映射,可以表示为:S0Sn。由于知识获得的有限性和阶段性,该映射通常难以直接完成,而是通过许多中间状态来间接的实现,表示为S0 S1 S2…Sn 。
如果把一个定制产品的设计看作一个项目P,则它可以分解为一系列的子项目或任务,可统称为设计活动A。设计活动A是设计过程的基本组成单位,P={Ai|i ∈N}其中N为自然数集。设计活动用于实现设计状态间的映射:SiSj这样,产品设计的整个历史可以简单地表示为:S0S1S2 …Sn
一个定制产品的设计过程DP可以用属于该项目P的所有设计活动A来表示:DP=(O,I,A).
其中:
O表示设计对象,可以是整个产品、或产品的零件或部件。
I是该对象设计过程中的输入信息,如果设计对象O是整个产品,则I是客户的需求信息和配置模型。如果0是零件或部件,则I是该零部件设计所要求的参数信息;
A表示该为完成该设计项目需要的所有设计活动,可以是一系列的子项目Pi、任务Ti和子任务ti等子活动。上述设计过程DP的定义实际上是一个递归定义,其中的设计活动A可以统一表示为:
A=(D,SA,SD,AC,Ref,U,F)
其中:
D为描述该设计活动属性的元数据信息;
SA表示活动A的所有子活动集合;
SD为活动A的分解结构,说明采用什么样的分解方式;
AC表示各子活动之间的约束关系。它是定义在A上的一个二元关系,可以表示为:AC={<m,n>|m∈A1,n∈A2,A1A,A2 A}
有序对<m,n>表示活动m必须先于活动n执行。在活动集合A中,不存在直接依赖或间接依赖关系的活动是并行执行的活动。对于任一活动ai ∈A,ai的下游活动集可表示为ai在关系AC上的像,即N=[{ai}],上游活动集可表示为ai 在AC的逆关系上的像,即P=[{ai }]:
Ref表示完成该设计活动所需要的参考文档信息;
U为一实例单元,表示设计活动的结果;
F为该设计活动A的父活动,F中的设计结果实例单元U构成了活动A的输入数据信息;
3.产品配置设计活动的分解和提交
(1) 设计活动的分解层次和模板。①设计活动的分解的三个层次。一个产品配置设计项目的设计活动,大体上,可以按三个层次进行分解。第一层次是主设计活动的分解。第二个层次的分解是子项目活动pi到文档活动Ti 的分解,这是一个l:N的对应关系。第三个层次的分解是文档活动Ti到子任务活动ti 的分解。 ②设计活动的分解的两个模板。在上面第二层和第三层分解中,要用到文档模板和流程模板,这两个模板要在设计活动分解前根据企业的实际情况进行定义。文档模板定义了一个企业在零部件设计时需要输出的文档类型和数量。流程模板是针对文档活动Ti而言的,它定义了要完成某一类文档所要经历程.则可以建立流程模板SMi ,这样以后任何组装图的设计活动Ti都要经历以上的这几个步骤ti。
(2)设计活动的提交。设计活动的提交是设计活动结束的一种说明和确认,其提交的形式与设计活动的分解结构紧密相关。这是一个层层提交的过程,较低一层的活动向它们的父活动提交。只有当所有的设计活动都成功提交后。这个配置产品的设计过程DP才算结束。
四、小结
本文根据产品配置设计过程的特点,说明了产品配置设计现代化管理研究的主要内容和产品配置的一般工作流程;其次,建立了配置设计过程的递归定义模型,实现了对设计活动的分解;最后,提出了整个配置设计过程现代化管理模型的三个分解层次和两个模板。
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关键词:产品设计;新产品开发;技术创新程度
基金项目:教育部人文社会科学研究青年基金项目“设计驱动的技术创新网络――知识流动视角的实证及应用” (11YJCZH008);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目“设计主导的企业创新耦合模式及创新绩效研究” (CXZZ11_0228);南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金“设计驱动技术创新网络――知识创造的视角” (BCXJ11-11)
作者简介:陈国栋,男,博士研究生,台州学院信息管理系讲师(浙江 临海 317000);陈圻,男,南京航空航天大学经济与管理学院教授,博士生导师(江苏 南京 210016)
中图分类号:F273.2 文献标识码:A 文章编号:1671-0169(2013)01-0108-07 收稿日期:2012-08-12
一、引 言
现代工业设计是“人类未来不可毁灭的第三智慧”[1],在我国兴起于20世纪80年代轻工业蓬勃发展的时期,当时我国生产的产品在西方发达国家遭遇“摆地摊”的境,这引发了国内对工业设计的思考。历经三十余年发展,工业设计从单纯的学科已经发展到企业寻求产品创新升级的必要手段。
有关工业设计经济价值的研究,国内学者很少涉及,而这一领域的研究在国外已经非常成熟,纵观国外的产品设计研究,可以发现三点规律:一是国外的学术研究中出现最多的术语是产品设计,工业设计较多出现在学科和专业方面;二是大多数研究中都把产品设计界定在新产品开发领域,其研究内容十分丰富[2];三是设计与新产品开发的关系探讨方面,创新专家往往重视设计在新产品开发中的角色,对于产品设计影响新产品开发绩效方面的研究还十分匮乏。在企业的设计实践中,以苹果公司为代表的西方发达国家的高技术企业的产品创新都把产品设计作为主导因素,取得举世瞩目的成绩,在我国,具有创新精神的OEM企业也把产品设计作为产品创新转型升级的重要战略手段,例如宁波方太[3][4]。这些知名企业产品设计战略的成功,也引发了创新专家以及设计实践者对设计影响新产品绩效的思考。本研究以浙江省重视产品设计的民营企业为例,通过Likert问卷收集数据,检验产品设计与新产品开发的关系。由于所调研的民营企业的创新程度不同,因此本文主要探讨两个问题:一是评价产品设计对产品研发时间、产品质量和财务绩效的影响,二是确定技术创新程度的调节效应。
二、文献回顾与研究假设
设计的目的是创新。早期的研究强调把设计融合到创新过程和管理过程中,后来设计在创新中起到关键作用,Verganti的设计驱动创新理论认为设计是创新的动力源[5],然而设计在新产品开发领域的应用以及其所绽放的光芒是产品设计研究的理性回归,毕竟设计的本质属性就是促进产品的创新。
(一)相关概念界定
为了使本文的研究更加清晰明了,需要对“产品设计”和“新产品开发绩效”两个概念进行界定。
产品设计是个广义的概念,目前对于产品设计的定义都是基于产品形式、功能或者形式与功能的集合三方面。Luchs总结不同学者对产品设计的定义后,从广义角度定义产品设计是工艺品或服务的属性集,既包括形式与功能各自独立的属性,也包括形式与功能集成的属性[6]。本文认为产品设计表达了产品的形式、功能和形式与功能的集成属性,在编制调查问卷时,为了正确衡量产品设计,设定“好的设计”的语境,好的设计不仅表示设计出美观的产品,也设计出功能独特的产品,除此之外“好的设计”表达了一种设计能力,既能承担产品项目的设计任务,又能组建优秀的设计团队。而在新产品开发绩效方面,有关新产品开发绩效的衡量指标的研究较丰富,Griffin等学者认为产品绩效、财务绩效、客户接受程度、项目绩效和企业绩效是衡量新产品开发成败的关键[7],Souder从新产品开发进度方面考虑绩效,加入新产品开发的时间因素[8],吴家喜和吴贵生[9],以及吴伟伟等人[10]研究中国企业新产品开发绩效时,也加入时间绩效因素,鉴于此,本文从绩效角度把新产品开发绩效拆分为产品研发时间、产品质量和财务绩效三个子概念。
(二)产品设计与产品研发时间
好的产品设计需要好的产品设计团队,好的产品设计团队能够设计出走在市场前端和流行前沿的新产品,因此,好的产品设计往往导致成本的节约和更快的上市时间[11]。
产品设计缩短研发时间的表现之一是产品设计能够迅速把市场需求转化为产品。传统的新产品研发模式中,市场专家负责分析市场,技术工程师负责产品的技术实现,但企业依然面临这样的困境:即使市场分析详实,技术设备和加工工艺先进,但仍然不能研发出挽回市场份额的产品,究其原因,企业忽略了市场与技术连接的重要环节――产品设计。设计是市场与技术的桥梁,设计需要表达市场需求,同时设计也需要指导技术选择,好的设计实现了市场需求与产品加工制造的有效耦合,缩短了市场需求转化为实物产品的时间。
另外,产品设计加速产品的上市时间。快速的产品研发已经成为企业新的竞争优势,而快速研发的有效手段是市场需求信息的集成和使用,大多数企业都使用新技术让企业更具灵活性和速度,但是新技术的引进需要以消费更高的成本为代价[12]。对比传统的新产品开发要素,产品设计具有一些天然的优势,企业专注于产品的功能、形式和语义的设计,不仅转移了引进新技术带来的高成本风险,削减了产品研发的时间,同时也赢得了市场,而赢得市场的产品会更容易缩短同类系列产品的上市时间。
假设H1:产品设计对缩短新产品研发时间具有正向影响。
(三)产品设计与产品质量
熊彼特提出创新概念的时候就把创新定义为引入新产品和提高产品质量,可见产品创新的目标之一就是提高产品质量,产品设计成为实现这一目标的有效手段。产品设计增强消费者对产品质量和使用功能的印象[13],它不仅能够提供时尚的、令消费者青睐的产品,更能提升产品的附加值。
产品设计影响消费者偏爱。偏爱是消费者对产品质量信任的表现,因此消费者的偏爱侧面反映了产品的高质量,Yamamoto与Lambert的研究证明消费者对高质量的产品情有独钟[14],Creusen与Schoormans认为使用产品设计的目的是让消费者对产品质量产生一定的印象[15]。究其原因,首先,产品设计决定消费者对产品的第一印象,同时也影响消费者对产品质量的推断结果。其次,好的设计能让产品的外观更优美,功能更独特,优美的外观加强消费者的偏爱,毕竟消费者更喜欢赏心悦目的产品,独特的功能本身就是产品质量的体现,因为独特功能的实现需要加大技术投入,也需要好的产品设计理念的引进,实现独特功能的过程自然也是提升产品质量的过程。
产品质量由消费者偏爱来反映,而产品设计的高附加值进一步融入到产品质量中。大多数成功的企业除了把产品设计作为差异化和低成本战略的重要竞争工具外,更把产品设计看作是品牌战略的重要途径,由设计所铸就的品牌更多表现了设计的高附加值。分析企业的设计实践,设计附加值的实现主要有两种途径:一是赢得设计大奖,企业获得国际著名的设计大奖,如IF奖和红点奖,不仅能增强企业的品牌形象,也反映企业的设计能力,甚至是创新能力,更深层的意义则是从概念上提升了产品质量;二是通过设计开发专利,专利是企业知识的集成,也是企业集体智慧的表现,专利数量是企业自主创新能力的指标之一,拥有大量专利的企业必定具备较强的技术创新程度,研发出较高质量的产品。
假设H2:产品设计对提高产品质量具有正向的影响。
(四)产品设计与财务绩效
有关财务绩效评估的研究比较丰富,针对不同的领域可以采用不同的财务绩效评估指标。而产品设计作为新兴的研究领域,它与财务绩效的关系研究几乎空白。从企业设计实践和现有少量的研究成果,认为:产品设计给企业带来较高的利润;设计能够给企业带来丰厚的资产回报。
首先,产品设计给企业带来较高的利润。好的产品设计为企业带来较高的利润,而利润的增加不仅取决于销量也取决于产品价格和成本。产品设计带来了产品的差异化,避免消费者对同一类产品的审美疲劳,毋庸置疑,样式独特、外观优美、表现人性的产品自然会引起消费者的青睐。同时,产品设计是工业产品的艺术化表达,一件冷冰冰的机械产品经过产品设计,会成为大众共识的艺术品,产品设计的附加值在市场中表现为产品的较高价格。除此之外,设计不仅让产品赢得了市场,还减少了产品研发成本,Borja de Mozata的研究证明产品设计在制造成本与广告成本减少方面起到重要作用。国外企业衡量产品设计方案,经常用到销售量、产品成本和研发成本,Hertenstein与Platt[16]深入分析后发现产品如果超出了成本目标,企业将会组织设计师重新设计产品,甚至会取消该产品的生产。
其次,设计能够给企业带来丰厚的资产回报。资产回报率作为企业财务术语,有现成的计算公式可用,但是用在新产品开发领域,需要对其进行模糊评价处理。Walsh等人发现有设计意识的企业比其他企业更容易获得有用资产,Hertenstein等[17]也证明产品设计与资产回报之间的正向关系,他同时也验证了产品设计能够让企业在股票市场获得经济回报。Kreuzbauer[18]认为设计对企业最大的贡献是提升了企业的品牌效应,而品牌则给企业带来无形的经济效益和社会效益,这种无形的效益在积累到一定程度会转化为巨大的企业资产。
假设H3:产品设计对增加财务绩效具有正向的影响。
(五)技术创新程度的调节效应
任何企业都有一种强烈的意愿,希望依靠引进和开发新技术满足或者创造市场,增加企业的竞争能力,但是受企业发展模式、经营管理能力以及创新决策能力的限制,不同企业技术创新程度不同。技术创新程度指企业进行技术创新所具备的基础条件,所达到的水平和能力因素,总体而言,可从技术的不确定性、技术冗余资源和创新意愿三方面来分析技术创新程度[19]。
首先,产品设计受到技术不确定性程度的影响,当新兴技术出现时,技术不确定性会进一步增加。一些研究发现新产品开发的技术不确定性增加了对产品设计的需求[20],这种需求有效提升产品设计在创新中的地位。同时,产品设计对于重大的创新项目和复杂的技术发展也有重要作用,产品设计作为一种全新的产品创新方法,需要深厚的、集中的技术专长和技术知识来配合,而类似的技术专长是技术工程师对产品研发的熟练程度的体现,对于及时完成新产品研发、迅速反应市场需求起到决定性作用。其次,技术冗余资源是企业产品研发所需要的重要的技术知识资源和技术设备储备,而技术冗余资源经常内化在企业的经营管理中[21],经营不好的企业,技术冗余资源只能面向特定的产品研发,灵活性差,不利于新产品开发的战略调整;经营较好的企业倾向于应用和改善现有的资源,在新产品开发过程中就容易缩短研发时间,保证有足够的新工艺和生产设备完成产品的加工制造需求。最后,企业的创新意愿以及再创新的精神是企业技术创新程度的先导因素,具有创新精神的企业,营造出良好的创新文化,努力尝试有利于新产品研发的新思路。产品设计作为产品研发的新手段,在我国一些具有创新精神的企业中越来越受到重视,因此企业如果具有强烈的进取心来开发具有创新性的产品,也必将不断激励有创新精神的设计师与工程师。这种文化导向正是提升产品绩效所需要的。
假设Hna(n=1,2,3):技术创新程度在产品设计对新产品开发,包括(1)缩短产品研发时间,(2)提高产品质量,(3)增加财务绩效的影响中起到调节作用。即技术创新程度加强了产品设计对新产品开发的影响。
三、研究设计
在现有研究基础上,对变量的衡量体系进行总结归纳,编制成Likert量表,对浙江省重视设计的民营制造企业进行问卷调查,整理数据后进行问卷信度与效度检验。根据检验结果重新设计Likert问卷并进行第二次问卷调查,回收数据使用结构方程模型的路径分析验证设计对新产品开发绩效的影响。
(一)变量测量
本研究涉及5个变量:产品设计、技术创新程度、产品研发时间、产品质量和财务绩效。为了准确、有效地对变量进行测量,选用现有的、成熟的变量测量体系,其中产品设计的相关测量较多,但是考虑到本研究的特殊性,使用“好的产品设计”作为测试语境,好的产品设计的衡量指标选用Hertenstein和Platt等人的研究[22],除此之外,Swink[19]在研究产品设计集成和高层管理支持时,构建并测量了技术创新程度、基于时间的绩效、设计质量和财务绩效的衡量体系,因此,本研究的技术创新程度和财务绩效完全引用Swink的量表,而产品研发时间和产品质量则借鉴Swink的研究成果,并在此基础上,通过专家访谈、头脑风暴等形式对所有变量的衡量体系进行标准化描述,由此形成了测量体系表(如表1所示)。
(二) 样本分析
问卷设定了三个变量(设计奖、设计师、专利)来简单衡量企业的设计创新程度。在调研的20家企业中,大型企业11家,中型企业6家,小型企业3家,从数据统计可以看出,企业都很重视专利的开发,大中型企业每年都会申请超过20项专利,即使是小型企业,也不会忽略专利的申请工作。而获得国家大奖的企业仅有2家,都是大型企业,规模较大的企业往往更重视产品设计,更能把握产品研发的前沿。值得一提的是,企业新产品R&D部门,设计师人数超过20人的企业所占比例较少,被调研的大中型企业中,大概有一半的企业符合条件,小型企业没有一家。我国民营企业的产品设计有独特的方式,产品创新仍以技术为主流,产品设计起到辅助作用,大多数企业采用与企业外部设计公司或者设计院校合作的形式进行产品设计研发,企业仅雇佣少数经验丰富的设计师作为与外部设计组织交流的“中介”。少数企业考虑到自己的核心技术,会成立工业设计中心,专门负责产品设计研发工作。
(三) 无反应偏差和共同方法变异的测量
无反应偏差是由于各种原因导致无法从所有的样本单位及问卷中的所有问题获得有用的数据,是非抽样误差[23](P118),不重视无反应误差会导致估计偏性,降低统计效率,影响研究结果的有效性。无反应偏差的测量可以采用平均值对比的方法,选取调查问卷的前20份与调查问卷的后20份,T检验结果显示两组数据没有明显的统计显著性(P值大于0.05,t值范围从-0.704到1.302),从而证明无反应偏差对问卷的整体性和有效性影响不大。
共同方法偏差是测量误差的主要来源之一,属于系统误差,会影响到研究结论的有效性。本研究对所有指标体系进行Harman单因素检验,所有研究构念的全部测项利用最大变异法(Varimax Rotation)进行主成分因子旋转,结果显示:五因素(产品设计、技术创新程度、产品研发时间、产品质量和财务绩效)结构的测量时,特征值均大于1.0,其整体解释变异量大于65%;重做单因素抽取的主成分分析时,其整体解释变异量只有33%。Harman单因素检验结果说明没有显著的因素能够解释大多数协方差,因此,共同方法变异问题在本研究中并不严重。
(四) 信度和效度检验
信度即可靠性,测量样本的信度就是测量样本是否稳定可靠,通过使用克隆巴赫系数α来表示,该系数愈高,信度愈高。经过测量,本研究整体样本的克隆巴赫系数α=0.823,大于0.80,说明样本整体信度较高。建构信度(Construct Reliability, CR)反映了每个潜变量中所有题目是否一致性地解释该潜变量,每个变量的CR值见表1,产品设计与技术创新程度指标体系的CR值分别是0.690和0.685,未达到可接受的标准(α>0.7),但考虑到样本数量较少,并且该系数已经十分接近0.7,认为建构信度可以接受。
效度即有效性,反应测量手段能够准确测出所需测量的事物的程度,通过分析内容效度和收敛效度来评估数据的有效性。首先,所有变量的衡量指标均采纳国外成熟的研究成果,并在此基础上进行准确的语言描述,问卷的内容效度符合要求。其次,问卷的收敛效度可以观察标准化载荷系数和“平均方差提取值”(Average Variance Extracted, AVE)来表征,使用Amos7.0进行验证性因子分析可以得到标准化载荷系数和AVE值,在进行验证性因子分析之前要检测KMO检验和巴特利球体,KMO检验系数是0.86,大于0.5,巴特利检验的P值小于0.001,适合作因子分析,Amos进行验证性因子分析可以得到表1的相关数据,其中x2/df=1.968,CFI=0.905,IFI=0.911,NFI=0.902,GFI=0.867,超过或者基本达到临界值,说明进行验证性因子分析时,构建的模型拟合度良好,同时,各衡量指标的标准化载荷系数接近或者超过0.7,各变量的AVE值也均大于0.5,所以模型中的5个变量问卷具有良好的收敛效度。
四、研究结果
本研究的自变量是产品设计,因变量是产品研发时间、产品质量和财务绩效。如果只检验自变量对因变量的影响,本研究将简单易行,但是考虑到不同企业的技术创新程度不同,而且这种创新能力对自变量与因变量的关系起到调节作用,因此,技术创新程度的调节效应将是本实证研究的重点。
如果变量Y与变量X的关系是变量M的函数,则称M为调节变量。在进行调节变量的分析时,经常会做中心化变换,调节效应最简单的模式是:Y=aX+bM+cXM+e,经过变换后可以表示成:Y=bM+(a+cM)X+e,对于固定的M,这是Y对X的回归,e表示调节效应的大小。测量e值大小的方法很多,本文参考Algina-Moulder模型,在X和M测量项目上加一个(X×M)构建结构方程模型,使用Amos进行路径分析。
本文要验证技术创新程度的调节效应,加一个(X×M)的测量项目,变量X是产品设计,而M则是技术创新程度。因此构建产品设计,(产品设计×技术创新程度)、产品研发时间、产品质量和财务绩效的结构方程模型,其中产品设计,(产品设计×技术创新程度)是自变量,产品研发时间、产品质量和财务绩效是因变量。使用Amos Graphic绘制自变量对因变量的路径图,进行路径分析,验证模型的拟合优度,其路径分析如图1所示。
产品设计对产品研发时间的路径系数是0.46,产品设计对产品质量的路径系数是0.78,产品设计对财务绩效的路径系数是0.38,并且产品设计对三个变量的影响都显著(P
五、结 论
本研究调查了浙江20家民营企业,通过Likert问卷收集数据,使用软件SPSS和Amos对回收的数据进行分析,检验结果并验证本文的假设,并得出如下结论:(1)企业产品设计能够缩短新产品开发时间,降低新产品上市的成本,减少技术研发的风险。相对于新技术的引进,产品设计在新产品开发时间方面具有天然的优势,当企业无法改进现有技术时,会采用特殊的问题解决方式为一般性技术任务选择突破性代替方案,因此产品设计成为替代科学技术的主要创新手段,这时候的设计是早期产品引入的各种创新的创造性整合,从新产品的概念到新产品的问世,产品设计始终围绕现有的技术条件,因此产品设计在缩短新产品研发时间方面比其他创新手段更具优势。(2)产品设计提高产品质量,产品设计不仅能增强产品的美观程度,而且能够优化产品功能,外型美观、功能独特的产品总会让消费者感到赏心悦目,除此之外,产品设计能够把市场流行趋势和社会文化要素通过产品的线条、颜色和材质等符号因素表达出来,具有语义表达的产品更具高质量。(3)产品设计增加企业的财务绩效,随着人们生活水平的提高,追求高质量、高品位的产品已经成为消费时尚,而产品设计在塑造产品高品位方面的优势远远大于其他技术创新手段,通过产品设计能实现开发符合市场流行趋势的或者引领市场的产品,这样的产品能迅速占领中高端消费市场,给企业带来巨大的社会效益和经济效益。(4)企业的技术创新程度加强了设计对新产品开发的影响作用,技术创新程度较强的企业,能迅速感知、理解和解释市场需求,短时间内组织足够的人力、财力完成新产品研发任务,而技术创新能力不强的企业则不具备这种反应和组织能力,因此技术创新程度调节着产品设计对新产品研发时间的作用。另外,企业具有较强的技术创新程度也说明企业具备技术资源的冗余,这种冗余的资源可以支持和补充企业的产品设计行为,为完成高质量产品的研发提供资源保障,所以,技术创新程度也调节着产品设计对产品质量的作用。最后,技术创新较强的企业自身重视专利、品牌和R&D研发等高附加值的创新活动,产品设计作为专利、品牌和R&D研发的重要手段,自然受到重视,同时企业的专利、品牌和R&D研发行为能够增强消费者和市场对企业的认可程度,从而消费者会愿意为其新产品支付更高的溢价,因此技术创新程度也调节着产品设计对企业财务绩效的影响。
研究结果对于我国制造业企业产品创新转型升级具有重要的指导意义。本研究对我国制造业企业的启示是:具有创新与创业精神的企业应该加大对产品设计的投入,重视新产品研发的设计要素,充分借鉴国外发达国家的产品设计战略,完成产品的再创新,促进我国制造业企业从“中国制造”向“中国智造”的升级。鉴于我国创新管理学者在技术创新研究中也同样存在忽视“设计”要素的现象,建议未来的技术创新研究考虑并重视设计的作用,以此推动管理学与设计艺术学的融合,丰富技术创新的理论体系。
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