NPI&DFM-新产品导入与面向制造的设计

NPI&DFM-新产品导入与面向制造的设计

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课程介绍

在企业的新产品开发导入的过程中，经常会碰到新产品导入流程不顺畅导致新产品开发的时间太长影响交期，产品设计不良和工艺设计不良导致产品的批量质量问题，批量上线生产时出现很多困扰，甚至出现设计出来的新产品在正式上线生产的时候非常困难，生产部门对产品开发部门和工艺设计部门有许多抱怨却无法有效解决的情况。在未来工业 4.0 和智能化制造的背景下，如何缩短开发周期，提高产品设计品质和产品工艺水平，降低设计成本，避免批量质量问题，成为企业发展必须要面对而无法回避的问题。通过老师的实际案例的讲解分析和课题练习，让学员从产品全生命周期管理 PLM 的角度，理解和掌握新产品导入（NPI）和面向制造的可靠性设计（DFM）工具在工厂中的运用方法和逻辑思路，从精益研发（Lean Design）的全新视角，来看待和理解新产品导入和实施推进。欢迎各位学员把实际管理工作中碰到的各种问题带到培训现场，黄老师将组织学员一起分析探讨解决方案。黄老师担任过多家 500 强跨国公司的研发总监和运营总监，对NPI 和DFM有自己独到的见解，有诸多经验和教训可以分享给大家。各位学员有任何新产品导入NPI 和DFM 方面的问题，请大胆的放马过来！^_^

课程收益

➢ 基于精益研发的视角，从新理解 NPI 和 DFM 的基本理念

➢ 在智能制造和产品全生命周期 PLM 的背景下学习 NPI 的流程和运用方法

➢ 掌握DFM 的技术和实施手段

➢ 深刻领会NPI 和 DFM 的内在关联

➢ 探讨在工业4.0 和智能制造背景下的 NPI 和 DFM 的新思路

➢ 学习相关企业在 NPI 和 DFM 领域的先进经验和可供借鉴的方法

课程对象

新产品导入部门（Pilot Run and Launch）,新产品项目部门（New Project）,产品设计开发部门（R&D），工艺部门（PE&ME ），生产部门，工业工程部门(IE), 质量部门，精益生产部门的经理, 主管和工程师

课程大纲

第一天

一 NPI 新产品导入管理和实施路径（Road map）

1 NPI 的概念和定义

2 问题讨论：新产品导入只需要关注新产品试制阶段Pilot Run& Launch 就可以了吗？

3 NPI 与产品界定（新产品的分级与分类）

4 NPI 和 DFM 的逻辑关系

5 问题讨论：NPI 只涉及新产品开发吗？

6 NPI 流程的关键元素：

➢ NPI 团队（跨部门授权）- 关注跨部门合作，切勿闭门造车

➢ NPI 的时间节点管理（避免前松后紧）

➢ NPI 的技术路径（泳道图运用）

➢ NPI 过程中的供应商策略（突破瓶颈）

➢ NPI 的质量控制（CPK） ➢ NPI 的风险遏制计划

7 NPI 经理/工程师和项目经理/工程师的角色扮演

8 案例分享：某 500 强公司的 NPI 流程

➢ 未来小批量多品种背景下的 NPI 新产品导入流程和 DFM 的联系

➢ 未来 NPI 新产品导入过程中需要重点关注的方面：

※ 时间要求紧

※ 反应速度（反馈速度）要求快 – 快速的得到数据，快速而有效的做确定

※ 品质要求高

※ 非标定制化程度高（个性化定制的趋势）

9 产品生命周期管理（Product Life-Cycle Management，PLM）

10 在 PLM 的背景下，重新理解 NPI 和 DFM

二 DFM(面向制造的可靠性设计)技术在NPI 新产品研发导入项目中的运用

1 DFM 的定义 - 面向制造的可靠性设计（Design For Manufacturing）

2 DFM 的作用 - 改进提高产品的设计和制造工艺性的质量稳定性

3 DFM 的意义 – 在产品设计和工艺设计阶段使得产品具有良好的可制造性，确保工序简单、效率高、质量高、周期短和成本低

4 DFM 思维 - 在开始设计时考虑产品的可制造性和可装配性等因素

5 DFM 的目的-通过一系列有利于装配的设计指南例如简化产品设计、减少零件数量等，并同装配工程师一起合作，简化产品结构，使其便于装配，为提高产品质量、缩短产品开发周期和降低产品成本

6 问题讨论：目前公司是否存在产品结构设计和工艺设计与现场制造生产环节脱节的情况？

7 DFM 实施的关键点和重点关注: ➢ 设计信息的工艺性分析

➢ 制造合理性评价

➢ 改进设计的建议

8 问题讨论：

➢ 在 NPI 流程中如何实施新产品项目中的 DFM?

➢ DFM 除了产品结构的设计以外，还有其他哪些方面的设计值得关注？

9 DFM 的案例分享

10 DF“X”的理念（把 DFM 技术横向延伸和扩展）

➢ DFA（面向装配的设计）

➢ DFD（面向拆卸的设计）

➢ DFQ（面向质量的设计）

➢ DFT（面向检验的设计）

➢ DFE（面向环境的设计）

三 NPI 与并行工程（CE—Concurrent Engineering）

1 并行工程定义：对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。

2 - NPI 项目中实施并行工程目的：

➢ 使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，并得到解决

➢ 使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性

➢ 缩短产品研发周期，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间

3 并行工程中的多种职能协同工作项目组（强调各部门的协同工作）

4 并行工程在国外的进展和国内企业的运用情况

5 并行工程的研究热点和发展趋势

6 并行工程对于 NPI 和 DFM 的重要性

7 并行工程的特征：强调产品设计与工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产活动并行交叉进行

8 并行工程推行实施案例分享

四 NPI 项目中的防错设计（POKAYOKE Design）

1 防错设计的理念–杜绝生产过程中出错的可能性

2 防错设计的 3 个方面：

➢ 确保人身安全

➢ 确保设备工装夹具的安全

➢ 确保产品，工艺，质量的安全

3 防错设计的案例分享

4 问题讨论：在未来公司的 NPI 和 DFM 项目中，有哪些方面可以做防错设计的机会？

五 NPI 和 DFM 项目中工装夹具的设计和制作

1 思考的出发点：不要让生产部门和装配生产线的员工躺枪！

2 良好快速的工装夹具设计，是保证 NPI 和 DFM 项目的重要部分

3 问题讨论：工装夹具供应商由于量少交期紧订制化程度高因素配合度降低，怎么办？

4 运用 Pro-E,UG 等三维软件和 3D 打印技术，快速设计制做工装夹具

5 3D 打印工装夹具的案例分享

六 NPI 和DFM 项目中的生产流程设计（Process Design）

1 新产品生产流程设计的关注点：

➢ 产线平衡设计（Line Balance）-考虑瓶颈

➢ 作业指导书 SOP 的设计-让 SOP 能真正指导作业员而不是文件秀

➢ 人机工程的考虑 – 让 IE 工业工程的思维融入 DFM 项目中

➢ 未来作业的动作经济原则-让员工用科学的手段阳光灿烂的“偷懒”

2 SOP 的案例分享（未来工业 4.0 和智能制造背景下 SOP 的实现方式）

3 人机工程的案例分享（在产品设计和工艺设计就同步考虑生产的方便性）

4 动作经济原则的案例分享（让设计出来的新产品能让员工轻松的生产出来）

七 NPI 项目中的物流设计（Material Flow Design）

1 问题讨论：是否新产品的物流设计和规划和NPI 项目无关？

2 成品和零部件包装方式的DFM 设计

3 延伸阅读：包装方式和装箱方式设计，对后续生产有何重大影响？

4 包装盒装箱方式设计的注意事项

5 栈板，拖车，厂内物流，厂外物流（供应商端和客户端）的设计

6 Batch Sizes 的概念（经济生产批量与 NPI 和 DFM 的关联）

7 运量的概念 – 避免“虚假繁荣”和“布朗运动”（基于生产运营效率）

8 新物料和成品运送方式的选择（Milk Run, AGV 自动配送等）

第二天

八 NPI 项目中的质量设计（Design For Quality，Build In Quality）

1 关键控制工序的 CPK 评估

2 瓶颈工序的质量控制

3 失效模式分析技术 FMEA 在 NPI 项目中的运用

4 DFMEA 和 PFMEA 的关联

5 问题讨论：如何将 DFM 过程中的 DFMEA 输出的关键产品特性（KPC）与PFME 输出的关键控制特性（KCC）在实际生产的时候得到真正有效的控制？

九 NPI 和 DFM 项目管理中的信息共享和数据化（数据化软件平台）

1 问题讨论：NPI 和 DFM 项目中有哪些信息需要共享？

2 信息共享的目的：

➢ 避免重复设计

➢ 优秀设计的传承

➢ 避免工程师离职后的断档

➢ 缩短设计周期（“拿来主义”）

3 信息共享的保密措施

4 设计信息数据库的构建（为了将来可以省力，事半功倍，越早构建越好）

5 案例分享：信息数据库给 NPI 和 DFM 项目带来的好处

6 NPI 项目与软件平台的关联和管理（ERP-SAP，MES 制造执行系统等）

十 NPI 项目中的零部件的料号管理（基于 BOM）

1 问题讨论：

➢ 是否每次新产品研发涉及的新零件和部件全部都要申请新的 BOM 料号？

➢ 工程 BOM 和生产 BOM 的区别（E-BOM &P-BOM）

2 谨记“信息数据库”的合理运用

3 NPI 管理的料号管理原则-用尽量少的零部件料号，构建尽量多的产品系列“

4 衡量 NPI 新产品开发的重要参数-零件通用率

5 模块化，模组化的概念（关注研发成本和未来的生产成本）

6 案例分享：两家公司 NPI 新产品新料号的对比情况所产生的深远影响

7 案例分享：产品淘汰机制和料号淘汰机制在 NPI 中的运用

十一NPI 项目中的工程变更程序（ECN and ECR）

1 工程变更的 3 个主要来源：

➢ 客户端的要求（客户永远是对的吗？）

➢ 生产制造端的申请（多半是 DFM 做的不好所导致）

➢ 研发部门自己发现设计不良或缺陷（越早发现越好）

2 不同的工程变更，需要对应不同的 ECN 流程

3 问题讨论：

➢ 为何在工程变更流程中研发部门和工艺部门经常有抵触心态？

➢ 如何快速应对工程变更的变化？(ECR-ECN 的周会机制)

十二NPI 项目中的设备能力评估

1 设备产能的确定（节拍时间）

2 是否是瓶颈设备

3 操作人员操控设备的水准，熟练度

4 设备稳定性和综合效率的确定（OEE 指标）

5 是否需要调整设备参数以适应新产品？（控制软件，PLC 编程等）

6 新模具，新工装夹具与设备的适应性验证

十三NPI 项目中的模拟生产技术

1 动态模拟技术简介

2 动态模拟生产的目的：

➢ 验证新产品的可生产性

➢ 避免新产品上线批量质量不良

➢ 在批量生产前发现设计的不良

➢ 给生产部门动态展示未来的生产情景

➢ 为规划物流和布局提供三维动态直观的观察视角

3 问题讨论：

➢ 动态模拟生产应该在何时进行比较合适？

➢ 哪些部门需要参与设计和验证动态模拟生产？

十四工业4.0 和智能化生产背景下的 NPI 项目管理

1 工业 4.0 与智能化生产简介

2 工业 4.0 的关键词

3 工业 4.0 背景下的制造业和行业界限

4 工业 3.0 与工业 4.0 的差别

5 工业 4.0 背景下企业的运营特点

6 德国，美国，日本等先进制造业国家的工业4.0 战略对比

7 智能产品的定义

8 未来智能化产品对 NPI 和 DFM 的新要求

➢ 客户端参与设计产品（端到端）

➢ 客户端个性化订制化的要求

➢ 需要 NPI 和 DFM 流程快速响应以满足客户端需求

➢ 客户能及时了解所有的产品信息，包括：

※ 生产下线时间

※ 产品原材料构成

※ 生产地点，产线，机台标号

※ 产品材料的供应商及送货批号日期

※ 产品有效期自动提示报警

※ 产品报废回收信息

案例分享：老师在德国工业4.0 和智能制造访问交流的案例分享和所见所闻

➢ 保时捷工厂

➢ 奔驰工厂

➢ 宝马工厂

➢ 西门子工厂

➢ 德国弗劳恩霍夫学院（德国工业 4.0 的权威研究机构）

➢ 德国 SAP 总部（SAP – 世界著名的 ERP 软件巨头，工业 4.0 的先行者）

课程总结 Q&A

黄老师

专业背景专攻精益生产与精益改善领域，曾在日本住友电装、美国惠而浦、捷安特、瑞典奥托立夫汽车安全系统、德国威图机械等跨国公司担任过研发经理，IE 和工艺经理，生产经理，设备工程经理，生产计划经理，供应链物流经理，新产品导入经理，高级精益经理等职位。1994 年在日本住友工作期间开始接触了解丰田生产系统（TPS）并运用于工厂管理运营。在惠而浦期间，通过系统精益培训和精益工具的实施，成功的将精益文化导入工厂，建立起“惠而浦中国工厂”的精益团队并成功运行精益生产体系，取得了令人信服的成果，并因此获得美国惠而浦总部的高度评价。

授课风格多年现场实践和工厂管理经验，了解生产管理的要点及企业的现状和需求；善于运用各种培训手法，带动学员参与；思路清晰、逻辑严密、语言通俗易懂，案例丰富，大多来自于亲身实践；善于结合现场案例让学员对精益、生产管理的各种工具方法有更深刻的认识和掌握。

专长领域精益生产理念与实施导入，5S 目视化与现场持续改善，IE 技术与效率改善，全员生产力维护，价值流分析与运用看板拉动生产系统的建立与实施，精益物流与精益供应链，“防错防呆”与快速切换，精益布局与柔性制造，精益制造系统设计和评估，新产品导入

服务企业机械机电：江阴市液压油管、美国摩丁机械、美国威廉姆斯、浙江史密斯医学仪器、迈进精密部件，…….

汽车交通：哈曼汽车电子系统、华晨宝马、卡斯马汽车系统、现代摩比斯汽车零部件，……

化工行业：富美实特殊化学品、住友橡胶、杜邦农化、苏州华润燃气，……

电子通讯：松下、菲尼克斯电气、爱立信、京东方茶谷电子、……

家电制造：青岛海尔总部、海尔广东顺德工厂，海尔合肥冰箱工厂，舒美实业、

食品医药：惠氏营养品、农夫山泉、上海信谊制药，……

其他制造：普派包装、五矿物产管理、天合光能、秦山核电站

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