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产品2010年8月韩芳设计与开发产品开发工作绪论产品设计与开发过程详解总结概述…目录产品体系工业设计面向制造的设计原型制作稳健设计专利和知识产权产品开发经济学项目管理绪论开发过程与组织产品规划确认客户需求产品指标概念生成概念选择概念测试制造企业的成功，取决于它们确定消费者需求、并低成本迅速制造满足该需求的产品的能力。达到上述目标是不仅仅是营销问题，也不仅仅是设计或制造问题，它是所有包含这些功能的产品开发问题。绪论产品质量产品成本开发能力开发成本开发时间成功的产品开发的特点谁设计和开发产品营销设计：工程设计和工业设计制造开发团队组成折中原动力细节经济学时间压力决策提高性能与成本之间的折中技术进步、消费者偏好演变、竞争者引入新产品、宏观经济环境转变产品开发的挑战创造性满足社会和个体需求团队多样性和团队精神一般的开发过程是怎样的？如何改造该过程以满足特定工业条件要求？用什么构成一个产品开发的组织？开发过程与组织产品开发的一般过程阶段0规划阶段1概念开发阶段2系统级设计阶段3详细设计阶段4测试与提炼阶段5生产启动市场营销•详述市场机遇•定义市场分块设计•考虑产品平台和体系•评估新技术制造•确定生产约束条件•确定供应链策略其他•研究：展示现有技术•财务：提供规划目标•总体管理：分配项目资源•收集客户需求•确定领先用户•确定竞争产品•调研产品概念的可行性•开发工业设计概念•建造并测试实验性原型机•评估制造成本•评估制造可行性•财务：实施经济分析•法律：调研专利事项•建造产品选项和扩展系列规划•确定一个或多个目标销售价格点•建造备选的产品体系•定义重要子系统和接口•提炼工业设计•确定关键部件的供应商•进行市场分析•确定最终装配方案•确定目标成本•财务：实施制造-购买分析•售后服务：确定售后服务相关事宜•建立营销规划•定义零件的几何尺寸•选择材料•分配公差•完成工业设计的控制文件•定义零件的制造工艺•设计工装•定义质量保证过程•开始获得较长先到期的工装•准备促销和发售材料•实施现场测试•可靠性测试•寿命测试•性能测试•获得证书批准•完成设计变更•启动供应商的生产活动•改进制造和装配过程•培训工人•改进质量保证过程•销售：建立销售规划•针对关键客户进行早期生产•评估早期生产结果•开始整个生产系统的运作生成产品概念建立目标指标确认客户需求概念开发：前端过程选择产品概念测试产品概念确定最终指标规划后续开发任务陈述开发规划进行经济性分析与竞争产品进行标杆比较建立并测试模型和原型机对一般的产品开发过程的改编过程类型描述明显特征范例一般产品（市场拉动型）从市场机遇开始，选择合适的技术以满足客户需求一般开发过程运动产品家具技术推动型产品从一项新技术开始，然后寻找合适的市场规划阶段包括技术与市场的匹配；概念开发围绕给定的技术开展Tyvek（杜邦特卫强材料）信封平台型产品采用一种已经建立好的子系统进行新产品开发概念开发采用一个经过证实的技术平台消费电子产品计算机工艺密集型产品产品特征由生产工艺强烈约束要么从开始就指定一种现有的生产工艺，要么一开始产品和工艺就要一起开发快餐食品化工产品不透明，防水透气，抗撕裂过程类型描述明显特征范例定制型产品新产品是现有配置的稍许变异项目的相似性将允许实施流畅和高度结构化的开发过程开关电池容器高风险产品技术和市场不确定性将导致很高的失败风险尽早确定风险，并在开发过程中全程跟踪；尽早进行分析和测试活动药品宇航系统速建产品快速模型和原型制作使可以实现多次设计-建造-测试循环细节设计和测试阶段可以重复多次，直到产品完成时或时间/预算用尽软件手机复杂系统系统必须分解为多个子系统和部件子系统和部件由多个平行工作的团队开发，之后进行系统整合和测试飞机汽车产品开发组织功能性组织矩阵组织项目组织轻量级项目组织重量级项目组织优点促使高度专业性和技能型的开发项目的协调和管理被清晰地委任给一个项目经理。可持续专业和技能的发展提供项目组织的整合和速度。保留了一些功能性组织的专业性资源在项目团队内部可优化配置。技术和市场权衡可进行快速评估弱点不同功能组别之间的协调可能缓慢且官僚比非矩阵组织需要更多的项目经理和管理者比非矩阵组织需要更多的项目经理和管理者团队成员肯能在保持“领先”的专业技能方面有困难典型范例定制化开发；开发与标准设计略有变化的公司传统汽车、电子产品以及宇航公司传统汽车、电子产品以及宇航公司中许多当前成功的项目创业公司、“老虎团队”以及希望获得重大突破的“臭鼬工厂”在极端多变的市场中竞争的公司重大课题如何整合不同功能（如营销和设计）以达到共同目标如何平衡功能与项目，如何同时评估项目和功能成效如何保持功能专业性，如何分享在不同项目中学到的技术经验本章阐述了一个公司如何通过首先考虑其可能从事的潜在的项目群，决定哪些项目是最急需的，之后再根据中心任务开始各个项目的方式，使其产品开发工作的效率最大化。产品规划产品规划全过程产品规划：确定该组织将要开发的产品组合，以及他们投放市场的时间安排。规划过程考虑由各种来源所确定的产品开发机遇，这些来源包括来自市场、研究、客户、当前产品的开发团队等的建议以及与竞争对手的比较。产品开发项目的四种类型新产品平台现有产品平台的衍生对现有产品的逐步改进全新产品确认市场机遇评价并排列项目的优先级分配资源和规划时间完成项目前规划产品开发过程项目的组合产品规划任务陈述多重项目产品规划全过程步骤一：确认市场机遇产品开发机遇的确认记录当前客户所体验的对现有产品的挫折和抱怨会见领先客户，把注意力放在他们做出的创新和对现有产品可能进行的改动注意生活方式、统计数字、现有产品类型中的技术和新产品类别的机遇的趋势所蕴含的内容系统的收集当前客户的建议，比如通过销售部门或者客户服务系统在当前（竞争标杆）基础上仔细研究竞争对手的产品追踪新出现技术的状态，以促进基础研究和技术开发得到适合技术转化为产品开发步骤二：项目评估和优先级顺序竞争策略•技术领先地位•成本领先地位•以客户为中心•模仿市场分块技术路线产品平台规划评价全新产品的机遇的标准•市场规模（年/单位*平均价格）•市场增长率（每年百分比）•竞争激烈程度（竞争者数量和实力）•公司对市场的现有了解的深度•公司对市场的现有认识的深度•与公司其他产品的匹配•与公司能力的匹配•专业、商业秘密或其他竞争障碍的潜在压力•公司中“拳头产品”（productchampin)的存在平衡组合步骤三：分配资源和安排时间资源分配确定项目的时间和顺序（有时称为“管道管理”，pipelinemanagement)必须考虑的因素如下：产品上市时间技术储备市场预备竞争步骤四：完成项目前期规划任务书对产品的简短描述关键商业目标产品的目标市场指导开发工作的假设条件和约束相关利益者假定条件和约束人员安排和其他项目前期规划活动产品规划是否支持了公司的竞争性策略？步骤五：对结果和过程进行反思产品规划是否针对了公司面临的最重要的当前机遇？分配给产品开发的所有资源是否足以贯彻公司的竞争策略？核心团队是否接受了最终任务书的挑战？任务书的各部分是否协调？如何改进产品规划过程？确认客户需求直接控制产品细节的人必须和客户沟通，并体验产品的使用环境。本章提供了综合确定客户需求的方法。步骤一：从客户处收集原始数据常用方法•访谈•焦点小组（focusgroup)•观察使用中的产品与客户交流的技巧•顺其自然•使用视觉激励和道具•抑制有关产品技术的先入为主的假设•让客户阐述产品和（或）与产品相关的典型任务•对出乎意料的事情和对潜在需求的表达要敏感•注意非语言信息您什么时候使用这种产品？为什么？请表演一下使用该产品时的典型情况您不喜欢现有产品的什么地方？您喜欢现有产品的什么地方？购买产品时，您考虑哪些问题？您希望对产品进行哪些改进？步骤二：把原始数据翻译成客户需求指导原则客户陈述需求陈述-正确需求陈述-错误翻译成“做什么”，而不是“如何做”你们为什么不在电池触点周围布置保护性屏蔽呢？螺丝刀电池受到保护，防止意外短路螺丝刀电池触点用塑料滑门覆盖明确性我总是失手跌落我的螺丝刀螺丝刀在重复跌落后正常工作螺丝刀很粗壮用肯定句，不用否定句如果下雨也没关系，星期六我也要在室外工作螺丝刀在雨中能正常工作螺丝刀不受雨水影响描述产品的属性我愿意从点烟器向电池充电螺丝刀电池可以通过汽车点烟器进行充电汽车点烟适配器可以对螺丝刀电池进行充电避免“必须”和“应该”我最讨厌的就是不知道我的无绳工具的电池里还有多少电螺丝刀提供电池能量水平指示螺丝刀应该提供电池能量水平指示步骤三：把需求组织成等级在单独的卡片上或便签纸上打印或写出每一条需求陈述删除冗余陈述根据卡片表达的需求的相似性对其归类为每个卡片组选择一个标签考虑创造一个包含2-5个卡片组的“超级组”回顾并编辑组织好的需求陈述依靠团队成员与客户接触的经历所达成的共识将重要性评估建立在进一步的客户调查上AB步骤四：建立需求的相对重要性两条基本途径是否与目标市场上所有重要客户进行了交流？步骤五：对结果和过程进行反思是否有能力超越与现有产品相关的需求从而捕捉目标客户潜在需求？是否存在应该继续跟踪访谈或调查的领域？哪些是我们现在知道而开始不知道的需求？组织中是否还有任何人需要进一步深入理解客户需求？在将来的活动中，应该怎样改进过程？产品指标如何将相对主观的客户需求转化为后续开发工作的精确目标？本章提供了建立产品指标的方法。什么是指标产品指标（productionspecifications):产品必须达到的性能的精确描述，是多个指标（度量和数值）的集合。何时建立指标在选择产品概念后，必须对目标指标进行提炼。开发团队重新审视这些指标，同时评估实际的技术约束和期望的生产成本。建立目标指标（初步指标）包含步骤准备度量列表•度量应该是完整的。度量值应该与满足客户需求完美联系在一起。•度量应该是关联变量，不能是独立变量。•度量应该实用。•一些需求很难转化为可以量化的度量。•度量应包括在市场中进行比较的、广泛使用的标准规范收集竞争性标杆信息设置理想值和最低可接受值对结果和过程进行反思收集竞争性标杆信息（见案例“基于度量的竞争性标杆比较图）设置理想值(idealvalue)和最低可接受值(marginallyacceptablevalue)理想值：团队所能期望的最好结果最低可接受值：能使产品勉强商业存活的值表达度量值的方法：•至少X•最多X•在X和Y之间•精确为X•一组离散的值（例如耳机直径可以是1.000in、1.125in或•1.250in)对结果和过程进行反思团队的成员是在博弈吗？开发团队是否应考虑开发多个产品以便更好的匹配多个市场分块的特殊需求？是否遗漏了任何指标？这些指标是否反映了决定商业成功的那些特性？设定最终指标建立该产品的各种技术模型产品的技术模型是针对特定的一组设计决策来预测其度量的值的一种工具。“模型”既表示产品的解析近似，也表示产品的物理近似。模型的输入量是与产品概念相关的独立的设计变量，输出量是度量的值。步骤建立该产品的成本模型这一步骤的目标是确保产品能以“目标成本”生产出来。目标成本是“公司及其销售商能够获取足够的利润，同时又能以具有竞争力的价格向最终客户提供产品”的制造成本。列出材料明细（包括所有零件列表）并估计每个零件的购买或制造价格预估装配和其他制造成本对指标进行提炼，必要时进行权衡折中支持这种决策的一个重要工具是“竞争分布图”。适当地“顺延”（flowdown)这些指标要确保子系统的指标确实反映了整体产品的指标。即如果子系统达到了指标，那么整个产品也将达到指标。确保不同子系统的指标的难度相同。对结果和过程进行反思该产品会是赢家吗？在技术模型和成本模型中存在多大不确定性？开发团队所选的概念能最好地适合目标市场吗？公司是否应该启动正式的开发工作，对产品性能的某些方面建立更好的技术模型以备将来使用？概念生成哪些现有的解决概念能成功适合应用要求？哪些新概念可以满足已建立的需求和指标？哪