产品设计与开发流程.ppt

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 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 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 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 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 不透明 防水透气 抗撕裂 产品开发组织 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 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 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 步骤五 对结果和过程进行反思 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 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 A B 步骤四 建立需求的相对重要性 两条基本途径 步骤五 对结果和过程进行反思 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 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 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 哪些方法可以用来促进概念生成过程 概念生成的活动 产品概念是对产品的技术 工作原理和形式的近似描述 是对产品如何满足客户需求的简洁描述 概念通常表达为一幅草图或一个粗略的三维模型 并常伴有简洁的文字描述 概念生成过程从一组客户需求和目标指标开始 最终产生一组开发团队要从中做出选择的多个产品概念 降低昂贵问题的可能性的结构化途径在概念生成阶段 开发团队表现的普遍的机能紊乱包括 只考虑一两个通常是由团队中最自信的成员提出的选项没有仔细考虑其他公司在相关产品和非相关产品中所采用的概念的优点过程只涉及一两个人 导致小组其他成员缺乏信心和认同有希望的局部解决方案不能有效结合没有考虑解决方案的整个范围 1 理清问题理解问题分解集中考虑关键性子问题 2 外部搜寻领先用户专家专利文献标杆比较 3 内部搜寻个人小组 4 系统探索分类树组合表 5 对解决方案和过程的反思构造性反馈 概念生成的5步骤 步骤1 理清问题 把复杂问题分解成简单的子问题 问题分解 分解方案功能分解使子团队启动工作的有效技巧对一种现有产品创建一张功能图基于团队已经生成的任意产品概念 或基于一种已知的功能技术 创建其功能图 应保证功能图被一般化成合适的抽象程度 跟随某条流动 例如材料流 并确定需要什么操作 通过考虑其他流动与这条初始流动的关系 就可以推断出其他流动的细节 按用户操作顺序分解按关键的客户需求分解将初始努力集中在关键子问题上 步骤2 外部搜寻 领先用户调查领先用户 在市场主体之前数月或数年就体验了需求 并且本质上一定会从产品创新中受益的客户 专家咨询专利检索检索出版文献见证性标杆比较 步骤3 内部搜寻 内部搜寻 是利用个人和团队的知识和创造性来产生解决概念的过程 这个过程可以由相互隔绝的个体单独执行 也可以由一起的工作小组执行 原则暂缓评判产生大量想法欢迎似乎不可行的想法使用图形媒介和物理媒介举行个人会议和小组会议都有作用 生成解决概念的提示进行类比希望和提问使用相关的激励使用不相关的激励设置定量指标使用画廊方法 同时展现大量的概念以供讨论 步骤4 系统检索 概念分类树 conceptclassificationtree 概念组合表 conceptcombinationtable 管理探索过程 功能 确认解决问题的独立途径 删减没有前途的树枝 找出被不恰当强调的某些树枝 为某个特定树枝修正问题分解过程 步骤5 对结果和过程进行反思 概念选择 开发团队面临为进一步设计 修正和生产选择最好的概念的问题 本章重点阐述了概念选择的方法 概念选择 conceptselection 是一个依据客户需求和其他标准评估概念的过程 以便比较各概念的相对优点和缺点 从而选出一个或多个概念进行进一步的调查 测试或开发 所有团队都将使用某些概念选择方法 外部决定 产品支持者 直觉 多数表决 辩论 原型和测试 决策矩阵 相关单位建造每个概念的模型并进行测试 然后根据测试数据做出选择 概念选择的两个阶段 1 概念粗筛 2 概念评分 Conceptscreening Conceptscoring 57 可编辑 概念粗筛 准备选择矩阵选择一种适合与当前问题的物理媒介将各种输入 概念和标准 填入矩阵中选择标准列在矩阵左侧 这些标准的选择依据是 团队已经确认的客户需求及本企业的需求经过仔细考虑后 团队选择一个概念作为 标杆 或称 参照概念 其他概念的评价都以它为参照 概念评价概念排序组合和改进概念选择一个或多个概念对结果或过程进行反思 概念评分 准备选择矩阵概念评价概念排序在填入了所有概念的评分之后 加权评分可以用原始评分乘以标准的权重计算出来 每个概念的总分是各加权评分的和 组合和改进概念选择一个或多个概念对结果和过程进行反思 概念测试 概念测试与概念选择紧密相关 二者都致力于缩小要考虑的概念的范围 本章重点阐述了测试产品概念的方法 概念测试中的主要问题 3 大约可能售出多少套产品 1 应该继续开发哪个备选概念 4 开发工作应该继续吗 2 如何改进概念以更好的满足客户需求 步骤1 定义概念测试的目的 步骤2 选择调查人群 导致较大或较小样本量的因素 邮寄信件 电话 面对面交流 步骤3 选择调查形式 因特网 电子邮件 某种形式的刺激 现金或礼物 可以提高回信率 建议只用于从参加中可以得到益处的回答者 或者用于团队已经与之建立了积极联系的目标人群 传达方式 步骤4 概念传达 文字描述 草图 照片和渲染图 情节展板 录像 工作原型 外观模型 交互式多媒体 仿真 表达包含产品的时间序列场景的一系列图像 结合了录像的视觉丰富性和仿真的交互性 调查形式与概念传达方式相匹配 传达产品概念的不同方式的不同调查形式的适用性 最常用的购买意向刻度具有5种反映类型肯定会买可能会买也许买也许不买可能不买肯定不买 步骤5 测量客户反映 Q 一个时期内产品预期销售数量N 同期内预期实施购买活动的潜在客户的数量 对于稳定的现有产品种类 如自行车 N是这一时期内对现有产品的预期购买量 A 这些潜在客户或潜在购买的一个分数 通常表达为百分比 即产品可以买到并且客户知道有这种产品的比例 在可购性和知晓性为分离的独立因素的情况中 它们相乘就得到A P 产品可购并且客户知晓时 产品被购买的概率 可以被估为 步骤6 结果解释 概念测试调查中表示 肯定会买 的被调查者的比例 表示 可能会购买 的被调查者的比例 基于公司过去的相似产品的经验而建立的交正常量 0 10 0 50 基于公司过去的相似产品的经验而建立的交正常量 0 0 25 引起实际购买情况与调查中所表达的购买意向发生差异的因素口述的重要性概念描述的逼真度定价促销水平 步骤7 对结果和过程进行反思 产品体系 本章重点阐述了建立产品体系的方法 产品的 体系 就是把产品的各个功能元素组织成实体组块的方案 以及各组块之间相互接口的方案 产品体系最重要的特征是其模块化特性 模块化体系具有以下特点 各组块之间只实现以个或少量的功能元素组块之间的交互作用定义明确 且这种交互作用对产品的首要功能通常是非常基础的 什么是产品体系 模块化类型 各组块之间的接口各不相同 因此产品中的不同组块不能互换 汽车收音机 有一个通用的总线 其他组块用相同的接口与总线连接 个人计算机的扩展卡 所有接口都相同 但没有一个所有其他组块都与之相连的公共元素 装配是通过将组块以相同的接口互相连接而完成 组合沙发 槽型模块体系 总线型模块体系 组合型模块体系 产品变化促使企业改变产品的原因升级附件改装磨损消耗使用灵活性重复利用 产品体系的内涵 产品多样性部件标准化产品性能可制造性产品开发管理 4步骤 3 建立粗略的几何模型 1 创建产品示意图 4 确定基本的和次要的交互关系 2 集束示意图的元素 建立体系 将产品分化延迟到供应链末端称为 延迟分化 两条设计原则是延迟的必要条件产品的分化元素必须集中在一个或少数几个组块中产品和生产工艺必须设计成在靠近供应链末端才为产品安装分化组块 延迟分化 分化性规划 共同性规划 A B 平台规划 两种权衡规划产品平台差异性与通用性的信息系统 处理共同性和分化性之间的权衡原则平台规划决策应参考成本和收入的量化估计迭代重复是有益的产品体系决定了分化性和共同性之间权衡的本质 定义二级系统建立组块的体系建立详细的接口指标 相关的系统级设计事项 工业设计 本章重点阐述了工业设计 ID 及ID过程如何与其他产品开发活动协同进行 为用户和制造商的相互利益而建立和开发 可以优化产品和系统的功能 价值和外观的 概念和指标的专业化服务 实际上 工业设计师把他们的注意力集中在产品的形态和用户界面上 什么是工业设计 用途 产品的人机界面应该是安全 容易使用和直观的 每个特征都应该具有把功能传达给用户的形状 外观 使用形态 线性 比例和色彩把产品整合成一个令人愉悦的整体 低成本 形态和特征对工装和生产成本具有很大影响 所以团队必须综合考虑这些因素 传达 产品设计应该通过产品的视觉质量传达公司的设计哲学和任务 容易维护 产品必须被设计成能传达如何它们进行维护或修理 新产品开发时工业设计师可以帮助团队达到的5个关键目标 工业设计的费用 评估工业设计的重要性 手持式医疗设备 工业设计费用占产品开发预算的百分比 工业设计的总费用 千美元 人机工程需求 美学需求 ID服务成本 服务量取决于设计师数量 项目持续时间和所需要的模型数量 外加材料成本和相关花费 实现ID创作的产品细节时的费用 表面处理 时尚的形态 丰富的色彩以及许多其他细节 都将提高工装成本和 或 生产成本 与交货期延长相关的代价 将导致产品投放市场的延迟及可能付出经济代价 工业设计成本 直接成本 制造成本 时间成本 工业设计的影响 有效使用ID建立视觉资产 并将企业形象贯穿于产品系列的公司 苹果公司 B O Motorola 工业设计对企业形象的建立影响 调研客户需求 形成概念 进一步提炼并选择最终概念 渲染图 硬模型 初步提炼 草图 软模型 形成控制图 功能 特征 尺寸 色彩 表面处理及关键尺寸 与工程 制造和销售的协调 工业设计步骤 常见产品分类技术驱动型产品 工程或技术要求将很大程度支配开发活动 ID的角色仅限于对核心技术进行包装 用户驱动型产品 ID考虑比技术要求更重要 开发团队需将注意力集中在产品的用户方面 工业设计过程管理 技术驱动型产品 用户驱动型产品 用户界面的质量情感吸引力维护和修理产品的能力资源的合理使用产品个性 评价工业设计的质量 面向制造的设计 本章重点阐述了面向制造的设计的方法 DFM方法估计制造成本降低部件成本降低装配成本降低辅助性生产成本考虑DFM对其他因素的影响 DFM方法图示 专利和知识产权 本章对知识产权进行了解释 并提供了关于准备发明披露或临时专利申请的特别指导 专利 商标 商业秘密 版权 用于贸易或商业业务 使其拥有者具有竞争优势 可以被保密的信息 政府向发明人赠与的暂时独占权 以排除他人使用该发明 政府向商标拥有人授予的 与一类产品或服务相关的特定名称或标志的排他性使