产品设计与开发

序

前言

致谢

第1章引论

成功产品的开发特点

谁设计和开发产品？

产品开发的时间和成本

产品开发的挑战

本书的结构

结构化方法

工业实例

组织现实

本书路线图

参考文献

练习题

思考题

第2章开发流程和组织

产品开发流程

概念开发：首末流程

适用于一般产品的开发流程

技术推动型产品

基于技术平台的产品

批量加工型产品

用户订购型产品

高风险产品

速成产品

复杂系统

产品开发流程

泰科（Tyco）产品开发流程

产品开发组织

组织形成于开发团队成员的联系

组织关系可能形成于开发团队成员的

工作职责和项目计划

组织结构的选择

分布式产品开发团队

泰科产品开发组织

小结

参考文献

练习题

思考题

第3章机遇识别

什么是机遇？

机遇类型

机遇识别的优选结构

有效的机遇优选方法

机遇识别过程

步骤1：建立一个章程

步骤2：创造和发现多种机遇

创造机遇的技术

步骤3：筛选机遇

步骤4：发展有前景的机遇

步骤5：挑选优等机遇

步骤6：对结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

第4章产品规划

产品规划过程

产品开发计划的四种类型

产品规划过程

步骤1：识别机遇

步骤2：项目评价及优先级排序

竞争策略

市场细分

技术发展轨迹

产品平台规划

评估新产品机遇

平衡投资结构

目录目录步骤3：资源分配和时间计划

资源分配

时间计划

产品规划

步骤4：完成项目的前期工作计划

任务描述

设想和约束条件

员工和其他的项目前期工作

步骤5：对结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

第5章客户需求识别

步骤1：从客户获取原始数据

选择客户

获取客户需求数据的艺术

记录与客户的交流

步骤2:根据客户需求解读原始数据

步骤3：对客户需求分出等级

步骤4：建立需求的相对重要度

步骤5：对结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

第6章产品规格说明

什么是产品规格说明？

何时建立产品规格说明？

建立目标规格说明

步骤1：准备度量指标的列表

步骤2：收集竞争性的基准信息

步骤3：建立理想和可能接受的目标

价值

步骤4: 对结果和流程做出反应

确定最终规格

步骤1：建立产品的技术模型

步骤2：构建产品成本模型

步骤3：完善产品规格，在必要之处做

权衡

步骤4： 适当地确定产品子系统规格

步骤5：对结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

附录目标成本

第7章概念生成

概念生成活动

结构化方法减少成本问题的可能性

五步概念生成法

步骤1：简述问题

将一个复杂问题分解为简单的子问题

将重点的初始工作专注于关键的子问题

步骤2：外部研究

用户咨询

专家咨询

专利查询

文献检索

相关产品分析比较

步骤3：内部研究

个人和团队的讨论是有价值的

生成解决方案的暗示

步骤4：系统开发

概念分类树

概念组合表

管理开发过程

步骤5：对结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

第8章概念选择

概念选择是产品开发过程中的必要环节

所有开发团队均使用的选择概念的方法

结构化方法的优点

方法概述

概念筛选

步骤1：选择矩阵的准备

步骤2：概念评价

步骤3：概念排序

步骤4：概念的组合和改进

步骤5：概念的选择

步骤6：对结果和流程做出反应

概念评分

步骤1：选择矩阵的准备

步骤2：概念评价

步骤3：概念排序

步骤4：概念的组合和改进

步骤5：概念的选择

步骤6：对结果和流程做出反应

注意事项

小结

参考文献

练习题

思考题

附录A概念筛选矩阵实例

附录B概念评分矩阵实例

第9章概念验证

步骤1：确定概念验证的目的

步骤2：选择调查人群

步骤3：选择调查形式

步骤4：概念表达

调查形式与概念表达方法的匹配

概念表达中的问题

步骤5：测定顾客的反应

步骤6：结果分析

步骤7：对结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

附录市场规模估计

第10章产品构造

什么是产品构造？

产品构造的模块类型

什么时候确定产品构造？

产品构造的内涵

产品演变

产品种类

组件标准化

产品性能

产品可加工性

产品开发管理

建立产品构造

步骤1：构建产品原理图

步骤2：原理图中元素的集成

步骤3：建立初始的几何布局

步骤4：识别基本的和偶然的模块间

结合点

产品延迟差异化

平台规划

产品差异化规划

产品共性规划

产品共性与差异化平衡

相关的系统级设计问题

定义二次系统

建立产品模块的结构

建立详细的界面连接规格

小结

参考文献

练习题

思考题

第11章工业设计

什么是工业设计？

工业设计的需求评价

工业设计的支出

工业设计对产品开发的重要性

人机工程需求

审美需求

工业设计的影响

工业设计值得投资吗？

工业设计如何树立企业形象？

工业设计过程

1客户需求调查

2概念化

3初步细化

4进一步细化和最终概念选择

5控制图样或模型

6工程、制造与供应商之间的协调

在工业设计过程中计算机的作用

工业设计过程的管理

工业设计参与的时段

工业设计的质量评估

1用户接口的质量

2感性诉求

3维护和修理产品的能力

4资源的合理使用

5产品差异化

小结

参考文献

练习题

思考题

第12章环境设计

什么是环境设计？

两种寿命周期

环境影响

环境设计的历史

赫尔曼米勒（Herman Miller）的环境设计

方法

环境设计过程

步骤1：建立环境设计的步骤：驱动、目标和

团队

确定环境设计的内外驱动

建立环境设计的目标

成立环境设计团队

步骤2：分析潜在的环境影响

步骤3：选择环境设计的指导方针

步骤4：将环境设计的指导方针应用于最初

的产品设计

步骤5：评估环境影响

环境影响与环境设计目标的比较

步骤6：细化产品设计以减少或消除环境

影响

步骤7：对环境设计结果和流程做出反应

小结

参考文献

练习题

思考题

附录环境设计指导方针

第13章制造设计

制造设计的定义

制造设计需要跨职能团队

制造设计贯穿于整个开发过程

制造设计过程的概述

步骤1：制造成本估计

运输成本

固定成本与可变成本

材料费用

标准组件成本估算

定制零件成本估算

组装成本估算

间接成本估算

步骤2：减少零件成本

了解工艺约束和成本动因

重新设计零件以取消部分工艺步骤

为部分加工工艺选择合适的成本比例

零件与工序的标准化

“黑匣”零件的采购策略

步骤3：减少装配成本

评分法

零件组合

最大限度地简化装配

考虑用户的自行装配

步骤4：减少直接费用

使系统复杂性最小化

错误预防

步骤5：考虑制造设计决策对其他因素的

影响

制造设计对开发时间的影响

制造设计对开发成本的影响

制造设计对产品质量的影响

制造设计对外部因素的影响

成果

小结

参考文献

练习题

思考题

附录A材料成本

附录B零件制造成本

附录C组装成本

附录D成本结构

第14章原型化

原型的概念

原型的分类

原型有什么作用？

原型化原理

虚拟样机一般比实体原型样机更为柔性

检测不可预见现象需要实体原型样机

原型可减少高成本的重复风险

原型可加速其他研发步骤

原型可重建任务的相关性

原型化技术

计算机辅助3D建模与分析

快速原型制造

原型计划

步骤1：确定原型的目的

步骤2：建立原型的近似水平

步骤3：制订试验计划大纲

步骤4：制订采购、建造和测试计划

制订里程碑式原型计划

小结

参考文献

练习题

思考题

第15章稳健设计

什么是稳健设计?

试验设计

稳健设计过程

步骤1：确定控制因素、噪声因素和性能

度量

步骤2：构造目标函数

步骤3：规划试验计划

试验设计

测试噪声因素

步骤4：开始试验

步骤5：进行分析

求解目标函数

以均值分析法计算各因素的影响

步骤6：选择与确定因素设定值

步骤7：分析与重复

注意事项

小结

参考文献

练习题

思考题

附录正交阵列

第16章专利与知识产权

什么是知识产权？

专利概述

实用专利

信息公开的准备

步骤1：制订策略和计划

专利申请的时效性

申请的类型

申请的范围

步骤2：研究先前专利

步骤3：概述权利要求

步骤4：撰写发明描述

专利申请中的图例

撰写详细说明

保护性信息公开

步骤5：精炼权利要求

撰写权利要求

撰写权利要求的指导

步骤6：进行申请

步骤7：对结果和过程进行反思

小结

参考文献

练习题

思考题

附录A商标

附录B对个体发明人的忠告

第17章产品开发项目的经济分析

经济分析要素

定量分析

定性分析

何时进行经济分析？

经济分析流程

步骤1：建立基本财务模型

估计未来现金流发生的时间及数量

计算资金流的净现值

基础财务模型决定能与否的决策和主要的

投资决策

步骤2：敏感性分析

开发成本举例

开发周期举例

步骤3：用敏感性分析来理解项目的权衡

取舍

六个潜在的相互作用

取舍规则

定量分析的局限

步骤4：考虑定性因素对项目成功的影响

项目与公司、市场以及宏观环境的相互

作用

进行定性分析

小结

参考文献

练习题

思考题

附录A资金的时间价值和净现值技术

附录B基于净现值技术的不确定资金流的

建模方法

第18章产品开发项目管理

理解和描述任务

串行、并行和耦合任务

设计结构矩阵

甘特图

项目评审技术图（PERT图）

关键路径

基本项目计划

合同书

项目任务清单

团队人员和组织

项目进度表

项目预算

项目风险领域

基本计划的调整

加速项目进程

项目执行

协调机制

评价项目状态

校正措施

完成项目后的评估

小结

参考文献

练习题

思考题

附录设计结构矩阵举例

索引

PrefacePrefaceAcknowledgmentsAcknowledgmentsⅩⅦⅩⅧContentsContentsⅩⅨⅩⅩⅩⅪⅩⅫⅩⅩⅢⅩⅩⅣ123566777810101011121618182020202121212223252525282830303132323334343637393940404647474950505151535455565757585859606163646466666667686969707072727376787980818386878888899091929394959999103103105106108109111111112113113114117118119119120121123124124125125126127127128129130132134137139140141142142143144145148149150150151152152152153154154155156156156157157159159160161162163165167167168169173173175175178179179180180181183184186187187187188189189190191191192193195196197200200201202202203203204204205206206207209211211211212213213213216217217217218218220220220221222224224224224226226226227228228229231232233234234235236236237237239240242243244244245247247248249250253255255255256256259259260261261262263264264265265266267268268268269270270271271272272272273273273275276277278279280286287289291291294297297297298300301301301302303303304304304305306307308308311312314315315316317317319321321321322323323324324325326326327331332333334334336336337338338339340341341342343343346346348348349349349350350353354354354355356356356358359359360361363