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第1章 概论 1

1.1 成功的产品开发的特点 2

1.2 谁来设计和开发产品 3

1.3 产品开发的周期和成本 4

1.4 产品开发的挑战 5

1.5 本书思路 6

1.5.1 结构化方法 6

1.5.2 工业实例 6

1.5.3 组织表现 7

1.5.4 本书路线图 7

参考文献 9

练习 9

思考题 9

第2章 开发流程和组织 10

2.1 产品开发流程 11

2.2 概念开发：前端过程 14

2.3 采用基本的产品开发流程 16

2.3.1 技术推动型产品 17

2.3.2 平台型产品 18

2.3.3 流程密集型产品 18

2.3.4 定制型产品 18

2.3.5 高风险产品 19

2.3.6 快速构建产品 19

2.3.7 复杂系统 19

2.4 产品开发流程图 20

2.5 Tyco公司产品开发流程 21

2.6 产品开发组织 24

2.6.1 通过建立个人之间的联系形成组织 24

2.6.2 依据职能和项目之间的联系形成组织 24

2.6.3 选择组织结构 26

2.6.4 分散的产品开发团队 27

2.7 Tyco公司产品开发组织 28

2.8 小结 28

参考文献 29

练习 30

思考题 31

第3章 机会识别 32

3.1 什么是机会 33

3.2 机会识别的评比结构 35

3.3 机会识别过程 37

3.4 步骤1：确立章程 37

3.5 步骤2：挖掘并探索大量机会方案 38

3.6 步骤3：筛选机会方案 43

3.7 步骤4：开发有前景的机会方案 44

3.8 步骤5：选出最佳机会方案 45

3.9 步骤6：对结果和过程进行反思 46

3.10 小结 47

参考文献 47

练习 48

思考题 48

第4章 产品规划 49

4.1 产品规划流程 50

4.1.1 产品开发项目的四种类型 51

4.1.2 流程 52

4.2 步骤1：确认市场机会 53

4.3 步骤2：项目评价和优先级排序 53

4.3.1 竞争策略 53

4.3.2 市场细分 54

4.3.3 技术曲线 54

4.3.4 产品平台规划 55

4.3.5 评价全新产品的机会 56

4.3.6 权衡项目组合 58

4.4 步骤3：资源分配和时间安排 59

4.4.1 资源分配 59

4.4.2 项目时间安排 60

4.4.3 产品规划 61

4.5 步骤4：完成项目前期规划 61

4.5.1 任务书 62

4.5.2 假定条件和限制 62

4.5.3 人员配备和其他项目前期规划活动 63

4.6 步骤5：对结果和过程进行反思 64

4.7 小结 64

参考文献 65

练习 67

思考题 67

第5章 识别顾客需求 68

5.1 步骤1：从顾客那里收集原始数据 71

5.1.1 选择顾客 73

5.1.2 清晰表达顾客需求的艺术 74

5.1.3 归档整理与顾客互动 75

5.2 步骤2：从顾客需求角度理解原始数据 77

5.3 步骤3：组织需求的层级 78

5.4 步骤4：建立需求的相对重要性 81

5.5 步骤5：对结果和过程进行反思 82

5.6 小结 82

参考文献 83

练习 84

思考题 85

第6章 产品规格 86

6.1 何为规格 87

6.2 何时建立规格 88

6.3 建立目标规格 89

6.3.1 步骤1：准备度量指标清单 90

6.3.2 步骤2：收集竞争性标杆信息 94

6.3.3 步骤3：为每个度量指标设置理想值和临界可接受值 97

6.3.4 步骤4：对结果和过程进行反思 99

6.4 确定最终规格 99

6.4.1 步骤1：开发产品的技术模型 100

6.4.2 步骤2：开发产品的成本模型 101

6.4.3 步骤3：修正规格，必要时进行权衡分析 103

6.4.4 步骤4：确立合理的规格 105

6.4.5 步骤5：对结果和过程进行反思 106

6.5 小结 106

参考文献 107

练习 108

思考题 108

附录：设定目标成本 109

第7章 概念生成 111

7.1 概念生成的活动 112

7.1.1 采用结构化方法避免出现代价过高的问题 113

7.1.2 五步法 113

7.2 步骤1：厘清问题 114

7.2.1 把一个复杂问题分解成几个简单子问题 115

7.2.2 在最初阶段将精力集中于关键子问题 117

7.3 步骤2：外部搜索 117

7.3.1 领先用户调查 118

7.3.2 专家咨询 118

7.3.3 专利检索 118

7.3.4 文献检索 119

7.3.5 将相关产品设为基准 120

7.4 步骤3：内部搜索 120

7.4.1 举行个人会议和团队会议至关重要 121

7.4.2 生成解决方案概念的线索 122

7.5 步骤4：系统搜索 124

7.5.1 概念分类树 124

7.5.2 概念组合表 125

7.5.3 管理探索过程 128

7.6 步骤5：对结果和过程进行反思 129

7.7 小结 129

参考文献 130

练习 132

思考题 132

第8章 概念选择 133

8.1 概念选择是产品开发过程的重要部分 134

8.2 概念选择方法 137

8.3 结构化方法的优点 138

8.4 方法概述 138

8.5 概念筛选 139

8.5.1 步骤1：准备选择矩阵 139

8.5.2 步骤2：对概念评级 141

8.5.3 步骤3：对概念排序 141

8.5.4 步骤4：对概念进行整合和改进 142

8.5.5 步骤5：选择一个或多个概念 143

8.5.6 步骤6：对结果和过程进行反思 143

8.6 概念评分 143

8.6.1 步骤1：准备选择矩阵 144

8.6.2 步骤2：对概念评级 145

8.6.3 步骤3：对概念排序 145

8.6.4 步骤4：对概念进行整合和改进 146

8.6.5 步骤5：选择一个或多个概念 146

8.6.6 步骤6：对结果和过程进行反思 146

8.7 附加说明 147

8.8 小结 148

参考文献 149

练习 150

思考题 150

附录A：概念筛选矩阵示例 151

附录B：概念评分矩阵示例 152

第9章 概念测试 154

9.1 步骤1：确定概念测试的目的 156

9.2 步骤2：选择调查人群 156

9.3 步骤3：选择调查方式 157

9.4 步骤4：沟通概念 159

9.4.1 调查模式与概念表达的方式要匹配 161

9.4.2 概念表达中的问题 162

9.5 步骤5：测度顾客反应 162

9.6 步骤6：解释结果 164

9.7 步骤7：对结果和过程进行反思 166

9.8 小结 167

参考文献 168

练习 168

思考题 169

附录：估计市场规模 169

第10章 产品架构 171

10.1 什么是产品架构 172

10.1.1 模块化的类型 174

10.1.2 何时确定产品架构 175

10.2 产品架构的内涵 175

10.2.1 产品改进 175

10.2.2 产品多样化 176

10.2.3 零部件标准化 176

10.2.4 产品性能 177

10.2.5 可制造性 177

10.2.6 产品开发管理 177

10.3 建立产品架构 178

10.3.1 步骤1：创建产品示意图 178

10.3.2 步骤2：对示意图中的元素进行聚类 180

10.3.3 步骤3：设计简略的几何结构 181

10.3.4 步骤4：确定基本的和附属的相互作用关系 182

10.4 延迟差异化 183

10.5 平台规划 185

10.5.1 差异性设计 186

10.5.2 共同性设计 186

10.5.3 差异性和共同性之间的权衡 187

10.6 系统设计的相关问题 188

10.6.1 确立子系统 188

10.6.2 确立组件架构 188

10.6.3 确立详细的界面规格 188

10.7 小结 189

参考文献 190

练习 191

思考题 191

第11章 工业设计 192

11.1 什么是工业设计 194

11.2 对工业设计必要性的评估 196

11.2.1 工业设计所需费用 196

11.2.2 工业设计对产品有多重要 197

11.3 工业设计的影响 199

11.3.1 工业设计值得投资吗 199

11.3.2 工业设计是如何树立企业形象的 201

11.4 工业设计流程 202

11.4.1 调查顾客需求 202

11.4.2 概念化 203

11.4.3 初步细化 203

11.4.4 进一步细化及确定最终概念 204

11.4.5 完成控制图纸或模型 205

11.4.6 与工程师、制造商以及外部供应商合作 205

11.4.7 计算机工具对工业设计的影响 205

11.5 工业设计流程的管理 206

11.6 评估工业设计的质量 208

11.6.1 用户界面的质量 208

11.6.2 感染力 209

11.6.3 产品的维护与维修 210

11.6.4 资源的合理利用 210

11.6.5 产品的差异性 211

11.7 小结 211

参考文献 211

练习 213

思考题 214

第12章 面向环境的设计 215

12.1 什么是面向环境的设计 217

12.1.1 两种生命周期 217

12.1.2 环境影响 219

12.1.3 面向环境设计的历史 219

12.1.4 Herman Miller公司的面向环境设计之旅 220

12.2 面向环境设计流程 221

12.3 步骤1：设置DFE日程——驱动因素、目标和团队 221

12.3.1 识别DFE的内部和外部驱动因素 221

12.3.2 设置DFE目标 223

12.3.3 组建DFE团队 224

12.4 步骤2：识别潜在环境影响 224

12.5 步骤3：选择DFE指导方针 226

12.6 步骤4：将DFE指导方针应用于产品初步设计中 227

12.7 步骤5：评估环境影响 229

12.8 步骤6：完善产品设计以减少或消除环境影响 229

12.9 步骤7：对DFE流程和结果进行反思 230

12.10 小结 231

参考文献 232

练习 233

思考题 233

附录：面向环境设计的指导方针 234

第13章 面向制造的设计 238

13.1 面向制造的设计的定义 239

13.1.1 DFM需要跨职能的团队 240

13.1.2 DFM贯穿产品开发全过程 240

13.1.3 DFM流程概述 240

13.2 步骤1：估算制造成本 241

13.2.1 运输成本 242

13.2.2 固定成本与可变成本 243

13.2.3 物料清单 243

13.2.4 估算标准件的成本 244

13.2.5 估算定制件的成本 245

13.2.6 估算装配成本 246

13.2.7 估算间接成本 247

13.3 步骤2：降低零部件成本 248

13.3.1 了解工艺制约和成本驱动因子 248

13.3.2 重新设计零部件以减少工序 248

13.3.3 选择合适的零部件加工经济规模 249

13.3.4 零部件和工艺的标准化 250

13.3.5 “黑箱”零部件采购 251

13.4 步骤3：降低装配成本 251

13.4.1 打分 251

13.4.2 集成零部件 252

13.4.3 最大限度地简化装配 252

13.4.4 考虑客户自行装配 253

13.5 步骤4：减少生产支持成本 253

13.5.1 降低系统复杂性 253

13.5.2 差错预防 254

13.6 步骤5：DFM决策对其他因素的影响 255

13.6.1 DFM对开发时间的影响 255

13.6.2 DFM对开发成本的影响 255

13.6.3 DFM对产品质量的影响 255

13.6.4 DFM对外部因素的影响 255

13.7 成果 256

13.8 小结 257

参考文献 258

练习 260

思考题 260

附录A：材料成本 261

附录B：零部件制造成本 262

附录C：装配成本 267

附录D：成本结构 268

第14章 原型化 269

14.1 原型简介 270

14.1.1 原型分类 270

14.1.2 原型有什么作用 272

14.2 原型化原理 274

14.2.1 解析化原型一般比实体化原型更具灵活性 275

14.2.2 检测不可预见现象需要采用实体化原型 275

14.2.3 原型可以降低昂贵的迭代风险 275

14.2.4 原型可加快其他开发步骤 276

14.2.5 原型可重构活动的依赖关系 277

14.3 原型化技术 277

14.3.1 3DCAD建模和分析 277

14.3.2 自由形式制作 278

14.4 制定原型化计划 279

14.4.1 步骤1：界定原型的目的 279

14.4.2 步骤2：建立原型的近似水平 279

14.4.3 步骤3：制定实验计划大纲 280

14.4.4 步骤4：制定采购、建造和测试时间表 280

14.4.5 计划里程碑原型 281

14.5 小结 282

参考文献 282

练习 284

思考题 284

第15章 稳健设计 285

15.1 什么是稳健设计 286

15.1.1 试验设计 288

15.1.2 稳健设计的过程 289

15.2 步骤1：识别控制因素、噪声因素和性能指标 289

15.3 步骤2：构造目标函数 290

15.4 步骤3：开发试验计划 291

15.4.1 试验设计 291

15.4.2 测试噪声因素 294

15.5 步骤4：开展试验 294

15.6 步骤5：进行分析 295

15.6.1 计算目标函数 295

15.6.2 用均值分析法计算因素影响 295

15.7 步骤6：选择并确认因素设定点 296

15.8 步骤7：反思和重复 297

15.9 附加说明 297

15.10 小结 298

参考文献 299

练习 300

思考题 300

附录：正交试验 300

第16章 专利和知识产权 304

16.1 什么是知识产权 305

16.1.1 专利概述 306

16.1.2 实用新型专利 306

16.1.3 准备披露书 308

16.2 步骤1：制定策略和计划 309

16.2.1 专利申请时机 309

16.2.2 专利申请类型 309

16.2.3 专利申请范围 310

16.3 步骤2：研究先前的发明 311

16.4 步骤3：概述权利要求 312

16.5 步骤4：撰写发明描述 313

16.5.1 附图 314

16.5.2 撰写详细描述 314

16.5.3 防御性披露 315

16.6 步骤5：精炼权利要求 315

16.6.1 撰写权利要求 315

16.6.2 编写权利要求的指导原则 318

16.7 步骤6：进行申请 319

16.8 步骤7：对结果和过程进行反思 320

16.9 小结 321

参考文献 321

练习 322

思考题 322

附录A：商标 322

附录B：对个人发明人的建议 323

第17章 产品开发项目的经济分析 324

17.1 经济分析要素 325

17.1.1 定量分析 325

17.1.2 定性分析 326

17.1.3 何时进行经济分析 326

17.1.4 经济分析过程 326

17.2 步骤1：构建基本财务模型 327

17.2.1 估算未来现金流入、流出的时刻和大小 327

17.2.2 计算现金流的净现值 329

17.2.3 基本财务模型能够帮助项目进行Go/No-Go决策及重要的投资决策 331

17.3 步骤2：敏感性分析 331

17.3.1 开发成本案例 331

17.3.2 开发时间案例 333

17.4 步骤3：利用敏感性分析理解项目权衡 336

17.4.1 六个潜在的相互作用 336

17.4.2 权衡标准 337

17.4.3 定量分析的局限 338

17.5 步骤4：考虑定性因素对项目成功的影响 339

17.5.1 项目与公司、市场和宏观环境的相互作用 339

17.5.2 进行定性分析 341

17.6 小结 342

参考文献 343

练习 344

思考题 344

附录A：资金的时间价值和NPV法 344

附录B：不确定现金流的NPV建模 347

第18章 产品开发项目管理 350

18.1 理解并表达活动 351

18.1.1 串行、并行和耦合活动 351

18.1.2 设计结构矩阵 352

18.1.3 甘特图 353

18.1.4 PERT图 354

18.1.5 关键路径法 355

18.2 项目基准计划 355

18.2.1 合同书 356

18.2.2 项目活动清单 357

18.2.3 开发团队人员配备与组织 358

18.2.4 项目进度 359

18.2.5 项目预算 360

18.2.6 项目风险计划 360

18.2.7 修改基准计划 361

18.3 加快项目进程 361

18.4 项目执行 364

18.4.1 协调机制 364

18.4.2 评估项目状态 367

18.4.3 纠偏措施 367

18.5 项目后评估 368

18.6 小结 369

参考文献 370

练习 372

思考题 373

附录：设计结构矩阵示例 373