产品设计与开发（原书第5版）

译者序
前言
致谢
第1章 概论
1.1 成功的产品开发的特点
1.2 谁来设计和开发产品
1.3 产品开发的周期和成本
1.4 产品开发的挑战
1.5 本书思路
1.5.1 结构化方法
1.5.2 工业实例
1.5.3 组织表现
1.5.4 本书路线图
参考文献
练习
思考题

第2章 开发流程和组织
2.1 产品开发流程
2.2 概念开发：前端过程
2.3 采用基本的产品开发流程
2.3.1 技术推动型产品
2.3.2 平台型产品
2.3.3 流程密集型产品
2.3.4 定制型产品
2.3.5 高风险产品
2.3.6 快速构建产品
2.3.7 复杂系统
2.4 产品开发流程图
2.5 Tyco公司产品开发流程
2.6 产品开发组织
2.6.1 通过建立个人之间的联系形成组织
2.6.2 依据职能和项目之间的联系形成组织
2.6.3 选择组织结构
2.6.4 分散的产品开发团队
2.7 Tyco 公司产品开发组织
2.8 小结
参考文献
练习
思考题

第3章 机会识别
3.1 什么是机会
3.2 机会识别的评比结构
3.3 机会识别过程
3.4 步骤1：确立章程
3.5 步骤2：挖掘并探索大量机会方案
3.6 步骤3：筛选机会方案
3.7 步骤4：开发有前景的机会方案
3.8 步骤5：选出最佳机会方案
3.9 步骤6：对结果和过程进行反思
3.1 0 小结
参考文献
练习
思考题

第4章 产品规划
4.1 产品规划流程
4.1.1 产品开发项目的四种类型
4.1.2 流程
4.2 步骤1：确认市场机会
4.3 步骤2：项目评价和优先级排序
4.3.1 竞争策略
4.3.2 市场细分
4.3.3 技术曲线
4.3.4 产品平台规划
4.3.5 评价全新产品的机会
4.3.6 权衡项目组合
4.4 步骤3：资源分配和时间安排
4.4.1 资源分配
4.4.2 项目时间安排
4.4.3 产品规划
4.5 步骤4：完成项目前期规划
4.5.1 任务书
4.5.2 假定条件和限制
4.5.3 人员配备和其他项目前期规划活动
4.6 步骤5：对结果和过程进行反思
4.7 小结
参考文献
练习
思考题

第5章 识别顾客需求
5.1 步骤1：从顾客那里收集原始数据
5.1.1 选择顾客
5.1.2 清晰表达顾客需求的艺术
5.1.3 归档整理与顾客互动
5.2 步骤2： 从顾客需求角度理解原始数据
5.3 步骤3：组织需求的层级
5.4 步骤4：建立需求的相对重要性
5.5 步骤5：对结果和过程进行反思
5.6 小结
参考文献
练习
思考题

第6章 产品规格
6.1 何为规格
6.2 何时建立规格
6.3 建立目标规格
6.3.1 步骤1：准备度量指标清单
6.3.2 步骤2：收集竞争性标杆信息
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
6.3.4 步骤4：对结果和过程进行反思
6.4 确定最终规格
6.4.1 步骤1：开发产品的技术模型
6.4.2 步骤2：开发产品的成本模型
6.4.3 步骤3：修正规格，必要时进行权衡分析
6.4.4 步骤4：确立合理的规格
6.4.5 步骤5：对结果和过程进行反思
6.5 小结
参考文献
练习
思考题
附录：设定目标成本

第7章 概念生成
7.1 概念生成的活动
7.1.1 采用结构化方法避免出现代价过高的问题
7.1.2 五步法
7.2 步骤1：厘清问题
7.2.1 把一个复杂问题分解成几个简单子问题
7.2.2 在最初阶段将精力集中于关键子问题
7.3 步骤2：外部搜索
7.3.1 领先用户调查
7.3.2 专家咨询
7.3.3 专利检索
7.3.4 文献检索
7.3.5 将相关产品设为基准
7.4 步骤3：内部搜索
7.4.1 举行个人会议和团队会议至关重要
7.4.2 生成解决方案概念的线索
7.5 步骤4：系统搜索
7.5.1 概念分类树
7.5.2 概念组合表
7.5.3 管理探索过程
7.6 步骤5：对结果和过程进行反思
7.7 小结
参考文献
练习
思考题

第8章 概念选择
8.1 概念选择是产品开发过程的重要部分
8.2 概念选择方法
8.3 结构化方法的优点
8.4 方法概述
8.5 概念筛选
8.5.1 步骤1：准备选择矩阵
8.5.2 步骤2：对概念评级
8.5.3 步骤3：对概念排序
8.5.4 步骤4：对概念进行整合和改进
8.5.5 步骤5：选择一个或多个概念
8.5.6 步骤6：对结果和过程进行反思
8.6 概念评分
8.6.1 步骤1：准备选择矩阵
8.6.2 步骤2：对概念评级
8.6.3 步骤3：对概念排序
8.6.4 步骤4：对概念进行整合和改进
8.6.5 步骤5：选择一个或多个概念
8.6.6 步骤6：对结果和过程进行反思
8.7 附加说明
8.8 小结
参考文献
练习
思考题
附录A：概念筛选矩阵示例
附录B：概念评分矩阵示例

第9章 概念测试
9.1 步骤1：确定概念测试的目的
9.2 步骤2：选择调查人群
9.3 步骤3：选择调查方式
9.4 步骤4：沟通概念
9.4.1 调查模式与概念表达的方式要匹配
9.4.2 概念表达中的问题
9.5 步骤5：测度顾客反应
9.6 步骤6：解释结果
9.7 步骤7：对结果和过程进行反思
9.8 小结
参考文献
练习
思考题
附录：估计市场规模

第10章 产品架构
10.1 什么是产品架构
10.1.1 模块化的类型
10.1.2 何时确定产品架构
10.2 产品架构的内涵
10.2.1 产品改进
10.2.2 产品多样化
10.2.3 零部件标准化
10.2.4 产品性能
10.2.5 可制造性
10.2.6 产品开发管理
10.3 建立产品架构
10.3.1 步骤1：创建产品示意图
10.3.2 步骤2：对示意图中的元素进行聚类
10.3.3 步骤3：设计简略的几何结构
10.3.4 步骤4：确定基本的和附属的相互作用关系
10.4 延迟差异化
10.5 平台规划
10.5.1 差异性设计
10.5.2 共同性设计
10.5.3 差异性和共同性之间的权衡
10.6 系统设计的相关问题
10.6.1 确立子系统
10.6.2 确立组件架构
10.6.3 确立详细的界面规格
10.7 小结
参考文献
练习
思考题

第11章 工业设计
11.1 什么是工业设计
11.2 对工业设计必要性的评估
11.2.1 工业设计所需费用
11.2.2 工业设计对产品有多重要
11.3 工业设计的影响
11.3.1 工业设计值得投资吗
11.3.2 工业设计是如何树立企业形象的
11.4 工业设计流程
11.4.1 调查顾客需求
11.4.2 概念化
11.4.3 初步细化
11.4.4 进一步细化及确定最终概念
11.4.5 完成控制图纸或模型
11.4.6 与工程师、制造商以及外部供应商合作
11.4.7 计算机工具对工业设计的影响
11.5 工业设计流程的管理
11.6 评估工业设计的质量
11.6.1 用户界面的质量
11.6.2 感染力
11.6.3 产品的维护与维修
11.6.4 资源的合理利用
11.6.5 产品的差异性
11.7 小结
参考文献
练习
思考题

第12章 面向环境的设计
12.1 什么是面向环境的设计
12.1.1 两种生命周期
12.1.2 环境影响
12.1.3 面向环境设计的历史
12.1.4 Herman Miller公司的面向环境设计之旅
12.2 面向环境设计流程
12.3 步骤1：设置DFE日程-驱动因素、目标和团队
12.3.1 识别DFE的内部和外部驱动因素
12.3.2 设置DFE目标
12.3.3 组建DFE团队
12.4 步骤2：识别潜在环境影响
12.5 步骤3：选择DFE指导方针
12.6 步骤4：将DFE指导方针应用于产品初步设计中
12.7 步骤5：评估环境影响
12.8 步骤6：完善产品设计以减少或消除环境影响
12.9 步骤7：对DFE流程和结果进行反思
12.1 0小结
参考文献
练习
思考题
附录：面向环境设计的指导方针

第13章 面向制造的设计
13.1 面向制造的设计的定义
13.1.1 DFM需要跨职能的团队
13.1.2 DFM贯穿产品开发全过程
13.1.3 DFM流程概述
13.2 步骤1：估算制造成本
13.2.1 运输成本
13.2.2 固定成本与可变成本
13.2.3 物料清单
13.2.4 估算标准件的成本
13.2.5 估算定制件的成本
13.2.6 估算装配成本
13.2.7 估算间接成本
13.3 步骤2：降低零部件成本
13.3.1 了解工艺制约和成本驱动因子
13.3.2 重新设计零部件以减少工序
13.3.3 选择合适的零部件加工经济规模
13.3.4 零部件和工艺的标准化
13.3.5 “黑箱”零部件采购
13.4 步骤3：降低装配成本
13.4.1 打分
13.4.2 集成零部件
13.4.3 最大限度地简化装配
13.4.4 考虑客户自行装配
13.5 步骤4：减少生产支持成本
13.5.1 降低系统复杂性
13.5.2 差错预防
13.6 步骤5：DFM决策对其他因素的影响
13.6.1 DFM对开发时间的影响
13.6.2 DFM对开发成本的影响
13.6.3 DFM对产品质量的影响
13.6.4 DFM对外部因素的影响
13.7 成果
13.8 小结
参考文献
练习
思考题
附录A：材料成本
附录B：零部件制造成本
附录C：装配成本
附录D：成本结构

第14章 原型化
14.1 原型简介
14.1.1 原型分类
14.1.2 原型有什么作用
14.2 原型化原理
14.2.1 解析化原型一般比实体化原型更具灵活性
14.2.2 检测不可预见现象需要采用实体化原型
14.2.3 原型可以降低昂贵的迭代风险
14.2.4 原型可加快其他开发步骤
14.2.5 原型可重构活动的依赖关系
14.3 原型化技术
14.3.1 3D CAD建模和分析
14.3.2 自由形式制作
14.4 制定原型化计划
14.4.1 步骤1：界定原型的目的
14.4.2 步骤2：建立原型的近似水平
14.4.3 步骤3：制定实验计划大纲
14.4.4 步骤4：制定采购、建造和测试时间表
14.4.5 计划里程碑原型
14.5 小结
参考文献
练习
思考题

第15章 稳健设计
15.1 什么是稳健设计
15.1.1 试验设计
15.1.2 稳健设计的过程
15.2 步骤1：识别控制因素、噪声因素和性能指标
15.3 步骤2：构造目标函数
15.4 步骤3：开发试验计划
15.4.1 试验设计
15.4.2 测试噪声因素
15.5 步骤4：开展试验
15.6 步骤5：进行分析
15.6.1 计算目标函数
15.6.2 用均值分析法计算因素影响
15.7 步骤6：选择并确认因素设定点
15.8 步骤7：反思和重复
15.9 附加说明
15.1 0小结
参考文献
练习
思考题
附录：正交试验

第16章 专利和知识产权
16.1 什么是知识产权
16.1.1 专利概述
16.1.2 实用新型专利
16.1.3 准备披露书
16.2 步骤1：制定策略和计划
16.2.1 专利申请时机
16.2.2 专利申请类型
16.2.3 专利申请范围
16.3 步骤2：研究先前的发明
16.4 步骤3：概述权利要求
16.5 步骤4：撰写发明描述
16.5.1 附图
16.5.2 撰写详细描述
16.5.3 防御性披露
16.6 步骤5：精炼权利要求
16.6.1 撰写权利要求
16.6.2 编写权利要求的指导原则
16.7 步骤6：进行申请
16.8 步骤7：对结果和过程进行反思
16.9 小结
参考文献
练习
思考题
附录A：商标
附录B：对个人发明人的建议

第17章 产品开发项目的经济分析
17.1 经济分析要素
17.1.1 定量分析
17.1.2 定性分析
17.1.3 何时进行经济分析
17.1.4 经济分析过程
17.2 步骤1：构建基本财务模型
17.2.1 估算未来现金流入、流出的时刻和大小
17.2.2 计算现金流的净现值
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
17.3 步骤2：敏感性分析
17.3.1 开发成本案例
17.3.2 开发时间案例
17.4 步骤3：利用敏感性分析理解项目权衡
17.4.1 六个潜在的相互作用
17.4.2 权衡标准
17.4.3 定量分析的局限
17.5 步骤4：考虑定性因素对项目成功的影响
17.5.1 项目与公司、市场和宏观环境的相互作用
17.5.2 进行定性分析
17.6 小结
参考文献
练习
思考题
附录A：资金的时间价值和NPV法
附录B：不确定现金流的NPV建模

第18章 产品开发项目管理
18.1 理解并表达活动
18.1.1 串行、并行和耦合活动
18.1.2 设计结构矩阵
18.1.3 甘特图
18.1.4 PERT图
18.1.5 关键路径法
18.2 项目基准计划
18.2.1 合同书
18.2.2 项目活动清单
18.2.3 开发团队人员配备与组织
18.2.4 项目进度
18.2.5 项目预算
18.2.6 项目风险计划
18.2.7 修改基准计划
18.3 加快项目进程
18.4 项目执行
18.4.1 协调机制
18.4.2 评估项目状态
18.4.3 纠偏措施
18.5 项目后评估
18.6 小结
参考文献
练习
思考题
附录：设计结构矩阵示例

《产品设计与开发（原书第5版）》：
7.4.2 生成解决方案概念的线索
有经验的个人和团队通常很快就会产生一些好的概念。这些人往往已经发展出一套技巧来激发思想，而且这些技术已经融入到他们解决问题的过程中了。没有经验的开发人员可以借助一些方法来启发新思维及想法之间的关系。VanGundy（1988），vonOech（1998），以及McKim（1980）提出了几十条有用的建议，一些有用的方法如下：
进行类比：经验丰富的设计师总是会问自己：有什么其他工具可以解决相关问题？该问题在自然界和生物界是否有类比？问题是否比自己考虑的范围更大或更小？在其他不相关领域中是否有些工具有所需的功能？该钉枪开发团队提出了上述问题，发现建筑工程中的打桩机在某些方面与钉枪相似。根据这一思路，他们开发出了多重敲击工具的概念。
积极设想：一开始就提出“我想我们可以……”或者“如果……，会发生什么”等设想都有助于激发自己或团队考虑新的可能性，也可以反映问题的边界。例如，该钉枪开发团队中的一位成员对驱动钉枪的导轨枪（一种加快弹丸的电磁装置）的长度提出一个这样的设想：“我希望该工具有1米长。”这就激发了一种想法，即长的钉枪使得人们可以站着钉钉子。
使用相关刺激：当提出新的刺激因素时，人们往往会有新的想法。相关刺激是指在待解决问题的范围里产生的刺激。例如，使用相关刺激的一种方法是：团队会议中每个成员列出自己单独工作时想到的问题的清单，并传给旁边的成员。通过思考别人的想法，人们往往会产生新的想法。其他相关刺激包括顾客需求、产品使用环境的照片等。
使用无关刺激：随机或无关的刺激偶尔也会有助于产生新的想法。例如，在图片中随机选择物体，然后考虑该物体与待解决问题可能存在的联系。人们可以到大街上用数码照相机随机拍摄图片，用于以后刺激新的想法（这也可以作为团队辛苦工作后的一种调节）。
量化目标：产生新的想法很难。在会议即将结束时，量化目标有利于推动个人或团体开展工作。该钉枪开发团队经常把概念生成的个人任务量化为生成10～20个概念。
……

本书是我们在产品开发这一跨学科课程讲义的基础上编写的，该课程面向工程和工业设计领域的研究生以及MBA学生。尽管本书的主要受众是上述跨学科领域的研究生，但是许多工程设计领域的本科生和研究生教师也会发现它是一本非常有用的教学参考书，同时本书对专业人士也非常有用。实际上，我们不可避免地需要针对专业读者来编写，因为大部分学生本身就是专业人士，他们都曾在产品开发或者相关领域工作过。
本书把市场营销、设计以及工业制造的观点融合为产品开发的整体思路，因此能够使每个学生准确地理解实实在在的产品开发实践，以及开发团队中不同成员扮演的基本而复杂的角色。本书还特别关注了业内的实践者，为他们提供了一系列产品开发方法，这些方法可以快速地应用于产品项目开发实践。
在高等教育界常常会存在这样的争议：工业设计的教学工作是应该首先为学生建立坚实的理论基础，还是应该鼓励学生在管理不是那么严格的情况下开展工业实践活动？对于更为广泛的产品设计与开发，我们摒弃两个极端。没有付诸实践的理论都是空谈，因为很多细微的差别和微妙之处只有通过实践才能学到，并且还有一些非常重要的实践工作缺乏足够的理论基础。但是，没有理论指导的实践非常容易产生混乱，也无法利用成功的产品开发专业人员和研究人员所积累的知识和经验。在这方面，产品开发如同航海：不断实践可以使航海技术变得非常熟练，但是航海理论知识和船舶运作原理（甚至一些小技巧）的指导也会对航海技术有很大帮助。
我们试图通过强调方法在理论与实践之间寻找平衡。我们所提出的方法是一个按部就班完成任务的程序，但它几乎体现不出清晰而精确的理论。在某些情况下，正如第17章所提到的，方法是由研究和实践的传统来支撑的。在另外一些情况下，方法论是非常新颖的专业技术的精华，就像第12章提到的一样。在所有情况下，方法都会为解决产品开发问题提供具体途径。根据我们的经验，最好是在工业或学术背景下的项目中通过结构化方法来学习产品开发。因此，本书希望在课程项目或工业实践背景下为完成产品开发任务提供指南。
本书的每一种方法都通过具体的工业实例或者案例研究来说明。每一章都选择了不同的产品实例，而不是在全书中都使用相同的例子。我们之所以使用多种多样的实例，是因为这样可以使本书更加有趣，并且可以说明这些方法可广泛应用于从工业设备到消费产品的各个领域中。
本书设计了很多模块—由18个独立的章构成。每一章都为产品开发流程中的一个具体部分提出了一种开发方法。这种模块形式的好处在于每一章都独立于其他部分，这样教师、学生和从业人员就可以很容易地找到他们最需要的材料。
本书第5版中增添了关于机会识别和面向环境的设计的新章节，对全书的案例和数据进行了更新，融入了最新研究和创新实践的新观点，并对全书进行了修订。
作为该书的补充，我们还在互联网上建立了一个网站，主要为教师、学生以及从业人员提供网上资源。我们将及时对其进行更新，包括及时补充其他参考材料和案例，并且提供产品开发各专题相关的资源链接。
致谢数以百计的人以各种方式为本书的出版付出了不同程度的努力。我们感谢众多的业内实践者，他们提供了大量数据、实例和观点。我们感谢众多的学术界同事、研究助理和支持人员，以及我们的资助人和McGraw-Hill团队，他们给予我们很多帮助。事实上，没有这么多专家、同事和朋友的合作与协助，我们是难以完成此书的，再次感谢所有人。