《信息技術(shù)工程導(dǎo)論》課件第5章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)

第5章產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)思考問題：1、為什么說新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是現(xiàn)代企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇？2、現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)執(zhí)行什么樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)戰(zhàn)略？教學(xué)重點(diǎn)：

當(dāng)前，面對國際產(chǎn)品市場的激烈競爭，中國在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)環(huán)節(jié)正面對巨大的挑戰(zhàn)！

本章首先在敘述產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的一般性方法基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論了“產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的流程”、“產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇”、“產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)戰(zhàn)略”等相關(guān)問題，其目的旨在培養(yǎng)學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)，特別是創(chuàng)新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的意識和能力，提升對開發(fā)戰(zhàn)略的理解，以適應(yīng)國家開發(fā)戰(zhàn)略對高技術(shù)人才的需求。幾件產(chǎn)品設(shè)計(jì)獲獎作品：思考問題：這些產(chǎn)品獲獎的主要原因是什么？1、新型節(jié)水盆水資源短缺是當(dāng)今全球面臨的一個棘手的問題。在使用盆子洗滌時(shí)我們都會習(xí)慣性的把水放到淹沒衣物為止，其實(shí)那些過量的水是沒有必要的。我們有時(shí)會習(xí)慣性的把盆子底部一端墊高，這樣水就可以盡量積攢在盆子的一端。這個概念就是抓住了使用者的這一動作，將盆子底面傾斜12°，這樣與使用現(xiàn)有盆子浸泡衣物達(dá)到的效果是一樣的。當(dāng)使用者向盆內(nèi)放水時(shí)，就會下意識的使用盆子的低凹一端，讓使用者在無意識下節(jié)約了水資源，如上圖所示。幾件產(chǎn)品設(shè)計(jì)獲獎作品-2：2、新型蹺蹺板設(shè)計(jì)鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)的新型蹺蹺板，榮獲2012iF概念獎全球第四名。傳統(tǒng)蹺蹺板設(shè)計(jì)簡陋，缺乏美感，易發(fā)生安全事故；在使用過程中只有體重相等的兩人才能進(jìn)行游戲，一直困擾著那些體重差異較大的玩伴及體形重量懸殊的父母與孩子。“BALANCE”蹺蹺板是在傳統(tǒng)蹺蹺板的工作原理上,應(yīng)用杠桿原理(F1XL1=F2XL2)調(diào)節(jié)力臂，讓體重不同的兩人,通過兩邊杠桿長度的伸縮調(diào)節(jié),達(dá)到平衡效果；再加上胸前的扶手,背部的靠墊和中間支點(diǎn)桿上的2個減震裝置，最大限度地減少游戲過程中的危險(xiǎn)系數(shù)。該設(shè)計(jì)一方面提高了產(chǎn)品安全性、易用性、可玩性等方面的體驗(yàn)，另一方面也通過游戲過程使得參與游戲的兩個人有了更多平等參與活動和交流的可能，極大拉近了人們之間的距離，如上圖所示。幾個物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)-1：思考問題：開發(fā)設(shè)計(jì)這些項(xiàng)目需要掌握什么核心技術(shù)？找不到停車位，該怎辦？無線感測器技術(shù)提供即時(shí)停車位資訊美國舊金山市政府在全市6,000個停車位安裝了無線感測器市民可用手機(jī)查詢何處有停車位此案例結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)與雲(yún)端的技術(shù)，大幅縮短市民尋找車位的時(shí)間市政在全市停車格安裝無線感測器停車資訊將回傳至中央監(jiān)控中心中央監(jiān)控中心透過無線感測器監(jiān)控停車狀況中央監(jiān)控中心將資訊即時(shí)傳至街頭訊息看板用戶也可直接透過手機(jī)看到即時(shí)停車資訊幾個物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)-2：思考問題：開發(fā)設(shè)計(jì)這些項(xiàng)目需要掌握什么核心技術(shù)？塞車？如何避免？資料採集模組用以偵測車速及流量路面上舖設(shè)兩個感應(yīng)線圈，其中心間距為L車輛通過線圈時(shí)會產(chǎn)生脈衝，被I/O模組所偵測，兩個脈衝的時(shí)間差為ΔT車速等於L/ΔT計(jì)數(shù)脈衝個數(shù)可知車流量泰山匝道管制控制SSS交通部國道行控中心雲(yún)端來自雲(yún)端的資訊可減少塞車之苦平均時(shí)速林口匝道管制控制將平均時(shí)速回傳到交通部國道行控中心交通部國道行控中心將資訊傳至各匝道各匝道根據(jù)資訊，調(diào)整放行秒數(shù)以保持高速公路順暢各手機(jī)用戶，也可透過此資訊了解路況GoogleMap提供高速公路路況

現(xiàn)有資訊的整合應(yīng)用新技術(shù)採集新資訊http://www.good.is/post/Wireless-Parking.tw幾個物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)-3：思考問題：開發(fā)設(shè)計(jì)這些項(xiàng)目需要掌握什么核心技術(shù)？物聯(lián)網(wǎng)方案~泥石流監(jiān)控河面土石監(jiān)測土壤含水量Sensor溫溼度SensorEKI-1321+ZigbeemPCIe模組ADAM-2017(AI)雨量計(jì)風(fēng)速計(jì)ADAM-2510(Router)ZigbeeZigbeeRJ45+POE模組3GInternet幾個物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)-4：思考問題：開發(fā)設(shè)計(jì)這些項(xiàng)目需要掌握什么核心技術(shù)？智慧農(nóng)業(yè)解決方案全球農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)極端氣候全球肆虐農(nóng)民大喊吃不消2050年達(dá)九十六億人口耕地逐漸減少糧食價(jià)格攀升智能溫室植物工廠解決人類長期與現(xiàn)今危機(jī)的方案自然災(zāi)害損失慘重智慧農(nóng)業(yè)欣欣向榮智能化帶來的差異感測器模組云端操作中心傳輸與控制模組29.tw植物工廠系統(tǒng)架構(gòu)ModuleContent1.感測器LED,Air,Nutrient（養(yǎng)份）2.傳輸與控制模組

APAXwithbox3.云端操作中心

Privatecloud30.tw模組介紹31.tw成功案例第5章產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)5.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)概述 5.2新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā) 5.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)流程 5.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇5.5產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)戰(zhàn)略5.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)概述什么是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)？一般性產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的技術(shù)形態(tài)如何構(gòu)建？本節(jié)重點(diǎn)介紹產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的概述性內(nèi)容。

5.1.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的涵義1．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的定義

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)既包括新產(chǎn)品的研制，也包括原有的老產(chǎn)品改進(jìn)和整頓。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是一個從研究選擇適應(yīng)市場需要的產(chǎn)品開始，到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造設(shè)計(jì)，直到投入正常生產(chǎn)的全過程。

產(chǎn)品泛指商品和勞務(wù)，可以把任何用來交換的，能夠滿足需要和欲望的因素或手段稱為產(chǎn)品，包括有形產(chǎn)品和無形產(chǎn)品。估計(jì)包括五個層次：核心產(chǎn)品、形式產(chǎn)品、期望產(chǎn)品、延伸產(chǎn)品和潛在產(chǎn)品。2．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的戰(zhàn)略意義

隨著知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的開來，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)成為了企業(yè)研究與開發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容。對于一個創(chuàng)新型的企業(yè)來說，其經(jīng)營戰(zhàn)略的核心應(yīng)該更多地圍繞產(chǎn)品戰(zhàn)略來展開，不斷研究和開發(fā)滿足市場需要的各類新產(chǎn)品和新服務(wù)，以保持企業(yè)在競爭中的地位和優(yōu)勢，并同時(shí)給企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。3．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)在企業(yè)發(fā)展中的地位中國政府在“十二五”規(guī)劃綱要（由國家發(fā)展改革委和科技部牽頭，教育部、工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、環(huán)境保護(hù)部、農(nóng)業(yè)部、鐵道部、水利部、質(zhì)檢總局、知識產(chǎn)權(quán)局、中科院和工程院等單位，研究編制了《“十二五”國家自主創(chuàng)新能力建設(shè)規(guī)劃》，是我國歷史上第一部系統(tǒng)部署加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力建設(shè)的規(guī)劃和指導(dǎo)性文件）把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略基點(diǎn)；同時(shí)指出，全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，必須大力提高自主創(chuàng)新能力，把科技進(jìn)步和創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要推動力，努力建設(shè)創(chuàng)新型國家和人力資源強(qiáng)國。

在自主創(chuàng)新和研究開發(fā)活動中，一定要以企業(yè)為主體進(jìn)行，使企業(yè)在自主創(chuàng)新中成為投資主體、研發(fā)主體和應(yīng)用主體，成為國家自主創(chuàng)新體系中最重要的主體。在我國，企業(yè)是R&D（ResearchandDevelopment）經(jīng)費(fèi)的最主要來源，企業(yè)資金占全國R&D經(jīng)費(fèi)的70.4%，政府資金占24.6%。根據(jù)美國《研究與管理》雜志統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)公司銷售額和利潤的30%~40%來自近5年內(nèi)開發(fā)的新產(chǎn)品。4．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的特征

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)具有如下特征：（1）不確定性：技術(shù)、競爭對手、消費(fèi)者需求、政府政策等外部環(huán)境因素；（2）變革性；（3）偶然性；（4）邊際收益遞減：邊際收益遞減揭示了投入和產(chǎn)出之間的聯(lián)系，也即在技術(shù)不變的前提下，如果增加某個生產(chǎn)要素的投入量，則會使產(chǎn)量增加；但達(dá)到某一點(diǎn)后，繼續(xù)增加投入量，則會使邊際產(chǎn)量減少。

邊際收益遞減存在原因：對于短期生產(chǎn)過程而言，可變要素與不可變要素之間存在一個最佳數(shù)量比例。 5．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本原則（1）要追求具備時(shí)代性、社會性和民族性的“美”，并且必須能夠商品化，實(shí)現(xiàn)贏利目標(biāo)；（2）設(shè)計(jì)要融合科學(xué)與藝術(shù)雙方面要素，實(shí)現(xiàn)精神功能與物質(zhì)功能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一；（3）設(shè)計(jì)既要有獨(dú)創(chuàng)和超前的一面，又必須為所屬時(shí)代的使用者所接受；（4）設(shè)計(jì)要受一定市場條件、技術(shù)因素和社會背景等的制約，追求的是目標(biāo)客戶的公眾審美，不是設(shè)計(jì)師個人主觀判斷下追求的美。

6．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的挑戰(zhàn)性因素

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)極大的事業(yè)，美國福特汽車公司為開發(fā)“埃德塞爾”小汽車損失了3.5億美元，杜邦公司為研究開發(fā)透氣合成革損失約1億美元，法國的協(xié)和式飛機(jī)可能永遠(yuǎn)也無法收回它的投資。

根據(jù)國外的一項(xiàng)調(diào)查，消費(fèi)品中新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的成功率為40%，工業(yè)品為20%，服務(wù)類產(chǎn)品僅為18%。7．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)典型的案例（1）成功案例之一——飛利浦公司

飛利浦公司（荷蘭一家著名公司）是一家百年老店，1914年發(fā)明了內(nèi)置聚光鏡的投射燈；1917年生產(chǎn)了世界上第一只無線電真空管；1922年第一只X光管在飛利浦公司問世；1926年五極真空管誕生；1932年生產(chǎn)路燈鉬燈；1949年發(fā)明了非金屬磁體；1957年生產(chǎn)了全新的鉛光導(dǎo)攝像管；1960年生產(chǎn)出全新的推基式晶體管；1965年全新的電腦電子記憶系統(tǒng)研究成功；1970年研制出LOCOS高密度集成電路生產(chǎn)程序；1972年推出光學(xué)錄像激光視盤技術(shù)；1980將核磁共振成像系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)療診斷儀器中；1986年推出了硅片攝錄影像管所用的影像感應(yīng)器；1990年開發(fā)了紅綠激光技術(shù)；1991年發(fā)明了QI感應(yīng)照明系統(tǒng)。

飛利浦電子技術(shù)有限公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)戰(zhàn)略就非常成功，基本上年年都有多種新產(chǎn)品上市。正是由于其重視新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)，使飛利浦這一老牌公司長盛不衰。也正是由于這些源源不斷開發(fā)出的新產(chǎn)品，使該公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)適應(yīng)市場需求的變化不斷得到改善，提高了產(chǎn)品的附加價(jià)值，給該公司帶來豐厚的利潤，成為世界電子消費(fèi)類產(chǎn)品市場上的大型生產(chǎn)商。（2）成功案例之二——拜耳公司

拜耳公司是德國第二大醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)，在全球10大醫(yī)藥生產(chǎn)廠家中名列第四。拜耳最初只是個小藥廠，發(fā)展到年?duì)I業(yè)額32億多美元，主要得益于其對產(chǎn)品研發(fā)的重視。

拜耳在進(jìn)軍醫(yī)藥行業(yè)的第二年，就成立了世界上第一個藥理研究室，于1911年建立了化療實(shí)驗(yàn)室，招聘專家、添置設(shè)備，很快發(fā)明了享譽(yù)世界的新藥阿司匹林，由于阿司匹林的巨大成功，公司獲得了可觀的盈利。

嘗到甜頭的拜耳更加重視新產(chǎn)品研發(fā)，相繼在醫(yī)藥研究方面取得新突破，研制出許多舉世聞名的藥物。1939年，拜耳研究人員多馬克由于發(fā)現(xiàn)磺胺的藥物作用而獲得諾貝爾獎拜耳的發(fā)展史就是一部研究開發(fā)的歷史。近80年的時(shí)間，拜耳研究發(fā)明的醫(yī)藥達(dá)700多種，僅70年代后，拜耳就推出20多種有影響力的新藥。

（3）失敗案例之一——銥星公司的破產(chǎn)20世紀(jì)90年代末，摩托羅拉和幾個合作伙伴建立了銥星系統(tǒng)，一個花費(fèi)50億美元的衛(wèi)星無線系統(tǒng)。即發(fā)送66顆通信衛(wèi)星環(huán)繞地球，使消費(fèi)者可以在世界任何地方接聽電話。摩托羅拉的目標(biāo)是為無線通話建立一個全球標(biāo)準(zhǔn)。但是從1998年11月1日投放市場以來，由于使用專用手機(jī)（手機(jī)重且貴、信號也不好）和服務(wù)費(fèi)用昂貴等原因，客戶一直稀少。直到1999年8月初，只有2萬用戶，而要實(shí)現(xiàn)盈利至少需要65萬用戶。在無法按期償還巨額債務(wù)的情況下，銥星公司于1999年8月13日被迫向法院申請破產(chǎn)保護(hù)。

銥星公司破產(chǎn)的重要原因是沒有權(quán)衡好成本領(lǐng)先和技術(shù)領(lǐng)先之間的關(guān)系，盲目追求技術(shù)領(lǐng)先，忽略成本因素，加之對競爭者的威脅重視不夠?qū)е伦詈笃飘a(chǎn)。實(shí)際上，90年代以來，普通移動電話的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步擴(kuò)大，價(jià)格和通話費(fèi)急劇下跌，普通移動電話已經(jīng)成為大眾化商品，并且已經(jīng)以低成本基本實(shí)現(xiàn)了顧客隨時(shí)隨地進(jìn)行通訊聯(lián)系的需求。銥星公司錯誤地估計(jì)了市場潛量和顧客的購買能力，低估了競爭產(chǎn)品及其價(jià)格對公司市場地位的影響，結(jié)果鑄成大錯。

5.1.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的一般過程1．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的程序

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是一項(xiàng)極具復(fù)雜的工作，涉及面廣、科學(xué)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長。因此必須按照一定的程序開展工作，才能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)工作協(xié)調(diào)、順利地進(jìn)行。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的程序是指從提出產(chǎn)品構(gòu)思到正式投入生產(chǎn)的整個過程及其各個環(huán)節(jié)的相互關(guān)系。

2．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)需要經(jīng)歷的4個必要階段（1）調(diào)查研究階段（2）設(shè)計(jì)試制階段（3）生產(chǎn)準(zhǔn)備階段（4）正式生產(chǎn)和銷售階段

5.1.3新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本方式1．獨(dú)立研制

要求具備較強(qiáng)的科研能力、雄厚的技術(shù)力量和保持一定的技術(shù)儲備。2．技術(shù)引進(jìn)

利用這種方式可以節(jié)省企業(yè)的科研經(jīng)費(fèi)、減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，爭取時(shí)間，加速企業(yè)技術(shù)水平的提高，較快地把新產(chǎn)品研制生產(chǎn)出來。這種方式主要用于研究開發(fā)能力較弱的企業(yè)。3．獨(dú)立研制與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合

這種方式適用于企業(yè)已有一定的科研技術(shù)基礎(chǔ)，外界又具有開發(fā)這類新產(chǎn)品比較成熟的一部分或幾種新技術(shù)可以借鑒。5.2新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)5.2.1新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的類型

所謂創(chuàng)新型產(chǎn)品，實(shí)際上是一個相對的概念，從不同的角度出發(fā)，可以對新產(chǎn)品給出不同的定義。

但就一般而言，新產(chǎn)品應(yīng)在產(chǎn)品性能、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、用途或技術(shù)性能等一方面或幾方面具有先進(jìn)性或獨(dú)創(chuàng)性。

所謂先進(jìn)性是指運(yùn)用了新的原理、新的結(jié)構(gòu)、新的技術(shù)、新的材料產(chǎn)生的先進(jìn)性，或是由已有技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和改進(jìn)技術(shù)綜合產(chǎn)生的先進(jìn)性。

所謂獨(dú)創(chuàng)性是指運(yùn)用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料所產(chǎn)生的全新產(chǎn)品，或在某一市場范圍內(nèi)屬于全新產(chǎn)品。新產(chǎn)品按照技術(shù)特性可以分為以下幾種。1．全新型產(chǎn)品

主要指采用科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明所生產(chǎn)的產(chǎn)品，一般具有新原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料等特征。與現(xiàn)有的產(chǎn)品比較，在某些方面沒有任何共同之處，有獨(dú)創(chuàng)性。全新產(chǎn)品往往是一種科學(xué)技術(shù)的突破而形成的。如汽車、飛機(jī)、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、電視機(jī)、化學(xué)纖維、青霉素等。都是在某個時(shí)代開發(fā)出的全新產(chǎn)品。2．改進(jìn)型產(chǎn)品

主要指對老產(chǎn)品采用各種改進(jìn)技術(shù)，使產(chǎn)品在功能、性能、質(zhì)量、外觀、型號有一定改進(jìn)和提高的產(chǎn)品。如增加電視機(jī)遙控功能，增加電風(fēng)扇定時(shí)功能。3．換代型產(chǎn)品

主要是指產(chǎn)品的基本原理不變，部分地采用了新技術(shù)、新材料、新的元器件，使產(chǎn)品性能有重大突破的產(chǎn)品。如計(jì)算機(jī)問世五十年來，已從電子管、晶體管、集成電路進(jìn)入到大規(guī)模集成電路的第四代產(chǎn)品，目前正在研制第五代具有人工智能的新產(chǎn)品。換代新產(chǎn)品的技術(shù)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)往往有顯著提高，具有新的用途，可以滿足新的需要。5.2.2新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的模式

新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)有兩種模式：技術(shù)導(dǎo)向型和市場導(dǎo)向型。1．技術(shù)導(dǎo)向型

技術(shù)導(dǎo)向型是以技術(shù)為先導(dǎo)，從最初的科學(xué)探索出發(fā)，而后相繼開發(fā)出相關(guān)新產(chǎn)品，以供給的變化帶動需求的產(chǎn)生和變化（如圖5-2所示）。圖5-2技術(shù)導(dǎo)向型開發(fā)模式

例如，在英特公司在集成電路理論研究基礎(chǔ)上，將研究成果推向市場，相繼開發(fā)出計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品。

美國西屋公司發(fā)明了晶體管，日本索尼公司購買了晶體管，創(chuàng)造了世界范圍的大市場，但在晶體管之前，市場根本不知道晶體管，這種需求是潛在的。

自19世紀(jì)以來，前所未有的產(chǎn)品一個接一個地創(chuàng)造出來，從汽車、飛機(jī)、大炮到電影、電視、計(jì)算機(jī)、大哥大，技術(shù)導(dǎo)向型產(chǎn)品構(gòu)成了眾多企業(yè)的生產(chǎn)內(nèi)容，每一種新產(chǎn)品都帶起一串企業(yè)，甚至構(gòu)成一個行業(yè)，創(chuàng)造大規(guī)模的市場需求，引發(fā)激烈的市場競爭。美國的英特爾、杜邦公司、日本索尼。2．市場導(dǎo)向型

市場導(dǎo)向型是從市場需求出發(fā)進(jìn)行的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)。也就是說，首先通過市場調(diào)查來了解市場需要什么樣的新品，然后對其作為商品來說在生產(chǎn)技術(shù)、價(jià)格、性能等方面的特性進(jìn)行研究，進(jìn)而再通過該新產(chǎn)品商品化后的銷售預(yù)測來決定是否開發(fā)（如圖5-3所示）。

圖5-3市場導(dǎo)向型開發(fā)模式3．兩種模式的對比分析

技術(shù)導(dǎo)向型雖可以先發(fā)制人，創(chuàng)造一個大市場。但是，市場一旦從潛在轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)，就開始分化，顧客在花色、性能、品種和價(jià)格上不斷產(chǎn)生新的愿望，形成不同層次的市場，造成需求的差別化、細(xì)分化，誰能夠滿足不同層次的期望誰就能夠“后發(fā)之人”。

例如：美國的奇尼恩公司開發(fā)了收音機(jī)、電視機(jī)、調(diào)頻立體聲系統(tǒng)等多個品種，

在六十年代一直是收音機(jī)和電視機(jī)市場的最大供貨商，但70年代末卻不得不退出整個家用廣播電視行業(yè)。例如：日本汽車企業(yè)：小型、耗油量低。

當(dāng)今市場導(dǎo)向型和技術(shù)導(dǎo)向型同樣重要，一方面技術(shù)進(jìn)步日新月異，另一方面市場需求日益多樣化。企業(yè)要根據(jù)其特點(diǎn)以及內(nèi)外部環(huán)境決定自己的策略和模式。5.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)流程

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的流程，始于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的計(jì)劃，結(jié)束于產(chǎn)品的推出。主要包括：概念發(fā)展、系統(tǒng)水平設(shè)計(jì)、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、測試和改進(jìn)，以及產(chǎn)品推出。1．較簡單產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)流程

一般性的較簡單產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，流程如圖5-4所示。

-產(chǎn)品規(guī)劃-概念設(shè)計(jì)-系統(tǒng)級設(shè)計(jì)-詳細(xì)設(shè)計(jì)-測試及改進(jìn)-啟動生產(chǎn)

2．螺旋式上升式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)流程

螺旋式上升式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，其設(shè)計(jì)開發(fā)過程中存在多次反復(fù)循環(huán)，例如象軟件工程項(xiàng)目的開發(fā)，其間存在多個版本，其流程如圖5-5所示。

-產(chǎn)品規(guī)劃-概念設(shè)計(jì)-系統(tǒng)級設(shè)計(jì)-詳細(xì)設(shè)計(jì)-樣品式生產(chǎn)-測試與改進(jìn)-啟動生產(chǎn)-多次反復(fù)循環(huán)

3．較復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)流程

基于較復(fù)雜產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)存在多個模塊級的小系統(tǒng)，在開發(fā)設(shè)計(jì)中，要并行分小組開發(fā)設(shè)計(jì)和分級測試，其流程如圖5-6所示。5.3.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)流程分析

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是企業(yè)根據(jù)其生產(chǎn)戰(zhàn)略及市場需求，研制新產(chǎn)品、進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的活動，是企業(yè)生產(chǎn)活動的前提。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)屬R&D范疇。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較大，一般成功率只有20%左右。

現(xiàn)針對一般性產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)開發(fā)流程分析。1．產(chǎn)品規(guī)劃

產(chǎn)品規(guī)劃包含5個重要步驟，每個步驟皆有注意要點(diǎn)。以下為步驟名稱，如圖5-7所示。2．產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)包含5個重要步驟。以下為主要步驟，如圖5-8所示。3．產(chǎn)品的系統(tǒng)級設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的系統(tǒng)級設(shè)計(jì)，產(chǎn)品可以從功能和實(shí)體兩個方面來認(rèn)識，包含功能單元與實(shí)體單元。確立產(chǎn)品系統(tǒng)級組成如圖5-9所示。4．產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)，說明產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)進(jìn)入了工業(yè)設(shè)計(jì)階段，其主要工作步驟如圖5-10所示。5．產(chǎn)品測試與改進(jìn)

產(chǎn)品測試與改進(jìn)，主要是為了進(jìn)一步從系統(tǒng)整體上，以產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用層的功能測試，對出現(xiàn)的問題和功能缺陷要及時(shí)改進(jìn)，以防大規(guī)模投入市場后，出現(xiàn)問題。6．產(chǎn)品啟動生產(chǎn)

產(chǎn)品測試與改進(jìn)過程完成后，產(chǎn)品就可以投入批量生產(chǎn)并投入市場銷售。產(chǎn)品的生產(chǎn)流程有如下方式。

（1）按產(chǎn)品進(jìn)行的生產(chǎn)流程

以產(chǎn)品或提供的服務(wù)為對象，按照生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的生產(chǎn)要求，組織相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備或設(shè)施，形成流水般的連續(xù)生產(chǎn)，有時(shí)又稱為流水線生產(chǎn)。由于是以產(chǎn)品為對象組織的生產(chǎn)流程，又叫對象專業(yè)化形式，這種形式適用于大批量生產(chǎn)。（2）按加工路線進(jìn)行的生產(chǎn)流程

設(shè)備與人力按工藝內(nèi)容組織成一個生產(chǎn)單位，每一個生產(chǎn)單位只能完成相同或相似工藝內(nèi)容的加工任務(wù)。不同的產(chǎn)品有不同的加工路線，它們流經(jīng)的生產(chǎn)單位取決于產(chǎn)品本身的工藝過程，又叫工藝專業(yè)化形式。這種形式適用于多品種小批量或單件生產(chǎn)。

（3）按項(xiàng)目組織的生產(chǎn)流程

所有的任務(wù)沒有一項(xiàng)重復(fù)，所有的工序或者作業(yè)都按一定秩序依次進(jìn)行，有些工序可以并行作業(yè)，有些工序又必須順序作業(yè)。

-影響生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的主要因素有如下幾項(xiàng)：（1）產(chǎn)品/服務(wù)需求的性質(zhì)；（2）自制——外購決策；（3）生產(chǎn)柔性；（4）產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量水平；（5）接觸顧客的程度。是指生產(chǎn)系統(tǒng)對用戶需求變化的響應(yīng)速度，是對生產(chǎn)系統(tǒng)適應(yīng)市場變化能力的一種度量。5.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇5.4.1產(chǎn)品的生命周期

產(chǎn)品壽命周期主要受四種因素的影響：即技術(shù)進(jìn)步的推動、消費(fèi)者需求和偏好的變化、市場競爭的壓力和企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，如圖5-11所示。

新產(chǎn)品的開發(fā)、企業(yè)R&D(researchanddevelopment)活動的開展和產(chǎn)品生命周期有著密切聯(lián)系。在產(chǎn)品生命周期的各階段，R&D的內(nèi)容、重點(diǎn)及數(shù)量都有不同變化。企業(yè)必須在整個產(chǎn)品生命周期各階段進(jìn)行相應(yīng)的組織調(diào)整與改革，以及按照產(chǎn)品生命周期不同階段制定的R&D策略。產(chǎn)品壽命周期與生產(chǎn)運(yùn)營戰(zhàn)略的關(guān)系如表5-1所示。5.4.2開發(fā)與設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量的重要性1．開發(fā)設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量40%的質(zhì)量問題可以歸因于低劣的設(shè)計(jì)與工藝。2．開發(fā)設(shè)計(jì)效率直接影響企業(yè)在時(shí)間上的競爭能力

產(chǎn)品生命周期越來越短，設(shè)計(jì)時(shí)間占據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí)間的主要位置。3．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)對生產(chǎn)過程成本的影響大

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝費(fèi)用只占整個產(chǎn)品的費(fèi)用之6%，但影響總費(fèi)用70%及以上7%的產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段成本決定著83%的產(chǎn)品成本，70%～80%的制造生產(chǎn)率由設(shè)計(jì)和工藝階段決定。4．開發(fā)與設(shè)計(jì)直接影響顧客滿意度5.4.3提高開發(fā)與設(shè)計(jì)產(chǎn)品效能的重要環(huán)節(jié)

要提高開發(fā)與設(shè)計(jì)產(chǎn)品效能，企業(yè)需要從應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)研究方面入手，通過相關(guān)研究來提高開發(fā)的產(chǎn)品的質(zhì)量。如表5-2所示。加大投入研發(fā)的費(fèi)用。研發(fā)不再僅僅是企業(yè)負(fù)擔(dān)，而是企業(yè)對未來的一項(xiàng)投資。5.4.4中國在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)面對的挑戰(zhàn)

面對國際產(chǎn)品市場的激烈競爭，中國在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)面對的挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）基礎(chǔ)研究比重持續(xù)下滑2004年，6％的產(chǎn)品原創(chuàng)性不足；2008年，4.8％的產(chǎn)品原創(chuàng)性不足。（2）R&D投入中人員費(fèi)用支出過低

人均人員費(fèi)用是發(fā)達(dá)國家的1/10，難以吸引國際創(chuàng)新型人才。（3）缺乏世界級創(chuàng)新型企業(yè)2008年世界500強(qiáng)企業(yè)中，中國內(nèi)地企業(yè)達(dá)34家。但世界R&D經(jīng)費(fèi)支出最多的1400家公司中，中國內(nèi)地企業(yè)只有11家。（4）核心專利與國際專利不足5.5產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)戰(zhàn)略

要提高開發(fā)與設(shè)計(jì)產(chǎn)品效能，企業(yè)需要認(rèn)真研究市場的同時(shí)，關(guān)注高新技術(shù)的發(fā)展趨勢，并制定良好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)策略。5.5.1正確選擇新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)策略1、領(lǐng)先型開發(fā)策略①特點(diǎn)：追求產(chǎn)品技術(shù)的先進(jìn)性和最終用途的新穎性，把技術(shù)重大突破作為開發(fā)工作的中心；②優(yōu)點(diǎn)：能使企業(yè)爭取技術(shù)優(yōu)勢和壟斷利潤；③條件：要求企業(yè)具有獨(dú)立的研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)、較強(qiáng)的技術(shù)研究開發(fā)能力和雄厚的資金；④不足：風(fēng)險(xiǎn)大。

2、追隨型開發(fā)策略①特點(diǎn)：當(dāng)市場上出現(xiàn)成功的新產(chǎn)品后，立即進(jìn)行研究開發(fā)，對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，并迅速推向市場；②優(yōu)點(diǎn)：投資的風(fēng)險(xiǎn)小，能通過改進(jìn)新產(chǎn)品而后來居上；

③條件：第一，企業(yè)要有較強(qiáng)的獲取技術(shù)情報(bào)的能力；第二，要有較強(qiáng)的研究與開發(fā)條件以及消化、吸收和創(chuàng)新的能力。④不足：容易受到專利的限制以及市場局限性的制約。

5.5.2正確選擇產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)與上市時(shí)機(jī)

企業(yè)要保持良好的經(jīng)營狀況，要“生產(chǎn)第一代，試制第二代、研制第三代、構(gòu)思第四代新產(chǎn)品”，使企業(yè)不斷地有新產(chǎn)品投放市場。全新產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)機(jī)不同于改進(jìn)新產(chǎn)品，研制難度大，投資大，風(fēng)險(xiǎn)大，開發(fā)時(shí)機(jī)取決于市場需求和企業(yè)開發(fā)的條件。5.5.3樹立正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則

下面是樹立正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則時(shí)要重點(diǎn)注意的事項(xiàng)：

（1）設(shè)計(jì)用戶需要的產(chǎn)品：“適用、夠用、好用”，避免追求技術(shù)完美，并非技術(shù)越新功能越多越好。

（2）設(shè)計(jì)可制造性強(qiáng)的產(chǎn)品

（3）設(shè)計(jì)魯棒性強(qiáng)的產(chǎn)品

（4）設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品

（5）多能化：一機(jī)多能，一物多用

（6）多樣化：滿足各種不同層次用戶的需求

（7）復(fù)合化：如集拍照、沖印為一體的一次成像照

相機(jī)，集辦公、計(jì)算、娛樂為一體的多媒體計(jì)算機(jī)

（8）微型化：便于操作、攜帶、運(yùn)輸、安裝和使用

（9）智能化：把專業(yè)產(chǎn)品變成大眾產(chǎn)品。如”傻瓜”照相就是一種智能化的產(chǎn)品

（10）藝術(shù)化。

樹立正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則時(shí)要重點(diǎn)注意的事項(xiàng)如圖5-12所示。圖5-12產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的方向圖5.5.4尋找最佳產(chǎn)品創(chuàng)意的方法

產(chǎn)品創(chuàng)意，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)成功的關(guān)鍵之一，下面介紹兩種尋找創(chuàng)意的方法1、收集法

一般來說，收集法主要涉及以下幾個方面：

（1）對用戶、消費(fèi)者、經(jīng)銷部門的經(jīng)常訪問；

（2）不定期的會議；

（3）企業(yè)合理化建議部門；

（4）保護(hù)法，文獻(xiàn)，資料；

（5）許可證，發(fā)明人；

（6）競爭單位的產(chǎn)品目錄和樣本。2、尋找法

（1）創(chuàng)造性方法：主要包括類比法、集思廣益法、書面意見收集法、特爾斐法等。

（2）系統(tǒng)地尋找創(chuàng)意的方法：主要包括形態(tài)學(xué)方法、功能分析法、關(guān)聯(lián)樹方法和替代方案分析等。

5.5.5正確選擇新產(chǎn)品開發(fā)的基本方式

1、新產(chǎn)品開發(fā)的基本方式

(1)獨(dú)立研制

要求具備較強(qiáng)的科研能力、雄厚的技術(shù)力量和保持一定的技術(shù)儲備。(2)技術(shù)引進(jìn)

利用這種方式可以節(jié)省企業(yè)的科研經(jīng)費(fèi)、減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，爭取時(shí)間，加速企業(yè)技術(shù)水平的提高，較快地把新產(chǎn)品研制生產(chǎn)出來。這種方式主要用于研究開發(fā)能力較弱的企業(yè)。(3)獨(dú)立研制與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合

這種方式適用于企業(yè)已有一定的科研技術(shù)基礎(chǔ)，外界又具有開發(fā)這類新產(chǎn)品比較成熟的一部分或幾種新技術(shù)可以借鑒。（4）對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，樹立正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)用戶需要的產(chǎn)品：“適用、夠用、好用”，避免追求技術(shù)完美，并非技術(shù)越新功能越多越好-設(shè)計(jì)可制造性強(qiáng)的產(chǎn)品

-設(shè)計(jì)魯棒性強(qiáng)的產(chǎn)品

-設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品

2、日本大公司的產(chǎn)品開發(fā)方式

日本的許多大型工業(yè)公司不象它們所應(yīng)表現(xiàn)的那樣，它們既不開發(fā)它們自己的全部生產(chǎn)線，也不開發(fā)它們制造的產(chǎn)品。實(shí)際上，這些大的企業(yè)更象“貿(mào)易公司”。不去設(shè)計(jì)和制造自己的商品，而實(shí)際上是將成千上萬個小公司的復(fù)雜設(shè)計(jì)和制造工藝加以協(xié)調(diào)。你所買到的在貨箱上標(biāo)有著名商標(biāo)的商品很少是該公司所屬工廠的產(chǎn)品——甚至常常不是它們自己研究的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品由別的企業(yè)設(shè)計(jì)、別的企業(yè)安裝，再將其裝入冠有著名商標(biāo)的箱子，然后裝船發(fā)運(yùn)至批發(fā)商。

這種運(yùn)作似乎不需要什么復(fù)雜的工作，顯然，這些大公司有它自己的工廠和工人，那么它們?yōu)槭裁床徊捎米约旱馁Y源來生產(chǎn)它們銷售的商品呢？

當(dāng)然，它們也做，但只是部分地做，例如，象松下這樣大的電子設(shè)備公司在設(shè)計(jì)、制造和裝配冰箱和微波爐方面都發(fā)揮著很大的影響。實(shí)際上，這些產(chǎn)品適應(yīng)于在這種大的、高自動化的工廠里進(jìn)行批量生產(chǎn)，這種工廠只有大的公司才能承擔(dān)，它們的工廠一年要生產(chǎn)出成千上萬套這種