第四章 产品设计与开发工具
2023-03-22 17:13:34 0 举报AI智能生成
NPDP知识点梳理：第四章 产品设计与开发工具
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大纲/内容
产品设计流程
将设计流程定义为整体产品创新流程的一部分，重点关注产品初始创意、制造和上市等阶段。在该流程中，需要考虑一系列因素
1、消费者的需要和需求：外观、功能
2、材料和部件可得性
3、成本与消费者意愿或能够支付的价格
4、资本支出和技资回报
5、竞争
6、可制造性
7、环境影响
创意生成
创意生成是产生、开发和交流新创意的创造性过程，也是设计流程的基本组成部分。创意生成可以在产品创新早期阶段生成产品概念，在中期阶段解决问题，在后期阶段规划上市，以及在退市阶段更好地总结产品在市场中的成败。
创意生成的两种思维方式
发散思维
不加判断、不加分析、不加讨论地提出创意和可能性的过程，它是允许自由联想和“打破边界”的思维方式，也是解决没有单正确或已知答案的重大问题的创新方法
收敛思维（聚合思维）
通过分析、判断和决策，对大量创意进行分类、评估和利弊分析，然后做出决策的过程，也称“聚合思维”。
创意生成工具
SCAMPER
特别是在产生改进现有产品或开发新产品的想法上很有帮助。CAMPER是一些行为动词的首字母缩略词。S：替代；C：合并；A：改造；M：调整；P:改变用途；E：去除；R：逆向操作、重排
头脑风暴
很常用的创意工具，即一组人（6-10人），鼓励人们提出创意，同时人们可以自由发表自己的看法，而不用担心会受到批评。人们通常会合并，完善多个创意，或创造出另一个好创意（1+1=3）
思维导图
一种有图解的技术
故事板
关注故事开发，可能关于某一客户对产品的使用情况，更好的了解可能产生某一产品设计属性的问题。
头脑书写法
无需参与者口头表达其想法，只需写下关于具体问题或疑问地想法即可。然后将想法告诉其他人，再由此人将想法加入清单，以此类推。大约15分钟即可得出全小组的想法清单，供小组讨论，共同完善创意。
六顶思考帽
白色：关注事实
黄色：寻找积极的价值和收益
黑色：黑思维，寻找问题和隐患
红色：表达情感：喜欢、不喜欢、担忧等等
绿色：创意，寻找新想法，新的可能性，替代品
蓝色：控制，确保进行合适的程序
SWOT分析
PESTLE
德尔菲技术
人种学方式
生命中的一天
移情分析
用户画像
用户体验地图
产品概念描述与设计规格
概念说明
定性描述产品
产品设计规格
将定性的描述转换为定量参数
技术规格
提供给产品制造者的规格
概念工具流程
1、了解客户环境
2、对客户的了解转化为需求
3、用专业方法进行落实
4、生成概念
5、选择最终概念
概念工具定义
一种以客户为中心的流程，明确了产品创新流程的“模糊前端”目的是开发产品概念
明确客户再设计中的关键需求，并提出几种满足这些需求的产品概念方案
卡诺模型
卡诺模型三大产品需求
基本需求
基本的、必要的功能，否则用户会不满意
期望需求
对产品实现真正收益和用处的要求，是差异化所必需的
兴奋需求
能够给客户带来惊喜的，有了它们会让客户的整体体验更好，没有它们客户也不会不满
卡诺模型是个关键质量要素
魅力属性
具备该属性时客户满意，不具备该属性时不会不满意
期望属性
显示功能和满意度之间的比例关系，更多的功能带来更高的满意度
必备属性
用户期望的最低限度，具备该属性时，客户认为是理所应到的，不具备该属性时，客户就会不满意
无差异属性
无论是否具备，既不会满足，也不会不满意
形态分析
当设计者希望应用前期探索阶段收集到的信息来形成可执行的概念时，形态分析就非常奏效。用该方法可以生成满足潜在客户需求和期望的系统解决方案，其目的是识别若干解决方案（或设计参数）中的共同要素
1、以用户为中心，明确对产品设计而言至关重要的产品要素或维度
2、将这些要素转化为概念或创意，创意可来源于每个要素的分支
3、创建形态图，水平方向为要素或维度，在每个要素下有一连串的概念或创新
4、将每个创意下的创意组组合起来，形成解决方案并进入产品设计阶段
5、制定具体标准，用其对解决方案进行优选
6、新产品开发团队讨论可行的解决方案，并进行最终评估
概念场景
定义：概念场景是通过生成一些具体场景，了解潜在概念在现实生活中是如何发货作用的一种技术
1、运用一些方法（如卡诺模型或形态分析）开发出概念
2、围绕每个概念创建并确定一个场景，包括参与者、环境和实现目标的流程
3、在整个场景中，对概念进行评估并优化
4、将概念在现实生活中的应用，包括用户、其他参与者和所有活动、用场景的方式体现出来
5、在相应的场景和用户环境中，针对“概念能够实现哪些价值”展开讨论
TRIZ创新性解决问题方法
定义
1、TRIZ是一种不基于直觉，而基于逻辑和数据的问题解决方法，该方法能加速项目团队创造性地解决问题的能力
2、基于其结构和算法，TRIZ是可重复的，可预期的，可靠的一种方法
3、它依靠的是问题和解决方案的范式研究，而不是个人或团队的自发的，直觉的创造力
TRIZ基本活动
1、功能：什么引发了什么变化（如何，什么，为什么，何时和如何）
2、资源：任何事物都是可用的资源
3、理想度：只寻找有利益的和减少损害的办法
4、矛盾：一方面的改善会影响另一面
5、趋势：通过在单个特性中增加很小的复杂度可获得多少自由度
TRIZ分析型方法
理想都和最终理想解
1、功能分析、功能建模和剪裁
2、定位冲突区域（与六西格玛中的“根因分析”类似）
TRIZ更具规范的方法
1、40个问题解决原则
2、分离原则
3、技术演化和技术预测的规律
4、76个标准解决方法
TRIZ的应用
具体问题-->TRIZ通用问题-->TRIZ通用解决方案-->具体解决方案
实体化设计阶段
定义：实体化设计是设计流程中的一个阶段，实体化设计阶段是从概念定义开始，根据技术和经济性要求不断进行设计，直至达到可用于制造的详细设计阶段
实体化设计工具
联合分析定义
联合分析是一种补偿模型，通过揭示消费者的偏好程度，成功地用于产品概念开发、产品设计和新产品战略中。有助于选择产品特性、评估对价格的敏感性、预测市场份额，并预测新产品或服务的采用。
联合分析研究中的步骤
1、识别用户关注的所有产品属性（物理、性能和产品收益）
2、将属性量化为等级
3、制定基本偏好模型
4、确定属性的建模方式：成分效用值、线性或曲线性
5、确定成分效用值的估算方法（普通最小二乘法、评级和概率等）
功能分析定义
1、功能分析是价值分析的基础，价值分析的核心目标是以最低的成本实现功能
2、功能分析认为产品是由几个逻辑相互关联的功能组成的系统
3、功能被定义为动词加名词构成
4、进行功能分析时，假设客户购买产品是因为客户看重产品功能
功能可以分为基本功能、次要功能、内部功能或外部功能、使用功能和美学功能
FAST技术图
1、FAST是建立在功能分析结果基础上的一种技术
2、FAST的目的是说明并提供产品系统如何工作的信息，一遍识别故障、运行顺序不一致之处或运行中的缺陷
3、该技术允许可视化产品功能之间的因果关系，并按照“如何-为什么”的逻辑构建，将功能从左到右进行排列
逆向工程定义
1、逆向工程是价值分析中的拆解过程，可为产品改进提供思路
2、其目的是：拆解产品、系统、部件和数据，识别其中的功能，从而与竞争对手的产品和生产工艺进行比较
3、通过识别系统的组成部分，对其进行深层次的了解，着重识别功能，从而激发创新
初始设计与规格阶段
定义
产品设计规格旨在明确产品设计并提供量化和客观性
将产品设计需求传达给设计团队的其他成员
推进产品开发从设计阶段进入制造阶段
初始设计与规格阶段工具
功能性设计（DFF）
决定产品的最终功能、包括设计要素及组合
可生产性设计（DFP）
确保质量标准的同时，减少产品成本和生产时间
可装配性设计（DFA）
考虑零部件组装、生产成本及质量；简化产品设计及降低制造流程中的装配成本
可维护性设计（DFM）
专注于产品安全性、人机工程和装配；便于开展纠正性和预防性维护
可回收性设计（DFR）
可持续设计的一部分、集中在产品再利用和再加工上
可用性设计（DFU）
要考虑潜在用户的感知、认知和情绪、以及用户再使用产品满足需求时的行为
可服务型设计(DFS)
提升在维修和排除故障时诊断、拆卸或更换产品的零部件、部件、子组件或组件的能力
详细设计与规格阶段
质量屋定义
一种使用矩阵分析的结构化方式。把“市场需求时什么”和“在开发中如何完成”相结合。这种方法在开发阶段很有价值。在该阶段，多功能小队在如何把顾客需求转化成产品设计和产品特点上达成一致。
质量屋建设步骤
1、识别客户属性
2、识别设计属性或要求
3、连接客户属性和设计属性
4、对竞争产品进行评估
评估设计属性和开发目标
6、确定要在剩余部分中开发的设计属性
优势
采用团队方法达成一致，促进跨职能讨论
把新产品开发团队聚焦于客户需求
从客户需求出发，质量功能展开为定义产品设计规范和工程设计需求提出结构化的基础
随着开发工作不断推进，通过市场测试的反馈，有助于优化设计，并能够避免忽视最初的概念设计和客户需求
劣势
可能极为繁琐（大量的“需求”和“关系”元素，表格很大），完成QFD过程很慢
极度乏味，人们常迷失其中
随着消费者需求的不断变化，需要在聚焦在定义正确的设计规格上。当产品竞争解列，需要新技术支持时，要做到这一点并非易事。
稳健设计和情感化设计
稳健设计
产品或流程对变异不敏感、三种类型的变异
情感化设计
总论
情感化设计方法激发消费者的情绪和感受；本能、行为和反思
感性工作
用感性词语识别设计要素
情感分析
自动化技术识别产品特性上的表达的意见
神经网络法
反向传播技术、两种优化算法（反向传播、灰色关联度分析）
微软反应卡
估计设计或产品的情感反应和期望、118张卡片及为什么
突发情绪法
利用神经网络和非线性动态建模来解释消费者的情绪过程
制造与装配阶段
原型法
定义
1、原型法是将产品概念转化为实物模型的一种设计方法，其主要目的是评估产品特性是如何满足用户期望的
2、原型近似设计创意，允许产品开发团队验证产品的 运行、部件、布局、功能、外观和体验
3、原型的范围从概念草图到全功能产品
4、原型逼真度是设计阶段使用的原型与最终使用的产品一致的程度
类型
纸质原型法
功能原型法
可体验原型法
阿尔法原型
贝塔原型
试生产原型
虚拟原型
快速原型
六西格玛
DFSS的目标是完成资源高效利用、高产出、对流程变化稳健的设计
DMAIC是一种用于改进流程的数据驱动的质量战略。它是六西格玛的一个组成部分，但一般可以作为独立的质量改进流程或作为其他流程改进计划（如精益）的一部分
DMAIC
内容
1、定义问题、改进行为、机会、项目目标和客户要求
2、测量过程性能
3、分析过程，以确定导致变动和性能不加的根本原因（这个阶段可以看是否需要重新设计，回到测量阶段）
4、改进流程性能，手段是解决和消除根本原因
5、控制改进后的流程和未来流程的性能
作用
改进现有流程，使其输出能满足客户需求
DFSS
内容
1、识别客户需求和战略意图
2、设计通过评估各种设计方案提供一份详细的设计方案
3、优化从生产力（业务需求）和质量（客户需求）角度优化设计，并实现它
4、验证 实验新设计，根据需求进行更新，并准备发布新设计
作用
设计新产品和新流程以满足客户需求
可持续性设计方法
SPSD框架
1、可持续产品和服务开发
2、通过在产品生命周期中实现产品和服务的可持续开发，将提供产品转化为提供服务，以减少制造
ARPI框架
分析、报告、排序和改进。提倡开展生态设计，包括对环境进行评估、分析、报告，对相关因素进行排序并提出改进措施
MDE框架
1、关于材料、设计和生态的指导原则
2、强调材料选择及其对产品功能设计、市场需求、价格和环境的影响
生命周期评估流程
目标和范围定义
定义功能单位（产品、材料重量等）
设定系统边界（摇篮到关口，摇篮到摇篮，系统输入）
配置方法（权重、经济价值）
生命周期清单
水、原材料、能源的全部输入以及在空气、水和土壤中排放的流程图
土地使用
生命周期影响评估
选择影响类别（碳足迹、水足迹）
度量影响
可持续性设计及工具的关键点对比
可持续性设计
总论
综合考虑环境、社会、经济和其他因素；遵循三重底线
可持续性方法
SPSD框架、ARPI框架、MDE框架
产品可持续性指数
体现可持续性水平、包含三重底线指标
可持续性分析工具
生命周期评估（LCA）
提供产品从摇篮到坟墓的整个阶段对环境影响的定量数据
简化的生命周期评估（SLCA）
数据量要求较少
环境质量功能展开（QFDE）
综合了质量功能展开、对标和生命周期评估
寿命周期成本（LCC）
从摇篮到坟墓全阶段的成本分析
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