产品设计和开发阶段
产品设计与开发
产品设计与开发产品设计与开发是指在市场需求的基础上，对某一产品进行设计和开发的过程。
它涉及到从市场调研、概念设计、原型制作到最终产品推向市场的全过程。
在这个过程中，产品的功能、外观、性能以及用户体验等方面会被充分考虑和筹划。
本文将从不同的角度探讨产品设计与开发过程的重要性、所需的基本流程以及如何提高产品设计与开发的效率。
一、产品设计与开发的重要性产品设计与开发的重要性在于满足市场需求并创造价值。
随着市场竞争的加剧和消费者需求的多样化，只有通过不断创新和优化产品，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
不仅如此，产品设计与开发还有以下几个方面的重要性。
1.满足消费者需求：产品设计与开发的目标是以消费者为导向，满足其实际需求。
通过市场调研和用户研究，了解消费者的喜好和习惯，才能更好地设计出符合用户心理预期的产品，提高用户满意度。
2.创造竞争优势：产品设计与开发是企业在市场中脱颖而出的重要手段之一。
通过不断创新，提高产品附加值，增加产品的特色和独特性，才能在市场中赢得竞争，获得更多的市场份额。
3.提高产品质量：产品设计与开发不仅仅是外观和功能的设计，还包括产品性能和质量的把控。
通过优化产品结构和工艺，提高产品质量，减少缺陷和故障，从而提升用户体验和口碑。
二、产品设计与开发的基本流程产品设计与开发的流程通常可以分为以下几个阶段：市场调研、概念设计、详细设计、原型制作、试制和量产。
每个阶段都有其独特的任务和目标，下面将对每个阶段进行简要描述。
1.市场调研：在这一阶段，需要对市场进行细致入微的调研分析，了解潜在消费者的需求和竞争对手的情况。
通过市场调研，确定产品的定位和目标用户群体，为后续的设计和开发工作提供参考。
2.概念设计：概念设计阶段是产品设计与开发的起点，主要任务是确定产品的整体设计思路和核心功能。
在这个阶段，产品设计师通常会进行头脑风暴，提出不同的设计方案，并选取最具可行性和市场潜力的方案进行进一步深化。
产品设计与开发的流程
28
生产工艺方案的评审，第三阶段总结。
技术副
总
1.小组活动体现项目进度、与顾客往来、预算、管理者支持、结论等
《过程设计和开发阶
段小结报告》
产品设计与开发的流程（APQP）
序
号
策划项目
负责和
支持部
门
工作内容
质量记录
四、产品和过程的确
认
29
进行产品成本核算，
项目小
组
编制设计验证计划，进行设计验证，进行装配设计。
12
进行设计文件的评审和确认。
总经理
对所有设计项目进行评审和评估，看设计是否满足要求。
评审内容：工程图样、工程规范、材料规范,《设计评审检查表》
13
编制内部生产准备，设备添置、工装、模具、量具、设施的管理。
项目小
组
确定所需新设备、设施（量具和工装），设计、选型，加工、采购，验收，调试、安装,投入使用的要求。
26
进行生产准备，生产
过程的确认。
生产车间、技
确认产品的生产能力、设备能力。
《过程能力分析》，《测
量系统分析》，
下达指令，安排产品试生产。
术、质检
部门
测量各种生产过程参
数，包装参数。
《特殊工序检验记
录》，
《产品质量检验报
告》。
27
对原材料、外协件、外委托加工件供应商的初步评审、确认。
总经理
对原材料、外协件、外委加工件的供应商进行评申，确定合格供方的名录。
7
编制产品保证计划
项目小组
评定新技术、复杂性、材料、环境、应用、包装、服务和制造要求给项目带来的风险因素。
产品设计与开发的主要策略
产品设计与开发的主要策略以产品设计与开发的主要策略为标题，我们将探讨如何在产品设计和开发过程中制定有效的策略，以确保产品的成功。
一、市场调研与用户需求分析在产品设计与开发的初期阶段，进行市场调研和用户需求分析是至关重要的策略。
通过对市场进行深入研究，了解竞争对手、行业趋势和用户需求，可以为产品设计和开发提供重要的参考，避免盲目开发和设计。
二、用户参与与反馈收集用户参与和反馈收集是产品设计与开发中的关键策略之一。
通过与用户进行密切的互动和合作，了解他们的需求和期望，可以有效地指导产品设计和开发的方向。
同时，及时收集和分析用户的反馈和意见，可以及时调整产品设计和开发的策略，提升产品的质量和用户满意度。
三、敏捷开发与迭代优化敏捷开发和迭代优化是产品设计与开发的重要策略之一。
通过将开发过程分为多个短周期，每个周期都有明确的目标和交付物，可以及时发现和解决问题，提高开发效率。
同时，通过不断的迭代优化，根据用户反馈和市场需求进行调整，可以使产品更加符合用户的期望和市场的需求。
四、团队协作与跨部门合作团队协作和跨部门合作是产品设计与开发中不可或缺的策略。
通过建立高效的团队协作机制，明确角色和责任，加强沟通和协调，可以提高团队的工作效率和协同能力。
同时，与其他部门的紧密合作，如市场营销、销售和客户服务等，可以更好地理解用户需求和市场情况，为产品设计和开发提供全面的支持和指导。
五、技术创新与持续学习技术创新和持续学习是产品设计与开发中的重要策略之一。
通过不断地学习和掌握最新的技术和行业动态，可以及时应对市场的变化和竞争对手的挑战。
同时，积极推动技术创新，在产品设计和开发中引入新的技术和理念，可以提升产品的竞争力和差异化。
六、品质控制与项目管理品质控制和项目管理是产品设计与开发中必不可少的策略。
通过建立科学的品质控制体系，制定严格的品质标准和流程，可以确保产品的质量和可靠性。
同时，有效的项目管理可以提高项目的执行效率和资源利用率，确保项目按时交付和预算控制。
产品设计与开发的标准化
产品设计与开发的标准化产品设计和开发的标准化是通过在设计开发阶段制定和贯彻相关标准，运用标准化的方法，使产品的设计开发工作有序化。
控制设计开发的质量，保证设计开发的产品符合市场的实际需要；减少产品设计开发的失误，加快产品设计开发的速度。
通过产品的系列化组合化、模块化，提高产品零部件通用化、标准化的程度，使产品的设计开发获得较好的经济效益。
产品设计与开发一般包括产品决策、设计、试制、定型生产、持续改进五个阶段，标准化审查工作是每个阶段必不可少的重要内容。
1．决策阶段产品开发决策阶段是通过对所开发产品的市场需求、技术发展等情况的调研，结合本企业的人力资源、设备和工艺水平、生产能力、资金能力等具体情况，进行技术经济分析提出可行性研究报告。
2．设计阶段设计阶段主要指通过设计和确定总体技术方案、设计计算，必要的试验和设计评审完成全部图样及设计文件的过程。
1工作程序工作内容审査对象审査内容1（1）总体方案设计（设计和开发输入）1）根据卜达的技术任务书或产品开发项目建议书，进行总体方案的设计（一般提出两个或两个以上的方案）；2）绘制总图（草图）、简图（草图）技术（设计）任务书1）是否具有设计依据、产品的用途及使用范围；2）是否具有根据需要提出攻关项目研究试验大纲或对关键技术难题提出解决办法；3）是否具有产品基本参数及主要技术性能指标，是否符合相关标准的规定；4）是否具有总布局及主要结构的概述；5）是否具有产品主要工作原理及系统概述；6）是否具有国内外冋类产品水平分析比较；7）是否具有标准化综合要求，及其实现可能性分析；8）是否具有关键技术解决办法及关键元器件、特殊材料货源情况分析；9）是否具有产品性能、寿命与成本方面的分析比较；10）是否提出产品包装和装箱技术要求；11）是否具有产品设计、试验、试制周期的估算；12）是否具有产品既满足用户要求，又适应本企业发展要求的叙述；13）所设计的产品规格、基本参数、性能指标、寿命及可靠性是否符合有1（2）研究试验必要时，编制研究试验大纲，进行新材料、新总图（草图）1）产品轮廓组成部分的安装位置是否明确；工作程序制设计文件（12）图样及设计文件审批（⑶工艺规程及工装设计工作内容审査对象审查内容1）提出全部产品工作图样、包装图样及设计文件；2）进行产品质量特性重要分级；3）进行早期故障分析并采取措施，编写早期故障分析报告按规定程序对图样及设计文件进行会签、审批;必要时，进行工作图设计和开发评审并予记录1）工艺规程设计，编制工艺文件；2）必要的工装设计零件图装配图外形图安装图1）是否有标准件、通用件可代替；2）选用的材料品种、牌号、规格是否符合标准规定，填写是否正确、完整;3）是否具有确定零件形状和结构的全部尺寸；4）选用的形位公差、尺寸公差、表面粗糙度、表面处理、热处理是否符合有关标准规定；5）有配合要求的零件表面粗糙度、尺寸公差、形位公差是否互相适应1）是否具有主要安装配合尺寸和配合代号；2）是否具有装配时需要加工的尺寸、极限偏差、表面粗糙度，是否符合有关标准规定；3）是否具有产品或部件的外形尺寸、连接尺寸及技术要求等1）是否标注必要的外形、安装和连接尺寸；2）是否标注出产品重心位置和尺寸1）产品及其组成部分的轮廓图形是否正确，并标明安装位置及尺寸；2）是否具有安装技术要求；3）有特殊要求的吊运件，是否表明吊运要求；4）是否具有所有安装零、部件、配套件的明细栏目录、明1）目录、明细表、汇总表是否按规定细表、汇顺序及格式填总表2）表中的标准件、外购件引用标准是使用说明1）封面是否有产品型号、名称、分册固定方法等）和包装箱图是否符合有关标准规定;2）箱面标记是否符合有关标准规定及合同规定否正确、有效;3）表中特殊外购件、特殊材料是否符合采购规范或标准内容名称、使用说明书字样、国外、厂外、可设商标;2）是否具有主要用途及适用范围; 3）产品工作条件是否明确;4）是否具有产品系统说明，是否具有吊运和保管说明、安装与调试说明、维护与操作说明;5）是否具有常见故障及其排除方法说明;6）附件与易损件是否明确1.1和GB/T1.2的规定工作程序工作内容审査对象审查内容包装图1）产品及附件的内、外包装（含防护、产品质量产品重要度分级表是否符合质量管理重要度分的要求级表产品标准产品标准的内容和编写是否符合GB/T3．试制阶段试制阶段是经样机（品）试制和小批试制，通过型式试验和用户试用，验证产品图样、设计文件和工艺文件、工装图样的正确性、产品的适用性、可靠性、并完成产品鉴定或用户验收。
产品设计和开发各阶段标准化审查内容
产品设计和开发各阶段标准化审查内容第一阶段：决策阶段市场预测报告1.是否有同类型产品市场供求信息的归纳分析2.是否有市场对产品的品种、规格、性能、质量、价格等的要求3.是否具有产品寿命周期预测4.是否具有产品经济效果初步分析5.是否具有新产品开发的必要性技术调研报告1.是否具有国内外产品水平与发展趋势分析2.是否具有产品功能分析3.是否具有采用新原理、新结构、新技术、新材料、新工艺的叙述4.是否具有市场和用户的要求5.是否具有新产品的设想，以及应执行的标准或法规的内容6.是否具有根据需要提出的公关课题及先行试验大纲可行性分析报告1.是否具有新产品开发的必要性及市场需求量2.是否具有占领国内外市场的能力及其产品寿命周期的分析3.是否具有产品总体方案的设想，及其正确性、继承性和实现的可能性4.产品性能、精度、主要技术参数是否符合使用的产品标准或法规的规定5.是否具有技术可行性分析6.是否分析提出产品设计周期和生产周期7.是否具有企业生产能力和质量保证能力的分析8.是否具有经济效益分析第二阶段：初步设计技术（设计）任务书1.是否具有设计依据、产品的用途及使用范围2.是否具有根据需要提出公关项目研究试验大纲或对关键技术难题提出解决办法3.是否具有产品基本参数及主要技术性能指标，是否符合相关标准的规定4.是否具有总布局及主要结构的概述5.是否具有产品主要工作原理及系统概述6.是否具有国内同类产品水平分析比较7.是否具有标准化综合要求，及其实现可能性分析8.是否具有关键技术解决办法及关键元器件、特殊材料货源情况分析9.是否具有产品心能、寿命与成本方面的分析比较10.是否提出产品包装和装箱技术要求11.是否具有产品设计、试验、试制周期的估算12.是否具有产品既满足用户要求，又适应企业本身发展的需求13.所设计的产品规格、基本参数、性能指标、寿命，可靠性是否符合有关产品标准及合同的规定总图（草图）1.产品轮廓或成套设备的组成部分的安装位置是否明确2.产品或成套设备的基本特性类别、主要参数及型号、规格等是否符合相关规定3.是否具有产品外形尺寸（无外形尺寸时）。
简述新产品的开发过程
简述新产品的开发过程新产品的开发过程是一个经过多个阶段的复杂过程，需要全面考虑市场需求、产品设计、制造、测试和推广等多个方面。
下面将详细介绍新产品的开发过程。
第一阶段：市场研究和需求分析在开发新产品之前，首先需要进行市场研究和需求分析，以确定市场的需求和潜在消费者的偏好。
这可以通过市场调研、竞争对手分析和用户反馈等方法来完成。
通过对市场进行全面的调查和分析，可以确保新产品的设计和功能能够满足市场需求。
第二阶段：概念设计和初步规划在明确了市场需求后，下一步是进行概念设计和初步规划。
在这个阶段，开发团队将根据需求分析的结果，进行产品的初始设计和规划。
概念设计旨在确定产品的基本特征、功能和形式。
初步规划则包括项目计划、资源分配和时间安排等方面的考虑。
第三阶段：详细设计和研发在完成概念设计和初步规划后，下一步是进行详细设计和研发。
在这个阶段，设计师和工程师将根据产品需求和规格书，进行更加具体和详细的设计。
这包括机械设计、电路设计、软件编程等方面。
研发团队还需进行原型制作和测试，以验证产品的功能和性能是否符合预期。
第四阶段：生产和制造在产品设计和研发阶段完成后，下一步是进行生产和制造。
此时，将进行原材料采购、工艺流程规划和生产设备配置等工作。
生产团队负责确保产品能按时交付，同时还需考虑成本控制和质量管理等方面。
这个过程通常需要严格的监控和管理，以确保产品的质量和交付的准时性。
第五阶段：测试和验证在产品生产完成后，需要进行测试和验证，以确保产品符合设计要求和规格。
测试可以涵盖多个方面，包括功能测试、性能测试、可靠性测试等。
产品团队会对产品进行全面的测试，并记录问题和改进建议。
通过测试和验证，可以帮助发现潜在问题并进行调整和改进。
第六阶段：市场推广和销售在完成测试和验证后，产品可以进入市场推广和销售阶段。
这包括制定营销策略、品牌推广、渠道建设和销售计划等。
通过适合的推广手段和渠道，将产品宣传给潜在消费者，并开展销售活动，以达到销售目标。
产品设计与开发的流程APQP
根据评审结果，确定最终的设计方案，明确产品的功能、性能、外 观等关键要素。
设计任务书编制
根据确定的设计方案，编制详细的设计任务书，明确设计目标、设计 范围、设计周期等关键信息。
详细设计评审及优化改进
详细设计评审
组织专家团队对详细设计方案进行评审，确保方案符合设计任务 书的要求，并具备可行性和可制造性。
问题分析与处理
对试制过程中出现的问题进行深入分析，找出根本原因，制定针对性措施进行 改进。
试验结果分析和改进措施
试验结果分析
对试制产品进行全面的检测和试 验，收集试验数据，对试验结果 进行深入分析。
改进措施制定
针对试验结果中暴露出的问题， 制定具体的改进措施，包括设计 优化、工艺改进、材料替换等。
分析问题的根本原因，制定针对性的 改进计划，明确改进措施、责任人和 完成时间。
评估改进效果
对改进后的效果进行评估，包括产品 质量、生产效率、客户满意度等方面 的指标，确保改进取得实效。
客户反馈收集、整理和分析
建立客户反馈渠道
通过多种方式收集客户反馈，如调查问卷、 电话访谈、在线评价等。
整理客户反馈
对客户反馈进行整理，分类汇总各类问题， 以便后续分析。
分析客户反馈
运用统计分析方法，对客户反馈进行深入分 析，找出问题的根本原因和关键因素。
制定改进措施
根据分析结果，制定相应的改进措施，以提 高产品质量和客户满意度。
针对问题进行原因调查并采取措施
成立调查小组
针对重大问题或客户集中反馈的问题，成立专门的调查小组进行深入研究。
评审过程流程图的合理性和 可行性
组织相关部门和专家对过程流程图进行评审，确保 其合理性和可行性，提出改进意见和建议。
产品设计和开发阶段的标准化
• 该市场细分对该类产品的功能、性能、安全、寿命、外观 等的质量要求（可能有若干不同档次的产品）；
• 各档次产品的市场价格、交货期和服务状况； • 本企业前三年又可能达到的销售量、销售额； • 结论：产品开发的必要性
根据以上问题的分析结果，编制市场预测报告。为决策立 项提供市场信息。
2) 技术调研
行高层决策。决策通过，批准立项，列入企业产品开发计划。
根据批准的产品开发计划，组织有关部门编制产品“技术任务书”或 “产品开发项目建议书”。
产品技术任务书或产品开发项目建议书是产品设计和开发项目全部的要 求，是产品总体方案的实际依据，是技术设计输入非常关键和重要的信息。
产品技术任务书的内容一般包括：
4) 产品的设计和开发包括从市场调研、产品立项决策、产品设计、设计 评审、验证、确认到产品定型投产和持续改进的过程。因此，产品设 计和开发的基本任务是：将要求（明示的、通常隐含的或必须履行的 需求或期望）转化为产品、过程或体系的规定的特性或规范，即通过 决策立项、制定“技术任务书”、设计并绘（编）制产品图样及设计 文件；通过产品的样机和小批是指、型式试验、用户使用；对设计、 工艺进行验证考核，经修正和完善设计，达到定型、投产的要求。所 以，“产品设计和开发”是从市场调研、产品要求评审、验证、确认 到产品定型投产及持续改进的全过程。
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16
并行工程 （Concurrent Engineering，CE）— continued
发挥并行工程优势的条件
进行过程变革：将传统的并行过程重构为并行 过程
进行组织变革：打破职能部门制的组织结构， 建立跨部门、跨专业的高效的开发团队
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协同产品商务(CPC) （Collaborative Product Commerce）
优点：
降低产品创新风险 减少研究开发费用 缩短产品开发周期
注意：知识产权问题
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并行工程 （Concurrent Engineering，CE）
Winner等人（1988年）：对产品及其相关过 程，包括制造过程和支持过程，进行并行、 一体化设计的一种系统化方法
优点：
充分考虑市场需求，减少产品早期设计阶段的 盲目性
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产品设计与开发的阶段— continued
三个阶段 产品设计：对概念产品进行全面的定义，初步确定产
品的性能指标、总体结构和布局，并确定产品设计的基本 原则
基本原则
▪ 设计出顾客需要的产品（服务，体验），强调顾客满意度 ▪ 设计出可制造性（Manufacturability）强的产品，强调快速
响应 ▪ 设计出可靠性强的产品（服务），强调产品责任 ▪ 设计出绿色产品（Green Product），强调商业道德
12
产品设计与开发的阶段— continued
三个阶段 工艺设计与过程选择及市场导入：如
何生产出顾客需要的产品以及如何提供 出顾客需要的服务，如何实现营销方案 的合理设计
13
制造设计
产品开发发展过程
发展阶段
20世纪80年代
20世纪90年代
21世纪初
产品研发平台 CAD/CAE/CAM等信 企业范围的产品研发 跨企业的产品研发平台，CPC
息集成，PDM
平台，PLM
竞争焦点 产品研发策略 产品研发流程 产品研发组织
利润 低成本 并行设计流程 部门制
市场份额 上市时间 并行工程 跨部门团队
学习目标
学习本章后，你将能够：
了解或掌握:
产品设计需要考虑的因素 简要描述产品设计和开发阶段 制造设计中采用的方法和质量功能展开概念
1
如何打造一个伟大的产品
三个木桶模型 聚合的颠覆性功能 产品使命验证法
思考
如何理解用三个木桶原理指导资源分配？
2
产品设计需要考虑的因素
产品设计关注点
顾客满意
设计、生产或运作以及营销部门必须紧密合作
3
产品设计需要考虑的因素— continued
产品设计需要考虑的因素
原则
▪ 设计出与该企业目标相一致的产品 ▪ 给顾客提供他们所期望的价值 ▪ 把健康和安全作为主要考虑因素 ▪ 不要设计出对环境有潜在危害的产品。
4
产品设计需要考虑的因素— continued
可靠性：产品是否能够像产品的说明书中表明的那样
执行预期的功能
限制因素
▪ 载荷量、温度、湿度范围、运行程序和维修计划……
提高可靠性的方法
1．改善零件设计 2．提高生产和装配技术 3．改进检测 4．利用备用部件
5．改善防护维修程序 6．提高用户受教育程度 7．改善系统设计
8
产品设计与开发的阶段
参与部门
正向工程
从概念开发、产品设计、工艺设计与过程选 择到市场导入，其各阶段是顺序由企业内不 同职能部门的不同人员依次进行的
以职能部门为基础来组织产品开发过程 缺点：
产品开发周期长 开发成本高 产品整体开发过程的效率低
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反向工程
从他人的产品入手，进行分解剖析和综合研究，在广 泛搜集产品信息的基础上，通过对尽可能多的同类产 品的解体和破坏性研究，运用各种科学测试、分析和 研究手段，反向求索该产品的开发思想、设计结构、 制造方法和原材料特性，从而达到从原理到制造，从 结构到材料全面系统地掌握产品的设计和开发方法
营销部门 研发部门 运作部门
识别目标市场并预测产品需求 开发技术并设计产品 供应商的选择与制造流程的设计
财务、会计和信息系统部门 支持作用
9
产品设计与开发的阶段— continued
产品设计与开发的 基本过程
研究与开发 竞争者 顾客 供应商
产品创意
可行性研究
初步产品设计
II 产品设计
原型设计 测试和试制 最终产品设计 III工艺设计与过程选择
市场规模 产品创新 企业间协作 跨企业团队
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协同产品商务(CPC) （Collaborative Product Commerce）—continued
由美国咨询公司Aberdeen Group于20世纪 90年代初期提出
CPC是一组经济实体（制造商、供应商、 合作伙伴、顾客）组成动态联盟，共同开 拓市场机会，并进行创造价值的活动
优点：
更快的上市时间、更大的市场份额和更高的利 润率
18
协同产品商务(CPC) （Collaborative Product Commerce）—continued
缺点
1．可能在设计仍有许多缺陷时就固化设计
2．变动设计的高成本增加了改善设计的难度
3．产品缺乏多样性导致对顾客的吸引力降低 6
产品设计需要考虑的因素— continued
产品设计需要考虑的因素
大规模定制 策略
▪ 延迟差异化 ▪ 模块化设计
7
产品设计需要考虑的因素— continued
产品设计需要考虑的因素
VI市场导入
I 概念开发
10
产品设计与开发的阶段— continued
三个阶段 概念开发
识别客户需求，产生并评估一个或一系列 “概念产品”
包括：
▪ 产品创意（产品概念）：对产品外观、功能和特性进 行描述
▪ 可行性分析：对新产品概念的经济性、适用性和市场 竞争能力进行可行性研究 ▪ 市场条件、财务条件、生产运作条件
产品设计需要考虑的因素
生命周期：不同阶段考虑不同问题
成熟期
需
成长期
求
投入期
衰退期
时间
5
产品设计需要考虑的因素— continued
产品设计需要考虑的因素
标准化
标准化的优缺点
优缺点 优点
内容
1．在存货和制造中需要处理的零件种类更少 2．减少培训成本和时间 3．采购、处理及检查程序更加常规化 4．可按照清单订购产品 5．产品能长期并自动化生产 6．所需零件的减少证明执行设计和改善质量控制程序时所 花的成本是合算的