研发管理】产品经理知识系统-产品设计与开发工具

3.4 逆向工程

逆向工程是价值分析中的拆解 (Tear-Down)过程，可为产品改进提供思路。

该方法的目的是通过对产品、系统、部件和数据进行拆解，来识别其中的功能， 从而与竞争对手的产品和生产工艺进行比较。

逆向工程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。

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4、初始设计与规格阶段

产品设计规格旨在：

• 明确产品设计并提供量化和客观性；
• 将产品设计要求传达给设计团队的其他成员；
• 推进产品从设计到制造的开发。

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5、 详细设计与规格阶段

5.1 质量功能展开

质量功能展开 (Quality   Function    Deployment,QFD):  是运用矩阵分析的方式将 “市场需求”与“如何通过开发满足需求”联系起来。当多功能团队希望将客户需求 转化为满足这些需求的产品规格和功能，并期望达成一致意见时，该方法最有效。在 质量功能展开中最常见的工具是质量屋。

识别出符合以下条件的设计属性：

• 与客户需求关系密切；
• 竞争产品的表现较差；
• 卖点十分吸引人。

质量屋的构建步骤以及优势与劣势：

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5.2 稳健设计

三次设计法：

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5.3 情感化设计 (Emotional Design)

设计者用情感化设计方法来激发消费者的情绪和感受，创造出良好的情感联想， 让消费者对产品产生信任感，从而提高产品的可用性。

通过消费者对产品产生的情感层次不同，将其分为三大类：本能层、行为层和反 思层。

情感化设计影响评估方法

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6、制造与装配阶段

6.1 原型法

原型法 (Prototyping)  是将产品概念转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。

原型近似与设计创意的最初形态，产品开发团队用原型来验证产品的运行、部件、布局、功能、外观和体验。

原型的范围：从概念草图到全功能产品都可以是原型。

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。

产品创新流程的几种不同类型的原型：

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6.1.1 纸质原型法 (Paper  Prototyping)

●  它是用来体现概念和创意的最常见形式；

●  它用于评估所设计的外观，感觉，功能和界面是否满足消费者需求；

●  纸质原型不具备设计的技术特征，只是通过图形和纸质外形来形成创意，促进 头脑风暴并生成解决方案。

●  故事板是一种纸质原型，通过一系列框架图来描述用户界面的故事板。

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6.1.2 功能原型法 (Functional  Prototype)

功能原型的目的是：

1.测试产品如何工作并交付预期功能。

2.在所有功能尚未完善得早期阶段，通过可用性测试识别出可能出现的设计错误。

3.评估以用户为中心的设计需求，包括人机工程、认知方面的考虑及用户体验。

该方法有利于帮助用户识别具体任务、已完成任务以及需要改进之处。

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6.1.3 可体验原型法 (Experience  Prototype)

让用户、设计者和其他参与创造、创新和设计流程的人在“体验环境”和社会环 境中成为积极的参与者，因为他们能够发现并生成丰富的产品解读。

该方法要求用结构化的方式来描述不同交付阶段的产品或服务，以及产品和用户 之间的互动。

1.在服务行业中，创建服务地图或蓝图是为了识别“关键时刻”可能造成价值交付 不足或遗漏的时刻。

2.以产品为例，该方法研究用户与产生功能、情绪的产品使用设置之间的互动关 系。

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6.1.4 阿 尔 法 原 型 (Alpha Prototype)

阿尔法原型是用于测试目的的非完整功能版本产品。在测试过程中，测试人员会 仔细检查所有特性、功能和子系统，并评估产品的工作方式。此外，也会验证系统集 成及技术实现方式。通常用较为简单的加工工艺制作该原型(例如，用机械加工而非 模压成型),该原型与量产版本产品已经很接近了。

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6.1.5 贝塔原型 (Beta  Prototyping)

贝塔原型是完整功能版本产品，用于在试生产阶段之前对产品进行评估。该原型 用于在实际使用环境中与客户、装配商、零部件制造商和零部件供应商一起测试产品，主要目的是评估产品可靠性。贝塔原型是用实际生产设备加工出来的。用该原型 可以分析实际生产过程中的需求及所需改善。

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6.1.6 试生产原型 (Preproduction  Prototyping)

试生产原型是最终版产品。在进入设计流程的制造阶段之前，除用试生产原型确 定零件和部件规格外，还可以确定所有设计要素，尤其是设计技术要求和规格。

在该阶段，试生产原型确认装配和制造设计，并确认详细的生产工艺、装配时间、零部件 外购与集成、产线平衡和生产改善。

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6.1.7 虚拟原型法 (Virtual  Prototyping)

●  将虚拟环境与工程设计相结合，使设计人员能够对设计敏感性和优化过程进行 评估。在生产最终产品之前，可以运用虚拟原型来进行“如果 … 那么”情景 测试。因此，它缩短了开发和上市时间。

●  虚拟原型法要采用计算机辅助设计来生成三维模型。

●  虚拟原型可用于形态和形状分析、零部件配合关系、渲染和装配分析。

该方法要求输入装置能感知用户交互和运动，输出装置用计算机生成的输入代 替用户感官输入，并用软件进行实时处理、渲染和仿真测试。

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6.1.8 快速原型法 (Rapid  Prototyping)

也称为实体*成形技术 (Solid Freeform Fabrication,SFF)。

旨在不影响质量和盈利能力的前提下，缩短产品开发周期和上市时间。是使用设备技术对设计进行实物建模。与传统的原型制作不同，快速原型制作是通过一层层材料的沉积来制造出零件和部件的。液态塑料、树脂、纸张和金属板材等很多材料可用于其制造，该方法在制造业被 称为增材制造 (Additive  Manufacturing) 也被人称为3D 打印。

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6.2 六西格玛设计

六西格玛法 (Design    for    six     sigma,DFSS):  是一种用于改善企业质量流程管理的 技术。 旨在通过各种流程中的专门改进来减少业务和制造流程的变动。六西格玛的应 用专注于设计或重新设计产品和服务及其支持流程，以满足客户的需求和期望，这被 称为六西格玛设计。

DFSS  的目标：构建高效利用资源和高产出，以及对流程变异具有稳健性的设计。

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6.3 可持续性设计 (Design for Sustainability,DFS)

可持续性设计 (Design   for    Sustainability,DFS) 要求在设计周期和产品生命周期 中综合考虑环境，社会和经济和其他因素。

其目的是实现产品或服务的可持续产出，要求设计者具备整体观和系统观。

可持续发展的三人支柱——被称为三重底线 (TBL)。

可持续设计原则：

• 1.使用对环境影响低的无毒、可持续生产或回收材料。
• 2.使用节能的生产流程来生产产品。
• 3.生产更耐用、功能更佳的产品。
• 4.设计可重复使用、易于拆卸和可回收的产品。
• 5.使用生命周期分析工具米帮助设计更具可持续性的产品。
• 6.将消费模式从个人拥有产品转变为提供具有类似功能的服务。
• 7.材料应选用可再生资源，在其功用耗尽时，将其制成肥料。

可持续设计框架

产品可持续性指数 (Product Sustainability Index,ProdSI)

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6.4 可持续性分析工具

生命周期评估 (Life  Cycle  Assessment,LCA)

生命周期评估是分析环境影响的一种科学方法(碳足迹、水足迹等)。

步骤：

1.目标与范围定义

●  定义功能单位(产品、材料重量)

●  设定系统边界(摇篮到关口、摇篮到摇篮，系统输入)

2.生命周期清单

●  配置方法(权重、经济价值) 2.生命周期清单

●  水、原材料、能源的全部输入及在空气、水和土地的排放的流程图

●  土地使用

3.生命周期影响评估

●  选择影响类别(碳足迹，水足迹)

●  度量影响 

4.说明

●   识别重大问题 结论

●  同行评议

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该方法综合了：质量功能展开、对标、生命周期评估。任何产品都应该考虑四个方面：客户、功能、实物和流程。

该方法执行步骤：

1. 将客户需求与工程指标进行关联，即技术或功能需求

2. 将环境管理系统与产品部件进行关联

3. 进行对标，然后对部件或子系统进行设计

4. 评估工程指标变化对环境质量要求的影响

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生命周期成本 (Life   Cycle Costing,LCC)

生命周期成本涉及对产品生命周期中所有相关方(供应商、制造商和消费者)以 及在产品系统生命周期内产生的与产品、过程和活动相关的所有成本的分析。

传统的生命周期成本方法忽略了外部成本和周期结束成本。

所有成本都通过折现现金流估算净现值 (NPV),     并计算在其整个生命周期内资产 持有、运营和维护的年度成本——称为等效年度成本 (EAC,Equivalent      Annual Cost)。

生命周期成本可以用三种形式进行估算： 传统成本法、环境成本法和社会成本 法。

环境生命周期成本考虑外部性和相关的货币现金流。

LCA 生命周期评估(关注环境) 和 LCC 生命周期成本(关注经济)是可持续发展的两个标准支柱。