09章需求设计11讲

先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计1先进设计系统•第8章成套系统•第9章需求设计•第10章概念设计•第11章详细设计•第12章设计评价•第13章创新设计•第14章智能设计•第15章虚拟设计先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计2第9章需求设计•9.1产品设计过程模型•9.2调查研究•9.3产品规划•9.4需求识别需求是设计的主要动力和源泉，商机则是推动产品发展的具体推动力。引例：搞好需求设计，促进产品创新，消除绝对无效供给是解决生产过剩的根本之一。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计39.1产品设计过程模型•9.1.1产品设计系统的模型•9.1.2设计系统集合的定义•9.1.3产品设计过程的模型先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计49.1.1产品设计系统的模型•产品设计系统的一般模式为•S＝｛R，G，C，M，P，Q，Φ｝•S—产品设计系统；•R－需求（Requirement），输入；•G－目标（Goal），输出；•C－对过程的控制和约束（Control，Constrain）；•M－设计过程中的机制（Mechanism），包括知识、理论和方法；•P－过程（Process）；•Q—状态（State）；•Φ——映射（Mapping）。•图中P，Q和Φ的下标表示各集合（Set）中的元素。•R和G可为物质、能量、信息。产品设计理论侧重于研究产品设计过程P运行收敛于目标G满意解的规则与方法。QiQi+1ΦiPiRGMC产品设计系统模型S先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计59.1.2设计系统集合的定义•过程集P包含有子过程元素P＝｛P1，P2，P3，…｝。•状态集Q包含有子状态元素Q＝｛Q1，Q2，Q3，…｝；Qi与Pi对应；状态存在于一定的约束条件下。•映射集Φ包含有子映射元素Φ＝｛Φ1，Φ2，Φ3，…｝；Φi：Qi→Qi+1，（i=1，2，…，n）；Φi与Qi对应；映射是在一定约束与控制条件下发生的。•状态经过映射发生转换，表现为子过程，即：•Pi＝Qi→Qi+1，（i=1，2，…，n）。•子过程的有机结合形成设计过程：P＝Set（Pi）│ni=1Pi（i=1，2，…，n），其中任意两个Pi和Pj间的关系（i≠j，i与j均在1与n间取值）将由过程特性来决定。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计69.1.2设计系统集合的定义•需求经过设计过程得到目标，即R×P→G。•针对具体情况，各集合的内容如下：•R＝{市场需求，材料，资金，设备，人员，法律标准化，经济性，时间要求，社会，环境，…}＝{R1，R2，R3，…，Rn}•G＝{图样，说明书，信息，软件产品，…}•P＝{需求设计过程，概念设计过程，详细设计过程，完善设计过程，}＝{P1，P2，P3，P4}•Q＝{需求规格说明，概念产品方案，工程图与技术文档，面市产品}＝{Q1，Q2，Q3，Q4}先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计79.1.3产品设计过程的模型•产品设计过程可分为四个阶段：需求设计过程，概念设计过程，详细设计过程，完善设计过程，并产生四个阶段性结果：产品规格，概念产品方案、工程图与技术文档，面市产品。•上述四个过程P1，P2，P3，P4既有顺序上的逻辑性，又有相互之间的重叠性，从宏观上可以表现为一种并行设计的模式。产品规格Q1图9-2产品设计过程模型需求设计过程P1详细设计过程P3概念设计过程P2完善设计过程P4面市产品Q4概念产品方案Q2工程图与技术文档Q3先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计89.2调查研究•9.2.1产品开发的调查•9.2.2可行性研究先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计99.2.1产品开发的调查1.调查研究目的：使产品设计有充分的必要性论证，掌握充分而可靠的信息。明确要设计的产品总的发展趋势、本企业在国内外同行业中的位置，从而作出战略决策。•例：产品发展的重点是应用新原理、改进外观，还是改进生产工艺；设计方向是高档，还是大众化。2.调查研究定义：是针对一个特定的目的或任务，对有关情报资料进行系统的收集和分析，并提出研究结果的过程。•注意，设计人员必须正视社会效果。•例：某些企业只顾经济效益，对公害与工人健康不顾，某些工业有毒物质使妇女妊娠中毒产下畸形儿造成社会问题。有的文具设计成玩具，影响小学生上课。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计109.2.1产品开发的调查3.调查的内容：(包括国际国内信息)(1)市场调查①用户需求。有关产品功能、性能的要求，有关购置、运行、保养、服务等费用的要求，有关心理因素(外观、颜色、风格……)等；②产品情况。该产品在产品寿命周期曲线中的位置，新旧产品交替动向等；③同行情况。同行经营销售状况，本单位的市场占有率与差距，主要竞争对手情况等；④材料、外购件质量、品种、价格、供应等情况。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计119.2.1产品开发的调查3.调查的内容：(包括国际国内信息)(2)技术调查①现有产品技术水平、优缺点、使用情况等；②适用的科技成果、新材料、新工艺、新技术等；③专利情报，行业技术经.济情报，有关技术标准与法规。(3)社会环境调查①国家计划与政策；②本企业内部信息、发展动向、优势与不足、潜力先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计129.2.1产品开发的调查4.调查的方法⑴无量化调查：–走访、–信函、–考察、–会议交流、–阅读文献资料等⑵抽样调查。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计139.2.1产品开发的调查5.调查研究的重要性•据统计，失败的新产品中的63%是由于决策错误。美国企业的市场调研费用是广告费的5%。•如果不进行调查研究，不考虑市场需求，不分析原料供应情况，盲目进行生产，就必然失败。例：1991年我国各省已引进同类型的铝型材挤压机132台，用汇几亿美元。这些设备每年要用原料铝40万吨，而我国每年能用于铝型材的原料铝最多只有10万吨。结果有的厂不得不转产，还有的厂宣告破产先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计159.2.2可行性研究1.产品开发的可行性报告的内容：(1)产品开发的必要性、开发产品的种类、寿命周期、技术水平、经济效益和社会效益分析、销售对象、销售情况预测等。(2)用户对产品功能、用途、质量、使用维护、外观、价格等方面的要求，有关产品的国内外水平、发展趋势。(3)为了开发此产品需解决的设计、工艺、质量等方面的关键技术问题。(4)投资费用及开发时间进度，经济效益的估价。(5)现有条件下开发的可能性及准备采取的措施。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计169.2.2可行性研究2.技术分析•技术分析的任务是对拟开发产品在技术上的先进性、适用性和可行性方面进行分析。其中，•先进性指根据搜集的国内外技术情报资料，确定产品在国内外技术领域是否处于前沿位置，和应该具有的技术性能指标。•适用性指新产品适应各种不同的工作对象或服务对象的能力。•可靠性指产品的可信赖程度，或者无故障工作的时间。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计179.2.2可行性研究3.经济分析•经济分析是可行性研究的核心，其内容包括：–产量和需求分析–产量和成本分析–风险分析–投资估算①产量和需求分析•通过市场调查，可以得到某种产品在一定期限内的销售数据，用数值拟合，可得到需求函数F2(t)和产量函数F1(t)。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计189.2.2可行性研究3.经济分析•①产量和需求分析•当F1(t)＞F2(t)时，产量大于需求，•反之当F1(t)＜F2(t)时，需求大于供应。•由此便可确定产品的盈利期和亏损期，图。滞销与前投期盈利期时间t图供求关系图数量先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计199.2.2可行性研究3.经济分析②产品成本分析•成本是指生产费用S1，S1＝SgQ+SFS1的组成有两项:–可变费用Sg:材料费、工时费等–固定费用SF:厂房与设备的折旧费、管理费等式中，Q为销售量。•产品销售收入S2等于单位销售价P与销售量Q的乘积，即S2＝PQ先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计209.2.2可行性研究3.经济分析②产品成本分析•根据S1和S2可建立盈亏平衡图，如图所示。A点为盈亏平衡点，–当Q在A的左侧时，产品亏损，–当Q在A右侧时，产品盈利。•可见，按供求分析所得产量，在盈亏平衡点右侧时，产品有利可图，可以开发，否则应撤销开发计划。图盈亏平衡图S1先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计219.2.2可行性研究3.经济分析③风险分析•包括分析产品销售价格、产量、投资额和经营费用等对总效益影响，作出产品开发的风险评价。由于上述因素具有不确定性，而且对企业效益的影响较大，因此必须加以慎重分析。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计229.2.2可行性研究•3.经济分析•④投资估算•是对新产品开发中所需投资费用的概略估算，其目的是从宏观上预算产品开发的总投资额。•目前通用的估算方法是：根据己知产品的产量Q1和投资额C1，以及拟开发产品的产量Q2，按下式计算出拟开发产品的总投资额C2，即C2=C1(Q2/Q1)0.6先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计239.3产品规划•9.3.1产品规划的内容•9.3.2产品规划的过程•9.3.3产品规划的要点先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计249.3.1产品规划的内容•1）研究。研究与产品发展和市场开拓相关的各种信息，包括来自市场上的、来自销售渠道的和来自内部的信息；研究用户提出或反馈的需求信息；研究竞争对手；研究产品市场定位；研究产品发展战略等。•2）沟通。及时与消费者以及开发人员、管理人员、产品经理等保持良好的沟通，这种沟通要覆盖整个产品生命周期。•3）数据收集与分析。收集与产品规划相关的各类数据，并对这些数据进行科学的分析。•4）提出产品发展的远景目标（Vision）。这是产品规划工作的基本任务，并让相关人员熟悉和理解这个远景目标。•5）设计和描述产品的长期发展规划（如3~5年内的发展计划）。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计259.3.2产品规划的过程（1）识别机会：产品开发项目可以分为四种类型：①新产品平台；②现有产品平台的派生产品；③对现有产品的改进；④全新产品。见下节（2）项目评价和优先级排序。四种竞争策略：技术优势，成本优势，以客户为中心，模仿策略。（3）分配资源和时间安排。考虑的因素：产品上市时间、技术准备、市场准备和竞争性产品（4）完成项目的前期计划。前期计划包括确定项目的团队、领导者和预算。产品规划的结果就是产品任务书，见下节（5）反思结果和过程。推荐的问题是：①机会漏斗是否收集到了令人激动的各不相同的产品机会？②分配给产品开发的资源足以贯彻公司的竞争策略吗？③任务书中的假设是否确有必要？④项目的约束是否过多？开发团队能否自由地开发最好的产品？识别机会项目评价和优先级排序分配资源和安排时间项目组合产品规划完成项目前期计划任务书多种项目产品开发过程图9-5产品规划过程先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计26机会漏斗（Opportunityfunnel）•机会定义：一般包括机会识别、机会选择和机会规范制订3个过程。先进设计系统2020年3月1日2时46分第9章需求设计279.3.3产品规划的要点•1）产品的起因。构思产品的起因通常来源于两种，一是企业项目的积累，二是市场潜力的挖掘。前者需要阐明历史项目的经验并说明为什么可发展成为产品。后者则需说明市场潜力体现在哪些地方。•2）产品的定位。产品的定位至关重要，在一开始有个明确的定位能帮助产品按照一定的方向进行，而不至于偏离方向或临时摸索方向。•3）产品的蓝图规