新产品开发之产品功能规划

新产品开发与

项目管理

之四产品功能规划浙江大学管理学院葛亚力Email:gyl@1产品功能规划功能的产品设计作用功能元及其实现功能的搜索与整理功能水平定位2一、功能的产品设计作用功能与产品功能与成本的导向作用功能系统图31、功能与产品功能是用户的本质要求功能产品用户满足需要产品设计市场需求产品的本质4功能与产品产品是功能的实现形式，企业通过产品设计来满足用户的需要整体功能功能部件元件功能元件功能元件元件部件产品功能部件元件功能元件功能元件元件部件…………52、功能与成本的导向作用现代产品的开发设计应遵循市场的导向原则。市场对产品的要求集中表现在功用和价格两方面。因此，建立功能与成本的导向约束机制，是产品开发创新的重要内容。功能与成本导向约束机制的基本原则是按功能和成本进行设计，它包括后面三项内容：6功能与成本的导向作用1、将功能规划和成本设计纳入产品设计过程，导向后续的结构设计、工艺设计和营销设计2、建立功能目标系统和成本目标系统3、运用功能目标和成本目标导向，约束方案的创造、评价和优化。7功能与成本的导向作用功能与成本的导向作用至少有三点：明确目标市场，准确定位产品方案激发创意，便于提出富有成效的设计方案引导与约束产品开发设计83、功能系统图产品结构系统存在对应的产品功能系统，后者更具有本质意义。功能系统图是批按目的功能居左、手段功能置右、同位功能并列的原则，将各项功能连接起来所形成的一个完整的功能体系，它揭示了功能之间的内在联系，为方案创造提供了一个创新的思路和本质模型。93.1、功能系统图的结构根据产品开发的范围和深度，功能系统图有简单与复杂之分。下图是功能系统示意图。F0F1F2F3F4F5F6F8F9F7第一级第二级第三级10功能系统统图的结结构1、整体功功能与设设计功能能在功能系系统图中中，最左左边的功功能是产产品整体体功能，，如图中中的F0，是用户户的直接接要求和和最终实实现目标标；右边边的所有有功能都都是设计计功能，，是由设设计者规规划、设设计的，，它们是是实现整整体功能能的直接接或间接接手段功功能。整体功能能是必须须保证的的功能，，而设计计功能是是可以改改变的。。11功能系统统图的结结构2、功能级级别功能级别别的划分分是依据据功能与与整体功功能相隔隔的功能能数来定定的，它它反映了了各级功功能与整整体功能能关系的的紧密程程度。3、目的功功能与手手段功能能目的与手手段的关关系是相相对的。。目的功功能就自自己实现现的另一一目的功功能来说说，又是是手段功功能；手手段功能能就实现现自己的的另一手手段来说说，又是是目的功功能12功能系统统图的结结构4、上位功功能与下下位功能能上位功能能与下位位功能是是目的功功能与手手段功能能的代名名词。它它们之间间的区别别在于，，目的功功能与手手段功能能强调功功能本身身的目的的与手段段之间的的关系，，而上位位功能与与下位功功能强调调目的功功能与手手段功能能在系统统图上的的位置关关系。在在图上，，上位功功能居左左，下位位功能居居右，两两者相差差一级。。具有同同一上位位功能的的多个个下位功功能称为为同位功功能。13功能系统统图的结结构5、中间功功能与未未位功能能既有手段段功能又又有目的的功能的的功能称称为中间间功能，，只有目目的功能能没有手手段功能能的功能能称为未未位功能能。6、功能区区功能区是是指由目目的功能能和实现现这一目目的功能能的直接接和间接接手段功功能组成成的功能能区域。。整个功功能系统统图是一一个大功功能区，，它由若若干个小小功能区区组成。。143.2、、功能系系统图的的类型全新产品品的开发发与设计计主要围围绕整体体功能进进行；老老产品改改进则应应在对老老产品深深入剖析析的基础础上，通通过功能能定义与与整理，，建立功功能系统统图而进进行。功能系统统图有两两种类型型：（1）结构式式功能系系统图（2）原则式式功能系系统图15（1）结结构式功功能系统统图从产品整整体、部部件、组组件直至至零件进进行逐级级功能定定义，然然后依据据相互间间的目的的手段关关系和同同位并列列关系将将各功能能连接起起来。这这种连接接方式由由于功能能区与产产品、部部件、组组件结构构完全对对应，故故把以这这种方式式建立起起的功能能系统图图称为结结构式功功能系统统图。16结构式功功能系统统图实例例自行车中轴系统中轴左右脚蹬链条飞轮滚珠车架车把前叉车座车闸系统衣货架车轴轴套辐条轮圈内胎前后轮系统外胎滚珠代步、载货传递力矩固定足蹬转变动力传递力矩单向传递力矩减少摩擦连接各部件、构成车体控制方向连接前轮承载乘员减低速度承载货物固定车轮与轴配合承受拉力支撑车胎保持气压承重、转动承受压力、摩擦减少摩擦自行车的结构与结构式功能系统图17（2）原原理式功功能系统统图原理式功功能系统统图是指指围绕产产品整体体功能的的实现，，以产品品工作原原理为内内容，从从抽象到到具体逐逐级定义义出中间间功能，，并根据据目的手手段关系系和同位位并列关关系把零零件或非非解部件件（不分分解到零零件进行行功能定定义的部部件）的的功能作作为未位位功能，，分级分分区地连连接起来来所构成成的功能能系统图图。18原理式功功能系统统图实例例抽排气体体提供抽排排气道形成抽气气口、排排气口连通泵腔腔与抽气气道、排排气道形成双抽抽气道、、双排气气道产生定半半径转动动产生转动动形成液环环动变真真空腔处理混杂杂水气支撑全泵泵和电机机消除噪音音排放积水水形成泵腔腔形成轮腔腔产生离心心力供给液体体密封泵腔腔形成外观观形成抽气气道、排排气道连通泵腔腔与补充充液流管管保护泵轴轴保护轴承承减轻转动动摩擦支承泵轴轴和轴承输入动力力供给补充充液连通润滑滑、冷却却体与液液流管形成密封封槽稳定转动动供给润滑滑、冷却却体传递扭矩矩增强密封封压紧填料料2YK-27型水环真真空泵的原理理式功能能系统图图减轻磨损损隔离泵轴轴与分配器器形成泵轴轴冷却缘固定轴承承外圈润滑轴承承密封轴承承转换能量量输出动力力固定轴承承内圈传递动力力紧固轴承承提供动源源撑托电机机19二、功能能元及其其实现功能与功功能载体体性质类功功能元原理类功功能元201、功能能与功能能载体产品及零零部件都都是功能能的载体体。任何何功能都都要根据据一定的的技术经经济路线线来寻求求功能解解，即功功能的载载体。整体功能设计功能解法原理功能解零部件功能载体整体功能载体显示时间贮能化学能—电能微型电池指针式石英电子表计时基准晶体震荡电磁摆石英晶体震荡器传动机械传动齿轮显示指针刻度显示指针，刻度盘防护固体外壳表壳调整人力旋扭21寻求功能能解的主主要方法法1、采用用类比方方法进行行求解。。借鉴现现有技术术系统，，分析同同类产品品的优缺缺点，在在消化吸吸收其优优点的基基础上进进行改进进和创新新；通过过查阅专专利、专专业书刊刊、科技技报告、、产品样样本和其其他技术术文献，，寻求有有用的解解决方案案2、利利用设设计目目录求求解3、运运用创创造技技法求求解222、性性质类类功能能元（1）、物物理功功能元元基本物物理功功能元元。技技术系系统中中12对物理理功能能典型型基本本动作作，如如下：：放出—吸收；；传导导—绝缘；；集合合—扩散；；引导—阻碍；；转变变—回复；；放大大—缩小；；变向—保持；；调整整—波动；；联结结—隔断；；结合—分离；；接合合—分开；；贮存存—取出常用的的物理理功能能有六六个：：能量、物料、讯号的特征类型大小数量位置时间物理功能元变换缩放联结传导、离合贮存23性质类类功能能元物理功功能元元的解解法物理功功能元元可依依据物物理基基本效效应求求解。。机械械、仪仪器中中常用用的物物理效效应有有：力学效效应：：重力力、弹弹性力力、惯惯性力力、摩摩擦力力等液气效效应：：流体体静压压、流流体动动压、、毛细细管效效应等等电力效效应：：电动动力学学、静静电、、电感感、电电容、、压电电磁效应应：铁铁磁、、电磁磁效应应等光学效效应：：反射射、折折射、、衍射射、光光干涉涉、偏偏振等等热力学学效应应：膨膨胀、、双金金属效效应、、热贮贮存、、传导导核效应应：辐辐射、、同位位素效效应等等24性质类类功能能元同一种种功能能可用用多种种物理理效应应求解解，解解法目目录就就是针针对常常用的的功能能元考考虑力力学、、液气气、电电、光光、磁磁、热热、核核等方方面的的物理理效应应，用用表格格或矩矩阵形形式列列出的的各种种解法法。252、逻逻辑功功能元元逻辑功功能元元主要要出现现在控控制系系统中中，如如进行行运作作控制制、时时间控控制等等，分分为““与””、““或””、““非””三种种。逻辑功功能元元可从从机电电、电电子、、射流流、气气体、、液体体等领领域寻寻求实实现途途径。。263、原原理类类功能能元从工作作原理理考察察，系系统功功能一一般由由动力力功能能元、、传动动功能能元、、控制制功能能元和和工作作功能能元组组成。。（1）动力力功能能元。。动力力功能能元为为工作作系统统提供供动力力，其其功能能载体体有电电动机机、汽汽轮机机、内内燃机机、泵泵、空空压机机等（2）传动动功能能元。。传动动功能能元传传递、、变换换运动动和动动力，，以满满足工工作机机的需需要。。可由由一般般常用用传动动机构构求解解。27原理类类功能能元（3）控制制功能能元。。包括括检测测、控控制、、提供供信息息等功功能。。检测测功能能用于于测定定力、、位移移、转转角、、速度度等系系统的的工作作状态态。目目前应应用的的检测测机构构大多多是电电测传传感器器和显显示器器。控控制功功能用用于控控制讯讯号和和电路路断通通，可可由手手柄、、开关关、继继电器器、阀阀等发发出控控制命命令。。提供供信息息功能能是向向系统统提供供信息息，功功能结结构有有逻辑辑线路路、软软件等等28三、功功能的的搜索索与整整理整体功功能规规划步步骤；；功能能规划划的信信息来来源整体功功能的的市场场搜索索；整整体功功能的的技术术搜索索功能的的分解解与组组合；；设计计功能能定义义291、整整体功功能规规划步步骤明确企企业实实力与与经营营目标标广泛采采集企企业内内外相相关信信息研究市市场需需求和和技术术发展展用一定定方法法提出出整体体功能能的规规划方方案对提出出的多多个方方案进进行评评价、、比较较，从从中选选出一一个最最合适适的方方案作作为新新新产产品开开发的的功能能目标标302、功功能规规划的的信息息来源源企业职职工顾客销售商商供应商商竞争者者发明家家行业业313、整整体功功能的的市场场搜索索三程序序理论论是功功能市市场搜搜索的的有效效方法法第一程程序，，市场场细分分。按按照某某种特特性或或标准准，将将市场场上的的顾客客划分分为若若干个个顾客客群，，每一一个顾顾客群群构成成一个个具有有共同同特征征的子子市场场，不不同子子市场场之间间，需需求存存在明明显差差异。。第二程程序，，根据据企业业经营营战略略，评评估选选择对对本企企业最最具吸吸引力力的细细分市市场，，作为为为之之服务务的目目标市市场。。第三程程序，，功能能定位位。分分析目目标市市场上上顾客客需求求及竞竞争状状况，，结合合企业业条件件和可可选择择技术术，确确定新新产品品的功功能规规划方方案。。32整体功功能的的市场场搜索索进行静静态细细分市市场的的同时时，还还应充充分注注意到到市场场的动动态变变化，，预测测其发发展趋趋势。。下面面十种种类型型的产产品是是当今今新产产品发发展的的普遍遍趋势势：1）节能能型2）多用用型3）轻微微型4）工艺艺型5）安全全型6）系列列型7）自控控型8）智力力型9）边缘缘型10）高精精尖型型334、整整体功功能的的技术术搜索索1）现有有技术术的功功能搜搜索技术移移植技术综综合要素更更新2）潜在在技术术的功功能搜搜索基础理理论中中的新新技术术胚芽芽实验过过程的的新发发现生物界界中的的新技技术胚胚芽345、功功能的的分解解与组组合基本功功能与与辅助助功能能组合合多项基基本功功能组组合功功能组组合使用功功能与与美观观功能能组合合功能动动态组组合按使用用要求求分解解功能能按技术术要素素分解解功能能功功能分分解按生产产要素素分解解功能能整体功功能规规划方方法356、设设计功功能定定义（1）、设设计功功能定定义的的依据据设计功功能是是实现现整体体功能能的手手段，，设计计功能能的定定义总总是与与实现现整体体功能能的方方式方方法相相关设计方方案构构想：：如何何实现现整体体功能能，设设计者者可提提出一一定的的设计计方案案构想想，构构想可可以是是初步步的、、方向向性的的。依依据设设计构构想，，逐层层定义义出功功能要要素老产品品零部部件组组成：：老产产品的的改进进要依依据零零件、、部件件、产产品整整体的的功能能定义义，建建立功功能系系统，，提出出产品品的改改进方方案老产品品技术术原理理：依依据技技术原原理定定义的的功能能是功功能体体系中中的中中间功功能，，建立立的是是原理理式功功能系系统图图，据据此易易于冲冲破现现有框框架的的束缚缚，提提出新新方案案36（2））、定定义设设计功功能的的原则则定义设设计功功能的的过程程是对对原方方案或或构想想抽象象化，，系统统化的的过程程，也也是语语言表表达的的过程程，它它必须须遵循循以下下三个个原则则：定义设设计功功能必必须以以实现现整体体功能能为目目的，，任何何偏离离这一一目的的或无无益于于整体体功能能实现现的功功能都都是不不必要要功能能和多多余功功能定义设设计功功能必必须有有利于于引导导方案案创造造，易易于激激发创创意，，开阔阔设计计思路路定义设设计功功能要要简练练明确确，也也就是是功能能的定定义要要表达达简洁洁、内内容明明确、、含义义清晰晰37（3））、定定义设设计功功能的的方法法为了做做到简简明扼扼要，，定义义功能能一般般采用用“两两词法法”，，即用用两个个词组组成的的词组组来定定义功功能。。根据据评级级的结结构方方式，，功能能定义义又分分为动动宾词词组型型功能能定义义和主主谓词词组型型功能能定义义某个零零部件件的功功能表表现为为对某某个被被作用用对象象的运运作行行为，，只要要认清清了这这个动动作及及其被被作用用对象象，也也就明明确了了这个个零部部件的的功能能。主谓词词组型型主要要用来来表述述功能能的一一些特特征要要求。。如收收音机机要求求收台台清晰晰、音音质宏宏亮等等38四、功能水平平定位391、功能水平平的概念具有同样功能能的不同产品品，给用户带带来的满足程程度是不同的的。功能水平平是功能的实实现程度，由由一系列技术术经济指标和和综合特性表表示。功能和性能指指标，如电视视的类型、规规格、清晰度度、失真率、、可靠性、安安全性、能耗耗、寿命等外观和使用的的方便性，如如显示屏大小小、体积、外外形美观、维维修使用的方方便性等服务过程满足足用户需要的的程度，即产产品售前、售售中、售后服服务过程中满满足用户需要要的程度，具具体体现在服服务时间、服服务能力、服服务方式、服服务态度以及及提供的质量量保证等方面面402、功能水平平定位模型定位功能水平平有如下三种种理论模型，，它们从不同同侧面给出了了一种方法思思路，实际中中通常是这三三种模型的混混合运用。最大利润模型型功能水平f为自变量制造成本C(f)产品价格P(f)企业利润B(f)=P(f)-C(f)Bmax功能水平金额P(f)C(f)fr41功能水平定位位模型最小成本模型型产品购置成本本C1(f)产品使用成本本C2(f)产品总成本C(f)Cmin功能水平费用C1(f)feC(f)C2(f)42功能水平定位位模型最大需求模型型合理的功能水水平决定于市市场需求，其其中用户的使使用要求和经经济能力是重重要制约因素素。使用要求求决定了功能能水平不能低低于某个最低低限值，否则则难以达到使使用效果；经经济能力决定定了功能水平平不能高于某某个最高限值值，否则因价价格过高而失失去市场。在在两个限值之之间，使市场场需求量达到到最大的功能能水平，应成成为功能的定定位水平Rmax功能水平需求R(f)fe经济能力决定上限使用功能决定下限433、功能水平平定位策略（1）差异化策略略，大体可分分为三个层次次使用特性差异异化,主要是寿命、、可靠性、安安全性、经济济性水平上的的差异，它决决定产品内在在质量档次上上的差异外观特性差异异化，它决定定产品在风格格上、魅力上上的差异，同同时也是产品品内在质量差差异的体现服务差异化，，它决定向用用户提供服务务方式及向用用户负责程度度的差异44(2)寿命周周期策略引入期定位策策略：产品特性组合合应突出一个个“新”字成长期定位策策略产品特性组合合应突出一个个“好”字成长期定位策策略产品特性组合合应突出一个个“延”字成长期定位策策略产品特性组合合应突出一个个“换”字45（3）针对购购买心理的定定位策略心理类型特性功能水平定位对策求实心理追求商品使用价值，注重经济实惠，经久耐用重点提高性能、寿命、可靠性、经济性、服务水平求新心理追求商品的时尚、新