第二讲+结合实例介绍硬件产品开发步骤和方法

2023/2/11工业产品开发概论主讲蒋亚南副教授第八讲金属材料概述2013年9月工业产品开发概论主讲蒋亚南副教授第二讲结合实例介绍硬件产品开发步骤和方法2015年8月宁波市数字图书馆第二批高校网络（MOOC）课程讲次内容内容体系第一讲了解工业产品介绍及其开发流程第一篇工业产品开发第二讲结合实例介绍硬件产品开发步骤和方法第三讲结合实例介绍服务产品的开发步骤和方法第四讲工业产品工程设计第二篇产品设计方法基础第五讲工业产品造型设计第六讲工业产品选材—金属材料第七讲工业产品选材—非金属材料第八讲产品表达图示技术基础第三篇产品工程表达基础第九讲产品图样表达方法—基本视图第十讲产品图样表达方法—剖视断面第十一讲产品图纸表达—零件图第十二讲产品图纸表达—装配图第十三讲工业产品加工方法—热加工第四篇工业产品生产加工第十四讲工业产品加工方法—金属切削加工第十五讲工业产品加工方法—非金属加工第十六讲先进制造技术介绍2023/2/13.1产品开发阶段与开发程序新产品开发是一项极其复杂的工作，从根据用户需要提出设想到正式生产产品投放市场为止，其中经历许多阶段，涉及面广、科学性强、持续时间长，因此必须按照一定的程序开展工作，这些程序之间互相促进、互相制约，才能使产品开发工作协调、顺利地进行。以手机开发为例，手机开发设计需要工业设计师、电路设计师、软件设计师、制造工程师、市场营销人员等多个职能部门的人员共同完成，涉及机械制造、艺术学、计算机科学、材料科学、人机工程学、市场营销学、心理学等多个学科领域，可见产品的开发是一个复杂的系统工程。2023/2/1定义阶段开发阶段上市后生命周期管理机会识别产品创意产品定义市场调研产品概念产品开发上市推广生命周期管理-成长，成熟，衰退调研定义软件测试PLC管理硬件测试开发上市项目回顾销售业绩推广阶段市场接纳样机测试试生产标记

必需的项目盘点项目评审

里程碑流程创意阶段3.1.1产品的开发阶段2023/2/13.1.2产品设计开发程序设计草图设计效果图制作模型概念可视化结构设计工程制图试生产设计商品化设计调查设计分析设计定位问题概念化正式生产工业产品设计开发是一个多部门协作的综合复杂的系统工程，工业实体产品的开发设计程序：制定设计计划，设计调查，设计定位，设计草图，设计效果图，色彩设计，人机工程学分析，模型制作，结构设计，工程制图，生产制造，市场营销，产品投放市场等。2023/2/13.2硬件产品开发3.2.1制订产品设计计划3.2.2设计调查与设计定位3.2.3设计草图和效果图3.2.4人机工程学分析3.2.5模型制作3.2.6工程制图和生产制造3.2.7市场营销和投放市场产品创意产品概念产品定义产品开发产品测试上市推广2023/2/1产品开发成功与失败的最关键因素

1．市场定位最大、最明显，也是决定产品是否取得商业成功的因素就是进行市场定位以及确立消费者价值。新产品开发的根本目的是为了让消费者购买它：要比其他产品有明显的不同之处，而且具有明显的附加价值。开发新产品从根本上来说就是解决难题的活动分阶段解决问题。产品开发是一个将想法转化成一系列制造指令的过程，分阶段解决问题才是有成效的2023/2/12.产品规划抓住一个合适的时机，进行市场调研，分析竞争对手，计划推出一种新产品，然后得出时机和设计方面的规格。首先是一个产品开发战略。这个战略的作用是给出一个总体的方向和目标，也可以说是整个产品开发过程的指南。刺激某个特定产品开发的启动。这个过程叫做“产品触发器”。调研与分析。根据前面的结果，制定详细的产品规格。2023/2/13.概念设计概念设计的目的是，产生新产品的设计原则。这些准则应该使消费者感到满意，并且要跟市场上其他产品区别开来。第一，产生大量的概念。第二，选择其中最好的。2023/2/14.创意的产生新产品天生就是一种创新，这种创新需要创造性的洞察力和自由的思想。学生阶段一般习惯利用自己的生活经验以及观察其他人的生活习惯作为创意灵感的来源，产生创意的方法可以简单到只须建立那些对于创意的来源敏感的信息渠道，也可以复杂到运用创造性的多种方法和市场调查来产生创意。有些创意直接从外部环境就可以得到，另一些则需要技术预测或探究性的顾客调查。创意还可以从分析用户的需要和技术得到。2023/2/1中国市场营销理念的困惑技术同源、产品同质、渠道共享营销只关注价格战，渠道建设，推广宣传出路在于回归到产品创新营销手段的丰富多彩造就了一大批成功企业，但也带来了一大堆问题2023/2/112一，目标市场（市场细分）目标市场的确定可以按类型、形态、色彩、价格、档次、风格、成本等分别展开，从而使未来的产品设计目标清晰化。在这个过程中，市场定位的同时也就基本实现了产品定位。市场细分的的方法好处在于：1，可以仔细的分析市场需求，启发设计思路2，明确设计的目标，有的放矢，有针对性的展开设计3，可发现被人们忽略的潜在市场，开发出独树一帜的新产品。2023/2/113二，产品定位（同质与异质）

目前，人们对于市场中商品的心理需求层次已经从“只要有”发展到“必须是”的档次。人们从以往普及化的消费形态，走入要求有个性的消费形态，人们不是仅仅满足于拥有产品，而且要求产品满足心理、人文、审美及地位等多方面的需要。这就要求设计师适应这种消费品位增高的潮流，努力建立产品的“差异性”特质。设计的差异决定了产品的差异，因此，明确设计目标，实现设计定位是个核心的问题。/v/b/44003255-1590734723.html(寻找中国制造的新定位)2023/2/1请举例说明宁波各大百货商店的定位分别是怎样的？2023/2/1万宝路Marlboro的定位万宝路Marlboro是世界上最著名的烟草品牌之一，是菲利普·莫里斯烟草公司的代表品牌，国内烟民熟悉的品种有红万（红万宝路）、白万（白万宝路）、绿万（绿万宝路）、醇万（万宝路特醇）等。1924年，万宝路Marlboro在美国诞生，当时万宝路Marlboro的定位是温和的女性香烟。1954年，万宝路Marlboro改变方针，用西部牛仔作为万宝路Marlboro的形象。万宝路Marlboro的销路一路攀升，正确的品牌定位和营销策略，使得万宝路Marlboro在世界烟草市场上称霸至今。2023/2/116

从1938年创立至今的70年里，三星的成长是有目共睹的。过去6年间，三星在消费类电子市场的超强竞争环境下所取得的业绩被认为是卓尔不群的。三星品牌价值在2005年达到一个新的高度，在Interbrand和《商业周刊》共同评选的全球百强品牌中，三星超过了同业竞争对手索尼(26位)、摩托罗拉(69位)和LG电子(94位)，以l50亿美元名列第20位，成为品牌价值上升最快的公司。而与2000年相比更是飞速前进了l86％，创造了全球百强品牌之最。2023/2/117

产品增值策略一：贴近市场需要

为了贴近市场中消费者的需要，三星于全球设立了13家研发中心，专门从事面向当地市场产品的研究开发。三星的发展网络覆盖全球，在各地设立的研发及销售机构，均会定期调查消费者的生活、人口的偏好潮流等各方面，借以分析各地消费者的需求。三星透过进行这些市场调查，选定有代表性的消费族群，再针对他们的需求来进行设计。三星由产品策划以至投产，都会考虑到大众消费者的需求及跟贴潮流的发展。2023/2/1女性市场，推出一系列女性手机，以图俘虏女性之心。2001年，首部以女性为主题的手机(SGH—A408)推出，以热情优雅的红色作外壳，特别针对现代女性需要，配以为女士量身定做的卡路里计算器、生理周期表等功能，成为三星献给女性的礼物。相比其他对手，三星往往是首家在市场中推出时尚产品的公司。2023/2/1粉饼盒手机镜子手机2023/2/1炫彩贝壳手机扇形手机2023/2/1产品增值策略二：器重设计专才

三星集团董事长李健熙曾扬言：“一名天才能够养活10万人。”所以三星不断在本土以及世界各地搜罗研发专才。三星现在有11200名具有硕士、博士学历的员工，而且计划每年再增加约1000名。此外，三星的研发部门约有19700人，占全体职员的34%。三星投放了大量资源，在全球各地设立了多家设计学院，如InnovativeDesignLabofSamsung及SamsungFashionInstitute，主要为三星旗下子公司提供产品设计方面的专门意见，并提供年轻设计师的专业培训。此外，三星更与国际知名的ParsonsSchoolofDesign合作，设立了SamsungArtandDesignInstitute，用以激发起设计员的创意思维。2023/2/122产品设计随着数字应用的迅速普及和渗入，巨大的消费群正在逐渐形成。在坚守研发和产品性能优势的基础上，三星也根据消费者的不同爱好，强调个性化的外观设计。配合“亲切”的品牌形象，三星强调“人性化”的设计理念：比如为方便用户的日常操作，不仅在拍照手机的机身侧面加设拍照“快捷键”，还首创180°翻盖双旋功能。2023/2/12023/2/12023/2/1我们看看国产手机的情况：著名市场调查机构赛诺的统计数据显示，截至2006年6月，国产手机品牌的市场占有率为28.56％，首次跌破了30％，创下历史“”。

2009年22.3％冰点2023/2/12023/2/1国产手机陷入同质化迷局据不完全统计，目前获得牌照或许可的国产品牌的企业包括康佳、创维、金立、宇阳等已经达到70家左右，此外，还有几百家没有获得牌照却以贴牌等方式生产手机的“游击队”。但是根据有关市场调查显示，随着手机牌照越发越多，功能设计日趋雷同。“同质化”严重的结果自然是消费者不买账。同时国际品牌也根据中国消费群特点，纷纷推出500—800元价位的低端机型，加速推动价位下移，争夺曾经失去的中低档市场，大多数国产手机自然溃不成军。2023/2/1国产：商务通隐形手机2023/2/1在2006年刚取得手机牌照的恒基伟业经过市场调研发现这样一个“黄金人群”——领导及商务人群。因为他们目前正在面临一个共同的且目前尚未得到解决的问题：手机信息安全。于是他们推出了具有“智能防盗、远程遥控、防止骚扰、资讯保密”四大核心功能的商务通隐形手机。凭着自主研发的自主研生产的商务通隐形手机，恒基伟业创下了近年来高端手机的销售奇迹。“这种差异化竞争策略，给整个手机产业带来新的发展思路。”业内人士认为。2023/2/1这种差异化竞争策略，给整个手机产业带来新的发展思路。在此我们也可以给他们提一些建议：例如国产手机可以充分利用自身优势，积极开发出符合诸如政府部门、军队等特殊行业需求的具有针对性的手机，以及面向老人、儿童、残疾人等特殊人群的个性化手机，挖掘出潜在的市场需求，避免同质化下过度的价格竞争。但是这样的企业目前还太少了，

国产手机加油！

2023/2/131

三星数码产品已经告诉过我们：只有真正与大众消费需求契合，凭借技术与应用并重的优势，才能迅速占领市场！

不符合市场需求，验证完毕

同质化——寻找差异——确定目标市场——产品定位——符合市场需求开发程序见教材P22-242023/2/1案例名称：交通指挥手电筒案例提供：GrosvenorGammarSchool项目作者：BarrenFenton该案例是一个获奖的案例，详细展示了设计一个新产品的完整过程。该案例是从原始资料中直接借鉴过来的，没做过任何改动，在这里引用这个案例，也是因为作者用朴素的呈现方式和大量的手绘图展现了他展开研究的过程，整个过程做得非常深入完整。作者做了大量的研究性工作，从前期的产品分析、客户研究，直到后期的设计制作，从这个具体的案例中，我们可以看到一件真实的产品是怎样被设计开发出来的，以及每一步工作的具体细节。2023/2/1案例描述：为交警设计一款新的交通指挥手电，来减少交通事故的发生率。2023/2/1Step1首先是问题(problem)分析，提出设计的目的，以及现有产品工作的原理及存在的问题。设计目的：为了减少汽车交通事故，Ruc的交通部门建立了车辆检测点和速度检测，以便限制那些超速行驶以及酒后驾车的人，而这些人导致了大量的路面交通事故。图中带有红色锥形的手电筒就是Ruc现在使用的手电筒。现有产品有两个功能：指示停——交警挥动发出红光的手电在空中划出圆形即示意车辆停下。指示行——交警挥动发出白光的手电显示后退或前行。2023/2/1需求调研——是否存在需求?交警——认为现有手电筒应该改进的百分比公众——认为现有手电筒应该改进的百分比公众是否知道“停”和“行”的确切信号的百分比2023/2/1通过问题的分析，制定新手电设计的规格

1．一个停车用的红色荧光管

2．一个通行用的绿色灯

3．一个蓝色频闪灯，使它能够插进锥形座里面成为一个小的警告信号塔

4．一个普通的灯用于寻找和查阅驾照

5．用坚固的聚碳酸酯管和铝制成

6．内置充电器

7．通过轻轻按动一个开关就可以很方便地转换不同的颜色

8．有反射条，在2公里内可见

9．灯的可见范围是300m10．电池包能装进口袋

11．能够放在枪带上

12．所有的灯泡都能更换

13．免费保修，电池寿命长

14．在戴手套的情况下也能灵活地操作开关

15．尺寸：长度450mm直径50mm16．中间的盒子：112mm×89mm×54mm2023/2/1我所做的调查工作如下：1．我采访了RUC交通部门的负责人，一起讨论了这个问题。2．我写信给全国的55家警局，甚至寄了一些调查问卷给其他国家的警局，询问他们曾经用过的方法。3．我发出一些调查问卷给交通部门的官员以及负责巡逻的官员。4．用图表的形式系统化地阐述所有调查结果，并用这些结果去解决问题。5．写信给各种公司，例如：一机场询问他们应用在Marshell飞机上的相应设备。一光学仪器商寻求一些颜色盲点方面的信息。一癫痫病社团询问因使用闪光灯而导致癫痫病方面的信息。一警察调查组看在这个领域是否有人做过这方面的研究。一DOE路面服务询问当他们在路面上工作时如何控制交通。一欧洲委员会看是否有有关停车方面的法律法规。一英国标准看使用手电是否需要遵守一些标准。6．收集不同的灯泡，看哪种能够发出最明亮的光。7．搜寻不同的电池及电池组，看哪种使用时间最长。8．搜寻不同的开关，看哪种在戴手套的情况下最好用。9．搜寻市场上现有的其他产品和手电。10．去不同公司寻求帮助和建议。2023/2/1不同警局的解决方案调查结果AustralianFederalPolice反光马甲和带红色锥顶的手电CardaSiochana反光服以及发出白光的手电MeetropolitanTorontoPolice反光服以及警车上的红蓝警灯NetharlandsPolice只在高速路上使用警车或登记数目以及发送通行票NewYorkPoliceDept使用警报器、闪灯以及由警察来指挥交通0ntarioProvincialPolice只在高速路上出示警示牌并由警车把违规车辆拖走2023/2/1北爱尔兰的调查结果以下显示了北爱尔兰警局完成的调查问卷的结果：1．你认为现在的方法例如红色光的手电，安全吗?是一82％否一18%2．当你使用这种方法的时候发生过危险吗?是一32％否一68%3．你知道其他人发生过这样的危险吗?是一48％否一52%4．你希望看到一种更好的方法吗?是一55％否一45%5．你觉得这种方法可以被改进吗?是一52％否一48%6．你认为在夜里的刹车灯下很容易看清吗?是一66％否一34%7．你觉得这种方法有问题吗?是一20％否一80%8．指出在探照手电的设计中你认为最重要的因素。2023/2/1公众调查问卷

1．你看见过警察用这种手电来使车辆停车吗?例如在检测点，检测轮胎是否超速的时候。

2．如果你看见过，你认为当时的信号清晰吗?3．如果你看见过，你认为司机有足够的时间停车吗?4．你知道“停”的信号是什么吗?是用带有红色锥状灯的手电挥舞一圈鹎

5．你知道“行”的信号是什么吗?是用带有自光的手电前后挥动吗?6．当你看到交警出警车或测速的时候，他们是否穿着黄色的夹克?7．在车的尾灯中能清晰辨认手电的红色信号吗?因为它们很容易混在一起

8．你认为指示“行”的时候，用绿色的灯是不是更好一点?9．你认为指示“停”的时候，你认为是用什么方法最好?

红色闪光灯——红蓝交替的光一其他如果你有任何意见或建议，请写在下面：2023/2/1Step2进行大量的搜集工作。收集市面上各类手电筒各种解决方法。制定设计规格。1．该手电需要有一个红色灯来指示“停”。2．该手电需要有一个绿色灯来指示“行”。3．该手电需要有一个白色灯来找寻和阅读驾照。4．该手电必须兼容充电电池和非充电电池。5．该手电在重量上要比maglitel37LB轻得多。6．该手电红灯的亮度必须大于maglite的手电。7．灯的可见度必须非常高，这样司机们才会很远就看见它，给他们足够的时间来减速停车。8．该手电必须能引起司机们的注意。9．该手电将用聚碳酸酯管来制造。10．该手电的直径不能超过maglite手电的直径。11.该手电要方便携带。12．该手电的红灯不能和汽车的刹车灯混淆。13．手电的红灯部分的表面面积必须大于maglite手电红灯部分的表面面积。14．把手的周长至少是150mm，长度11Omm，使交警握起来更舒适。15．该手电要有一个很长的使用寿命。16．所有的内置空间，例如放灯泡、电池组的空间，都必须是能打开的。17．开关要大一些，以便于操作。2023/2/1要素分析可靠性该手电在交警夜晚巡逻时扮演了重要的角色。他们用这种手电搜寻目标，并且用手电上面的红灯来使驾驶者停车或者测速。所以需要很强的可靠性，因为如果它在警察执行任务时坏掉的话，将会造成严重的后果。而最可能导致它停止工作的原因就是电池用完了。重量警察工作时已经带了很多的东西在他们的枪带上，例如手枪、通话器，而且通常他们还要穿一件防弹背心，很明显他们身上已经背负了很多重量，这些重物会妨碍他们的行动，减慢们跑的速度，所以他们并不希望新的手电比现在用的maglite手电重很多。警察们使用手电使机动车停下来的时候，他们必须挥动手电在空中划圈，所以他们不希望手电太重，以免长期使用会损伤他们的胳膊。

2023/2/1要素分析可见度这个因素可能是所有因素中最重要的一个，因为这也是这支手电创意的核心，也是指挥速度检测时最主要的作用。如果警察用激光枪测试到一台超速行驶的车辆，而其他警察到路上去挥动手电示意该车停下来，这时超速的司机可能看不见手电上的红灯，因为它在汽车尾灯的后面，如果司机不能及时看见它，也就没有足够的距离减速停车。所以新手电的亮度必须比现有手电要高。材料的选择在设计中是非常重要的，制作这支新手电的材料必须有以下特性：它必须足够坚固强韧，能够经受每天的磨损和撕拉。现有的手电需要发放给大约4500名警察，所以它生产的时候必须尽可能便宜。因为该手电要用在各种情况下，例如雨天，所以必须防水。这种材料必须轻而且有耐久性，因为警察局会希望它用得越久越好。2023/2/1STEP3概念设计2023/2/12023/2/1ＳＴＥＰ４概念选择2023/2/1

方案1：总结——我放弃这个方案，它并不符合规格要求，它的总分加起来是71分(是最低的)，而且调查问卷也显示仅有13％的警察喜欢这个方案。

可见性——可见性会非常好，因为表面积很大，但因为是方形的，拐角处的光效不一定最好。便携性——这支手电是方形的，所以可能不方便携带，它体积比较大，别在枪带上的时候也会不方便。外观——因为这支手电是方形的，从远处看会以为是汽车刹车灯，所以这支手电并不讨好。人体测量——手电的形状不适合手比较小的警察用。人机工学——这支手电握起来并不舒服，因为有很多棱角，下雨的时候亦很难握住。使用寿命——这支手电使用寿命不会太长，因为它的铰合处会使它塌下去，很容易坏。操作方法——开关按起来非常笨拙，尤其是所有的开关并不在一个面上。

2023/2/1方案2：总结——我选择这个方案，它很符合规格要求，总得分是84分(是最高的)，而且调查问卷也显示有45％(也是最高的)的警察喜欢这个方案。

可见性——可见性非常好，因为表面积很大，又因为是圆形的，所以从所有的方向都能看见它。便携性——这支手电很方便