新产品开发与项目管理440012.pptx
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1、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1产品功能规划n n 功能的产品设计作用n n 功能元及其实现n n 功能的搜索与整理n n 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n n 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n n 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n n 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
2、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。n n 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n n 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n n 2、建立功能目标系统和成本目标系统n n 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n n 功能与成本的导向作用至少有三点:u u明确目标市场,准确定位产品方案明确目标市场,准确定位产品方案u u激发创意,便于提出富有成效的设计方案激发创意,便于提出富有成效的设计方案u u引导与约束产品
3、开发设计引导与约束产品开发设计83、功能系统图n n 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n n 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功能系统图的结构n n 1、整体功能与设计功能u u在功能系统图中,最左边的功能是产品整体在功能系统图中,最左边的功能是产品整体功能,
4、如图中的功能,如图中的F0F0,是用户的直接要求和最,是用户的直接要求和最终实现目标;右边的所有功能都是设计功能,终实现目标;右边的所有功能都是设计功能,是由设计者规划、设计的,它们是实现整体是由设计者规划、设计的,它们是实现整体功能的直接或间接手段功能。功能的直接或间接手段功能。u u整体功能是必须保证的功能,而设计功能是整体功能是必须保证的功能,而设计功能是可以改变的。可以改变的。11功能系统图的结构n n 2、功能级别u u功能级别的划分是依据功能与整体功能相隔功能级别的划分是依据功能与整体功能相隔的功能数来定的,它反映了各级功能与整体的功能数来定的,它反映了各级功能与整体功能关系的紧密
5、程度。功能关系的紧密程度。n n 3、目的功能与手段功能u u目的与手段的关系是相对的。目的功能就自目的与手段的关系是相对的。目的功能就自己实现的另一目的功能来说,又是手段功能;己实现的另一目的功能来说,又是手段功能;手段功能就实现自己的另一手段来说,又是手段功能就实现自己的另一手段来说,又是目的功能目的功能12功能系统图的结构n n 4、上位功能与下位功能u u上位功能与下位功能是目的功能与手段功能上位功能与下位功能是目的功能与手段功能的代名词。它们之间的区别在于,目的功能的代名词。它们之间的区别在于,目的功能与手段功能强调功能本身的目的与手段之间与手段功能强调功能本身的目的与手段之间的关系
6、,而上位功能与下位功能强调目的功的关系,而上位功能与下位功能强调目的功能与手段功能在系统图上的位置关系。在图能与手段功能在系统图上的位置关系。在图上,上位功能居左,下位功能居右,两者相上,上位功能居左,下位功能居右,两者相差一级。具有同一上位功能差一级。具有同一上位功能 的多个下位功能的多个下位功能称为同位功能。称为同位功能。13功能系统图的结构n n 5、中间功能与未位功能u u既有手段功能又有目的功能的功能称为中间既有手段功能又有目的功能的功能称为中间功能,只有目的功能没有手段功能的功能称功能,只有目的功能没有手段功能的功能称为未位功能。为未位功能。n n 6、功能区u u功能区是指由目的
7、功能和实现这一目的功能功能区是指由目的功能和实现这一目的功能的直接和间接手段功能组成的功能区域。整的直接和间接手段功能组成的功能区域。整个功能系统图是一个大功能区,它由若干个个功能系统图是一个大功能区,它由若干个小功能区组成。小功能区组成。143.2、功能系统图的类型n n 全新产品的开发与设计主要围绕整体功能进行;老产品改进则应在对老产品深入剖析的基础上,通过功能定义与整理,建立功能系统图而进行。n n 功能系统图有两种类型:u u(11)结构式功能系统图)结构式功能系统图u u(22)原则式功能系统图)原则式功能系统图15(1)结构式功能系统图n n 从产品整体、部件、组件直至零件进行逐级
8、功能定义,然后依据相互间的目的手段关系和同位并列关系将各功能连接起来。这种连接方式由于功能区与产品、部件、组件结构完全对应,故把以这种方式建立起的功能系统图称为结构式功能系统图。16结构式功能系统图实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)原理式功能系统图n n 原理式功能系统图是指围绕产品整
9、体功能的实现,以产品工作原理为内容,从抽象到具体逐级定义出中间功能,并根据目的手段关系和同位并列关系把零件或非解部件(不分解到零件进行功能定义的部件)的功能作为未位功能,分级分区地连接起来所构成的功能系统图。18原理式功能系统图实例抽排气体提供抽排气道形成抽气口、排气口连通泵腔与抽气道、排气道形成双抽气道、双排气道产生定半径转动产生转动形成液环动变真空腔处理混杂水气支撑全泵和电机消除噪音排放积水形成泵腔形成轮腔产生离心力供给液体密封泵腔形成外观形成抽气道、排气道连通泵腔与补充液流管保护泵轴保护轴承减轻转动摩擦支承泵轴和轴承输入动力供给补充液连通润滑、冷却体与液流管形成密封槽稳定转动供给润滑、冷
10、却体传递扭矩增强密封压紧填料2YK-27型水环真空泵的原理式功能系统图减轻磨损隔离泵轴与分配器形成泵轴冷却缘固定轴承外圈润滑轴承密封轴承转换能量输出动力固定轴承内圈传递动力紧固轴承提供动源撑托电机19二、功能元及其实现功能与功能载体性质类功能元原理类功能元201、功能与功能载体n n产品及零部件都是功能的载体。任何功能都要产品及零部件都是功能的载体。任何功能都要根据一定的技术经济路线来寻求功能解,即功根据一定的技术经济路线来寻求功能解,即功能的载体。能的载体。整体功能 整体功能 设计功能 设计功能 解法原理 解法原理功能解 功能解零部件功能载体 零部件功能载体 整体功能载体 整体功能载体显示时
11、间 显示时间贮能 贮能 化学能 化学能 电能 电能微型电池 微型电池指针式石 指针式石英电子表 英电子表计时基准 计时基准 晶体震荡电磁摆 晶体震荡电磁摆 石英晶体震荡器 石英晶体震荡器传动 传动 机械传动 机械传动 齿轮 齿轮显示 显示 指针刻度显示 指针刻度显示 指针,刻度盘 指针,刻度盘防护 防护 固体外壳 固体外壳 表壳 表壳调整 调整 人力 人力 旋扭 旋扭21寻求功能解的主要方法n n 1、采用类比方法进行求解。借鉴现有技术系统,分析同类产品的优缺点,在消化吸收其优点的基础上进行改进和创新;通过查阅专利、专业书刊、科技报告、产品样本和其他技术文献,寻求有用的解决方案n n 2、利用
12、设计目录求解n n 3、运用创造技法求解222、性质类功能元n n(1)、物理功能元u u基本物理功能元。技术系统中基本物理功能元。技术系统中1212对物理功能对物理功能典型基本动作,如下:典型基本动作,如下:t t 放出 放出 吸收;传导 吸收;传导 绝缘;集合 绝缘;集合 扩散;扩散;t t 引导 引导 阻碍;转变 阻碍;转变 回复;放大 回复;放大 缩小;缩小;t t 变向 变向 保持;调整 保持;调整 波动;联结 波动;联结 隔断;隔断;t t 结合 结合 分离;接合 分离;接合 分开;贮存 分开;贮存 取出 取出u u常用的物理功能有六个:常用的物理功能有六个:能量、物料、讯号的特征
13、 能量、物料、讯号的特征 类型 类型 大小 大小 数量 数量 位置 位置 时间 时间物理功能元 物理功能元 变换 变换 缩放 缩放 联结 联结 传导、离合 传导、离合 贮存 贮存23性质类功能元n n 物理功能元的解法u u物理功能元可依据物理基本效应求解。机械、物理功能元可依据物理基本效应求解。机械、仪器中常用的物理效应有:仪器中常用的物理效应有:t t 力学效应:重力、弹性力、惯性力、摩擦力等 力学效应:重力、弹性力、惯性力、摩擦力等t t 液气效应:流体静压、流体动压、毛细管效应等 液气效应:流体静压、流体动压、毛细管效应等t t 电力效应:电动力学、静电、电感、电容、压电 电力效应:电
14、动力学、静电、电感、电容、压电t t 磁效应:铁磁、电磁效应等 磁效应:铁磁、电磁效应等t t 光学效应:反射、折射、衍射、光干涉、偏振等 光学效应:反射、折射、衍射、光干涉、偏振等t t 热力学效应:膨胀、双金属效应、热贮存、传导 热力学效应:膨胀、双金属效应、热贮存、传导t t 核效应:辐射、同位素效应等 核效应:辐射、同位素效应等24性质类功能元n n 同一种功能可用多种物理效应求解,解法目录就是针对常用的功能元考虑力学、液气、电、光、磁、热、核等方面的物理效应,用表格或矩阵形式列出的各种解法。252、逻辑功能元n n 逻辑功能元主要出现在控制系统中,如进行运作控制、时间控制等,分为“与
15、”、“或”、“非”三种。n n 逻辑功能元可从机电、电子、射流、气体、液体等领域寻求实现途径。263、原理类功能元n n 从工作原理考察,系统功能一般由动力功能元、传动功能元、控制功能元和工作功能元组成。n n(1)动力功能元。动力功能元为工作系统提供动力,其功能载体有电动机、汽轮机、内燃机、泵、空压机等n n(2)传动功能元。传动功能元传递、变换运动和动力,以满足工作机的需要。可由一般常用传动机构求解。27原理类功能元n n(3)控制功能元。包括检测、控制、提供信息等功能。检测功能用于测定力、位移、转角、速度等系统的工作状态。目前应用的检测机构大多是电测传感器和显示器。控制功能用于控制讯号和
16、电路断通,可由手柄、开关、继电器、阀等发出控制命令。提供信息功能是向系统提供信息,功能结构有逻辑线路、软件等28三、功能的搜索与整理整体功能规划步骤;功能规划的信息来源整体功能的市场搜索;整体功能的技术搜索功能的分解与组合;设计功能定义291、整体功能规划步骤n n 明确企业实力与经营目标n n 广泛采集企业内外相关信息n n 研究市场需求和技术发展n n 用一定方法提出整体功能的规划方案n n 对提出的多个方案进行评价、比较,从中选出一个最合适的方案作为新新产品开发的功能目标302、功能规划的信息来源n n 企业职工n n 顾客n n 销售商n n 供应商n n 竞争者n n 发明家行业31
17、3、整体功能的市场搜索n n三程序理论是功能市场搜索的有效方法三程序理论是功能市场搜索的有效方法u u 第一程序,市场细分。按照某种特性或标准,将市 第一程序,市场细分。按照某种特性或标准,将市场上的顾客划分为若干个顾客群,每一个顾客群构 场上的顾客划分为若干个顾客群,每一个顾客群构成一个具有共同特征的子市场,不同子市场之间,成一个具有共同特征的子市场,不同子市场之间,需求存在明显差异。需求存在明显差异。u u 第二程序,根据企业经营战略,评估选择对本企业 第二程序,根据企业经营战略,评估选择对本企业最具吸引力的细分市场,作为为之服务的目标市场。最具吸引力的细分市场,作为为之服务的目标市场。u
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