我们从定义一般产品的开发过程开始,描述产品设计的基本步骤。这些过程再现了一个公司提出构思,设计产品、最终投放市场的基本流程和活动。大部分任务涉及的是知识活动而不是体力活动。某些公司制定了一套明确而详细的流程并严格遵循,而其他一些公司可能无法描述其设计过程。事实上每个组织的工作流程都与其他任何组织有所不同,同一个组织也会针对不同的产品采用不同的流程。
产品开发过程包括六个阶段,如表1所示。这一过程从计划阶段开始,计划阶段包括前期研究和技术开发活动,计划阶段的工作成果是项目陈述,它是概念开发阶段初期的必要信息,同时对开发团队有一定的指导作用。产品设计阶段之后是产品投放,这时产品成为市场上可购买的产品。表1显示了公司在各个开发阶段不同职能的关键活动和责任。随着过程的不断深入,我们描述了市场、设计和制造的不同作用。其他有代表性的职能,如调查、财务也在这些过程中起着关键的作用。
一般产品的开发过程包括六个阶段:
第0阶段:计划。
计划活动通常被称为“第0阶段”,因为它发生在项目批准和产品开发过程启动之前。这个阶段从公司的战略出发,包括技术开发和市场评估。计划阶段的成果是项目陈述,它详细说明了产品的目标市场、经济目标、关键假设和约束。
第1阶段:概念开发。
此阶段必须明确目标市场的需求,开发并评估新产品概念,并为进一步的开发和测试设定一个或多个概念。概念是产品形状、功能和特征的描述,它通常包含规格、竞争性产品的分析以及项目的经济情况分析。
第2阶段:系统设计。
系统设计阶段包括产品结构的定义,产品子系统和零部件的分解以及生产系统的最终装配图。这一阶段的成果包括产品的平面设计、每个子系统的功能说明以及最终装配过程的初步流程图。
第3阶段:细节设计。
这一阶段包括对平面图、原材料、每个产品独特部件的公差进行说明;对于需要从供应商处购买的所有特殊标准零部件,必须给出鉴定;建立流程计划,以及为等待装配的每一零件确定生产设备。这个阶段的成果是一些图表或计算机文档(说明了每个部件的几何图形和生产设备)、采购部件的说明书以及产品制造装配的过程。
第4阶段:测试和完善。
测试和完善过程涉及各种样品的试验和评估。作为产品的生产模板,早期的原型通常由几何图形和物理属性相同的部件构成,但实际生产过程中并非完全按照早期模型装配。要测试原型并决定产品是否按其设计要求运行,以及是否满足顾客的要求。
第5阶段:投入生产。
在投入生产阶段,将用预订的生产设备制造产品,目的是培训劳动力并解决生产过程中出现的所有问题,逐步从投入生产发展到提升产量,最后在某个时期推出产品并大力销售。
表1描述的开发过程是一般性的,具体的过程根据企业各自的特殊情况而有所不同。一般过程符合市场拉动作用下的过程。市场拉动是企业根据市场机会开发新产品,并利用一切可行的技术满足市场需求(即市场“拉动”了开发的决策)。除了一般市场拉动的产品外,其他情况也普遍存在,例如技术推动型产品、平台产品、工艺集中型产品、面向顾客的产品、高风险产品、速成品和复杂系统。以下对每一种情况进行讨论,并总结这些过程的特征及其与一般过程的区别。
一般产品开发过程的衍生总结
1.技术推动型产品
在技术推动型产品的开发过程中,公司从新技术出发,寻找适合应用该技术的市场(即依靠技术来推动产品开发)。美国戈尔公司生产的塑性涂料薄膜是一个很好的技术推动的例子。这家公司开发了许多塑性涂料薄膜的合成产品,包括人造外科血管、高性能电缆的绝缘材料、牙线以及风笛的衬垫。
2.平台产品
平台产品是应用现有的技术平台开发而成的。例如,索尼随身听中的磁带传送机、苹果公司的Macintosh型微机、宝丽来相机中使用的快速胶卷。由于企业在开发这些技术平台的过程中投入了大量资金,因此必须想尽一切办法把这些技术平台应用到不同产品的开发中。在某种意义上,平台产品与技术推动产品是类似的,因为其开发都是基于同样的假定,即产品的概念都体现了特殊的技术。它们主要的差别是技术平台已经体现出它在市场上满足顾客需求的功能。在许多情况下,公司假定在相关的市场上,这些技术也是可用的。相比从零技术开始的产品开发,开发基于现有平台的产品要简单得多。基于这个原因,以及能通过几个产品共同分担成本,企业就会市场上推出一个平台产品,而无须单独开发一项新技术。
3.工艺集中型产品
工艺集中型产品的例子有半导体、食品、药品和报纸。对于这些产品来说,生产工艺对产品的属性有很大的影响,以致不能把产品的设计与生产工艺的设计分开。大多数情况下,工艺集中型产品是批量生产的,而且这些产品一般是大宗物资而不是零散的个别产品。通常,新产品和新工艺是同时开发的。例如,设计新型的早餐谷类食品和点心食品的就需要同时进行产品和工艺的开发。另外的情况是,工艺的局限性会约束产品的设计。例如,一种新型纸质产品只能在造纸厂生产,或新的半导体装置在现有的晶片制造厂加工。
4.定制化产品
定制化产品是对标准配置的细微改动,通常必须根据顾客的特殊要求生产。例如开关、发动机、电池以及集装箱。这些产品的开发主要包括确定发生了变化的数值,如物理特性和材料。通过使用高度模式化的设计和开发流程,企业就能快速生产出这些定制化产品。
5.高风险产品
高风险产品在技术或市场方面有着较大的不确定性,因此在这两个方面存在较高的风险。在产品开发的早期阶段,通过在早期阶段就逐步确定最大的风险,可以使一般产品的开发有能力面对开发过程中出现的高风险。这通常需要在早期阶段进行一些设计和测试活动。例如,关于产品技术性能方面的不确定性,则必须建立关键指标的工作模型并尽早测试;同时考察多种解决方案,以期其中一个方案能获得成功;在审查设计时评估常规情况下的风险水平,尽量降低风险,而不是让风险在后期阶段才出现。
6.速成品
有些产品的开发,比如软件和许多电子产品,模型的建立和测试已经变成一个十分迅速的过程,设计一建立一测试这一循环不断被重复。根据概念开发过程,在系统设计阶段需要把产品分解成最重要的部分、一般重要的部分以及次重要的部分。随后从最重要的部分入手进行设计、生产、合成以及测试活动。这一过程充分利用了样品生产周期较快的优势,公司根据每个循环过程的结果来决定在下一循环中如何进行调整。测试阶段还包括用户测试。当设计时间结束或预算用完时,最重要的部分和一般重要的部分通常已经完成,次重要部分也许要留到下一阶段才能完成。
7.复杂系统
大体积的产品是由许多相互作用的子系统和零部件构成的复杂系统,如汽车和飞机。当开发复杂系统时,对一般产品的开发过程进行修改可以解决一些问题。概念设计阶段考虑的是整个系统的结构,而且许多时候系统结构是整个系统的竞争力。系统设计变得很重要。在这一阶段里,系统被分解为子系统,进一步分解为许多组件。许多工作小组负责开发每一个组件。另有小组负责把组件合成为子系统进而把子系统合成为整个系统。部件的细节设计是个高度并行的过程,即通常所说的并行工程(concurrent engineering),这一过程中有许多独立的开发团队同时工作。系统工程专家负责协调部件和子系统间的相互作用。测试和完善阶段不仅包括系统合成还包括大量对产品有效性的测试。