新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與項(xiàng)目管理
新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與 項(xiàng)目管理 之四
產(chǎn)品功能規(guī)劃
產(chǎn)品功能規(guī)劃
功能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)作用
功能元及其實(shí)現(xiàn)
功能的搜索與整理
功能水平定位
一、功能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)作用
功能與產(chǎn)品
功能與成本的導(dǎo)向作用
功能系統(tǒng)圖
1、功能與產(chǎn)品
功能是用戶的本質(zhì)要求
功能與產(chǎn)品
產(chǎn)品是功能的實(shí)現(xiàn)形式，企業(yè)通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)滿足用戶的需要
2、功能與成本的導(dǎo)向作用
現(xiàn)代產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循市場(chǎng)的導(dǎo)向原則。市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的要求集中表現(xiàn)在功用和價(jià)格兩方面。因此，建立功能與成本的導(dǎo)向約束機(jī)制，是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的重要內(nèi)容。
功能與成本導(dǎo)向約束機(jī)制的基本原則是按功能和成本進(jìn)行設(shè)計(jì)，它包括后面三項(xiàng)內(nèi)容：
功能與成本的導(dǎo)向作用
1、將功能規(guī)劃和成本設(shè)計(jì)納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，導(dǎo)向后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和營(yíng)銷設(shè)計(jì)
2、建立功能目標(biāo)系統(tǒng)和成本目標(biāo)系統(tǒng)
3、運(yùn)用功能目標(biāo)和成本目標(biāo)導(dǎo)向，約束方案的創(chuàng)造、評(píng)價(jià)和優(yōu)化。
功能與成本的導(dǎo)向作用
功能與成本的導(dǎo)向作用至少有三點(diǎn)：
明確目標(biāo)市場(chǎng)，準(zhǔn)確定位產(chǎn)品方案
激發(fā)創(chuàng)意，便于提出富有成效的設(shè)計(jì)方案
引導(dǎo)與約束產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)
3、功能系統(tǒng)圖
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)系統(tǒng)存在對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品功能系統(tǒng)，后者更具有本質(zhì)意義。功能系統(tǒng)圖是批按目的功能居左、手段功能置右、同位功能并列的原則，將各項(xiàng)功能連接起來(lái)所形成的一個(gè)完整的功能體系，它揭示了功能之間的內(nèi)在聯(lián)系，為方案創(chuàng)造提供了一個(gè)創(chuàng)新的思路和本質(zhì)模型。
3.1、功能系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)
根據(jù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的范圍和深度，功能系統(tǒng)圖有簡(jiǎn)單與復(fù)雜之分。下圖是功能系統(tǒng)示意圖。
功能系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)
1、整體功能與設(shè)計(jì)功能
在功能系統(tǒng)圖中，最左邊的功能是產(chǎn)品整體功能，如圖中的F0，是用戶的直接要求和最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)；右邊的所有功能都是設(shè)計(jì)功能，是由設(shè)計(jì)者規(guī)劃、設(shè)計(jì)的，它們是實(shí)現(xiàn)整體功能的直接或間接手段功能。
整體功能是必須保證的功能，而設(shè)計(jì)功能是可以改變的。
功能系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)
2、功能級(jí)別
功能級(jí)別的劃分是依據(jù)功能與整體功能相隔的功能數(shù)來(lái)定的，它反映了各級(jí)功能與整體功能關(guān)系的緊密程度。
3、目的功能與手段功能
目的與手段的關(guān)系是相對(duì)的。目的功能就自己實(shí)現(xiàn)的另一目的功能來(lái)說(shuō)，又是手段功能；手段功能就實(shí)現(xiàn)自己的另一手段來(lái)說(shuō)，又是目的功能
功能系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)
4、上位功能與下位功能
上位功能與下位功能是目的功能與手段功能的代名詞。它們之間的區(qū)別在于，目的功能與手段功能強(qiáng)調(diào)功能本身的目的與手段之間的關(guān)系，而上位功能與下位功能強(qiáng)調(diào)目的功能與手段功能在系統(tǒng)圖上的位置關(guān)系。在圖上，上位功能居左，下位功能居右，兩者相差一級(jí)。具有同一上位功能 的多個(gè)下位功能稱為同位功能。
功能系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)
5、中間功能與未位功能
既有手段功能又有目的功能的功能稱為中間功能，只有目的功能沒(méi)有手段功能的功能稱為未位功能。
6、功能區(qū)
功能區(qū)是指由目的功能和實(shí)現(xiàn)這一目的功能的直接和間接手段功能組成的功能區(qū)域。整個(gè)功能系統(tǒng)圖是一個(gè)大功能區(qū)，它由若干個(gè)小功能區(qū)組成。
3.2、功能系統(tǒng)圖的類型
全新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)主要圍繞整體功能進(jìn)行；老產(chǎn)品改進(jìn)則應(yīng)在對(duì)老產(chǎn)品深入剖析的基礎(chǔ)上，通過(guò)功能定義與整理，建立功能系統(tǒng)圖而進(jìn)行。
功能系統(tǒng)圖有兩種類型：
（1）結(jié)構(gòu)式功能系統(tǒng)圖
（2）原則式功能系統(tǒng)圖
（1）結(jié)構(gòu)式功能系統(tǒng)圖
從產(chǎn)品整體、部件、組件直至零件進(jìn)行逐級(jí)功能定義，然后依據(jù)相互間的目的手段關(guān)系和同位并列關(guān)系將各功能連接起來(lái)。這種連接方式由于功能區(qū)與產(chǎn)品、部件、組件結(jié)構(gòu)完全對(duì)應(yīng)，故把以這種方式建立起的功能系統(tǒng)圖稱為結(jié)構(gòu)式功能系統(tǒng)圖。
結(jié)構(gòu)式功能系統(tǒng)圖實(shí)例
（2）原理式功能系統(tǒng)圖
原理式功能系統(tǒng)圖是指圍繞產(chǎn)品整體功能的實(shí)現(xiàn)，以產(chǎn)品工作原理為內(nèi)容，從抽象到具體逐級(jí)定義出中間功能，并根據(jù)目的手段關(guān)系和同位并列關(guān)系把零件或非解部件（不分解到零件進(jìn)行功能定義的部件）的功能作為未位功能，分級(jí)分區(qū)地連接起來(lái)所構(gòu)成的功能系統(tǒng)圖。
原理式功能系統(tǒng)圖實(shí)例
二、功能元及其實(shí)現(xiàn)
功能與功能載體
性質(zhì)類功能元
原理類功能元
1、功能與功能載體
產(chǎn)品及零部件都是功能的載體。任何功能都要根據(jù)一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)路線來(lái)尋求功能解，即功能的載體。
尋求功能解的主要方法
1、采用類比方法進(jìn)行求解。借鑒現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，分析同類產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)，在消化吸收其優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新；通過(guò)查閱專利、專業(yè)書(shū)刊、科技報(bào)告、產(chǎn)品樣本和其他技術(shù)文獻(xiàn)，尋求有用的解決方案
2、利用設(shè)計(jì)目錄求解
3、運(yùn)用創(chuàng)造技法求解
2、性質(zhì)類功能元
（1）、物理功能元
基本物理功能元。技術(shù)系統(tǒng)中12對(duì)物理功能典型基本動(dòng)作，如下：
放出—吸收；傳導(dǎo)—絕緣；集合—擴(kuò)散；
引導(dǎo)—阻礙；轉(zhuǎn)變—回復(fù)；放大—縮??；
變向—保持；調(diào)整—波動(dòng)；聯(lián)結(jié)—隔斷；
結(jié)合—分離；接合—分開(kāi)；貯存—取出
常用的物理功能有六個(gè)：
性質(zhì)類功能元
物理功能元的解法
物理功能元可依據(jù)物理基本效應(yīng)求解。機(jī)械、儀器中常用的物理效應(yīng)有：
力學(xué)效應(yīng)：重力、彈性力、慣性力、摩擦力等
液氣效應(yīng)：流體靜壓、流體動(dòng)壓、毛細(xì)管效應(yīng)等
電力效應(yīng)：電動(dòng)力學(xué)、靜電、電感、電容、壓電
磁效應(yīng)：鐵磁、電磁效應(yīng)等
光學(xué)效應(yīng)：反射、折射、衍射、光干涉、偏振等
熱力學(xué)效應(yīng)：膨脹、雙金屬效應(yīng)、熱貯存、傳導(dǎo)
核效應(yīng)：輻射、同位素效應(yīng)等
性質(zhì)類功能元
同一種功能可用多種物理效應(yīng)求解，解法目錄就是針對(duì)常用的功能元考慮力學(xué)、液氣、電、光、磁、熱、核等方面的物理效應(yīng)，用表格或矩陣形式列出的各種解法。
2、邏輯功能元
邏輯功能元主要出現(xiàn)在控制系統(tǒng)中，如進(jìn)行運(yùn)作控制、時(shí)間控制等，分為“與”、“或”、“非”三種。
邏輯功能元可從機(jī)電、電子、射流、氣體、液體等領(lǐng)域?qū)で髮?shí)現(xiàn)途徑。
3、原理類功能元
從工作原理考察，系統(tǒng)功能一般由動(dòng)力功能元、傳動(dòng)功能元、控制功能元和工作功能元組成。
（1）動(dòng)力功能元。動(dòng)力功能元為工作系統(tǒng)提供動(dòng)力，其功能載體有電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、泵、空壓機(jī)等
（2）傳動(dòng)功能元。傳動(dòng)功能元傳遞、變換運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以滿足工作機(jī)的需要?？捎梢话愠Ｓ脗鲃?dòng)機(jī)構(gòu)求解。
原理類功能元
（3）控制功能元。包括檢測(cè)、控制、提供信息等功能。檢測(cè)功能用于測(cè)定力、位移、轉(zhuǎn)角、速度等系統(tǒng)的工作狀態(tài)。目前應(yīng)用的檢測(cè)機(jī)構(gòu)大多是電測(cè)傳感器和顯示器?？刂乒δ苡糜诳刂朴嵦?hào)和電路斷通，可由手柄、開(kāi)關(guān)、繼電器、閥等發(fā)出控制命令。提供信息功能是向系統(tǒng)提供信息，功能結(jié)構(gòu)有邏輯線路、軟件等
三、功能的搜索與整理
整體功能規(guī)劃步驟；功能規(guī)劃的信息來(lái)源
整體功能的市場(chǎng)搜索；整體功能的技術(shù)搜索
功能的分解與組合；設(shè)計(jì)功能定義
1、整體功能規(guī)劃步驟
明確企業(yè)實(shí)力與經(jīng)營(yíng)目標(biāo)
廣泛采集企業(yè)內(nèi)外相關(guān)信息
研究市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展
用一定方法提出整體功能的規(guī)劃方案
對(duì)提出的多個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)、比較，從中選出一個(gè)最合適的方案作為新新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的功能目標(biāo)
2、功能規(guī)劃的信息來(lái)源
企業(yè)職工
顧客
銷售商
供應(yīng)商
競(jìng)爭(zhēng)者
發(fā)明家行業(yè)
3、整體功能的市場(chǎng)搜索
三程序理論是功能市場(chǎng)搜索的有效方法
第一程序，市場(chǎng)細(xì)分。按照某種特性或標(biāo)準(zhǔn)，將市場(chǎng)上的顧客劃分為若干個(gè)顧客群，每一個(gè)顧客群構(gòu)成一個(gè)具有共同特征的子市場(chǎng)，不同子市場(chǎng)之間，需求存在明顯差異。
第二程序，根據(jù)企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，評(píng)估選擇對(duì)本企業(yè)最具吸引力的細(xì)分市場(chǎng)，作為為之服務(wù)的目標(biāo)市場(chǎng)。
第三程序，功能定位。分析目標(biāo)市場(chǎng)上顧客需求及競(jìng)爭(zhēng)狀況，結(jié)合企業(yè)條件和可選擇技術(shù)，確定新產(chǎn)品的功能規(guī)劃方案。
整體功能的市場(chǎng)搜索
進(jìn)行靜態(tài)細(xì)分市場(chǎng)的同時(shí)，還應(yīng)充分注意到市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。下面十種類型的產(chǎn)品是當(dāng)今新產(chǎn)品發(fā)展的普遍趨勢(shì)：
4、整體功能的技術(shù)搜索
1）現(xiàn)有技術(shù)的功能搜索
技術(shù)移植
技術(shù)綜合
要素更新
2）潛在技術(shù)的功能搜索
基礎(chǔ)理論中的新技術(shù)胚芽
實(shí)驗(yàn)過(guò)程的新發(fā)現(xiàn)
生物界中的新技術(shù)胚芽
5、功能的分解與組合
基本功能與輔助功能組合
多項(xiàng)基本功能組合 功能組合
使用功能與美觀功能組合
功能動(dòng)態(tài)組合
按使用要求分解功能
按技術(shù)要素分解功能 功能分解
按生產(chǎn)要素分解功能
6、設(shè)計(jì)功能定義
（1）、設(shè)計(jì)功能定義的依據(jù)
設(shè)計(jì)功能是實(shí)現(xiàn)整體功能的手段，設(shè)計(jì)功能的定義總是與實(shí)現(xiàn)整體功能的方式方法相關(guān)
設(shè)計(jì)方案構(gòu)想：如何實(shí)現(xiàn)整體功能，設(shè)計(jì)者可提出一定的設(shè)計(jì)方案構(gòu)想，構(gòu)想可以是初步的、方向性的。依據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)想，逐層定義出功能要素
老產(chǎn)品零部件組成：老產(chǎn)品的改進(jìn)要依據(jù)零件、部件、產(chǎn)品整體的功能定義，建立功能系統(tǒng)，提出產(chǎn)品的改進(jìn)方案
老產(chǎn)品技術(shù)原理：依據(jù)技術(shù)原理定義的功能是功能體系中的中間功能，建立的是原理式功能系統(tǒng)圖，據(jù)此易于沖破現(xiàn)有框架的束縛，提出新方案
（2）、定義設(shè)計(jì)功能的原則
定義設(shè)計(jì)功能的過(guò)程是對(duì)原方案或構(gòu)想抽象化，系統(tǒng)化的過(guò)程，也是語(yǔ)言表達(dá)的過(guò)程，它必須遵循以下三個(gè)原則：
定義設(shè)計(jì)功能必須以實(shí)現(xiàn)整體功能為目的，任何偏離這一目的或無(wú)益于整體功能實(shí)現(xiàn)的功能都是不必要功能和多余功能
定義設(shè)計(jì)功能必須有利于引導(dǎo)方案創(chuàng)造，易于激發(fā)創(chuàng)意，開(kāi)闊設(shè)計(jì)思路
定義設(shè)計(jì)功能要簡(jiǎn)練明確，也就是功能的定義要表達(dá)簡(jiǎn)潔、內(nèi)容明確、含義清晰
（3）、定義設(shè)計(jì)功能的方法
為了做到簡(jiǎn)明扼要，定義功能一般采用“兩詞法”，即用兩個(gè)詞組成的詞組來(lái)定義功能。根據(jù)評(píng)級(jí)的結(jié)構(gòu)方式，功能定義又分為動(dòng)賓詞組型功能定義和主謂詞組型功能定義
某個(gè)零部件的功能表現(xiàn)為對(duì)某個(gè)被作用對(duì)象的運(yùn)作行為，只要認(rèn)清了這個(gè)動(dòng)作及其被作用對(duì)象，也就明確了這個(gè)零部件的功能。
主謂詞組型主要用來(lái)表述功能的一些特征要求。如收音機(jī)要求收臺(tái)清晰、音質(zhì)宏亮等
四、功能水平定位
1、功能水平的概念
具有同樣功能的不同產(chǎn)品，給用戶帶來(lái)的滿足程度是不同的。功能水平是功能的實(shí)現(xiàn)程度，由一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和綜合特性表示。
功能和性能指標(biāo)，如電視的類型、規(guī)格、清晰度、失真率、可靠性、安全性、能耗、壽命等
外觀和使用的方便性，如顯示屏大小、體積、外形美觀、維修使用的方便性等
服務(wù)過(guò)程滿足用戶需要的程度，即產(chǎn)品售前、售中、售后服務(wù)過(guò)程中滿足用戶需要的程度，具體體現(xiàn)在服務(wù)時(shí)間、服務(wù)能力、服務(wù)方式、服務(wù)態(tài)度以及提供的質(zhì)量保證等方面
2、功能水平定位模型
定位功能水平有如下三種理論模型，它們從不同側(cè)面給出了一種方法思路，實(shí)際中通常是這三種模型的混合運(yùn)用。
最大利潤(rùn)模型
功能水平f為自變量
制造成本C (f)
產(chǎn)品價(jià)格P (f)
企業(yè)利潤(rùn)B(f)=P(f)-C(f)
功能水平定位模型
最小成本模型
產(chǎn)品購(gòu)置成本C1(f)
產(chǎn)品使用成本C2(f)
產(chǎn)品總成本C (f)

功能水平定位模型
最大需求模型
合理的功能水平?jīng)Q定于市場(chǎng)需求，其中用戶的使用要求和經(jīng)濟(jì)能力是重要制約因素。使用要求決定了功能水平不能低于某個(gè)最低限值，否則難以達(dá)到使用效果；經(jīng)濟(jì)能力決定了功能水平不能高于某個(gè)最高限值，否則因價(jià)格過(guò)高而失去市場(chǎng)。在兩個(gè)限值之間，使市場(chǎng)需求量達(dá)到最大的功能水平，應(yīng)成為功能的定位水平
3、功能水平定位策略
（1）差異化策略，大體可分為三個(gè)層次
使用特性差異化,主要是壽命、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性水平上的差異，它決定產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量檔次上的差異
外觀特性差異化，它決定產(chǎn)品在風(fēng)格上、魅力上的差異，同時(shí)也是產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量差異的體現(xiàn)
服務(wù)差異化，它決定向用戶提供服務(wù)方式及向用戶負(fù)責(zé)程度的差異
(2)壽命周期策略
引入期定位策略：
產(chǎn)品特性組合應(yīng)突出一個(gè)“新”字
成長(zhǎng)期定位策略
產(chǎn)品特性組合應(yīng)突出一個(gè)“好”字
成長(zhǎng)期定位策略
產(chǎn)品特性組合應(yīng)突出一個(gè)“延”字
成長(zhǎng)期定位策略
產(chǎn)品特性組合應(yīng)突出一個(gè)“換”字
（3）針對(duì)購(gòu)買心理的定位策略
4、功能水平量化
功能水平量化的作用
功能水平量化后，才能據(jù)以評(píng)價(jià)和比較方案，發(fā)現(xiàn)和揭示現(xiàn)有方案功能過(guò)剩或功能不足的矛盾，提出并選擇切實(shí)可行的產(chǎn)品載體新方案。如某廠生產(chǎn)的軸瓦在正常工作備件下，經(jīng)常發(fā)生破碎，而且生產(chǎn)成本也高于一般企業(yè)。經(jīng)過(guò)測(cè)試和與經(jīng)過(guò)界定后得到的功能系統(tǒng)圖比較發(fā)現(xiàn)，軸瓦的材料強(qiáng)度過(guò)低、韌性不足是導(dǎo)致軸瓦破裂的主要原因；過(guò)高硬度和剛性成為過(guò)剩功能，使成本額外增加
功能水平量化
整體功能界定
整體功能是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前提條件，也是界定其他設(shè)計(jì)功能的根本依據(jù)。界定整體功能應(yīng)考慮以下三個(gè)問(wèn)題：
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)等級(jí)。應(yīng)根據(jù)功能內(nèi)容、可能的實(shí)現(xiàn)方式、未來(lái)的市場(chǎng)范圍和影響，合理選擇標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，界定功能
用戶要求，整體功能最終要提供給用戶，用戶的要求是界定整體功能的重要依據(jù)。
壽命周期，直接決定著實(shí)現(xiàn)整體功能的方式選擇及一定方式下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)，也是影響成本的直接原因
（3）設(shè)計(jì)功能界定
設(shè)計(jì)功能的界定是在一定的整體功能目標(biāo)下進(jìn)行的，具體來(lái)說(shuō)應(yīng)綜合考慮以下因素：
等參數(shù)。是指各設(shè)計(jì)功能的量值必須與有關(guān)的整體功能參數(shù)大小相匹配
等強(qiáng)度。各設(shè)計(jì)功能的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等應(yīng)與整體功能的要求一致，即兩者的抗疲勞能力必須一致
等壽命。設(shè)計(jì)功能與整體功能壽命界定一致
等外觀。各設(shè)計(jì)功能的外觀要求應(yīng)與整體功能的外觀要求相協(xié)調(diào)，最終使得產(chǎn)品有一個(gè)和諧、協(xié)調(diào)的造型和外觀

新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與項(xiàng)目管理