產品設計

第1章 產品開發(fā)概論
1.1 內容提要
1.2 產品設計簡介
1.2.1 為讀者和學習產品設計的學生提供的觀念
1.2.2 產品開發(fā)與產品設計
1.2.3 設計與再設計的類型
1.2.4 工程設計
1.3 現代產品開發(fā)
1.3.1 現代產品開發(fā)程序
1.3.2 產品開發(fā)程序中的反向工程與再設計
1.4 產品開發(fā)過程實例
1.4.1 設計系統(tǒng)：施樂公司
1.4.2 工業(yè)設計：TX產品設計公司
1.4.3 快速開發(fā)：微軟公司
1.4.4 深入研究：Raychem公司
1.4.5 高復雜性：福特公司
1.4.6 技術：Raytheon公司
1.5 設計理論與方法
1.6 小結
1.7 參考文獻
第2章 產品開發(fā)程序工具
2.1 內容提要
2.2 產品開發(fā)團隊
2.2.1 開發(fā)團隊的基本定義
2.2.2 團隊組成：尋求合作、團結、競爭和一致
2.2.3 戰(zhàn)略：團隊結構
2.2.4 團隊建設（基本活動）
2.2.5 團隊評估
2.2.6 結束語：產品開發(fā)團隊
2.3 產品開發(fā)規(guī)劃
2.3.1 規(guī)劃程序
2.3.2 基本的規(guī)劃和調度工具
2.4 小結
2.5 參考文獻
第3章 界定產品的開發(fā)范圍：技術與商業(yè)的關系
3.1 內容提要
3.2 決定開發(fā)什么
3.2.1 S曲線
3.2.2 S曲線與新產品開發(fā)
3.2.3 S曲線評論及技術預測
3.3 基本方法：任務陳述和技術考證
3.3.1 技術考證
3.3.2 任務說明書
3.3.3 指甲刀：明確目的和任務說明書
3.4 高級方法：商業(yè)案例分析
3.4.1 哈佛商業(yè)案例分析法：產品的改進
3.4.2 產品開發(fā)的財務分析
3.5 高級方式：設計原始參數
3.5.1 設計原始參數
3.5.2 案例：指甲刀
3.6 小結
3.7 參考文獻
第4章 了解客戶需求
4.1 內容提要
4.2 客戶滿意度
4.2.1 客戶的聲音
4.2.2 客戶群體
4.2.3 客戶需求的類型
4.2.4 客戶需求模型
4.3 收集客戶需求
4.3.1 收集需求的方法
4.3.2 進行交談：喜歡/不喜歡方法
4.3.3 進行訪談：使用分階段法
4.3.4 客戶訪談：對產品的感覺和工業(yè)設計
4.4 客戶需求的組織和排離
4.4.1 釋義需求的分組
4.4.2 需求分組——近似圖表法
4.4.3 需求重要性的確定
4.4.4 客戶使用模式
4.4.5 客戶需求文件資料
4.5 小結
4.6 參考文獻
第5章 設置產品功能
5.1 內容提要
5.2 為什么要進行功能分解
5.2.1 目的
5.2.2 功能建模基礎
5.2.3 功能與約束
5.3 建模過程
5.4 簡單的功能樹方法
5.4.1 FAST法
5.4.2 減件-運行法
5.5 建立系統(tǒng)功能：創(chuàng)建功能結構
5.5.1 基本功能結構；黑箱子及定義
5.5.2 功能結構建模過程：階段1——以活動圖的形式創(chuàng)建過程描述
5.5.3 階段2——利用任務列表來設計子功能
5.5.4 階段3——把子功能聚集為細化的功能結構
5.5.5 階段4——對功能分解進行驗證
5.5.6 階段5——建立并識別產品的結構體系及組件
5.6 擴展：從簡單的功能樹到完整的模型
5.6.1 層次笥功能結構分解實例
5.6.2 反流引入功能層次的分解中
5.7 再談功能聚集：射槍的簡化
5.8 功能的通用基
5.8.1 通用基
5.8.2 功能模型的轉換
5.8.3 通用基的使用
5.8.4 功能聚集的研究
5.9 功能建模方法的評價
5.10 小結
5.11 參考文獻
第6章 產品分解與實驗
6.1 內容提要
6.2 產品拆卸過程
6.2.1 綜述
6.2.2 步驟1：列舉設計條目
6.2.3 步驟2：產品分解前期預備
6.2.4 步驟3：對流通和安裝環(huán)節(jié)的檢驗
6.2.5 步驟4：對裝配件進行拆解、測量和數據分析
6.2.6 步驟5：制作材料表格
6.3 產品分解方法
6.3.1 移除操作程序法
6.3.2 SOP方法實例
6.3.3 力流（屬能量能路范圍）圖表法
6.3.4 測量和實驗
6.4 后期分解報告
6.4.1 分解計劃和材料表單
6.4.2 個性化的產品分解圖
6.4.3 實際產品功能結構
6.5 產品分解的應用
6.5.1 應用：滑出式輔助護目板
6.5.2 自動冰茶機的案例研究
6.6 小結
6.7 參考文獻
第7章 設定基準及確立工程說明
7.1 內容提要
7.2 背景：知已知彼
7.3 設定基準的方法
7.3.1 步驟1：將設計要點列成清單
7.3.2 步驟2：將具有競爭力的或相關的產品列成清單
7.3.3 步驟3：進行一次信息調查活動
7.3.4 步驟4：拆卸多種同類產品
7.3.5 步驟5：根據功能確立基準
7.3.6 步驟6：根據功能確定同類最佳競爭者
7.3.7 步驟7：分析行業(yè)趨勢
7.3.8 基準設定實例：磨咖啡機
7.4 基準設定過程中應用的工具
7.4.1 裝配件成本分析
7.4.2 功能形態(tài)圖
7.4.3 趨勢分析
7.4.4 重新設計機遇的建議
7.4.5 對競爭產品基準沒定的思考
7.5 建立產品說明書
7.5.1 建立說明書的過程
7.5.2 基本方法：品質屋
7.5.3 高級方法：數值分析
7.6 小結
7.7 參考文獻
第8章 產品整合和整合構造
8.1 內容提要
8.2 產品整合構造
8.2.1 背景
8.2.2 整合構造的類型
8.3 選擇構造類型
8.3.1 理論
8.3.2 以市場為決定因素的構造策略
8.4 平臺構造
8.4.1 協(xié)商模塊化系列產品平臺
8.4.2 基本方法：圖解法
8.4.3 高級方法：功能建造法
8.4.4 高級方法：最優(yōu)化選擇
8.5 小結
8.6 參考文獻
第9章 產品體系結構
9.1 內容提要
9.2 產品體系結構
9.2.1 簡介
9.2.2 體系結構類型
9.2.3 產品體系結構示例
9.3 產品模塊化：背景介紹
9.3.1 模塊化的類型
9.4 模塊化設計的基本方法：集合法
9.4.1 步驟1：創(chuàng)建產品功能結構圖
9.4.2 步驟2：將元件集合為功能模塊
9.4.3 步驟3：制作概略布局圖
9.4.4 步驟4：確定模塊交互關系并細化性能特性
9.5 模塊化設計；高級功能方法
9.5.1 功能依存性
9.5.2 模塊啟發(fā)法
9.5.3 模塊啟發(fā)法的應用程序
9.5.4 模塊化設計法小結
9.6 基于產品體系結構的設計開發(fā)小組
9.6.1 達成建立基于模塊的設計開發(fā)小組的方法
9.6.2 基于模塊的設計開發(fā)小組法的應用
9.6.3 設計開發(fā)小組法小結
9.7 小結
9.8 參考文獻
第10章 設計創(chuàng)意的產生
10.1 內容提要
10.2 創(chuàng)意產生過程
10.3 基本方法：資料收集與頭腦風暴法
10.3.1 資料收集：創(chuàng)意的有效輔助手段
10.3.2 頭腦風暴法
10.3.3 頭腦傳球法
10.3.4 C草圖法/6-5-3法
10.3.5 應用于直覺方法的概念產生源
10.4 高級方法：定向搜索
10.4.1 利用物理原理進行系統(tǒng)搜索
10.4.2 利用分類表進行系統(tǒng)的搜索
10.4.3 創(chuàng)造性解決問題的理論
10.5 形態(tài)分析
10.6 為每個產品功能創(chuàng)建概念
10.6.1 功能共享
10.6.2 產品應用：指甲刀
10.6.3 產品應用：艙底排水裝置
10.6.4 產品應用：適于殘疾人的智能餐勺
10.7 小結
10.8 參考文獻
第11章 概念選擇
11.1 內容提要
11.2 介紹
11.2.1 影響有效決策的因素
11.2.2 設計評估
11.2.3 信息品質
11.3 對技術可行性的估計
11.3.1 估計
11.3.2 電車的空調示例
11.3.3 估計線索
11.4 概念選擇過程
11.4.1 對所用標準達成一致意見
11.4.2 對所用概念達成一致意見
11.4.3 對可選概念進行排序
11.4.4 對可選概念進行評估
11.4.5 攻擊負面
11.5 一種基本方法：Pugh概念選擇表
11.5.1 設定標準和可選概念
11.5.2 選擇基準
11.5.3 排序和評估
11.5.4 可選概念的排列順序
11.5.5 攻擊負面
11.5.6 迭代及結果
11.5.7 磨咖啡機示例
11.6 高級討論：測量理論
11.6.1 設置評估結構
11.6.2 順序標度
11.6.3 間隔標度
11.6.4 比率標度
11.6.5 多種可測量標度
11.7 高級方法：數字化概念評分
11.7.1 用間隔標度評分
11.7.2 選擇錯誤分析
11.7.3 通過誤差分析進行概念選擇：貓窩箱產品的設計
11.8 對設計評估計劃的批評
11.9 小結
11.10 參考文獻
第12章 概念具體化
12.1 內容提要
12.2 概述及背景
12.3 基本方法；幾何圖形及布局的簡單介紹
12.3.1 產品具體化的一般過程
12.3.2 具體化設計核查列表
12.4 高級方法：系統(tǒng)建模
12.4.1 系統(tǒng)建模
12.4.2 機械具體化設計原則
12.4.3 FMEA法：建立故障狀態(tài)與系統(tǒng)建模之間的關系
12.5 產例研究：為系泊部位設計顯示器支架
12.5.1 概要
12.6 小結
12.7 參考文獻
第13章 構建產品規(guī)格模型
13.1 內容提要
13.2 基于性能定義的模型選擇介紹
13.2.1 模型預備工作和選擇方法
13.2.2 產品應用：模型預備和選擇
13.3 數學模型與產品樣機原型
13.3.1 實例
13.4 深入話題探討：什么是產品模型
13.4.1 不規(guī)范模型
13.4.2 規(guī)范模型
13.5 構建產品模型：基本方法
13.5.1 建模的一種基本方法
13.5.2 構建基礎模型的產品應用實例：冰茶機
13.6 構造產品模型：高級方法
13.6.1 方法與途徑
13.6.2 方法步驟
13.7 產品模型；實例
13.7.1 電熱鍋
13.7.2 握柄溫度
13.7.3 完成模型整合過程所需的其他產品規(guī)格模型
13.7.4 關于模型生效的討論
13.8 小結
13.9 參考文獻
第14章 面向制造和裝配的設計
14.1 內容提要
14.2 概述與研究動機
14.3 基本方法：設計基本原則的應用
14.3.1 面向裝配的設計
14.3.2 面向零件制造的設計
14.4 高級方法：制造成本分析法
14.4.1 成本驅動模型
14.4.2 制造成本分析
14.5 對面向裝配設計的方法局限性的討論
14.6 小結
14.7 參考文獻
第15章 環(huán)保而設計
15.1 內容提要
15.2 為什么要做環(huán)保設計
15.3 環(huán)保目標
15.3.1 全球性污染
15.3.2 地區(qū)性的和地方性的問題
15.4 基本的環(huán)境設計方法：設計準則
15.4.1 應用：紙托架設計
15.5 產品周期評估
15.5.1 概述
15.5.2 基本方法——AT&T的對環(huán)境負責的產品評估
15.5.3 加權計算評估方法
15.5.4 產品周期評估方法
15.6 減少對環(huán)境影響的技術
15.6.1 通過設計減少材料的使用量
15.6.2 為拆卸而設計
15.6.3 為再循環(huán)而設計
15.6.4 為理制造而設計
15.6.5 為減少材料對環(huán)境的影響而設計
15.6.6 為提高能源利用效率而設計
15.6.7 滿足規(guī)則和標準的設計
15.7 小結
15.8  參考文獻
第16章 分析及數字模型方法
16.1 內容提要
16.2 概述和策略
16.2.1 解法定義
16.2.2 Pareto最優(yōu)
16.3 基本方法：電子表格搜索
16.3.1 產品應用：玩具火箭產品的電子表格搜索
16.3.2 小結
16.4 優(yōu)化的基本概念
16.4.1 約束
16.4.2 目標函數
16.4.3 標準零形式
16.5 高級論題：分析表達式的討論
16.5.1 無約束問題
16.5.2 拉格朗日定理
16.6 實際優(yōu)化
16.6.1 數字搜索
16.6.2 停機判據
16.6.3 敏感性分析
16.6.4 整體最優(yōu)性
16.6.5 解決方法：Matlab
16.6.6 解決方法：電子表格解算程序
16.6.7 實例：指甲刀產品——修剪刀刃在末端
16.7 產品應用
16.7.1 應用：TOMYTMPush'n GOTM火車的再設計
16.7.2 應用：電鍋產品
16.8 小結
16.9 參考文獻
第17章 物理原型
17.1 內容提要
17.2 原型制作的要素
17.2.1 何為物理模型/原型
17.3 原型的分類
17.3.1 原型制作的目標
17.4 原型的應用
17.4.1 實物大模型使用的材料和工藝過程
17.5 快速原型制造技術
17.5.1 快速原型制造：歷史的回顧
17.5.2 商用快速原型制造工藝
17.5.3 為何為產品選擇快速原型制造工藝
17.6 比例、尺寸分析和相似
17.6.1 Buckingham II定理和比例模型測試
17.6.2 搭扣設計實例
17.7 基本方法；物理原型設計與規(guī)劃
17.7.1 原型設計的準則
17.7.2 原型應用實例
17.8 小結
17.9 參考文獻
第18章 物理模型的實驗
18.1 內容提要
18.2 實驗設計
18.2.1 設計實驗的基本原理
18.2.2 基本理論；二階乘實驗
18.2.3 擴展方法：相互作用
18.2.4 基本產品應用：玩具太陽能車的再設計
18.3 實驗設計：減少的試驗與少量的實驗
18.3.1 全階乘的無效率
18.3.2 正交性
18.3.3 基本的設計方法
18.3.4 高級部分階乘設計
18.4 實驗的統(tǒng)計分析
18.4.1 自由等級
18.4.2 相關系數
18.4.3 標準殘差
18.4.4 ANOVA： F比率測試
18.4.5 其他指示器：殘差圖
18.4.6 用于產品測試的高級DOE方法小結
18.5 物理建模與DOE的產品應用
18.5.1 產品應用I：NerfTM MissilestormTM(Norrell,1995)
18.5.2 攪拌器面板顯示的價值工程
18.5.3 磨咖啡機實驗最優(yōu)化
18.6 小結
18.7 參考文獻
第19章 健壯設計
19.1 內容提要
19.2 質量設計理論
19.2.1 廣義健壯設計模型
19.2.2 健壯設計模型的構造
19.3 基礎方法：Taguchi方法
19.3.1 噪聲變量矩陣
19.3.2 設計變量矩陣
19.3.3 實驗矩陣
19.3.4 信噪比
19.3.5 設計目標的選擇
19.3.6 參數設計和Taguchi哲學
19.4 高級分析：概率理論
19.4.1 變化的測量
19.4.2 健壯設計問題的一般性公式
19.5 小結
19.5.1 健壯設計的設計哲學
19.5.2 本章要點
19.6 參考文獻
附錄A 功能結構定義
附錄B DOE實驗矩陣
附錄C TRIZ關系矩陣
附錄D 生態(tài)指示器95環(huán)境評估