1、新產品開發與項目管理 之四產品功能規劃Email: 1產品功能規劃功能的產品設計作用功能元及其實現功能的搜索與整理功能水平定位2一、功能的產品設計作用功能與產品功能與成本的導向作用功能系統圖31、功能與產品功能是用戶的本質要求功能產品用戶滿足需要產品設計市場需求產品的本質4功能與產品產品是功能的實現形式，企業通過產品設計來滿足用戶的需要整體功能功能部件元件功能元件功能元件元件部件產品功能部件元件功能元件功能元件元件部件52、功能與成本的導向作用現代產品的開發設計應遵循市場的導向原則。市場對產品的要求集中表現在功用和價格兩方面。因此，建立功能與成本的導向約束機制，是產品開發創新的重要內容。功能與

2、成本導向約束機制的基本原則是按功能和成本進行設計，它包括后面三項內容：6功能與成本的導向作用1、將功能規劃和成本設計納入產品設計過程，導向后續的結構設計、工藝設計和營銷設計2、建立功能目標系統和成本目標系統3、運用功能目標和成本目標導向，約束方案的創造、評價和優化。7功能與成本的導向作用功能與成本的導向作用至少有三點：明確目標市場，準確定位產品方案激發創意，便于提出富有成效的設計方案引導與約束產品開發設計83、功能系統圖產品結構系統存在對應的產品功能系統，后者更具有本質意義。功能系統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，將各項功能連接起來所形成的一個完整的功能體系，它揭示了功

3、能之間的內在聯系，為方案創造提供了一個創新的思路和本質模型。93.1、功能系統圖的結構根據產品開發的范圍和深度，功能系統圖有簡單與復雜之分。下圖是功能系統示意圖。F0F1F2F3F4F5F6F8F9F7第一級第二級第三級10功能系統圖的結構1、整體功能與設計功能在功能系統圖中，最左邊的功能是產品整體功能，如圖中的F0，是用戶的直接要求和最終實現目標；右邊的所有功能都是設計功能，是由設計者規劃、設計的，它們是實現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，而設計功能是可以改變的。11功能系統圖的結構2、功能級別功能級別的劃分是依據功能與整體功能相隔的功能數來定的，它反映了各級功能與整

4、體功能關系的緊密程度。3、目的功能與手段功能目的與手段的關系是相對的。目的功能就自己實現的另一目的功能來說，又是手段功能；手段功能就實現自己的另一手段來說，又是目的功能12功能系統圖的結構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。它們之間的區別在于，目的功能與手段功能強調功能本身的目的與手段之間的關系，而上位功能與下位功能強調目的功能與手段功能在系統圖上的位置關系。在圖上，上位功能居左，下位功能居右，兩者相差一級。具有同一上位功能 的多個下位功能稱為同位功能。13功能系統圖的結構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，只有目的功能沒有手段功

5、能的功能稱為未位功能。6、功能區功能區是指由目的功能和實現這一目的功能的直接和間接手段功能組成的功能區域。整個功能系統圖是一個大功能區，它由若干個小功能區組成。143.2、功能系統圖的類型全新產品的開發與設計主要圍繞整體功能進行；老產品改進則應在對老產品深入剖析的基礎上，通過功能定義與整理，建立功能系統圖而進行。功能系統圖有兩種類型：（1）結構式功能系統圖（2）原則式功能系統圖15（1）結構式功能系統圖從產品整體、部件、組件直至零件進行逐級功能定義，然后依據相互間的目的手段關系和同位并列關系將各功能連接起來。這種連接方式由于功能區與產品、部件、組件結構完全對應，故把以這種方式建立起的功能系統圖

6、稱為結構式功能系統圖。16結構式功能系統圖實例自行車中軸系統中軸左右腳蹬鏈條飛輪滾珠車架車把前叉車座車閘系統衣 貨 架車軸軸套輻條輪圈內胎前后輪系統外胎滾珠代步、載貨傳遞力矩固定足蹬轉變動力傳遞力矩單向傳遞力矩減少摩擦連接各部件、構成車體控制方向連接前輪承載乘員減低速度承載貨物固定車輪與軸配合承受拉力支撐車胎保持氣壓承重、轉動承受壓力、摩擦減少摩擦自行車的結構與結構式功能系統圖17（2）原理式功能系統圖原理式功能系統圖是指圍繞產品整體功能的實現，以產品工作原理為內容，從抽象到具體逐級定義出中間功能，并根據目的手段關系和同位并列關系把零件或非解部件（不分解到零件進行功能定義的部件）的功能作為未位

7、功能，分級分區地連接起來所構成的功能系統圖。18原理式功能系統圖實例抽排氣體提供抽排氣道形成抽氣口、排氣口連通泵腔與抽氣道、排氣道形成雙抽氣道、雙排氣道產生定半徑轉動產生轉動形成液環動變真空腔處理混雜水氣支撐全泵和電機消除噪音排放積水形成泵腔形成輪腔產生離心力供給液體密封泵腔形成外觀形成抽氣道、排氣道連通泵腔與補充液流管保護泵軸保護軸承減輕轉動摩擦支承泵軸和軸承輸入動力供給補充液連通潤滑、冷卻體與液流管形成密封槽穩定轉動供給潤滑、冷卻體傳遞扭矩增強密封壓緊填料2YK-27型水環真空泵的原理式功能系統圖減輕磨損隔離泵軸與分配器形成泵軸冷卻緣固定軸承外圈潤滑軸承密封軸承轉換能量輸出動力固定軸承內圈

8、傳遞動力緊固軸承提供動源撐托電機19二、功能元及其實現功能與功能載體性質類功能元原理類功能元201、功能與功能載體產品及零部件都是功能的載體。任何功能都要根據一定的技術經濟路線來尋求功能解，即功能的載體。整體功能設計功能解法原理功能解零部件功能載體整體功能載體顯示時間貯能化學能電能微型電池指針式石英電子表計時基準晶體震蕩電磁擺石英晶體震蕩器傳動機械傳動齒輪顯示指針刻度顯示指針，刻度盤防護固體外殼表殼調整人力旋扭21尋求功能解的主要方法1、采用類比方法進行求解。借鑒現有技術系統，分析同類產品的優缺點，在消化吸收其優點的基礎上進行改進和創新；通過查閱專利、專業書刊、科技報告、產品樣本和其他技術文獻

9、，尋求有用的解決方案2、利用設計目錄求解3、運用創造技法求解222、性質類功能元（1）、物理功能元基本物理功能元。技術系統中12對物理功能典型基本動作，如下：放出吸收；傳導絕緣；集合擴散；引導阻礙；轉變回復；放大縮小；變向保持；調整波動；聯結隔斷；結合分離；接合分開；貯存取出常用的物理功能有六個：能量、物料、訊號的特征類型大小數量位置時間物理功能元變換縮放聯結傳導、離合貯存23性質類功能元物理功能元的解法物理功能元可依據物理基本效應求解。機械、儀器中常用的物理效應有：力學效應：重力、彈性力、慣性力、摩擦力等液氣效應：流體靜壓、流體動壓、毛細管效應等電力效應：電動力學、靜電、電感、電容、壓電磁效

10、應：鐵磁、電磁效應等光學效應：反射、折射、衍射、光干涉、偏振等熱力學效應：膨脹、雙金屬效應、熱貯存、傳導核效應：輻射、同位素效應等24性質類功能元同一種功能可用多種物理效應求解，解法目錄就是針對常用的功能元考慮力學、液氣、電、光、磁、熱、核等方面的物理效應，用表格或矩陣形式列出的各種解法。252、邏輯功能元邏輯功能元主要出現在控制系統中，如進行運作控制、時間控制等，分為“與”、“或”、“非”三種。邏輯功能元可從機電、電子、射流、氣體、液體等領域尋求實現途徑。263、原理類功能元從工作原理考察，系統功能一般由動力功能元、傳動功能元、控制功能元和工作功能元組成。（1）動力功能元。動力功能元為工作系

11、統提供動力，其功能載體有電動機、汽輪機、內燃機、泵、空壓機等（2）傳動功能元。傳動功能元傳遞、變換運動和動力，以滿足工作機的需要。可由一般常用傳動機構求解。27原理類功能元（3）控制功能元。包括檢測、控制、提供信息等功能。檢測功能用于測定力、位移、轉角、速度等系統的工作狀態。目前應用的檢測機構大多是電測傳感器和顯示器。控制功能用于控制訊號和電路斷通，可由手柄、開關、繼電器、閥等發出控制命令。提供信息功能是向系統提供信息，功能結構有邏輯線路、軟件等28三、功能的搜索與整理整體功能規劃步驟；功能規劃的信息來源整體功能的市場搜索；整體功能的技術搜索功能的分解與組合；設計功能定義291、整體功能規劃步

12、驟明確企業實力與經營目標廣泛采集企業內外相關信息研究市場需求和技術發展用一定方法提出整體功能的規劃方案對提出的多個方案進行評價、比較，從中選出一個最合適的方案作為新新產品開發的功能目標302、功能規劃的信息來源企業職工顧客銷售商供應商競爭者發明家行業313、整體功能的市場搜索三程序理論是功能市場搜索的有效方法第一程序，市場細分。按照某種特性或標準，將市場上的顧客劃分為若干個顧客群，每一個顧客群構成一個具有共同特征的子市場，不同子市場之間，需求存在明顯差異。第二程序，根據企業經營戰略，評估選擇對本企業最具吸引力的細分市場，作為為之服務的目標市場。第三程序，功能定位。分析目標市場上顧客需求及競爭狀

13、況，結合企業條件和可選擇技術，確定新產品的功能規劃方案。32整體功能的市場搜索進行靜態細分市場的同時，還應充分注意到市場的動態變化，預測其發展趨勢。下面十種類型的產品是當今新產品發展的普遍趨勢：1）節能型2）多用型3）輕微型4）工藝型5）安全型6）系列型7）自控型8）智力型9）邊緣型10）高精尖型334、整體功能的技術搜索1）現有技術的功能搜索技術移植技術綜合要素更新2）潛在技術的功能搜索基礎理論中的新技術胚芽實驗過程的新發現生物界中的新技術胚芽345、功能的分解與組合基本功能與輔助功能組合多項基本功能組合 功能組合使用功能與美觀功能組合功能動態組合按使用要求分解功能按技術要素分解功能 功能分

14、解按生產要素分解功能整體功能規劃方法356、設計功能定義（1）、設計功能定義的依據設計功能是實現整體功能的手段，設計功能的定義總是與實現整體功能的方式方法相關設計方案構想：如何實現整體功能，設計者可提出一定的設計方案構想，構想可以是初步的、方向性的。依據設計構想，逐層定義出功能要素老產品零部件組成：老產品的改進要依據零件、部件、產品整體的功能定義，建立功能系統，提出產品的改進方案老產品技術原理：依據技術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圖，據此易于沖破現有框架的束縛，提出新方案36（2）、定義設計功能的原則定義設計功能的過程是對原方案或構想抽象化，系統化的過程，也是語

15、言表達的過程，它必須遵循以下三個原則：定義設計功能必須以實現整體功能為目的，任何偏離這一目的或無益于整體功能實現的功能都是不必要功能和多余功能定義設計功能必須有利于引導方案創造，易于激發創意，開闊設計思路定義設計功能要簡練明確，也就是功能的定義要表達簡潔、內容明確、含義清晰37（3）、定義設計功能的方法為了做到簡明扼要，定義功能一般采用“兩詞法”，即用兩個詞組成的詞組來定義功能。根據評級的結構方式，功能定義又分為動賓詞組型功能定義和主謂詞組型功能定義某個零部件的功能表現為對某個被作用對象的運作行為，只要認清了這個動作及其被作用對象，也就明確了這個零部件的功能。主謂詞組型主要用來表述功能的一些特

16、征要求。如收音機要求收臺清晰、音質宏亮等38四、功能水平定位391、功能水平的概念具有同樣功能的不同產品，給用戶帶來的滿足程度是不同的。功能水平是功能的實現程度，由一系列技術經濟指標和綜合特性表示。功能和性能指標，如電視的類型、規格、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過程滿足用戶需要的程度，即產品售前、售中、售后服務過程中滿足用戶需要的程度，具體體現在服務時間、服務能力、服務方式、服務態度以及提供的質量保證等方面402、功能水平定位模型定位功能水平有如下三種理論模型，它們從不同側面給出了一種方法思路，實際中通常是

17、這三種模型的混合運用。最大利潤模型功能水平f為自變量制造成本C (f)產品價格P (f)企業利潤B(f)=P(f)-C(f)Bmax功能水平金額P(f)C(f)f r41功能水平定位模型最小成本模型產品購置成本C1(f)產品使用成本C2(f)產品總成本C (f)C min功能水平費用C1(f)f eC (f)C2(f)42功能水平定位模型最大需求模型合理的功能水平決定于市場需求，其中用戶的使用要求和經濟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最低限值，否則難以達到使用效果；經濟能力決定了功能水平不能高于某個最高限值，否則因價格過高而失去市場。在兩個限值之間，使市場需求量達到最大的

18、功能水平，應成為功能的定位水平R max功能水平需求R (f)f e經濟能力決定上限使用功能決定下限433、功能水平定位策略（1）差異化策略，大體可分為三個層次使用特性差異化,主要是壽命、可靠性、安全性、經濟性水平上的差異，它決定產品內在質量檔次上的差異外觀特性差異化，它決定產品在風格上、魅力上的差異，同時也是產品內在質量差異的體現服務差異化，它決定向用戶提供服務方式及向用戶負責程度的差異44(2)壽命周期策略引入期定位策略：產品特性組合應突出一個“新”字成長期定位策略產品特性組合應突出一個“好”字成長期定位策略產品特性組合應突出一個“延”字成長期定位策略產品特性組合應突出一個“換”字45（3

19、）針對購買心理的定位策略心理類型特性功能水平定位對策求實心理追求商品使用價值，注重經濟實惠，經久耐用重點提高性能、壽命、可靠性、經濟性、服務水平求新心理追求商品的時尚、新穎，趕時髦使用特性層和外觀特性層要用能表現獨特新異，富有時代感的特性項目求廉心理追求廉價商品產品特性要突出經濟性求美心理追求商品的欣賞價值和美術價值以目標用戶的審美情趣和審美經驗為依據，突出產品造型、包裝，注重外觀美求安心理追求安全和健康產品特性突出安全性、可靠性、環保性求名心理“顯名”、“炫耀”自我，追求卓越的產品品位產品品牌要高檔，使用特性穩定，外觀要體現高貴，產品服務要樹立企業良好形象464、功能水平量化功能水平量化的作

20、用功能水平量化后，才能據以評價和比較方案，發現和揭示現有方案功能過剩或功能不足的矛盾，提出并選擇切實可行的產品載體新方案。如某廠生產的軸瓦在正常工作備件下，經常發生破碎，而且生產成本也高于一般企業。經過測試和與經過界定后得到的功能系統圖比較發現，軸瓦的材料強度過低、韌性不足是導致軸瓦破裂的主要原因；過高硬度和剛性成為過剩功能，使成本額外增加47功能水平量化整體功能界定整體功能是產品設計的前提條件，也是界定其他設計功能的根本依據。界定整體功能應考慮以下三個問題：產品標準，分為國際標準、國家標準、行業標準和企業標準四個等級。應根據功能內容、可能的實現方式、未來的市場范圍和影響，合理選擇標準等級，界

21、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。壽命周期，直接決定著實現整體功能的方式選擇及一定方式下的強度設計、可靠性設計，也是影響成本的直接原因48（3）設計功能界定設計功能的界定是在一定的整體功能目標下進行的，具體來說應綜合考慮以下因素：等參數。是指各設計功能的量值必須與有關的整體功能參數大小相匹配等強度。各設計功能的強度、剛度、穩定性等應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。設計功能與整體功能壽命界定一致等外觀。各設計功能的外觀要求應與整體功能的外觀要求相協調，最終使得產品有一個和諧、協調的造型和外觀49即使道路坎坷不平，車輪也要前進；即使江河波濤洶涌，船只也航行。7月-227月-22Wednesday, July 20, 2022世界會向那些有目標和遠見的人讓路。08:58:3808:58:3808:587/20/2022 8:58:38 AM差之毫厘，謬以千里。宋陸九淵。7月-2208:58:3808:58Jul-2220-Jul-2