計算機輔助設計與制造2

重慶大學機械工程學院

郭鋼教授

博導

2011年5月26日

主要內(nèi)容

第1章概論

第2章新產(chǎn)品開發(fā)策劃與概念設計數(shù)字化

第3章新產(chǎn)品詳細設計數(shù)字化

第4章基于逆向工程的新產(chǎn)品數(shù)字化設計

第5章新產(chǎn)品數(shù)字化設計中的仿真分析

第6章新產(chǎn)品設計驗證中的數(shù)字化制造

第7章產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）

第8章網(wǎng)絡化協(xié)同設計與產(chǎn)品生命周期管

第2章新產(chǎn)品策劃與概念設計數(shù)字化

2。1新產(chǎn)品開發(fā)策劃與概念設計

2olo1新產(chǎn)品概念設計的定義

所謂新產(chǎn)品，是指企業(yè)根據(jù)市場潛在需求，采用新技術(shù)原理、新設計構(gòu)思

或新材料、新工藝研制出的全新產(chǎn)品或在原有產(chǎn)品基礎上改進功能、結(jié)構(gòu)、性能

、造型或降低成本的改進型產(chǎn)品。根據(jù)離散制造業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的共同特點，一般

將新產(chǎn)品開發(fā)分為新產(chǎn)品策劃、新產(chǎn)品概念設計、新產(chǎn)品工程化設計、新產(chǎn)品工

藝工裝設計、新產(chǎn)品試制、新產(chǎn)品試驗及產(chǎn)品定型與量產(chǎn)準備等七個階段。

產(chǎn)品概念設計是根據(jù)市場的潛在用戶需求，定義新產(chǎn)品的功能、性能、工作

原理、主要結(jié)構(gòu)、目標成本，并根據(jù)市場預測制訂新產(chǎn)品開發(fā)計劃、新產(chǎn)品上市

時間和投資決策的一項早期產(chǎn)品開發(fā)活動。

新產(chǎn)品概念設計研究領域主要涉及新產(chǎn)品市場學、新產(chǎn)品概念設訃學卷胱

品開發(fā)策劃管理三個學科領域。W4

新產(chǎn)品策劃成敗案例分析

福特的Edsel汽車上海大眾的兩門GOL

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沒看進行款式調(diào)查；只詢問消費者想要什忽略了中國消費者固有的三廂四門轎車的

么，卻沒有詢問他們想要為之付多少錢。追求

一汽大眾的奧迪A6、A4

」力—!

優(yōu)美的曲線、氣派的外形，較高的性價比

從市場營銷的角度看產(chǎn)品策劃

2001年8月在中國上市的第六代2003年1月在中國上市的第七代

型閣轎車，2.3配置售價29.98萬理閣轎車，2.4配置售價25.98萬

JLo

JLo

競爭對手：上有奧迪A6、A4,下有寶來、新籃鳥、陽光；同檔次的帕更

M6,上下有打壓之勢，同級有擠拼之勢，競爭態(tài)勢嵯嚴蕨

競爭策略：主動淘汰老產(chǎn)品，引進新產(chǎn)品占領市場份額。

市場機會識別一多維市場細分

_________________劃分標準

1消費者自然屬性2消費者行為屬性

性別、年齡、婚姻狀?心理分析:個性特征+生活

況、家庭規(guī)模、子女方式研究

年齡、收入、職業(yè)、?消費者行為

地理位置、教育、是

否擁有住房等等?消費效用細分變量

Az/

3價格敏感性4競爭產(chǎn)晶分析/

市場機會識別一市場細分

多維市場細分

商用

分層多維市場細分模型

市場機會識別一多維市場細分

聯(lián)合一聚類分析法

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新產(chǎn)品規(guī)劃市場調(diào)查應用指南

現(xiàn)狀分析設計意圖

①市場需求信息的獲取方面，長安公司現(xiàn)階段主“市場調(diào)查管理信息系統(tǒng)”應該是

要是通過每年一次的大規(guī)模市場調(diào)查來實現(xiàn)的，以及一個集成的能夠體現(xiàn)市場驅(qū)動設

質(zhì)量投訴、經(jīng)銷商意見等。計思想的決策支持平臺，并充分

反映前述市場調(diào)查的整體思想。

②處理調(diào)查信息的手段，主要是通過統(tǒng)計排序，

然后確定需要改進的項目。因為用戶個體的需求是多

種多樣的，所以最后的統(tǒng)計結(jié)果往往是一系列的需求

信息以及相應的比例。

③如何科學的確定調(diào)查的樣本，得到信息后，怎應有功能

樣判斷到底哪些需求是有代表性的，怎么科學的取舍

這些用戶需求，暫時都缺乏有力的處理手段和理論與?問卷定制

依據(jù)。?問卷發(fā)布

④在獲取了市場數(shù)據(jù)后，缺乏科學系統(tǒng)的分析方?數(shù)據(jù)收集

法和實用的決策支持工具。

?數(shù)據(jù)分析

⑤缺乏整體實施方案。

?圖形支空

■權(quán)限管制

基于GIS的產(chǎn)品銷售與市場預測工具

1、產(chǎn)品的區(qū)域性特征：相同的產(chǎn)品為了適應不同區(qū)域用戶的需求，設計了能滿

足各個區(qū)域用戶需求的多種功能和性能，而各區(qū)域用戶只是使用這些功能/性能

中的一部分，如冷暖空調(diào)在某些地方就用不上制熱功能。

2、區(qū)域性產(chǎn)品特征是針對某些特定區(qū)域用戶的需求而專門開發(fā)的產(chǎn)品，這種產(chǎn)

品就不能拿到另外一個區(qū)域去銷售，如針對北方用戶開發(fā)的產(chǎn)品就拿到南方去銷

售。

3、利用GIS技術(shù)可以幫助我們進行產(chǎn)品的區(qū)域分布、顧客群分布、地區(qū)經(jīng)濟、文

化、社會發(fā)展、民族宗教、習慣、消費偏好等方面的分析。

MDS技術(shù)分析顧客偏好和產(chǎn)品定位

用戶偏好分析

MDS的基本原理是通過

圖示的方法，在集合空

間中表示所研究對象的

感覺和偏好。

主成分

2可能解決類似問題:

與汽車

的性價

?誰是我的用戶？

比、駕

軸性能臾地川5?誰有可能是我的

有關潛在用戶？

?我的新產(chǎn)品應該

如何定位？

主成分1可能與汽?我們應該開發(fā)哪

車的豪華程度以及些新產(chǎn)品？

顧客的總偏好有美

?我們新產(chǎn)員的同

標客謝是麟宴

使用MDS技術(shù)分析形成的產(chǎn)品定位與消費者偏好圖

[數(shù)據(jù)來源：北京廣播學院調(diào)查統(tǒng)計研究所2001]

新產(chǎn)品戰(zhàn)略規(guī)劃的時/空布局圖

通過產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)、市場調(diào)查數(shù)據(jù)和產(chǎn)品競爭性分析，預

測市場發(fā)展趨勢，制定企業(yè)未來新產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略，即確定開發(fā)

什么產(chǎn)品、什么時候投放市場、產(chǎn)品如何定價等戰(zhàn)略問題。新技術(shù)開發(fā)

項目

新技術(shù)開發(fā)研究預研項目、研究未來要用的關鍵技術(shù)（技術(shù)儲備）制造企業(yè)的

新產(chǎn)品戰(zhàn)略

新產(chǎn)品平臺Hodaka項目OOQ規(guī)劃

Lakes項目QOOO0新產(chǎn)品開發(fā)

項目

派生產(chǎn)品H--Net項目

新產(chǎn)品推出

L--Net項目時間

改進產(chǎn)品595601070128116

0

全新產(chǎn)品Astro項目

2001200220032004202006

開發(fā)計劃

時間

市場策略與產(chǎn)品細分規(guī)劃

復印機產(chǎn)

品戰(zhàn)略規(guī)

部門級用

戶市場

細

分

市

場

新產(chǎn)品開發(fā)策劃業(yè)務流程

顧客需求管理新產(chǎn)品策劃過程

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新-

鎖定目

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標新產(chǎn)

品-產(chǎn)品市

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規(guī)劃

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向決策層提

提供決

供產(chǎn)品開發(fā)

策依據(jù)

方案J

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新產(chǎn)品設計開始

新產(chǎn)品策劃中應著重考慮的問題

一、有無成功的樣板

消費品營銷是高風險的事業(yè)，不管策劃怎么充分，營銷方案都需要

經(jīng)過市場的檢驗之后，才能推向全國。

力麗（保健品）在開展全國招商之前，并沒有成功運作的樣板市場

,這樣即使招到了大量經(jīng)銷商，也只能解決產(chǎn)品的第一次銷售；而從經(jīng)

銷商到消費者之間漫長的征程，則無從解決。

二、是否了解消費者

現(xiàn)代經(jīng)濟是過剩經(jīng)濟，現(xiàn)代市場營銷是以消費者需求為中心的營銷

o企業(yè)對消費者是否足夠了解，決定這新產(chǎn)品上市后的命運。

力麗上市之前，操盤手并沒有經(jīng)過很完善的消費者調(diào)查，而是憑蹩嬖

操作減肥保健品的經(jīng)驗做市場。后來不被消費者認可，也是情理叁易手

事。》，

新產(chǎn)品策劃中應著重考慮的問題

三、是否有充足的財力

新品上市后，需要廠家投入足夠的資源，來培育品牌成長。

力麗在上市之前，從銀行貸款2000萬元支持項目發(fā)展；在遭遇挫折后，資本方卻抽走

了資金，使它再也沒有重整舊山河的機會。

四、何時上市最恰當

產(chǎn)品上市的時機需要考慮兩個因素：是市場成熟度、產(chǎn)品消費的淡旺季因素。

力麗在深圳市場的推廣2002年8月下旬才開始，電視廣告投入9月才開始，即使定位準

確，過了導入期，等待力麗的也將是長長的淡季。

五、有無實力強大的實施團隊

“任何一個系統(tǒng)的垮臺，都是先從內(nèi)部開始:在導致力麗死亡的因素中，團隊實

力不足是最重要的原因。

力麗由“營銷高手、管理者、投資人”組成的“鐵三角”為什么不堪一擊呢？操盤手

過于照搬減肥保健品操作經(jīng)驗，對力麗新品類的屬性認知不夠；管理者在遭遇挫折房

既沒有重新給原來操盤手以機會，又沒有選擇其他合適的操盤手，而是直燧湃主萍

;在力麗遭遇市場困境時，投資人選擇了撤資，都使力麗最終走向了滅亡。二

很多企業(yè)的產(chǎn)品在上市之前，往往對策劃投入很少，對市場投出缺，殊不知＞

策劃迷失商4缸、再多的市場投入都是白費。hA

目標顧客群的需求獲取與表達

從已有產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)分

析中獲取目標新產(chǎn)品顧客

需求信息

從售后服務或用戶投訴信

息中獲取目標新產(chǎn)品顧客

需求信息

從供應商、經(jīng)銷商、特約

評論員、專業(yè)媒體記者、

駕駛員俱樂部等處獲取目

標產(chǎn)品顧客需求信息

新產(chǎn)品策劃中的顧客需求轉(zhuǎn)換

2.2.1QFD方法概述

質(zhì)量功能配置(QualityFunctionDeployment------QFD)是一種面向市場和顧客的系

統(tǒng)化產(chǎn)品開發(fā)方法，它是由管理、方案設計、零部件設計、制造工藝計劃及生產(chǎn)組織等一

系列過程組成的有機整體，是現(xiàn)代管理和質(zhì)量工程的核心技術(shù)之一。QFD的基本思想是面

向潛在的產(chǎn)品市場，把市場和顧客的需求盡可能準確地反映在產(chǎn)品開發(fā)的管理組織、方案

設計、制造工藝計劃和生產(chǎn)組織及競爭對手比較的各個環(huán)節(jié)中，產(chǎn)品開發(fā)各階段的進展和

協(xié)調(diào)由顧客的需求驅(qū)動，以此來保證盡可能滿足顧客的需求。這種系統(tǒng)化的方法較充分地

體現(xiàn)了顧客需求至上的市場經(jīng)濟原則，避免了從產(chǎn)品開發(fā)決策到產(chǎn)品投放市場的各個環(huán)節(jié)

的盲目性，從而縮短產(chǎn)品的設計周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)費用，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭

力。

QFD的思想方法最初是由日本的ShigeruMizuno博士在本世紀60年代提出的，在70年代

,日本豐田公司將該方法用于汽車車身和新型集裝箱車輛的研究設計與制造中，豐田公司

采用該方法后在開發(fā)費用、開發(fā)周期和產(chǎn)品質(zhì)量功能方面均取得了顯著的成效。QFD方法

在80年代被介紹到歐美國家，迅即得到廣泛的重視，理論研究和推廣應用進展很，叫美國j

專門從事質(zhì)量管理和質(zhì)量工程技術(shù)咨詢服務的供應商協(xié)會等機構(gòu)均積極開展了QF減怯啊如

究和推廣應用工作。"2

QFD原理和實現(xiàn)方法

3工程特征間的相關關系

HOWS的相互關系矩陣

1

產(chǎn)品的工程特征~~HOWS項

產(chǎn)品特性矩陣項

'市場競承性

市場顧客需求與WHATSWHATS競爭對手

顧客產(chǎn)品工程特征的相評價顧客需求與分析評價

需求互關聯(lián)關系矩陣項產(chǎn)品特性（HOWS）矩陣

關系的相關關系矩陣

壽豕綜合評價

HOWS的評價矩陣

圖2.4產(chǎn)品策劃階段的質(zhì)量屋圖2.3質(zhì)量屋的基本形式

QFD方法的基本原理

1）質(zhì)量屋的建立

（1）WHATS矩陣，表示潛在顧客的需求是什么？；

（2）產(chǎn)品特性項（HOWS矩陣），表示針對潛在顧客需求，對應目標新產(chǎn)品的功能

特性展開；

（3）需求映射關系矩陣，表示顧客需求（WHATS項）與目標新產(chǎn)品功能特性展開

（HOWS項）的關聯(lián)程度；

（4）HOWS的相互關系矩陣，表示HOWS矩陣內(nèi)目標新產(chǎn)品各功能特性間的關聯(lián)關

系；

（5）競爭對手分析評價矩陣，表示HOWS項對應去滿足WHATS項時的競爭力或可

行性分析比較；

（6）評價矩陣，表示對顧客需求轉(zhuǎn)換后的產(chǎn)品特性項的評價情況，此評噌歲震

由專家評價，并給出評價的分值和優(yōu)劣順序及權(quán)重分配，作為新產(chǎn)總嘉隹

與選擇的依據(jù)。

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面向目標新產(chǎn)品的顧客需求轉(zhuǎn)換

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顧客需求轉(zhuǎn)換模型

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QFD質(zhì)量屋的建立與應用

2)QFD在新產(chǎn)品開發(fā)中的應用

一般的產(chǎn)品開發(fā)過程包括策劃階段、概念設計階段、工程化設計階段

、工藝設計階段和生產(chǎn)計劃階段。在應用QFD方法時要先建立各階段的質(zhì)

量屋，再進行需求轉(zhuǎn)換，最后形成明確的生產(chǎn)要求，從而完成產(chǎn)品開發(fā)的

質(zhì)量功能配置的全過程(需用多個質(zhì)量屋表示)。產(chǎn)品策劃階段是新產(chǎn)品

開發(fā)的起點，對新產(chǎn)品開發(fā)的成敗影響極大，因此，QFD方法在產(chǎn)品策劃

階段的應用尤其重要。

零部件配置及性能參數(shù)

顧客需求產(chǎn)品功能技術(shù)指標描述

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基于產(chǎn)品系列型譜（轎車）的產(chǎn)品平臺選擇

基于配置器的新產(chǎn)品概念方案配置

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由配置器根據(jù)顧客需求快速配置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和成本構(gòu)成

選擇產(chǎn)品平臺策劃派生產(chǎn)品系列

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指標規(guī)格

車身總體尺寸4600X1700X1480新產(chǎn)品策劃結(jié)果一

總體造型風格穩(wěn)重圓潤

格柵鍍格目標產(chǎn)品概念描述

外形

前燈鷹眼晶鉆組合

車輪□

尾燈圓型放射狀組合尾燈某汽車新產(chǎn)品的概念描述

內(nèi)飾風格米黃色

座椅配置細絨感早期的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置

內(nèi)飾安全帶三點預緊式轉(zhuǎn)換h□

儀表盤銀光，藍色>

各操作手柄皮紋-W]

最大功率（Kw）50KW-□

最高時速（Km/h）1501

—

從靜止加速至100Km/h所需時間，s15秒

最大爬坡度，%30-----

動力性能1

初速為50Km/h時的緊急制動距離，m30米-T

最小轉(zhuǎn)彎半徑，m8米新產(chǎn)品開發(fā)

噪聲水平（dB）70dB項目建議書

L

污染排放量歐HI

最低下陷，前迎角、后過角100mm

價格目標價格8-10萬元

經(jīng)濟性能

油耗5L/百公里

使用壽命8年

對生成的多個概念方案進行擇優(yōu)選擇

目標新產(chǎn)品概念描述

目標新產(chǎn)品的主要功能

ABC參考產(chǎn)品DEF

和技術(shù)性能指標

基型125變型125騎士125本田125彎梁125運動125越野125

外觀造型的新穎性00-00--

乘坐的舒適性、安全性0--00+0

動力性（加速性能）00+0+0+

燃油經(jīng)濟性（百公里油耗）0000-00

發(fā)動機起動方式00000+0

整車噪聲+--00-0

維修的方便性++00+00

+號的個數(shù)2110221

0的個數(shù)5437435

-號的個數(shù)02301211

凈分數(shù)2-1-2100r

3，

評價等級（1—5評分）52143

還要繼續(xù)進行選擇嗎？要不要不要要組合改進

從產(chǎn)品功能技術(shù)特性到產(chǎn)品初始配置的轉(zhuǎn)換

顧客需求描述工程技術(shù)特性轉(zhuǎn)換產(chǎn)品初始配置轉(zhuǎn)換

顧客需求向概念產(chǎn)品定義的兩次轉(zhuǎn)換

?>形成新產(chǎn)品

概念設計方案

義

持

企業(yè)產(chǎn)品設計資源知識庫

目標新產(chǎn)品的功能技術(shù)參數(shù)配置細化

,整車廠確