绪论第1章1.1新产品开发的意义
在复杂、多变和高度不确定的市场环境中，如何迅速组织和实施新产品开发（new product development，NPD）并及时满足快速多变的顾客需求已成为企业制胜的关键。新产品开发能力已成为企业最重要的核心竞争能力之一。新产品开发是融合科学技术、人因工程、文化艺术的交叉学科。它的魅力所在就是创新。
一方面，新产品开发决策是一项艰巨的重要决策，蕴含着巨大的市场风险与技术风险。据统计，新产品开发的成功率: 消费品为40％，工业产品为20％，服务类产品为18％。据对国外700个工业企业的调查，新产品开发综合成功率仅为65％。Juran与Gryna通过大量的调查研究和统计，对于中等以上复杂程度的产品而言，故障的原因40%以上是在设计方面，其他则归于制造和销售等。
另一方面，产品的寿命周期越来越短，更新换代越来越快，每种产品所带来的回报率越来越低。近十年来，灯饰、手机产品的生命周期平均已经缩减至半年，HP公司的打印机产品其生产周期从4.5年减至22个月，AT&T公司的电话机从2年减至1年。短暂的生命周期要求新产品的开发必须迅速。实践证明: 若产品生命周期为5年，则产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。
面对新产品开发的费用高、风险大、成功率低、生命周期缩短、回报率下降等压力，广大工业企业的战略重点普遍转移到新产品开发领域，主要体现在以下三个方面。
一是产品开发投资大，开发投资比重逐渐超过资本投资比重。1980年日本研发投入与资本投资之比是0.62，到1987年上升为1.26，到2000年升至1.5；世界前几大汽车公司研发投入占销售收入的3%以上，最大的占销售收入的11.2%。
二是开发机构庞大，科技人员作用突出。著名企业不断壮大研究开发机构，十分重视改善科研环境。例如，苹果公司的总裁乔布斯亲自设计手机产品iPhone；NOKIA在全球设立了六十多个研发机构，以本地设计师研究本地人的需求。
三是新产品开发效益显著，大企业的平均1/2的利润来自新产品销售。
新产品开发已经成为企业竞争的下一个主战场。
1.2概念〖*4/5〗1.2.1产品按传统的观点，产品是一种具有特定物质形状和实际用途的实体，诸如电冰箱、电视机、服装等。按ISO 9000标准，产品按其来源可分为自然产品、人工产品；根据有形性可分为软件、硬件、流程和服务。
[2][4]新产品开发[4][3][1]第1章绪论按层次观点，产品可分为三个层次。
产品的核心层——功能和效用。
产品的有形层——品质、包装、式样、商标、价格、特色等。
产品的延伸层——服务、文化与形象等。
各个层次存在的问题必须在本层次解决，而不能通过其他层次的水平来解决。例如，如果产品的品质低，就必须提高品质，而无法通过提高售后服务水平来解决它。
买椟还珠的成语故事说明包装是产品不可缺少的一部分。很多厂商已经注意到，产品的包装直接影响到其市场竞争力，它使你一眼就认出摆在货架上的产品。 
［例11］可口可乐玻璃瓶的瓶身是设计师根据可可豆的曲线形状设计发展而来的，它的形状有利于人手的握持。尽管现在大批量的可口可乐已经以罐装或塑料瓶装出售，但在电视广告上可口可乐却永远以玻璃瓶的形式出现，这经典的诱惑曲线几乎与神秘的可口可乐配方同等重要，成为可口可乐的形象代表。
服务也是产品的一个重要部分。在功能、式样越来越相似的情况下，服务就是竞争的关键。服务的品质决定企业未来的命运。海尔宣布自己已实现了向服务业的转变，成为服务型企业，也因此成为最受客户青睐和发展最快的企业之一。张瑞敏说: “无论什么行业都需要经过服务化的改造，使之变为服务业，服务不仅仅是售后服务、维修，而是要满足用户的需求，包括满足潜在的需求。” 
［例12］一位农民来信说自己的冰箱坏了。海尔马上派人上门处理，还带着一台新冰箱。赶了二百多千米到了顾客家，检查发现原因只是温控器没打开。海尔并没有就此罢手，海尔管理层就此进行了认真的反思: 绝不能埋怨顾客，应改进产品说明书，让所有人轻松读懂，这是产品及其服务的一部分。 
文化也代表了产品的独特品位，是产品的又一重要层次。消费者购买产品，除了要获取其功效外，还要取其内在的附加值。文化附加值已成为影响消费者的关键因素。
图11Oz冰箱［例13］北京大三环食品公司的“大三环”牌鲜肉以前在大商场的冷柜销售。由于缺乏品牌认知度与联想度，产品销售不畅。因此决定将产品改造为高温食品，进行包装改造并赋予其“老北京”文化内涵以增加销量。换用新品牌名称是首要的工作。为此在关于老北京的资料中寻找使用频率最高的名词，得到: 天桥、前门、故宫、全聚德、天福号、胡同、四合院。其中，对于肉类，天桥、故宫等词汇会产生腐烂、不新鲜的联想，因此弃用。最后，选择“胡同”、“坊”这两个词汇并将其组合为“胡同坊”作为新品牌名称，并编出了一位出身于老胡同富人家的主妇以及她偶然发现制作肉食新方法的传奇故事，作为“胡同坊”肉类产品的历史内涵。公司最终取得了成功。
［例14］图11是意大利设计师于1995年推出的完全用可回收材料制成的Oz冰箱，它的造型圆润光滑，稍微有一些不对称，那友善的造型和柔和的色调使人回想起天真烂漫的乐观时代。它暗示了未来的设计趋向: 产品不仅要有实用价值，更要表达一种文化内涵。
1.2.2新产品设计与开发
新产品开发是指从研究选择适应市场需要的产品开始，到产品设计、工艺制造设计，直到投入正常生产的一系列决策过程。新产品开发是一种创造性的工程活动，是一个综合、决策、迭代、寻优的过程，具有系统性；质量、时间、成本是其关键因素。新产品开发主要包括产品设计、生产起步（production rampup）、财务与市场四个层次。
产品设计是一个将人的某种目的或需要转换为一个具体的产品的迭代决策过程，它通过线条、符号、数字、色彩等方式把产品显现在人们面前。产品设计的类型包括功能设计、工业设计和面向制造的设计。
功能设计（functional design）: 是以性能及功能需求为依据，开发一个产品的工作原型的过程。它没有考虑产品的外观。
工业设计（industrial design，ID）: 国际工业设计协会理事会（International Council of Societies of Industrial Design,ICSID）给工业设计作了如下定义: 就批量生产的工业产品而言，凭借技能、技术知识、经验、视觉及心理感受，而赋予产品材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格。狭义的工业设计是指外观设计（form design），它关注美学（外观）以及易用性需求。
面向制造的设计（design for manufacturing，DFM）: 具有两个含义，一是指产品设计需要满足产品制造的要求，具有良好的可制造性，使得产品以最低的成本、最短的时间、最高的质量制造出来。它其实不是一个独立的过程，是进行功能设计、工业设计需要考虑的问题。二是指工艺设计，定义产品如何制造、如何使用。ISO 9000: 2000中对设计阶段的定义是: 将设计要求转换为产品规定的特性及产品实现过程规范的一组过程。因此在设计阶段，我们不仅要设计出产品的原理方案、功能结构、各种参数、容差等静态结果，还要设计产品实现过程的各种工艺和规划方案，如产品的制造加工工艺、过程控制方案、工艺、产品检验计划、检测工艺等。 
产品创新（product innovation）是用科学创造商业价值的艺术，其具体表现的形式是多种多样的。从纵向来看，每一层次的变化都可认为是新产品，因此有功能创新、形式创新、服务创新，也可以是多维的组合创新。从横向来看，新产品的类型有两种: 一是对市场而言，包括原有产品在新区域销售、原有产品发现新用途、产品的质量成本等变化，以及市场未有的产品；二是对企业而言，包括改进产品、产品转型、产品多样化以及企业未有的产品。
1.3新产品开发的关键目标
设计阶段是产品开发过程中最重要的阶段，产品设计决定了产品质量及产品成本。因此，设计的结果在很大程度上决定了新产品的成功与否，因而设计决策的支持是至关重要的。
产品开发最困难的因素之一是识别、理解关键因素与目标并进行权衡，使得产品开发成功的可能性最大化。其关键目标包括以下几项。
（1） 产品质量: 产品的功能和性能，在多大程度上满足用户的需求或期望，产品质量最终反映在市场份额和顾客愿意支付的价格上。
（2） 产品成本: 产品的制造成本以及总成本，它包括主要设备和工具上的投资，以及生产每一单位产品所增加的成本。产品成本，决定了企业从特定销售量和特定销售价格中所获得的利润。
（3） 开发速度（或开发时间、开发周期）: 新产品要多久才能上市。
（4） 开发成本: 产品开发项目的一次性成本。
如图12所示，这四个关键的产品开发目标两两之间存在着交互，从而构成了六种权衡，四大目标与外部因素之间也存在交互。外部因素主要包括产品销售量、产品利润和产品价格。有人认为产品价格由企业自身决定，因此应属于内部因素。然而实际情况往往是，产品价格是由市场竞争状况决定的，企业应该根据市场价格、预期利润确定产品成本，即: 成本=价格-利润。
图12四大目标与外部因素之间的权衡
权衡是指可利用的资源是有限的，投入到某一功能或性能上的量多，就必然会减少投入到另一项上的量。例如，缩减开发时间可能导致产品质量降低，而提高产品质量将导致产品成本的增加。合理权衡是新产品成功的根本保证。下面详细分析这些权衡。
1. 开发时间与开发成本
总体而言，缩短开发时间（开发周期）可以减少开发成本。如图13所示，美国三大汽车公司开发某种车型的开发时间与该车型的开发成本存在正相关关系。这是因为，开发人员的工资是开发成本的主要部分，开发成本基本是开发人员数、工资额度、开发时间的乘积。
图13三大汽车公司的开发时间与开发成本
当开发时间缩短到一定程度时，开发成本反而会上升，这是因为企业需要追加研发设备投资、增加人力以及加班等措施。因此，开发成本与开发周期存在非线性的关系，其关系曲线如图14所示。曲线的最低点是最低开发成本的开发周期。考虑到产品尽早上市带来的利益，产品开发的最佳开发周期应在最低点的左侧。虽然最佳开发周期所需的费用较高，但产品提前上市新增的销售量及利润完全可以弥补开发费用的增加。然而，大多数公司离此点都很远，通常远在最低点的右侧。
图14开发成本与开发周期的关系曲线
2. 开发周期与销售量
通常，新产品从上市到被淘汰，如同任何生物一样，有一个发生、发展、成熟和衰亡的过程。市场产品运作的变化轨迹，可以用一条曲线来描述，这条曲线可称为产品生命周期曲线（也称为成长曲线）。产品开发周期的缩短将使产品可以提早上市，从而带来三方面的利益: 一是使销售时间延长，因而得到更大的总销售量。二是由于比竞争产品更早上市，易于争取到顾客，可望占据市场的垄断地位。产品的转换成本越高，顾客就越忠诚于该产品，就能长期地占据更高的市场份额，以上两点如图15所示。三是根据学习曲线原理，越早上市的产品生产越早，越能获得更多的经验以降低产品成本，使企业获得超额利润，并能长期保持领先，如图16所示。
图15更早上市的产品将获得更大销量
图16更早上市的产品能获得超额利润
 3. 产品质量、产品成本与产品价格
产品质量、产品成本与产品价格三者之间的关系如图17所示。其中，E表示质量盈亏平衡点。在E点之内选择m1～m2量差最大为最优选择，即质量在M点最佳。
 图17质量、成本与价格三者之间的关系
更准确地描述，产品质量与成本的关系曲线往往不是光滑连续的。以打印机为例，当打印速度在一定范围内增加时，所用的传动齿轮等机械结构是不变的，只是对马达速度进行了调整，当打印速度突破某一个阀值后，才换用参数或结构不同的机械零件，成本会上升一个台阶，呈现一种折线的关系，如图18所示。这时就需要做具体的分析，以寻找利润最大的质量选择点。
图18打印机质量的合理选择点
1.4新产品开发的挑战〖*4/5〗1.4.1新产品开发的困难1. 较低的新产品开发成功率Lipovestsky于1997年提出的新产品研发项目的递减曲线如图19所示，在每七项产品概念中，只有一项可以通过企业所有的开发流程成功走上市场。即便是那些能够上市的产品，其中也只有1/4左右能够在竞争中取胜。新产品犹如企业生命的新鲜血液，然而新产品的“新”既是优势又是劣势，实际上尽管美国每年都有多达2.5万种新的消费品问世，但大多数都只是昙花一现，在上市三年后仍在市场“存活”的还不到10%。更糟糕的是，相当多的新产品非但未能带来丰厚利润，反而导致重重困境，特别是那些投入较多、耗时较长的新产品，往往令企业决策者处于骑虎难下的境地，最后陷入损失惨重的陷阱之中而难以自拔。
图19新产品研发项目的递减曲线
2. 产品的生命周期普遍缩短
在过去的50年间，产品的生命周期已削减到原来的1/4。新产品不再有5～10年的生命周期，它们在几年甚至几个月的时间内就被竞争产品超越，需要由新一轮产品替代。例如，DELL计算机公司的版本1.0的产品正在风靡市场时，版本2.0已在开发之中，版本3.0的产品也已提上开发的议事日程。 
产品的生命周期普遍缩短的原因在于: 一是市场细分策略的广泛运用，提高了营销效率，增加了新产品的开发活动；二是技术进步的加速；三是过度竞争的存在；四是客户对产品的需求越来越多样化和个性化。产品的生命周期普遍缩短将导致新产品日益限制在更狭小的市场空间，销售时间更短。这些因素的共同作用，导致在大多数情况下新产品报酬急剧下降。
3. 产品开发费用的增加
技术进步速度加快，为把更先进的技术转化为一定的产品而大大提高了投在研究与开发上的费用。报道时常出现诸如“临界费用”、“预算突破”等反映费用上升的说法。同时，新产品的管理者正面临通货膨胀、较高的工资率，以及按政府规定将资金用于安全、防污、能源保护方面等一系列问题。所有这一切都必将导致费用水平的无法预测。因此，产品开发者将承受盈亏平衡点的上升、销售款回收期的延长以及毛利的不断下降等压力。
当前，市场对产品设计的要求在不断提高，现代产品也表现出具有复杂的结构、超强的功能、很高的技术含量等特性，这些都使得复杂产品的开发过程呈现以下一些新的特点。
(1) 复杂产品的开发过程已经是涵盖了机械、电子、软件的多学科、多领域的一系列系统化的技术与管理的问题，而不再只是局限在设计领域内的简单技术问题。这种跨领域、跨学科的产品设计的特性，使得产品开发过程的技术与管理活动变得越来越复杂。
(2) 产品的开发过程包括从市场需求到产品交付的全部活动。其开发过程的内涵现已大为扩大。
因此，发明的源头正逐步向大公司的实验室转移——今天的研究工作需要昂贵的大型设备和来自不同学科的专家小组。个人发明家只能游离于重大项目之外。这似乎可以断定，未来整个研究与开发领域将是大公司的天下。
1.4.2新产品开发的复杂性
每个新产品开发项目，都是一个动态的复杂系统。没有对新产品开发动态过程和对影响开发项目绩效的因素的深入理解，就不能制定出提高项目绩效的有效策略。每个新产品的开发都具有潜在危机，这主要表现为: 开发及制造成本超出预算、实际进度超出预订计划、新产品的质量低、市场或用户对新产品不满意等。
新产品危机的原因，正如上述，一方面与产品趋于复杂有关；然而，更为重要的是，新产品开发项目本身是一个动态的复杂系统。在开发过程中很少有从项目开始到项目结束始终保持不变的因素，开发人员的生产效率、人员数量等都会随着项目的进展而不断变化。在技术改进、顾客需求变化、竞争对手引入新产品、宏观经营转变的动态环境中进行决策是非常艰难的。如接头采用螺纹还是卡口这种微观决策也会产生百万元的经济影响。而开发一个中等复杂程度的产品需要进行上千种类似的决策。产品开发的决策通常是在没有充足信息的情况下迅速做出的。
开发项目的复杂性不仅仅体现在技术层面上，在开发过程中各种因素之间的相互作用和影响，也使得开发过程本身就难以被理解，而管理者却往往缺乏应对开发项目动态复杂性的有效工具。
Cooper 于 1980 年第一次把系统动力学用于项目管理的实践，他建立的系统动力学模型，成为一个大型造船项目评审的主要分析工具。后来，这个模型被进一步发展成为造船项目的战略分析与预测工具。Cooper 模型的主要创新点在于返工循环，这些概念对后来的项目管理方面的系统动力学模型有着重要的影响。
在纷繁世界的背后，存在着为数不多的基本模型。这些基本模型（以下简称“基模”）可以帮助我们提高处理复杂问题的能力。为此，彼得·圣吉教授在《第五项修炼—学习型组织的艺术与实务》中运用系统动力学的理论构建了九种基模，分别为: ①反应迟缓的负反馈环； ②成长上限； ③舍本逐末； ④目标侵蚀； ⑤恶性竞争； ⑥富者愈富； ⑦共同悲剧； ⑧饮鸩止渴； ⑨成长与投资不足。这九个管理基模是分析社会管理系统的有效工具。通过对这些基模的分析，可以找出症状的表现形式，发现杠杆解并提出管理方针。
系统基模里有很多的环是由时间滞延组成的，它可以帮助我们看到一些长期变化的问题。企业是一个系统，是一个环环相扣的整体，而大部分对于危机的思考都集中在一种局部的、片断的现象上，所以进行系统思考是非常必要的。图110增加开发人员的正面影响

例如，当决策者预计产品开发会延期，即存在进度缺口时，经常会增加新成员以希望加快产品开发的进度，缩小进度缺口。这个简单的反馈可以用图110中的反馈环描述。
箭头中的+和-分别表示当其他因素保持不变时，箭头所指的变量随着箭尾的变量同方向或反方向变动。表示负反馈环（negative loop），表示正反馈环（positive loop）。图110中的回路描述了决策者根据产品开发项目所处的状态采取相应的行动来改变项目绩效这一过程。独立地看，这一负反馈结构能够抑制进度缺口不会进一步扩大。然而，当综合考虑其他层次中的因素时，增加新成员这一行为将会带来一些意想不到的负面影响: 引入新成员后，需要占用原成员的工作时间对其进行培训。当增加成员所引起的原成员有效工作时间的减少大于新成员所带来的工作时间的增加，即图111中，正反馈环的力量超过负反馈环的力量时，增加人员不但不能加快产品开发进度，反而会使项目更加延迟。增加人员这一策略的最终影响，取决于正、负反馈环的相对力量。而正、负反馈环的相对力量在很大程度上又取决于复杂动态系统的另一特征: 时滞。时滞在因果关系图中用带有横线标记的箭线表示。如图111中，新成员需要经过一段时间的培训才能成为有效的人力，之后才能增加项目的有效工作时间，所以在新成员刚刚被引入时，正反馈环占主导地位。随着培训的进行，系统的支配力量有可能转向负反馈环。系统中正、负反馈环相对力量的转移使系统表现出震荡的行为。图111所示系统所包含的“抵消回路”结构就是“饮鸩止渴”的一个实例。
图111增加开发人员的多层次综合影响
各个基模并不是孤立的，而是相互作用、相互制约，构成了一个动态复杂的系统。基于复杂的影响路径，产品的某些因素进行调整，比如产品功能、性能或售价的微小改变可能给产品生产成本、供应链及最终销量带来巨大影响，所产生的影响路径、影响范围及影响程度超出了决策者的思考能力。难以预见与控制的风险制约了广大企业进行产品开发与创新的投入。
1.5本书的重点与结构
首先，本书关注新产品开发所涉及的各个部门的协同工作，而不是关注每个功能部门自身的技能，如研发部门的机械工程技术、电子工程技术，制造部门的模具设计与制造技术、生产管理，营销部门的客户关系管理。研发、营销、制造三大部门是新产品开发的核心部门。
其次，本书重点论述普遍适用、步骤清晰、结构化的方法。结构化的方法具有以下好处: ①步骤清楚，团队所有人都了解决策合理性，增加对决策的支持； ②重要决策步骤不被漏掉； ③易于文档化。本书所论述的结构化方法包括TRIZ（发明问题解决理论）、Robust Design（稳健设计）、QFD（质量功能展开）等跨学科的广泛应用的方法，也包括产品开发流程与团队组织的选择、产品规划、客户需求分析、概念选择与方案测试、模块化设计等领域中常用的决策方法。通过理论方法与实践案例的结合，培养读者进行新产品开发所必须具有的技能。
尽管本书所述的方法适用于开发任何产品，但重点是工程化的、离散的和有形的产品，例如机电产品。 
可将新产品开发划分为六个阶段: 规划、概念开发、系统级设计、详细设计、方案测试和生产起步。
本书的第2章至第10章对这六个阶段的覆盖如图112所示。
图112本书内容结构
1.6案例: 技术与产品创新现状——以三个产业基地为例〖*4/5〗1.6.1中山市古镇: 灯饰产业目前，古镇灯饰产值已占全国灯饰产值的70%以上，是亚洲最大的灯饰生产基地，被授予 “中国灯饰之都”称号。但要实现从“古镇制造”向“古镇创造”的转变，任重而道远。
问题1: 古镇灯饰企业规模普遍较小、存在过度竞争。
古镇共有灯饰企业约6000家，但在国内十大灯饰企业中只占三席。这引发了我国集群为什么难以内生出具有经济规模的企业的思考。
过度竞争的行业就如同一个拥挤的房间，其根源是进入门槛低而退出门槛高: 人容易进入房间而不容易出来，人就会越来越多，房间越来越拥挤。由于灯饰产品的低技术状况，外行的人只需拼凑几台设备就可以生产灯饰，这是行业进入门槛低；由于灯饰非标准的个性化产品多，设备往往只能适宜某种个性化产品的生产，效益不佳的企业要退出这一行业就需要转让设备，但专用的设备往往难以转让，因此不得不继续留在这一行业，这是行业退出门槛高。
问题2:  缺乏创新能力，技术含量低。
至2010年，古镇的灯饰企业只有19%拥有专利，并且大多是外观专利；只有不到1%的专利为发明专利。因缺乏创新能力，所以仿冒多，进而缺乏创新意愿，进一步地降低了创新能力。在古镇的灯饰店，都贴有“同行莫入，恕不接待”、“同行止步，面斥不雅”等堂而皇之的警告语。为了防止被别人抄袭，古镇的厂家每有新款灯饰上市，一般都会放在展销厅的二、三楼，甚至密室当中。
因为灯饰产品缺乏技术内涵，往往只是简单地组装，所以成本是透明的，厂家议价能力低，造成厂家与经销商的不平等地位。利润空间大多掌握在经销商手中，经销商的随意加价行为，修改了灯饰原有的产品价格定位，使产品的市场竞争力减弱，牺牲厂家灯饰产品的市场份额和产品生命周期。
问题3: 产品生命周期短，质量低且难追溯。 
灯饰产品生命周期普遍短暂，平均约为半年。生命周期短暂的根源在于仿冒多及过度竞争，而非表面上看到的客户需求变化。产品短暂的生命周期导致其批量小，而批量小掩盖了标准程度低所产生的问题: 产品与配件的质量低而成本高。非标准灯饰配件往往没有统一的编码，如果最终产品出了质量问题，将难以追溯。短暂的生命周期还给产品开发带来了很大的压力与风险，将降低新产品效益。
因此可以看到这样的现象: 企业的生产线大量闲置而研发部门的试制车间却异常忙碌；消费者缺乏品牌的意识，一些知名品牌只是传递到经销商这个层面。
1.6.2东莞市: 电子信息制造业
“无论你在哪里下订单，都在东莞制造”，“东莞塞车，全球缺货”，成为对东莞“全球电子制造业之都”的形象描述。电子信息制造业与家电业是广东省最具代表性的两个产业，在全国处于领先地位。其中，电子信息制造业集聚于东莞。
2008年全球经济危机的发生，促使东莞电子信息制造业向其他地区转移，这导致了东莞产业空心化的危险，使得东莞不得不采取积极的产业政策，促使企业加大对研发的投入，改变东莞电子信息产业仍以低附加值的劳动密集型生产为主的现状。传统产业转型仍将是东莞市未来五年工作的重中之重。
问题1: 企业规模普遍较小、产品设计开发能力弱。
（1） 东莞虽然有三万多家企业，但绝大多数还是中小型企业，缺少自主知识产权和品牌内涵，仍然停留在简单的模仿和低附加值的生产上。全行业利润低下、质量不高。
（2） 东莞电子信息制造产业集群在全球价值链中处于低端生产制造环节，以按需制造为主，缺乏核心技术与设计能力，特别是工业设计能力。
（3） 在电子信息制造领域内80%的核心技术和设计专利掌握在外国公司手中。
（4） 电子信息产品生命周期明显缩短，企业难以及时开发新产品。
问题2: 生产成本高，效率低，生产计划准确性差。
（1） 电子产品有80%左右的成本来自原材料，包括芯片、电路板、产品外壳等。
（2） 电子产品的原材料采购周期普遍较长，半导体集成芯片往往从国外购回，需要几周的时间，而一个产品的制造时间仅仅为几十分钟。
（3） 电子产品具有时尚性，需求变化大，因此，电子行业的需求预测得普遍不够准确。
（4） 原料采购、销售渠道严重依赖国外，产量虽然不断增加，价格却急剧下滑。
难以预测的需求以及漫长的采购提前期，造成了严重的牛鞭效应（bullwhip effect，是对需求信息被扭曲在供应链中传递的一种形象的描述），牛鞭效应带来的危害是高库存和低客户满足率，对生命周期较短的电子元器件来说，随着时间的推移，库存价值会迅速贬低。因此，在产品设计开发时就应同时进行供应链决策，产品设计方案还应具有零件种类数量少、供应商供货速度快的特点。
综上，我国的电子信息制造业不只是技术依赖外部，而且采购、市场营销、品牌也依赖外部，因而对技术研发与市场品牌已失控，不能掌握价值链利润最丰厚的两端，而处于价值链中最低值的加工环节，只赚取微薄的加工利润。
1.6.3珠海市平沙镇: 游艇及船用发动机制造业
珠海市平沙镇的游艇工业区已有专业游艇制造企业约20家，配套企业6家，主要来自美国、澳大利亚、加拿大等国家和中国香港、中国台湾地区，其中全球最大的游艇制造企业美国宾士域集团已在平沙投资设厂。2010年产值达三十多亿元。企业刚开始只有国外的订单，很少有自己的独立设计，随着市场发展和企业壮大，一批企业纷纷成立设计室，组建自己的设计团队。但设计人员基本都是外籍人士，本土设计人才缺乏，企业借用外脑成为无奈之举。除了高端人才外，许多企业还存在技术工人严重短缺的问题。
玉柴船舶动力股份有限公司具有强大的船用发动机制造能力，但需要瓦锡兰集团（Wrtsil） 提供图纸与认证。该企业负责人说: “如果不经过瓦锡兰的认证，生产出来的船用发动机也没有人敢买。”
鉴于上述的国内企业滞后的研发创新水平，有以下问题急待解决。
（1） 如何提高企业产品开发创新能力。有没有一种实用有效的创新方法，使一般水平的人及组织也能解决发明问题。
（2） 能不能在提高产品创新度与质量的同时，还能缩短产品开发周期、降低开发成本。
（3） 如何在产品设计阶段就考虑并改善产品的生产成本与效率。如何预见产品生命周期下游阶段的制造、销售、安装、使用、报废、回收等环节可能出现的问题并提前纠正。
（4） 能不能通过研发创新增强对销售、采购等环节的掌握？
以上问题覆盖了产品的生命周期，需要系统地研究。第2章产品开发流程与组织2.1篇首案例: 丰田的产品开发流程
在产品开发的初始阶段，也许只需要几个工业设计师来进行设计，待车型外形确定下来以后，马上就要找其他的很多工程师、供应商和技术员一起来做车型的设计，这时团队的人数就达到了顶峰。在汽车的车型通过了之后，需要的工程师数量又将大大减少。这样一个类似抛物线形状的曲线是大部分工程项目人力资源需求的普遍状况。如果公司有很多后备的工程技术人员，那么就会有相当数量的工程师在大部分时间没有工作可做；相反，如果没有足够数量的工程技术人员，那么就会造成项目的延迟，“项目堵塞”现象就会马上出现，最后导致的结果将可能是整个项目的失败。对于一个企业来讲，一个项目的失败很容易引起“多米诺效应”，导致整个企业的其他项目也会停滞不前。丰田非常重视产品开发流程的标准化，它的做法是: 它把很多工作进行外包，由于采用了一种标准化的工程清单和知识库，也就是设计工程师的设计标准和流水线的制造标准，任何一个其他公司的工程师也都可以顺利地参与到项目中来，而迅速进入开发状态。这样，丰田的产品开发过程实际上是一种平流化的进度，是精益思想在产品开发中的应用。如此就能够保证在整个过程当中，工作量是均匀分布的，不会产生“项目堵塞”或者技术力量不足的困局。数据库提供了标准化组件并能保证同时获得设计数据，在产品设计的同时也进行生产工艺制定与采购。
公司通常为产品开发项目提供一个很大的房间，每天开发人员生活在一起。首席工程师还可以把关于整个项目的关键信息（技术、财务和进度）等张贴在这个房间当中。使开发人员足不出户就可获得所有资源。
丰田公司的首席工程师是一位领导者和技术集成者，对产品项目有关的重大问题有最终决策权，他既代表客户的心声，也对产品的成败负最主要责任，不同于一般公司的项目经理，后者仅仅是控制项目的人事和工期而已。许多公司模仿丰田公司的精益设计模式，但大多未明白为什么丰田公司对首席工程师有这样的要求。
丰田的产品开发周期仅有美国同行的一半，而生产率却是美国同行的四倍。美国同行由于没有将其技能、设计和流程实现标准化，就会经常遭遇糟糕的结果和极高的交易成本，而它把这一切都归罪于其供应商。
2.2产品开发的一般流程 〖*4/5〗2.2.1流程定义的必要性对产品开发过程进行明确定义具有如下好处。
（1） 质量保证: 制定合理的开发流程并严格遵循，是保证产品质量的重要途径。[2][4]新产品开发[4][3][1]第2章产品开发流程与组织（2） 协调: 明确的流程，使开发人员了解应何时向谁交换什么信息与材料。
（3） 计划: 明确指出每个阶段的里程碑。
（4） 管理: 有助于评估当前的开发状况。
（5） 改进: 产品开发管理的精髓，是“过程控制，文档先行”，规范的文档有助于识别改进机会，及时纠正错误。
2.2.2开发流程的四个观点
开发流程有以下四个观点。
1. 门径管理
门径管理因其由一系列阶段和入口组成而得名，它将开发流程划分成一系列预先设定的阶段，每一个阶段由一组预先规定的、跨职能部门的、并行的活动组成。这些入口控制着流程，并起到质量控制和做/不做（go/not go）决策检查点的作用。
典型的门径管理流程有4个、5个或6个阶段，如图21所示，每一个阶段从设计上都收集了把项目推进到下一个阶段或者决策点所需要的信息。
图21典型的门径管理模型——从新产品发现到投放市场
在整个模型中，各个入口作为一种质量控制检测点，这些入口决定了开发活动是否能够向流程的下一个阶段推进。每一个入口有着相似的结构，都需要包括一套要求交付标的物、项目据以判断的准则，以及确定的产出或结果。而入口指标通常由各个不同职能部门的高级管理人员制定，他们拥有项目下一个阶段所需要的资源。
2. 管道管理
由于各个入口的筛选，进入下一阶段的新产品可选的方案越来越少，因此产品开发流程类似一条不断缩窄的管道，在这一喇叭形态的“管道”中，流动着的新产品可选方案及对应的开发项目数量越来越少，而新产品方案的信息却越来越丰富、具体，如图22所示，新产品开发划分为六个阶段，图21中的“上市后评估”及图22中的“立项”不作为独立阶段。
图22产品开发一般流程的六个阶段
这六个阶段的主要工作内容如下。
（1） 规划: 进行企业战略与产品战略分析，以及技术与市场的评估，形成项目建议书。建议书包括产品的目标市场、商业目标、关键假设、约束等内容。规划阶段通常被认为是阶段0，是因为它在立项之前。
（2） 概念开发: 进行概念产生与选择，制订产品开发计划，确定产品的基本结构、功能、特征、关键规格参数，并进行竞争产品及项目经济性分析。
（3） 系统级设计: 定义产品的架构，确定产品的模块（或子系统）与部件。
（4） 详细设计: 确定所有零件的全部参数，包括尺寸公差、材料、供应商等。
（5） 测试与纠正: 制作原型并进行测试，通过设计迭代纠正错误。
（6） 生产起步: 落实产品所需的工装、设备以及人力资源。
不管什么工业产品，都可以从逻辑上分为以上六个步骤，每个步骤都必不可少。这六个阶段的核心是市场、设计和制造三大职能部门的协同工作，如表21所示。表21六个阶段中市场、设计、制造三大职能部门协同进行的活动
0. 规划1. 概念开发2. 系统级设计3. 详细设计4. 测试与纠正5. 生产起步市场部门确认市场机会，定义市场细分收集客户需求，访谈领先用户，确定竞争产品开发产品可选方案，延伸产品族制订市场计划准备上市宣传与推动材料，进行现场测试向关键客户提供早期产品 设计部门 考虑产品平台与架构，评估新技术研究产品概念的可行性，开发工业设计概念，建造与测试实验原型产生可选的产品架构，定义产品的主要模块与界面，提炼工业设计定义零件的尺寸与公差，选择材料与供应商，建立控制文档可靠性测试，寿命测试，性能测试，完成设计更改评估早期的产品制造部门 辨识产品约束，设定供应链战略估计制造成本，评估产品的可制造性与可装配性 确定关键零部件供应商，进行自制/外购决策，定义装配方案，权衡性能与目标成本定义零件生产工艺，设计工装（刀具、夹具），定义质量保证流程，开始采购长周期工具督促供应商的起动，定义制造与装配工艺，培训工人，改进质量保证流程开始整个生产系统的运行领先用户和产品平台两个概念解释如下。
领先用户（leader user）是指具有两个特征的人: ①他们处于重要市场潮流的前端，所以，他们现在所遇到的需要将是以后许多用户在这个市场上会遇到的； ②他们预计可以从他们自己需求的解决方案中获得相对较高的收益，所以他们可能会去创新。要产品或服务的创新，就必须研究用户，尤其是领先用户。许多创新概念是由领先用户提出而开发的。
产品平台（product platform）是产品族（product family）的基础，是能够被某一系列产品共享的、可重用的模块集合，一般具有相对稳定的结构。
3. 功能作用原理结构的映射过程
Pahl和Beitz认为，产品设计分为明确任务、概念设计、技术设计和施工设计四个阶段。将产品设计定义为从功能到作用原理，再到结构载体的域映射推理过程。在不同阶段产品需要不同的模型来描述，包括从功能域、作用原理域和结构载体域来描述。认为概念设计是产品创新最关键的阶段。
概念设计主要包含一个“功能作用原理结构”的映射过程，其中作用原理起着桥梁的作用，对设计创新起着至关重要的作用。
［例21］要设计一种新型的杯子，其用户需求有两项: 容易拿、不烫手。可将这两项用户需求转化为产品的两项功能需求: 防滑、隔热或有冷却功能。如果确认功能需求后，直接将功能需求转换为具体物理结构，将得到如下产品物理结构: 粗糙/有手柄、加衬套或加厚/冷却系统，这将失去创新的机会。如果在步骤中间增加“作用原理”环节，找出能实现这两项功能需求的多种作用原理: 摩擦/凸起（以实现防滑）、隔离/中空/接触散热/蒸发散热/辐射散热（以实现隔热或冷却），将可发现被遗漏的新方案: 通过增加凸起结构，以实现防滑并同时隔热；把杯子设计成一大一小隔离的两部分，由于小的部分易冷，使得冷水与热水分离；设计中空的杯子；设计能与台面紧密接触的、利用台面散热的杯子；设计一种翻盖打开后，可增加蒸发散热面积，以利于降温的杯子等。
4. 风险管理系统
与其他种类项目例如建筑工程项目相比，产品开发项目的特点是各阶段间的信息交流多、迭代与反复多、产品开发的成功率低。其主要原因就是存在较高的风险。
所谓风险，从主观的角度看，风险是损失的不确定性；从客观的角度看，风险是给定情况下一定时期内可能发生的各种结果间的差异。它的两个基本特征是可能性和损失。产品开发是一种以人为本的创造性活动，不管开发过程如何进行，都有可能出现超出预算或时间延迟或产品不满足要求等情况。所以，风险在产品开发项目中是普遍存在的。
在项目管理中建立风险管理策略，和在项目的生命周期中不断控制风险是非常重要的。产品开发从一开始就要评估风险点，并一直监控它们。风险点具有动态特性，表现在其风险度（可能性与损失的乘积）在不断变化。如果监测到某风险点的风险度超过了容忍阈值（可容忍的风险度，由管理者确定），就应实施预先确定的措施，使风险度重新落回到阈值线以下。如图23所示。
图23新产品开发风险管理策略
新产品开发的主要风险包括以下几项。①资源风险，指能否获得所需资源的风险，包括组织风险、资金风险、人员风险、时间风险。②技术风险，指能否按计划完成新产品开发任务的风险，包括如下影响因素: 技术与产品的新颖度、可重用的模块数量、项目边界的控制、工作量估算方法、任务分解与分配方法、产品的产量、技术的变化。③市场风险，指已按计划开发出来的新产品能否满足市场需求的风险，包括如下影响因素: 市场细分与选择的合理性、市场需求获取的准确性与充分性、市场需求变化。很多项目在确定需求时都面临着一些不确定性。当在项目早期容忍了这些不确定性时，在项目后续进展当中如果得不到解决，这些问题就会对项目的成功造成威胁。④相关性风险，指项目的外部环境或因素相关性产生的风险。
风险管理策略包括: ①损失控制，指有意识地采取行动以防止或减少灾害事故的发生，及其所造成的经济和社会损失，包括事前的防损措施、事后的减损措施。②风险规避，是在项目早期的计划阶段经常使用的一种有效手段，即将风险置于项目范围之外，风险有可能通过缩小项目目标或功能的范围，或者采用渐进式创新而非革命性创新进行规避。③风险转移，指为避免承担损失而有意识地将风险损失或与风险损失有关的财务后果，转嫁给其他单位或个人，可采取开发任务项目外包和风险隔离（分割或复制风险单位，使任一风险事故的发生不至于导致整个项目或产品的失败）等方式。
一个风险隔离的例子为，一个拟开发的新产品需要采用几项高度风险的技术，该产品由一些模块组成。这时需要决策: 把这几项高风险技术分散放到不同的产品模块中，还是全部放到同一模块中？经验表明，放入同一模块中能更好地控制风险，因为可以针对这一模块投入更充足的智力与资金资源，同时有助于隔离风险，在项目失败时可以用已有的模块替代或采用模块外包。
2.3概念开发: 压缩模糊的前端
日常生活中并不少见这样的情形: 在团队开始工作之前，开发周期已经过90%了。官僚作风严重的公司有一个新的产品创意已10年才立项进行开发；而经营灵活的某小公司的总裁在飞机上想到一个产品创新，下飞机后就马上立项并组建了产品开发团队。
产品开发时间的缩短非常关键，但压缩时间的代价往往是高昂的。然而从上述情形发现: 存在一个时间区域，在这一区域内压缩产品开发时间的代价非常低廉，这个区域被称为模糊的前端（fuzzy frontend），它是指捕捉到某一产品创意或市场机遇到项目立项或开发团队组建完毕的这一段时间。
之所以称为“模糊的前端”，是因为这一段时间通常是不清晰的并且耗时非常长。尽早启动项目，消除“模糊的前端”是压缩产品开发周期的最佳办法。需要认识到: 当人们捕捉到某一产品创意或市场机遇时，这时的市场机遇是最大的，然而这时人们却最缺乏紧迫感；当时间流逝，越来越感到紧迫时，市场机遇已经逐渐变小。需要自问: 需要经过多少时间，我们才开始着手应对一项已确认的重要产品机会？
在尽可能早地开始任务的同时，也应把任务完成日期提前，否则，提早开始一个任务等于给它一段更长的富余时间，根据帕金森定律，人们会放慢速度消磨时间，“模糊的前端”反而延长，得到相反的结果。
2.4产品开发过程的变型
图21、图22以及表21所描述的产品开发流程是基本的流程。特殊的流程需要依据产品的分类特点以及企业的资源情况而定。基本的流程是市场拉动（marketpull）的。典型的产品类型还有技术推动型产品、平台产品、工艺密集型产品、定制产品、高风险产品和快速建造的产品。以下逐一论述。
1. 市场拉动型产品: 开始于市场机遇
它来源于用户驱动或竞争驱动，例如用户说: “要是有这个东西多好”、“你的东西价格高了，相对于……”市场拉动型的产品开发约占新产品开发的70％。
日常所见的商品，例如体育用品、家具、家电等，大多数都属于市场拉动型的产品开发结果。
2. 技术推动型产品: 开始于新技术
公司获得某种新技术后寻找应用该技术的目标市场。团队确信包含这一技术的产品方案比其他的方案好。许多成功的技术推动型产品包括新型材料或新型生产工艺技术。例如3M公司的便利贴（postit note）、GORE公司的防水透气防风布料（GoreTex）、增强型聚四氟乙烯（expanded Teflon）等，这些经典的新技术带来了数以千计的新产品。
技术推动型产品一般属首创的高技术产品，一旦成功，通常会创造一个新的市场，并通过专利保护占据该市场的垄断地位，其他企业难以超越。技术推动型产品必须创新一个不存在的市场。优秀技术如果没能创造出自身赖以生存的市场最终也会以失败告终，这便是困扰高科技企业的“死亡谷”现象。
技术推动型产品的开发流程开始于新技术与市场机遇的匹配，一旦匹配成功，为新技术寻找到目标市场，后续的开发流程与市场拉动型产品开发流程相同。
然而，大量的研究发现，大多数成功的产品是市场与技术双驱动（dualdrive）的，成功不但基于领先的新技术，同时也来源于对市场的准确把握。仅通过技术或市场一方都难以驱动产品创新，必须是市场拉动与技术推动的同时进行。
例如，通常认为药物公司是技术驱动型的，然而，领先的药物公司的研发中心往往招聘大量的病人（客户）参与研究，拥有全世界疾病事件与需求数据库；通常认为P&G（宝洁）公司是市场拉动型的，然而，公司强调客户需求与领先技术的匹配，仅满足市场需要而没有领先技术的产品是不会上市的。
3. 平台产品: 基于可重用的模块
平台（platform）是指可在多种产品中重用的模块集合，例如索尼公司的磁带传动机构、苹果公司的Macintosh操作系统。一个公司往往需要投入巨资才能研发出一个平台，这一点与技术推动型产品相似，因此会基于该平台推出尽量多的新产品，即平台产品。这些平台产品可由模块的不同选项组合而成，就如搭积木游戏一样，同样的一套积木可以搭建出不同的造型。由于每个模块都是经过充分测试验证的，所以平台产品还具有质量稳定、高效、低成本的优点。
平台产品越来越常见，特别是在消费电子产品、计算机、打印机、汽车等行业中。例如，汽车平台产品就是同一个平台生产出来的汽车，它们会采用基本相同的零部件，采取相似的底盘、车身结构以及相近的工艺、轴距等，以此形成车辆生产的一套完整的系统。例如大众汽车公司看似凌乱的车型其实是基于同一平台而来的: “途安”、“速腾”、“高尔夫”等；又如虾蟹宝饵料公司基于相同核心成分配制出不同饵料: 面向海水养殖的“虾特利”、面向淡水养殖的“淡化硅藻”、面向富营养化水域的“硅藻粉”与“压塘宝”等。
4. 工艺密集型产品: 产品设计与生产工艺设计不可分割
常见的工艺密集型产品有: 药品、食品、饲料、化学品、石油产品、半导体、计算机内存、纸。工艺密集型产品与离散制造的产品有很大不同，其生产工艺具有连续性，产品质量由生产工艺决定，因此产品设计与生产工艺设计不可分割，必须在一开始就同时进行。其次，其生产工艺过程和设备往往十分复杂，控制对象常具有不确定性、非线性、大时延性和变量间的强耦合性。由于其生产工艺的连续以及设备的高昂费用，工艺密集型产品的产量往往是巨大的。
5. 定制产品: 标准配置的轻微变化
定制型的新产品是标准配置的稍许变化。例如，可由用户选择表盘结构及图案的Swatch手表。定制产品的成本往往是高昂的，因此如何降低成本同时又能满足个性化需求是主要的研究课题。大规模定制方式是最主要的解决途径，就是通过大规模的生产方式生产出定制产品，其主要技术手段是通过模块化设计，使用户的个性化选择通过大规模生产的模块的组合配置实现，使用户的个性化需求仅影响到生产的最后环节: 装配，而非上游环节: 设计，因而能保持大规模生产的方式，降低了个性化产品的成本。
6. 高风险产品: 巨大的不确定性
产品开发的风险主要来源于技术与市场。风险控制的主要手段是在产品设计的早期就完成一些关键的设计任务并进行测试验证。对于市场风险，应在设计早期就提供给用户一个具有用户界面的产品原型，并让用户测试、判断这是不是用户所需要的；对于技术风险，应将最具技术难度的子系统、部件安排在早期开发，如果成功，再开发其他子系统、部件或重新正式开发。常见的高风险产品有药物、空间系统等。
7. 快速建造的产品: 快速迭代
由于目前3D打印、快速成型、虚拟样机等技术迅速发展，以至于建立和测试原型已