可打印版 (PDF)

总体信息

教学团队:
Steven Eppinger 教授
Daniel Whitney 博士
Matt Kressy 先生
Thomas Roemer 教授
Clifford Whitcomb 博士
Ali Yassine 博士
Ingrid Huang 助教

课程目标

《产品设计与开发》课程的核心在于整合营销、设计和制造等功能开发新产品。本课程能为您提供以下几方面的收获:

• 熟悉产品设计与开发一系列的工具和方法。
• 获得开发新产品的信心。
• 熟悉开发新产品过程中所必须的多种功能角色（如：营销、财务、工业设计、工程、生产）。
• 协调多重以及跨学科间的任务，以实现共同目标。
• 通过行动导向的实践与思考，从其它课程强化某些专业知识。

课程要求

本研究生课程有12个单元。学生每周需投入12个小时。希望每位学生都能预习和全程参与，并且定时、充分地投入小组项目中。基于项目设定的课程往往会引发学生们很高的期望，并投入比教师要求更多的时间。老师鼓励这样的热情，但课程也不会处罚那些每周刚好投入12小时的学生。学习本课程的工作量相当平稳，学期末由于课程预习量的减少将适当增加项目任务工作量。

学术整合

产品开发小组需要广泛充分地分享信息，因此强烈鼓励在课程各方面进行完全的的小组和班级合作。

阅读材料

本课程主要的阅读材料是Ulrich教授和Eppinger教授合著的《产品设计与开发》（2000年第二版），以及一些阅读材料。教材可以在麻省理工学院书店、麻省理工学院出版社、还有网络书店买到。阅读材料可以在麻省理工学院复印技术中心买到。额外的阅读讲义将在课堂上分发。

课程预习和参与

每个单元都有指定阅读，上课前须准备好指定阅读的讨论以及提出相关的问题，课堂讨论的表现将作为个人上课参与的成绩。

项目

本课程的项目部分要求设计一个新产品并制造它的一个原型版本。练习的目的是，在一个真实的背景下学习产品开发的原则和方法。大多数的产品开发专家都是在巨大的时间压力下工作的，并且没有机会对此加以反思。本课程中项目的压力则不高以便于实验和学习。 项目的构思由班里的学生提出，或来自产业赞助人的实际需要。项目指南见下面。项目计划部分解释了项目提议的过程。

项目团队

在本课程的第二周，基于学生的选择我们将形成项目团队（细节见项目计划）。团队由7位学生组成。一旦你进入一个团队，我们希望你在整个学期内都不要更换团队。

专题材料与经费

课程对学生团队的经费支持是有限的，每个团队的预算是1000美元。购买、退还的指南和表格见课程网站上的文件《课程购买须知》。如果你的项目需要追加资金，则需要自筹。

知识产权

课程团队拥有他们在课程中产生发明的知识产权。小组可以自行申请专利，或者可以和麻省理工学院共享他们的发明权利。如果麻省理工学院有兴趣取得这项专利，则可以出让一部分特许版税。小组要在前几次的小组会议中花点时间讨论一下任何可能的专利收益的分配方式。项目设计过程将是产品开发概念的演变过程。

项目指南

项目选择请符合所有以下规范，特殊案例则另议:

• 该产品必须有一个可验证的市场。确认市场需求的一个有效方法是，找到符合相同需求的现存产品市场。产品不要求一定与现有产品不同，但是它满足的市场需求应该是相当明确的。产品也不要求有很大的商业潜力，但它对于拥有相关产品或技术的公司至少具有吸引力。
• 本课程开发的多数产品应该是有形产品而不是服务产品，虽然课程中有许多构想应用于服务和软件产品（如顾客需求和产品构造），也有其他许多构想应用于别的方面（如工艺设计）。不过，软件、服务和网络方面的开发也是很好的项目提案。
• 产品部件数不宜多于10个。尽管设计细节难以预料，但大概还是可以判断，一个电钻将超过10个部件和一个捣蒜器将少于10个部件。
• 你必须有信心能以低于1000美元的成本来制作出产品原型。例如，吉列Mach3剃须刀大约有10个零件，但却需要好几万美元才能制作出一个在几何上精确的原型。
• 产品要求不依赖于技术突破。（是的，一个更紧凑的安全气囊是很好的，但是你能不发明一种新的化学材料而把它制作出来吗？）你根本没有时间去应付巨大的技术上的不确定性。
• 你必须拥有5位以上该产品的潜在领先用户（多于20位更好）。比如，如果不离开剑桥，在农业灌溉系统的研究方面将会遇到很大的困难。

其他注意事项:

• 课堂上将相当公开地讨论项目，不希望因为知识产权问题受到约束。所以具有高度知识产权的概念请予保留。
• 大多数成功项目的小组成员中，至少有一位对目标市场具有强烈的个人兴趣。
• 如果能与对该产品感兴趣的公司取得联系，最好不过。（曾经有一个小组与一家主要的邮购公司和一个零售公司签订了专利使用权转让协议，这些联系是在他们课程第一周就建立起来的。他们开发的产品在商业上获得了成功。）
• 许多产品设计得并不好，比如普通消费产品外表上的低质量（如瑞士刀、捣蒜器和冰淇淋勺）。然而同学们经过这门课程的学习，只要满足以上规范的要求，就可以开发出比目前市场上还要好的任一产品。Donald A. Norman著的《日常用品设计（THE DESIGN OF EVERYDAY THINGS）》（1990年）就讨论了好多所谓好的和坏的设计范例，并提供了一些必要的原则和规范。
• 不能仅仅因为你使用过一个低劣的产品就说好的产品是不存在的。请仔细研究、判别具有竞争力的产品和解决方案。

以往课程项目范例:

(更多例子和图片参看课程网站)

残障人士手写板 帆船专用饮料架 毛勾钓(飞蝇钓)鱼线篮 西式划船用脚踏 家庭酿酒专用啤酒瓶盖制造器 购物袋手提把手 木工用激光水平仪		滑冰专用水壶 大学生型书包 携型冰刀鞋磨刀器 露营灯 舞台灯夹座
	白板笔填充座：利用毛细作用回充墨水。只要一个晚上的时间就可以有数个月的墨水容量。		Barbeque工具桌：活动式砧板可切蔬果肉类，并附有酱料、烤肉器具、饮料等架子。
	简便开瓶器：装在厨柜下面，双手握住瓶身扭动即可开瓶。		注酒嘴器：有绿-黄-红三种颜色的LED灯，可以计算注酒的时间，帮助服务生根据灯色控制倒出的酒量。

第1次课 引论

讨论课程和项目，以及产品开发使用的方法和程序。阅读商业周刊《年度最佳产品设计2001》，介绍一些非常好的新产品。虽然不一定有时间讨论，不过同学们可以开始看教材的前两章：第1章：引论，和第2章：开发流程和组织。

第2次课 产品规划

阅读第3章：产品规划，思考课后练习1。讨论本章内容和项目开发的相关方法。

第3次课 识别顾客需要

阅读第4章：识别顾客需要，并思考课后练习。准备课堂讨论材料，讨论收集、组织和诠释“顾客声音”的方法，比如质量功能展开（QFD）。同时也许你会对《财富》杂志的《聆听顾客》这篇文章有兴趣。

第4次课 项目选择

各小组的项目提案，请在上课前提交以便复印发给同学。格式：8.5x11cm、单面、一页、可供黑白打印，记得写上描述性的项目名称、组员姓名、电子邮件和电话号码，并且准备一分钟内的构思汇报，可以是投影、或视频，小组和项目分组请在前一天傍晚前以电子邮件发送，这部分在《项目安排》中有更详细的说明。

第5次课 产品规格说明

阅读第五章：产品规格说明。完成课后练习1，并准备本章的课后问题讨论。

第6次课 概念生成

阅读第6章：概念生成，并准备该章后面的问题讨论。

第7次课 工业设计

阅读第10章：工业设计，你可能也喜欢阅读《商业周刊》上的一篇文章《从设计者到管理者》。准备该章的课后问题讨论。

选择性指导 视觉表达

你将学习和练习以视觉方式表达你的想法。请准备画板、铅笔、橡皮擦、白板笔和尺子。

第8次课 概念选择

阅读第7章：概念选择，思考该章课后的问题。

第9次课 原型化

阅读第12章：原型化，思考该章课后的问题。讨论和评论你们的项目原型和计划。

第10次课 产品构造

阅读第9章；产品构造，完成课后的一道练习并作好问题讨论的准备。

第11次课 项目指导

请携带顾客需求表、目标产品规格、概念图、以及任何你想问的问题，本节课让同学们把项目概念问题提出来与老师讨论。

第12次课 概念互评

每个小组有10分钟表述你们的市场机会和所选择概念。全班分为二大组，所以你将会有机会参与班上一半同学的小组项目评论。详细信息参考项目安排。

第13次课 产品开发的经济分析

阅读第13章：产品开发的经济分析，思考该章课后的问题。

第14次课 工艺设计

阅读第11章：工艺设计，看一下Dewhurst和Boothroyd的文章《组装设计》。准备课后问题的讨论，思考产品构造与组装设计的关系。准备VHS录相带，上课时候分解(为求比较的多样性，请个别准备，不要集体购买)。

第15次课 鲁棒设计

阅读Byrne和Taguchi写的《田口（Taguchi）参数设计方法》。思考鲁棒设计对于顾客满意的作用。如果你设计一种在食品店销售的杏仁巧克力饼干，你会怎样运用田口（Taguchi）参数设计方法来开发最优策略？什么是你实验中可控制的投入参数，不可控制的噪音，可测量的产出？阅读Almquist和Wyner的《以实验设计提高营销投资回报率》，明了精心设计的实验是可以应用在调整销售活动参数方面的。

第16次课 项目指导

本节课让同学找老师讨论、请教项目的问题，请携带设计图及任何相关问题。

第17次课 知识产权

阅读Pressman写的《专利与其他知识产权介绍》。找出一个产品中你感兴趣专利的专利号，然后将其专利材料(图和文)找来阅读。可以在互联网上查找专利信息，课程网址上有一些有用的链接。

第18次课 概念验证

阅读第8章：概念验证，思考本章后面的问题。

第19次课 Braun案例讨论

讨论《Braun：KF 40咖啡机》案例，思考“设计”和“视觉品质”在这个案例中的意义，哪些企业特别注重他们的视觉品质？Braun设计团队应该选用波状壶吗？评论Dieter Rams的《设计原理》，并且回到《阅读计划表》中的《@issue》(可能随堂发放)。除此以外，还有很多文章，从品牌、公司定位、营销和产品设计等角度，讨论工业和视觉设计的角色。

第20次课 针对环保的设计

阅读文章《困难的抉择：纸张 Vs. 聚苯乙烯》以及《绿色设计战略》，选读《可持续发展宣言》。

第21次课 并行工程

阅读《项目管理新工具：设计结构矩阵》，介绍设计结构矩阵法。思考小型产品和大型产品开发项目管理差异，如何将课堂所学的组织原理应用在有数百人的大型项目。

第22次课 供应链设计

阅读Fine和Whitney的《自制与外购决策程序是核心能力吗？》。课程上将讨论因几年的外包决策太过狭隘，导致公司未来技术丧失的一些例子。

第23、24、25次课

项目宣讲

期末讨论 项目宣讲

举行项目的最终结果展示。具体地点会在课堂上通知，详细信息参考项目安排。

所有项目作业都要在当次课前提交，这些作业应该按照产品开发的进度进行，所有项目应该连续、没有中断地进行。为了跟上专题的进度，专题作业要在到期日期准时或提早完成。除了项目提案外，其他项目作业都以小组为单位。

个人作业：项目提案

第1部分：提案格式

项目提案限定使用 8.5x11 大小纸张（限写一面），“阅读计划表”里有二个提案范例。第四次课上所有提案会分发给所有同学（当天）。所以没有赶在当天早上前提交的同学，上课时请自己带90份资料来。提案内容要包括：

• 简短（2—4个词）、描述性的专题题目，这很重要！
• 姓名、电话号码、电子邮件、系院／专业和年级。
• 描述产品机会，从市场需要、现存竞争产品的缺点和目标市场的定义与大小来说明。
• 现阶段课程的焦点是市场机会，并不是解决方案，因此不用说明自己的产品想法。

第2部分：提案宣讲 第4次课

准备一分钟的课堂宣讲。内容包括:

• 姓名、系院／专业和年级。
• 通过口头或视觉表现说明提案中产品的机会。花时间解释市场的丰厚机会和展示现有的竞争产品，让其他同学可以很容易了解你的提案。
• 个人特有的技能或资产（营销经历，有商店、汽车、电子技术…等。）
• 投影片张数建议一至二张，可以使用视频。但是，请注意每个人只有60秒，不能超过。(试想，二段30秒电视广告可以呈现多少东西？)

第3部份：项目分组

第4次课会发给各位同学提案选择卡，请依照喜好顺序把前十名填上后上交。已经自行分配好的小组(一组最多7位)，请在选择卡上填上相同的项目名称，并且钉在一起提交。其余组别将依照同学喜好分配，并且当天下午用电子邮件把分组结果发送大家。

作业规范

在完成作业过程中，请遵守以下规范：

• 力求精简。作业页数不要太多，但概念图例外，每个概念一页。
• 请简短描述（少于一页）小组完成作业的程序。程序如果和教材方法一模一样，就不需要再重复了。另外注解说明一下哪些部分做得好、哪些还有问题。
• 作业会由二位不同老师批改，所以提交的时候请交二份，另外自己留底一份。
• (从复印的角度考虑)请使用黑笔，不要用蓝笔或铅笔。如果颜色很重要，彩色的宣讲并不禁止。为了方便复印，请一律使用8.5x11纸张、单面。

作业：任务表述和顾客需求表 第6次课提交

按照教材第３章和第４章，说明项目任务和列出项目产品的顾客需求。

• 描述小组组织分配和识别顾客需求的过程，并且评论你们的过程和结果。
• 重要性调查不需此时完成，不过如果需要进一步了解偏好和代价，应该尽快进行。

作业：概念草图和目标规格说明书 第8次课提交

提交概念草图和列举10到20个可选概念。每个概念草图上需要注明它与哪些重要的顾客需求有关，与哪些无关。

• 从清单中挑出3到4个最主要的顾客需求，然后针对这些顾客需求描述目标并且清楚地说明决策的原因。
• 描述概念生成和目标规格程序的步骤，并且对这些过程和结果作出评论。

作业：概念初步选择 第10次课提交

• 提交二或三个自认为最有前景的概念草图。
• 通过概念选择矩阵(过滤法、计分法)说明选择过程。
• 包括对个别概念可能替代方案的简短描述或草图。
• 列出产品开发中遇到的主要问题和不确定性，并且一一列举对应的行动计划。(比如问题分析、模型化、访谈、产品实验等。)
• 描述项目小组过程，并且评论过程和结果。

作业：专题评论：最终概念、模型和进度表 第12次课提交

• 准备十分钟(最多)的汇报，介绍所选择的(单个)产品概念。汇报内容需要包括项目任务、顾客需求、所选择概念和主要目标规格方面的评论。
• 汇报中，展示一下可以表现产品概念的原始模型。
• 提交一页说明所选定概念的描述和草图。
• 使用甘特图(参考课本第326页)说明接下来二个月的项目监督计划，至少包括：细节设计、材料和零件选择、供应商选择、材料和零件采购、测试、完成等活动。这部份不用汇报，只要放进书面报告即可。
• · 描述项目小组过程，并且评论过程和结果。

作业：产品设计图和调整确认 第15次课提交

• 准备想要建立的原型组装图，组装图要呈现所有组装部位。
• 准备模型零件的尺度图。
• 提交材料清单，列出零件要外购或是自制，说明每个模型零件的材料和制造程序， 并且描述组装程序。
• 为需要外购材料和零件项目复印供应商的规格清单，确定实际购买规格。
• 列出找到的有用网络资源和供应商。
• 画出实际产品图，说明模型和实际产品的差异，简要解释实际产品的制造方式。
• 汇总上次作业之后所作的重要决定。描述模型制作计划。(到目前为止，应该已经有清楚的价格，也准备好订购或自制零件。)
• 调整接下来几周的进度安排。包括：设计工作、与供应商交互、模型制作、测试、设计修正、摄影、和汇报准备。
• 描述项目小组过程，评论过程和结果。
• Solidworks和ProEngineer的CAD设计辅助软件可以供同学们使用，课程网页有软件获取方式，当然有其它绘图软件也可以使用。

作业：财务模型 第18次课提交

• 按照教材第13章，准备项目财务模型。写下分析时的假设条件，以及对主要的经济不确定性进行敏感度分析，请注意生产制造成本和变动成本要估算进去。
• 描述项目小组过程，包括模型制作和测试进度状态的简要汇报。

可选作业：专利评估 第18次课提交

• 准备背景资料，并且解释产品哪些发明可以拥有专利，以方便专利律师评估。
• 准备发明新颖性(novelty)、实用性(utility)与非显而易见性(non-obviousness)等方面的声明文本。
• 提供与你的发明相关的美国专利作为参考。

作业：alpha原型 第22次课提交

• 现在应该到产品原型的测试。本周把模型实物带来，和老师交换意见，不需要交报告。

作业：期末汇报和展示 5月11日，星期六提交

• 准备15分钟的汇报说明，并且展示你的产品。你可能很想强调产品开发过程中印象深刻的部分，但是请以产品本身介绍为主题。可以使用彩色图片、视频等，再配合实体产品展示，让汇报更有效果。汇报要足以说服高层管理者购买产权或是赞助后期的开发和上市。 这堂课会请专家参与并评估产品，请准备回答围绕项目的各项问题。
• 设立和展示用以产品推广网站(可选)。
• 把汇报、网页网址、和几张模型实物的高画质数码相片或是35厘米幻灯片打印下来提交。

项目甘特图

项目进行中的各类活动的甘特图。

阅读包目录

READING TITLE SOURCE ‡ Course Syllabus Eppinger Two Sample Project Proposals Prior classes ‡ Winners 2001: The Best Product Designs of the Year Business Week (Annual Design Awards), June 25, 2001. How to Listen to Consumers Sally Solo, Fortune, January 11, 1993. Turning Designers into Managers Business Week, December 3, 2001, pp. 28D-28H. Design for Assembly in Action Peter Dewhurst and Geoffrey Boothroyd, Assembly Engineering, January 1987 The Taguchi Approach to Parameter Design Diane M. Byrne and Shin Taguchi, “The Taguchi Approach to Parameter Design” Quality Progress, December 1987. Boost Your Marketing ROI with Experimental Design Eric Almquist and Gordon Wyner, Harvard Business Review, vol. 79, no. 9, pp. 135-141, October 2001, reprint #R0109K. Introduction to Patents and Other Intellectual Property David Pressman, Patent It Yourself, 3rd Edition, Nolo Press, Berkeley, CA, 1991, chapter 1. Braun AG: The KF 40 Coffee Machine Karen J. Freeze, HBS Case #9-990-001. ‡ @issue: The Journal of Business and Design vol. 7, no. 1, 2001. Paper Versus Polystyrene: A Complex Choice Martin B. Hocking, Science, vol. 251, February1, 1991, pp. 504-505. Letters: Paper Versus Polystyrene - Environmental Impact Letters in reaction to above article, Science, vol. 252, June 7, 1991, pp. 1361-1363. Strategies for Green Design Chapter 4 of Green Products by Design: Choices for a Cleaner Environment, U.S. Congress, Office of Technology Assessment, OTA-E-541, U.S. Government Printing Office, Washington, DC, October 1992, pp. 53-63. A Declaration of Sustainability Paul Hawken, Utne Reader, September/October 1993, pp. 54-61. Innovation at the Speed of Information Steven D. Eppinger, Harvard Business Review, vol. 79, no. 1, pp. 149-158, January 2001, reprint #R0101L. Is the Make-Buy Decision Process a Core Competence? Charles H. Fine and Daniel E. Whitney, MIT Working Paper, April 1996.

‡ Readings identified with ‡ symbol will be handed out in class.

The other required readings for this course are found in the textbook:

Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger, Product Design and Development, 2nd Edition, Irwin/McGraw-Hill, 2000.