第三章　新产品开发之方案设计

第一节　方案设计的流程

方案设计也叫产品概念设计，简单地讲，就是把产品的创意或是想法转化为产品模型（可以是电子模型）。方案设计阶段是新产品开发项目正式启动的第一个阶段。PMO部向各部门下发《产品需求》，代表着这一新产品开发项目正式开始运行。

方案设计阶段主要投入的是人力资源，只要公司的工程师有富余时间就可以执行。到手板开发阶段，就开始使用开发费用了。所以，在这两个阶段中间，应设立这样一个评审点，用来决定公司是否要为这个项目投入资金。方案设计的总体流程如图3-1所示。

1.外观设计

外观设计的责任人是市场部的工业设计师，输出是外观设计图。外观图一般包含有igs或stp格式的三维图、dwg或dxf格式的二维图和带渲染效果的jpg格式的图片。三维图和二维图至少要有一种，否则结构工程师很难通过测量和捕捉曲线来画结构图。jpg格式的图片是必不可少的，它直接体现了产品的造型效果，同时也是工艺工程师制作涂装工艺的依据。

现在外观图的设计很少是手绘的，一般是使用三维软件来完成。市面上常用的软件有：Rhinoceros（犀牛）、3dsMax、Solid Works、PRO/E等。企业最好能让工业设计师和结构工程师使用一样的三维软件，这样结构工程师可直接使用工业设计师的产品外形图作结构，否则要重新画外形图再作结构，延长产品开发的时间。

2.结构方案设计

结构方案设计的责任人是开发部的结构工程师，输出是产品结构三维图、方案设计说明和产品物料清单。这个阶段还没开始详细设计零部件，还不需要二维图。产品结构三维图要能明确表达各零部件的装配关系；方案设计说明要写清楚关键零件的规格、材质等要求，同时也要写清楚各零部件的装配顺序；产品物料清单应包含除包材以外的所有产品的物料描述。

工程师在做方案设计的时候，应尽量使用成熟的结构，尽可能来用成熟的零部件。不能为了表现自己或增加自己的成就感，而随心所欲地设计出很多新的零部件，这样不仅会增加很多人的工作量和产品的成本，而且会给产品的质量带来很多不稳定的因素。

产品的方案设计非常重要，它很大程度上决定了产品的成本和质量，一定要让资深的工程师来设计，绝不能让助理工程师来练手，否则会出现“低手设计，高手救火”的现象。一般助理工程师先跟产品，负责产品开发后面的执行阶段（二维图绘制、样件确认等），待水平提高后逐渐参与到一些简单产品的设计中去。

3.电子方案设计

电子方案设计的责任人是电控部的电子工程师，输出是电路图和电路板的布置图。电路图要满足产品的功能要求，电路板的尺寸要与产品的结构相符合。电子工程师需要与结构工程师沟通协调，就电路板的尺寸和位置达成共识。

现在大部分的电器产品出现功能不稳定的状况，大都是电子问题，所以电路板的稳定性很重要。工程师在设计电路的时候一定要尽量使用成熟的电路和电子元件，且电子元件一般都要有相应的认证证书并由指定的常合作供应商供货。如果采用新的电路结构，一定要编制完整的测试方案，多方面去检验它的稳定性。

电子方案的设计一样很重要，也要让资深的工程师来设计，后面的跟进（样件确认、测试等）可由助理工程师来完成。

4.内部设计评审

内部设计评审的组织者是开发部经理，主持的是结构工程师，记录员是项目专员，参与人员有开发部成员和电控部成员。内部设计评审主要内容是评审方案设计的可行性和合理性，是利用团队的力量去优化产品设计的一种方法。内部设计评审的输出是优化后的设计方案和评审会议记录。

本书强调团队的智慧，部门内如果有两个以上从事同样工作的工程师，都应该参与内部评审。有些产品的缺陷可能主设计察觉不到，或是以前在设计中没有遇到过，但其他工程师有可能会看到并提出来，这样产品就优化了。有些主设计可能同时设计出几种方案，可以让大家评论，选择出最优的方案。

为了让大家有充分的时间去消化产品的设计方案，主设计应至少提前一天把产品的设计方案和三维图发给大家，让大家提前去熟悉产品的设计方案，并有时间思考设计方案的问题点及其他更好的方案。

内部评审不仅对产品的优化设计有很大的作用，对工程师来说也是最好的学习机会。工程师不可能参与所有产品的设计，但可以通过内部评审来学习。部门内如果形成良好的内部评审气氛，工程师们就可以相互学习，积极提出对产品的见解，把产品的设计做到最优。内部评审最忌讳的是批判，不允许工程师提建议的时候带有攻击性的语言，也不允许主设计对别人的建议进行辩解与抗议。就跟头脑风暴法一样，其他工程师只管提出自己的想法，主设计可以解答但不能辩解，把建议都收集起来，最后自己作决定是否要更改。项目专员可以通过参与内部评审，了解到产品可能存在的风险，进行有效的风险管理。

内部评审会议是部门内部人员相互学习和探讨的会议，气氛应该是轻松愉快的。开发部经理不妨把这个评审会变成茶话会，给大家提供一些零食、水果、饮料等食物，让大家边吃边畅所欲言。需要注意的是，内部评审会议不要邀请领导参加，以免让大家感觉到有压力而不自在。

5.工艺评估

工艺评估的责任人是工艺部工艺工程师，输出是《工艺评估报告》。工艺分加工工艺方案和装配工艺。加工工艺分物料成型工艺和后处理工艺，成型工艺又分塑料注塑、钣金冲压、铸造、锻造、车铣、焊接等，后处理工艺主要是喷砂、氧化、喷涂，移印等。装配工艺是指车间员工的工序工位设计，包括所需要的工装夹具的设计。

《工艺评估报告》应包含《加工工艺评估报告》和《装配工艺评估报告》。《加工工艺评估报告》主要粗略地编写新物料采用什么样的成型工艺和后处理工艺方案，以及评估这些方案有什么难点或风险。《装配工艺评估报告》则是评估其装配过程的可行性和风险性。这个阶段的工艺评估不需要详细设计，主要是评估其可行性和风险性。如果工艺工程师发现产品的新物料存在工艺困难或费用太高，则需要与结构工程师沟通，共同寻找合理的方案。

工艺工程师除了要评估工艺方案外，还要估算新物料的加工费用（含模具费用）及装配工时费用等，因为这些费用将要列入开发任务书中，且作为项目开发考核的标准。这些费用的估算应采用标准的模板和公式估算，同时还需要参考经验数据。比如同类型的模具应包含哪些费用、如何核算，再参考以前的价格就可以准确地把价格估算出来。平时工艺部经理应收集这些经验数据，并不断地完善这些估算的模板和公式。

有些小公司并不设加工工艺工程师的岗位，新零件的加工工艺由采购部找供应商评估。公司这种岗位的设定对结构工程师和采购员的要求都要高，结构工程师没有工艺工程师帮其评估，前期设计的时候只能依靠自己去把握，后期要开模了再交给供应商处理；采购员要负责模具核价、模具采购、零件采购等工作，其必须对模具的结构有较深的认识，起码得相当于半个工艺工程师的水平。这样的岗位设定表面上看是节省人力成本和加快开发速度，但由于其岗位员工的能力要求较高，一旦出现这些岗位人员的离职，公司很难快速地找到合适的人代替。

6.专利检索

专利的重要性不用我多说了，企业要想让自己的产品在这个行业中占有一席之地，没有专利来支撑肯定是不行的。在新产品开发的前期，就要避开别人的专利，尽量使用自己的专利，否则到时产品上市了，造成侵权，那损失就不是一般的大。所以，企业应该要设立一个专利工程师的岗位，同时还需要与专利代理公司合作，帮助企业申请专利、打专利类的官司等。专利工程师平时要注意收集产品的专利申请情况，在新产品开发的设计阶段，要检索新产品有无侵占别人的专利，同时也要寻找新产品可以申请专利的技术，这些工作都需要和工程师沟通。专利费用不需要评估，这项费用一般不计入产品研发费用，而是使用专项的费用预算。

这个阶段的专利检索报告主要是防止侵占他人的专利，对自己产品申请专利的地方只是提出来即可，还不需要去申请专利。一般需要申请专利的时间是在样机开发阶段，这段时间工程师时间比较充足。但如果产品开发周期较短，则需要在方案设计的时候就提出专利申请。甚至在很多新产品的创意阶段，就可以开始申请专利，虽然它还没开始进入“产品需求”。

有一定规模的公司，可以策划自己未来好几年可能的产品状态，提前发明这些理论上可实现的专利，以抢占未来产品线和技术线的市场。

7.供应评估

供应评估的责任人是供应部采购代表，输出是《新物料供应评估报告》。这个阶段评估的是新物料，评估其采购难易度、采购价格、采购周期。旧物料的产能问题暂不用评估。新物料的采购价格和采购周期可以向供应商索取，但采购员一定要审核其合理性。此外，采购员还要评估手板的费用，这个费用要加入产品研发费用。

有些公司负责产品开发项目的采购代表由采购部文员或助理担任，有些公司由该项目关键新物料的采购员担任。关于这方面的内容会在第八章详细介绍。

8.认证评估

认证评估的责任人是品质部认证工程师，输出是《认证评估报告》。认证工程师长期与认证公司合作，申请产品的认证，要求对产品的认证标准特别熟悉。在产品设计阶段，可以根据三维图判断产品可能出现的认证问题，防止新产品犯一些低级的、无法通过认证的错误。据说以前有公司把冰箱做成卡通形状，结果因为不能通过认证而上不了市。这个阶段的认证可行性评估无须太过详细，甚至只要“产品无明显的不能通过认证的问题”即可。

此外，认证工程师还要评审产品认证所需要的时间和产生的费用。产品认证的时间要计入产品开发周期考核点，产生的费用要计入产品研发费用。

9.方案评审

方案评审的组织人是PMO部项目专员，也是新产品开发的项目经理，前面第一章第三节详细讲解了为什么由项目专员担任项目经理的问题。参与人员有：分管副总、PMO经理、开发部经理、市场部经理、电控部经理、结构工程师、电子工程师、加工工艺工程师、装配工艺工程师、专利工程师、采购代表、认证工程师、其他PDT团队成员等。

方案评审的主要内容有：审核方案设计的合理性，审核开发任务书的内容，给项目评级，正式组建PDT团队，正式为项目投入资金等。批准后的《产品开发任务书》将作为项目的目标和考核标准。

有些企业在确定产品需求的时候就要求写《产品开发任务书》。有些公司的任务书要填写详细的项目进度及成本费用，并以此作为项目的目标和考核标准，但这是很不合理的。想想，产品是什么样都还不知道，能明确这些内容吗？考核这些不明确的东西是没有任何意义的，反而会使各工程师在评估的时候增大开发时间和成本，使得这些数值远远偏离现实。有些企业要求任务书全部内容都由结构工程师来填写，这更离谱了，让他们确定他们掌握不了的或是不归他们做的东西，是典型的“有责无权”现象，不仅无法执行，而且还让结构工程师很反感，打击他们的积极性。

现在很多公司的评审会都是走形式，大家过来听，听完签名就走人，根本没有提出有价值的建议。而且很多参加评审会的人在开会前根本不看评审资料，单靠会上的介绍来提问题，自然很难提出有用的建议。所以，在评审前应该先发资料给相关部门的人，让他们做出评估，并且这个评估反馈到开发部，开发部对评估做出解答。在评审会上，大家把问题和解决方法汇报下，达成共识即可。这样，评审就会变得有效率，而且有意义。

10.评审整改

评审整改的责任人是PDT团队成员，输出是《整改问题确认表》。评审整改是指PDT团队按评审委员在会议上指示的整改要求，对产品设计方案进行修改。评审会议除了需要作决策外，最主要的是审核各阶段工作是否做好。方案评审主要是审核方案设计是否可行、合理。在评审会议中，难免会有委员提出产品要优化的地方，并且在会议中会明确表示要修改，这就要求PDT团队相关责任人要按要求对产品设计进行整改。另外，有时候委员发现某些结论没有说服力，会要求PDT团队在会后提供相关的测试或调查数据，这也是评审整改的内容之一。