5.5 产品设计工具

产品设计工具是多种多样的。在本节中，我们只选择了4个工具来讨论：设计思维、质量功能展开、六西格玛法和创造性解决问题方法（TRIZ）。

5.5.1 设计思维

“设计思维是一种创造性的问题解决方法，或者说，是以更全面、系统、协作的方式发现问题并创造性解决问题的方法。”

设计思维是解决问题的非线性方法，设计者通过提出可能的解决方案，制造简单原型，获取客户反馈，进行重新设计，重新建立原型等，最终解决问题。

设计思维框架

卢克斯等人于2015年提出了设计思维的框架。

1.识别

• 发现：通过客户洞见发现机会。设计思维的前提是，通过迭代过程统一多种来源的信息。
• 定义：深入理解与产品相关的客户需求——提炼客户的洞见。这反过来引出了某种形式的产品设计规格。

2.解决

• 创建：开发一个可以与目标市场共享的概念，通过多次迭代使其发展为原型。
• 评估：对原型的附加反馈，并用作进行更多迭代改进的基础。

5.5.2 质量功能展开和质量屋

质量功能开展（Quality Function Deployment，QFD）是运用矩阵分析将“市场需求什么”与“开发工作完成什么”相结合的结构化方法，通过应用于多职能团队就客户需求与产品细节特性之间的联系达成认可时。最常用的质量功能展开的例子就是质量屋（见图5.6）。

质量功能展开在不同环境中的应用

质量功能展开可以应用在一系列不同的环境中，包括制造、软件和服务业（见图5.7）

建立质量屋

质量屋的建立有以下6个步骤：

1. 识别客户属性；
2. 识别设计属性/要求；
3. 连接客户属性与设计属性；
4. 对竞争产品进行评估；
5. 评估设计属性和开发目标；
6. 确定要在接下来的流程中开发的设计属性。

对这6个步骤简述如下。

第1步：识别客户属性。

• 客户所理解的产品或服务需求，信息来自：

——市场研究；

——问卷调查；

——焦点小组。

• “客户期望从产品中得到什么？”
• “为什么客户会买这款产品？”
• 来自销售人员和技术人员的信息是解答以上两个问题以及对产品失败和维护问题的关键。
• 通常这些需求会扩展到第二层和第三层需求（见图5.8）

第2步：识别设计属性/要求。

• 设计属性以设计师/工程师的语言为表达载体。
• 这些属性必须是可度量的，输出结果必须接受管理和比对。
• 质量屋的屋顶（Roof）象征性地表明了设计属性之间的相互关系。

第3步：连接客户属性与设计属性

• 判断每个客户属性和每个设计属性之间是不相关（No）、弱相关（Weak）、中等强度相关（Moderate），还是强相关（Strong）关系。
• 其目的是，确定最终的设计属性是否充分地涵盖了客户属性。
• 若一个客户属性没有与任何一个设计属性建立起强相关关系，表明该客户属性没有得到应有的强调，或者最终产品难以满足客户的该项需求。
• 类似地，如果一项设计属性没有影响任何一个客户属性，那么该设计属性可能是冗余的，也可能是设计师遗漏了一些重要的客户属性（见图5.10）。

第4步：对竞争产品进行评估。

• 该步骤包括识别每个客户属性的重要性评级，并且评估每个属性的现有产品/服务。
• 客户重要性评级代表了客户最感兴趣和期望最高的领域。
• 竞争性评估有助于突出竞争产品的绝对优势和弱点。
• 通常由内部测试完成，然后转化成可测量的条款。
• 将评估与客户属性的竞争性评估进行比较，以确定客户评估与技术评估之间的不一致性。

第5步：评估设计属性和开发目标。

• 通常由内部测试完成，然后转化成可测量的条款。
• 根据客户重要性评级和现有产品优缺点，设置每个设计属性的目标和方向。

第6步：确定要在接下来的流程中开发的设计属性。

识别出符合以下条件的设计属性：

• 与客户需求关系密切；
• 竞争产品的表现较差；
• 卖点十分吸引人。

质量功能展开的优势与不足

1.优势

• 采用团队方法达成一致，促进跨职能讨论；
• 让新产品开发团队聚焦于客户需求；
• 从客户需求出发，质量功能展开为定义产品设计规范和工程设计需求提供了结构化的基础。

2.不足

• 可能极为烦琐（大量的“需求”和“关系”元素，使得表格巨大），完成费时。
• 极其冗杂，人们经常迷失其中。

5.5.3 六西格玛设计（DFSS）

六西格玛旨在通过各种流程中的专门改进来减少业务和制造流程的变动。六西格玛的应用专注于设计或重新设计产品和服务及其支持流程，以满足客户的需求和期望，这被称为六西格玛设计（design for six sigma，DFSS）。

六西格玛———DFSS和 DMAIC

DFSS的目标是完成资源高效利用、高产出、对流程变化稳健的设计（见图5.12)。

DMAIC是一种用于改进流程的数据驱动的质量战略。它是六西格玛的一个组成部分，但一般可以作为独立的质量改进流程或作为其他流程改进计划（如精益）的一部分 （见图5.13）。

DMAIC是构成该过程的五个阶段的首字母缩写：

• 定义（Define）问题、改进行为、机会、项目目标和客户（内部和外部）要求；
• 测量（Measure）过程性能；
• 分析（Analyze）过程，以确定导致变动和性能不佳（缺陷）的根本原因；
• 改进（Improve）流程性能，手段是解决和消除根本原因；
• 控制（Control）改进后的流程和未来流程的性能。

DFSS（IDOV)方法

DMAIC方法可以将现有产品和服务改进到所能达到的最佳水平，但整体产品或服务性能可能受设计所限。为了克服这个限制，可以选择六西格玛设计（DFSS）方法，因为它涵盖了从客户心声到产品或服务上市的全系列产品设计和服务设计。

IDOV 是设计新产品和服务以满足六西格玛标准的特定方法。IDOV是一个四阶段过程：

• 识别（identfy）：识别客户需求和战略意图；
• 设计（Design）：通过评估各种设计方案提供一份详细的设计方案；
• 优化（Optimize）：从生产力（业务需求）和质量（客户需求）角度优化设计，并实现它；
• 验证（Validate）：试验新设计，根据需求进行更新，并准备发布新设计。

5.5.4 创造性解决问题方法

创造性解决问题方法（TRIZ）是一种不基于直觉，而基于逻辑和数据的问题解决方法，该方法能加速项目团队创造性地解决问题的能力。基于其结构和算法，TRIZ是可重复的、可预期的、可靠的一种方法。TRIZ是国际创造性科学的体现，它依靠的是问题和解决方案的范式研究，而不是个人或团队的自发的直觉的创造力。

总之，TRIZ是一个大规模的创新流程。它包含一系列活动，既可用于右半脑的创造性思考，也可用于左半脑的分析性思考。基本的TRIZ活动有：

• 功能：哪些引起了怎样的变化（什么、为什么、什么时间、什么方式）?
• 资源：所有东西都是有用的资源。
• 理想解：只寻找有利益的和减少损害的办法。
• 矛盾：一方面的改善会影响另一方面。
• 趋势：通过在单个特性中增加很小的复杂度可获得多少自由度？

为TRIZ打下基础的主要研究是：

• 在各个行业和学科，问题和解决方案是重复的。通过将每个问题的矛盾进行分类，你就能得到解决该问题的优秀的创造性方案。
• 在各个行业和学科中，技术演进范式是重复的。
• 创新经常借用开发领域之外的科学成果。

TRIZ的应用

TRIZ实践主要指学习解决方案的重复范式。一般化的TRIZ范式也可以应用于特定的情境下（见图5.14）。

TRIZ中的工具

通用TRIZ解指在65年的TRIZ研究过已经获得的解，这些解被以多种不同的方式进行组合。其中一些是分析性方法，例如：

• 理想的最终结果和理想解；
• 功能建模、分析和整理；
• 定位冲突区域。

其中一些更具规范性，例如：

• 40个问题解决原则；
• 分离原则；
• 技术演化和技术预测的规律；
• 76个标准解。

表5.8 阿奇舒勒的40个原则

练习5.5

为什么决策是新产品开发流程中如此重要的一部分？

简要介绍以下工具，以及如何为产品管理决策做出贡献：

• DFSS；
• TRIZ；
• 质量屋。