齐春萍,副教授,硕士生导师。1974年毕业于北京工业学院(现北京理工大学)。曾任北京理工大学设计与艺术学院党支部书记、副院长。中国工程图学学会会员和中国工业设计协会会员。主讲课程有:机械与结构设计、立体构成、工程制图等。 Kevin N. Otto(凯文N奥托),美国麻省理工学院教授,长期从事产品设计领域的教学与研究工作。
前言
美国的许多公司已经认识到不断提高产品的更新率,比竞争对手更加迅速有效地将产品投放市场可以使公司保有一种持续的竞争力。这些公司将其产品发展能力看做一个首尾相连的商业过程,可以通过重新设计和整体品质管理得到持续提高。在这个环境中,工程实践对于这个过程的成功至关重要,等同于工程科学的执行。K. N. Otto和K. L. Wood展示了一种产品设计的方法,该方法基于艺术的工程方法、工具和过程。在完整的产品发展的进程中,描述了一种非常有效的设计实践。学生和从业者会发现,这种方法不仅实用、有效,而且可以快速应用到今天的设计挑战之中。
Maurice F. Holmes
副总裁,产品设计部首席工程师
Xerox公司
序言
产品设计展示了对于结构化设计过程和方法的深入研究。通常,我们不难发现在教育和工业中运用结构化的设计过程有许多优点。在工业生产中,结构化的设计过程作为一种强制手段,可以有效决定将哪个项目投入市场,在千变万化的世界中规划出发展渠道,以及有效地创造有竞争力的优秀产品。从教育的角度来讲,使用结构化设计方法的益处包括获取对于普通产品的实际研究经验,应用当代的新技术,借助数学和科学理论来实现卓有成效的应用,研究系统性实验案例,探索设计理论的边缘领域,对产品的开发进行决策。无论对于实践经验有限的低年级学生还是有较多实际设计经验的已毕业学生,在上述方面都能获益良多。
基于这些,本书定位于面向在校生、毕业生和从业工程师。本书的第1章介绍了产品设计的基本内容,包括学习和实现产品设计方法的理论体系。随后的各章介绍了产品开发不同特定阶段应用的基本方法和先进技术。取决于读者的背景,可以从根本的层次或者推动产品设计的前沿领域这一层次理解这些方法。
从回顾的角度来看,我们一直在教授产品发展课程并进行产品构造设计方面的研究,而本书正是源于作者间的这种合作与努力。在设计、教学和研究中,我们分享相近的理念。拓展了许多新的设计方法,并将其和他人创建的方法一起应用于实践。我们也致力于把现实和市场中的规则和刺激带入设计课堂。
作为我们教学方法的一个基本前提,逆向工程和产品拆卸提供了一个优秀的设计结构范例,使得体验、假设、理解和实现形成一种现代的学习循环方式。设计结构和其他领域并无不同,也遵循这种学习循环方式并进行实际设计。逆向工程和产品拆卸可以使我们实现这种双重目的。我们并非从一开始就直接进入设计阶段,而是从分析生活中常见的具体产品开始,研究其他设计师是如何出色设计该产品的。抱着这种理念,我们各自独立开展教学,并成功地运用了多种先进方法,如用户需求分析、功能模型优化和实际产品的设计实验。
我们尽快分享经验,探讨哪些方法可行或不可行,并合乎自然地逐渐将一系列方法连贯和组合起来。获得成功时,我们会一起庆祝;失败的时候,也会一起感叹。经系统测试后,我们在本书中展现这些方法,而在实际应用中也证实这些方法的效果十分显著。
我们要感谢为此书做出直接贡献的许多人,包括John Baker, Joseph Beaman, Geoffrey Boothroyd, Ilene Busch-Vishniac, Jim Claypool, Richard Crawford, David Cutherell, Michael Fang, Conger Gable, Javier Gonzales-Zugasti, Matthew Haggerty, Nicholas Hirschi, Maurice Holmes, Jerry Jackson, Jerry Jones, Jennie Kwo, Doug Lefever, Aaron Little, Michael Manente, Robert Matulka, Dan McAdams, David Meeker, Jon Miller, Steve Moore, Jeff Norrell, Caroline Pan, Erick Rios, David Roggenkamp, JoRuetta Roberson, Phil Schmidt, Stephen Shuler, R. S. Srinivasan, Robert Stone, Carlos Tapia, David Wallace, Joe Wysocki, Janet Yu和Erik Zamirowski。没有他们的智慧,就不会有此书问世。
此外,还有许多人激发我们的想法,并在很多方面鼓励我们。这些人包括Erik Antonsson, Wolfgang Beitz, Joe Bezdek, Bert Bras, Jonathon Cagan, Uichung Cho, Chin-Seng Chu, Don Clausing, Jim Coles, Ray Corvair, Michael Cusumano, Jack Dixon, John Elder, Steven Eppinger, Rolf Faste, Woodie Flowers, Mark Foohey, Chee-Seng Foong, Douglas Hart, John Hauser, Chester Hearn, Alberto Hernandez, Steve Hoover, Kos Ishii, Gerry Johnson, Nathan Kane, Paul Koeneman, Sridhar Kota, Bill Maddox, Spencer Magleby, David Masser, Ryan Ratliff, David Rosen, Bernard Roth, Warren Seering, Jami Shah, Sheri Sheppard, Alexander Slocum, George Stiny, David Thompson, Irem Tumer, David Ullman, Bill Weldon, Daniel Whitney, Joseph Wieck, Doug Wilde和Rick Zayed。
我们还要感谢许多个人、公司和组织的帮助,分享他们的案例研究、重要数据以及对案例的实现进行资助。包括A.T.&T. Corp., W. E. Bassett Co., Design Edge Inc., Desktop Manufacturing Co., Digital Equipment Corporation, Eastman Kodak Co., Ford Motor Co., MIT Bernard Gordon Curriculum Development Fund, June and Gene Gillis, General Electric Inc., International Business Machines Corp., Keurig Inc., Microsoft Corporation, NASA Jet Propulsion Laboratory, National Science Foundation, Robert Noyce, PrO Associates, Product Genesis Inc., Polaroid Corporation, Raychem Corp., Raytheon Corp., Texas Instruments Inc., Verein Deutches Ingineur和the Xerox Corp。
我们尤其要感谢MIT的Bernard Gordon 课程发展基金、国家科学基金中心和MIT产品发展创新中