基于属性预测的产品概念设计

   概念设计是产品开发过程中最具创造性的阶段，也是最困难和复杂的阶段，在该阶段要充分利用一切已有资源对产品进行创新设计来缩短整个产品的开发周期，提高产品质量，降低生产成本，增加产品创新价值。
  
   根据文献(1]对产品创新设计的分类研究，如果现有产品已在市场上有很好的信誉，不改变现有产品的主要功能，着重开发和改进产品的次要功能，这类创新设计属于面向产品的创新，所采取的策略是挖掘产品本身信息和功能跟随形式。其理论基础是认为产品的结构成为过去市场选择或者过去消费者喜好的"回音"的物质表现，基于市场的信息己经编码到了产品中。因此，通过分析产品本身就可以预测市场趋势，从而开发出消费者满意的新产品。文中尝试运用这种挖掘产品本身信息的方法来进行产品创新设计，使产品更贴近消费者的需求。
  
   首先对产品属性预测方法及其相关概念进行了定义，并将反向鱼骨图与属性预测方法相结合，建立了概念设计过程模型，最后以洗衣机的创新设计为例验证了概念设计过程模型的有效性和实用性。
  
   1 属性预测方法
  
   Jacob Goldenberg等人提出的创造性模板法是以工程技术发展规律为基础的创新方法，该方法揭示了产品背后的深层次规律，使人们能够理解产品以往变化的一般机制，并预见紧接着的下一个变化。在该方法的基础上，利用属性预测方法进行产品创新设计。属性预测方法是在明确产品特征的基础上建立属性预测矩阵，寻找无关联的属性，在它们之间建立依赖关系，从而获得新的想法。
  
   1.1 属性预测法中的相关定义
  
   属性预测方法涉及到的基本概念定义如下:
  
   定义1:变量，独立部分或者子系统(静态的物体)。变量是一个重要的概念。变量分为内部变量和外部变量，内部变量是指处于制造厂商完全控制下的变量，制造厂商决定它的值和特征;外部变量是紧邻产品周围环境并和产品有直接联系的变量，但不处于制造厂商的控制之下。
  
   定义2:特征，组件或属性均可称为一个特征。
  
   定义3:链接，用于描述了两个特征之间的关系。链接仅存在于同一个空间中的特征之间，即组件仅可以链接到其它的组件，属性也仅可以链接到其它的属性，同时还要满足链接的两个特征有直接影响，它们均为一个功能的分配。
  
   定义4:产品组态，产品的所有特征和链接的完全集合。产品组态明确后，意味着它的边界已经固定。
  
   属性预测在属性空间进行操作，属性空间包括产品的变量或者它能够变化的组件，这里仅考虑含有实际信息的属性，抽象的概念或推论在开发阶段考虑。
  
   1.2 属性预测方法的应用
  
   多数情况下新产品开发是在原产品基本功能的基础上开发新的功能。研究表明，既包含了一些新事物，又具有消费者熟悉的产品属性的新产品，更受消费者欢迎。因为新产品中仅仅改变了很少的几个属性或组件，这样一来，它没有破坏消费者已有的知识结构，更容易使消费者接受。
  
   属性预测方法利用产品本身的消费者熟悉的产品特征要素构造预测矩阵，在对矩阵分析的基础上建立属性之间新的依赖关系，最后构成新的组态。该方法从消费者的角度出发，通过最小限度的市场信息来获得极具竞争力的新产品。
  
   2 基于属性预测的产品概念设计模型
  
   为了进一步扩大已在市场上取得良好信誉的目标产品的市场份额，需要在不改变主要功能的前提下，对目标产品的次要功能进行创新开发。针对这一具体需求，提出了基于属性预测的产品概念设计模型，如图1所示。
  

   2.1 目标产品的功能分解
  
   一般来说，产品的总功能很难由一个独立的零件来完成，而是由许多零部件共同完成的。因此，需要将目标产品的总功能按照功能实现的逻辑关系进行逐层分解。首先，确定实现总功能需要哪几个分功能;这些分功能哪些是基本功能，哪些是辅助功能;某个分功能又是由哪几个子功能实现。这样层层分解，最后形成如图2所示的功能分解树。功能分解的程度是根据目标产品的具体情况而定，若实现部件层次的创新，则功能分解不必太细，若实现组件层次的创新，则功能需要分解到子功能或功能元。