前言

随着生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，人们对各种产品的功能和性能要求越来越高。例如，越来越多的产品需要具备数字化、网络化、智能化等特性，这些特性通常需要更先进的软件与硬件技术相结合才能实现，这就对产品的设计与开发过程提出了更高的要求。同时，激烈的行业竞争使产品设计与开发迭代周期越来越短，同样为产品设计与开发带来了新的挑战。随着同质化竞争越来越激烈，低端产品的利润空间越来越小，能否设计出可满足更高要求的创新型或革命性产品是企业获得更强市场竞争力及长远发展的关键。

开发创新型复杂产品，通常意味着投入高额资金、承受高风险、需要交叉融合更多专业学科，以及使用先进的技术和方法等。这为产品设计与开发过程带来了巨大的挑战。产品设计与开发团队成员不仅需要持续积累专业知识、提升技术能力，还要不断学习，采用先进的设计方法和开发流程，才能更好地完成项目任务，达成项目目标。

在传统的产品设计与开发团队中，成员之间无须特别深入地了解与沟通，各角色只要依据既有流程和计划，把各自的事情干好，就能交付满足需求的产品。如今，面对日益激烈的市场竞争，需要不断推出创新产品，以及不断加快推出新品的节奏，而团队成员之间的专业领域壁垒很容易引起设计过程中不同领域相互关联部分的信息割裂，此类信息割裂如果被忽略，很可能为创新型或快速迭代类产品的开发过程带来巨大的不确定性风险。越到产品设计与开发过程后期发现的问题，越会带来更高的修正成本和更长的周期。类似地，如果产品设计与开发团队和产品工程制造团队、现场服务团队、后期运维团队等信息沟通不够充分，那么相应的量产环节、现场服务环节、后期运维环节等同样有较大的风险。那么，该如何处理上述这些典型的现实困境呢？这正是本书要讨论的内容。

本书的目的是通过介绍产品设计与开发过程中的系统工程方法、各过程域的执行流程、各过程域角色间的有效配合、产品问题的解决思路、关注产品化而非样机化的设计目标等，让产品设计与开发团队成员不断扩展知识边界，了解产品开发的主要过程域及各过程域执行相关活动的目的，加深对系统思考开发方法的理解，减少信息割裂，从而更好地服务于产品设计与开发过程。既使相关产品人员掌握一套新的方法和手段，消除传统设计与开发过程中各角色的专业局限和配合过程中的“孤岛”现象，也避免增加不必要的人力和物力成本。

本书内容基于笔者曾经主导与参与过的各类面向全球客户的批量生产型产品设计与开发经验，并融合了《项目管理知识体系指南》（《PMBOK®指南》）和系统设计与开发的典型方法，对产品设计与开发的管理过程、开发过程、沟通方法和实践经验等进行了归纳与总结。穿插在各章节中的案例分析，向读者展示了一些产品设计与开发过程中典型实际问题的解决过程、方法和思考等。通过本书，读者不仅能够了解产品设计与开发过程的全貌，还能了解有关典型问题的处理方法，在类似的实际产品开发过程中甚至可以直接参考应用书中提到的相关方法，从而更加高效地解决有关问题。

本书由三部分构成。

第1部分为概述，介绍在从需求到产品交付这一过程中面临的各种挑战，谁来应对这些挑战，以及应该如何应对这些挑战。

第2部分为产品创新设计，介绍产品需求及设计目标的制定、创新产品概念的产生过程、系统设计使用的方法、系统方案的评估方法、可行性分析的过程、创新设计方案制订所涉及的决策过程等内容。

第3部分为产品开发实践，包括产品开发阶段协调、功能模块开发过程、产品测试验证过程及生产交付和运维的开发过程等内容。该部分列举了大量的案例，帮助读者更好地理解和运用。

本书通过上述三部分的内容，让读者较系统地了解与掌握产品设计与开发过程中可能遇到的问题及其解决办法；打破传统的职能边界，有效培养读者的全局观，提升解决产品设计与开发过程中各种问题的能力，最终提高产品创新设计与开发的效率，增强产品市场竞争力，为个人和企业创造价值。

本书的目标读者包括以下三类。

第一，职场老手。从事开发或管理软硬件相结合类型产品的系统工程师、项目经理、产品经理、产品开发工程师，以及对产品创新设计、开发与问题解决方法感兴趣的读者，可以通过本书获得新的视角和方法，以便更好地应对产品创新设计与开发实践过程中的挑战。

第二，职场新人。刚踏入软硬件相结合类型产品的开发或管理领域的新人，可以通过本书了解整个产品设计与开发过程。本书对产品设计与开发过程中用到的管理方法、系统工程方法、各过程域各角色的介绍及典型案例的剖析，可使新人较快地了解产品设计与开发的全貌，帮助新人在短时间内融入产品设计与开发团队。此外，产品设计与开发理论方法与实践相结合，促进新人在职场中快速成长，提升新人在职场中的竞争力。

第三，相关专业的学生。本书也适合作为高等院校相关专业的教材，使学生能够尽早了解实际产品设计与开发过程，拉近学科理论与工程实践之间的距离。