前言

隨著生活水平的不斷提高和科學技術的不斷進步，人們對各種產品的功能和性能要求越來越高。例如，越來越多的產品需要具備數字化、網絡化、智能化等特性，這些特性通常需要更先進的軟件與硬件技術相結合才能實現，這就對產品的設計與開發過程提出了更高的要求。同時，激烈的行業競爭使產品設計與開發迭代周期越來越短，同樣為產品設計與開發帶來了新的挑戰。隨著同質化競爭越來越激烈，低端產品的利潤空間越來越小，能否設計出可滿足更高要求的創新型或革命性產品是企業獲得更強市場競爭力及長遠發展的關鍵。

開發創新型復雜產品，通常意味著投入高額資金、承受高風險、需要交叉融合更多專業學科，以及使用先進的技術和方法等。這為產品設計與開發過程帶來了巨大的挑戰。產品設計與開發團隊成員不僅需要持續積累專業知識、提升技術能力，還要不斷學習，采用先進的設計方法和開發流程，才能更好地完成項目任務，達成項目目標。

在傳統的產品設計與開發團隊中，成員之間無須特別深入地了解與溝通，各角色只要依據既有流程和計劃，把各自的事情干好，就能交付滿足需求的產品。如今，面對日益激烈的市場競爭，需要不斷推出創新產品，以及不斷加快推出新品的節奏，而團隊成員之間的專業領域壁壘很容易引起設計過程中不同領域相互關聯部分的信息割裂，此類信息割裂如果被忽略，很可能為創新型或快速迭代類產品的開發過程帶來巨大的不確定性風險。越到產品設計與開發過程后期發現的問題，越會帶來更高的修正成本和更長的周期。類似地，如果產品設計與開發團隊和產品工程制造團隊、現場服務團隊、后期運維團隊等信息溝通不夠充分，那么相應的量產環節、現場服務環節、后期運維環節等同樣有較大的風險。那么，該如何處理上述這些典型的現實困境呢？這正是本書要討論的內容。

本書的目的是通過介紹產品設計與開發過程中的系統工程方法、各過程域的執行流程、各過程域角色間的有效配合、產品問題的解決思路、關注產品化而非樣機化的設計目標等，讓產品設計與開發團隊成員不斷擴展知識邊界，了解產品開發的主要過程域及各過程域執行相關活動的目的，加深對系統思考開發方法的理解，減少信息割裂，從而更好地服務于產品設計與開發過程。既使相關產品人員掌握一套新的方法和手段，消除傳統設計與開發過程中各角色的專業局限和配合過程中的“孤島”現象，也避免增加不必要的人力和物力成本。

本書內容基于筆者曾經主導與參與過的各類面向全球客戶的批量生產型產品設計與開發經驗，并融合了《項目管理知識體系指南》（《PMBOK?指南》）和系統設計與開發的典型方法，對產品設計與開發的管理過程、開發過程、溝通方法和實踐經驗等進行了歸納與總結。穿插在各章節中的案例分析，向讀者展示了一些產品設計與開發過程中典型實際問題的解決過程、方法和思考等。通過本書，讀者不僅能夠了解產品設計與開發過程的全貌，還能了解有關典型問題的處理方法，在類似的實際產品開發過程中甚至可以直接參考應用書中提到的相關方法，從而更加高效地解決有關問題。

本書由三部分構成。

第1部分為概述，介紹在從需求到產品交付這一過程中面臨的各種挑戰，誰來應對這些挑戰，以及應該如何應對這些挑戰。

第2部分為產品創新設計，介紹產品需求及設計目標的制定、創新產品概念的產生過程、系統設計使用的方法、系統方案的評估方法、可行性分析的過程、創新設計方案制訂所涉及的決策過程等內容。

第3部分為產品開發實踐，包括產品開發階段協調、功能模塊開發過程、產品測試驗證過程及生產交付和運維的開發過程等內容。該部分列舉了大量的案例，幫助讀者更好地理解和運用。

本書通過上述三部分的內容，讓讀者較系統地了解與掌握產品設計與開發過程中可能遇到的問題及其解決辦法；打破傳統的職能邊界，有效培養讀者的全局觀，提升解決產品設計與開發過程中各種問題的能力，最終提高產品創新設計與開發的效率，增強產品市場競爭力，為個人和企業創造價值。

本書的目標讀者包括以下三類。

第一，職場老手。從事開發或管理軟硬件相結合類型產品的系統工程師、項目經理、產品經理、產品開發工程師，以及對產品創新設計、開發與問題解決方法感興趣的讀者，可以通過本書獲得新的視角和方法，以便更好地應對產品創新設計與開發實踐過程中的挑戰。

第二，職場新人。剛踏入軟硬件相結合類型產品的開發或管理領域的新人，可以通過本書了解整個產品設計與開發過程。本書對產品設計與開發過程中用到的管理方法、系統工程方法、各過程域各角色的介紹及典型案例的剖析，可使新人較快地了解產品設計與開發的全貌，幫助新人在短時間內融入產品設計與開發團隊。此外，產品設計與開發理論方法與實踐相結合，促進新人在職場中快速成長，提升新人在職場中的競爭力。

第三，相關專業的學生。本書也適合作為高等院校相關專業的教材，使學生能夠盡早了解實際產品設計與開發過程，拉近學科理論與工程實踐之間的距離。