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1、制造企业产品研发数字化转型之路随着物质生活的愈发丰富，消费者的选择和需求愈发多样化，市场 已进入 VUCA( Volatility, Uncertainty, Complexity, Ambiguity)时代, 这使得企业对市场需求预测和响应变得更加困难。最后，市场留给企业 进行产品研发和迭代的时间正在不断缩短，产品迭代不及时所带来的 后果,将使企业市场份额大幅度下降。基于当前的市场背景，结合实际 经验，罗列并分析了传统制造企业采用的传统产品研发策略中所面临 的问题。针对这些问题，基于MBSE、PLM系统，数字挛生和3D打印技 术等先进的数字化方法论和工具，逐一描述了使用这些工具解决对应 痛点
2、的思路与方法。研发团队应对市场需求响应慢20世纪6070年代,一辆汽车经过图样、物理样车实测、定型,产 品周期为67年。而如今,一辆普通汽车从设计到定型时间为34年, 新产品的迭代时限也在变得越来越短。产品越快迭代入市,就意味着更 大的市场份额,更快的研发投入回笼。更重要的是，能更早获取宝贵的 市场反馈并迅速用于下一代产品迭代中。当企业市场部洞察,捕获和分 析到市场需求变化时,这些信息本该及时传递到产品团队，但是由于传 统产品管理组织结构的臃肿,这个过程往往异常缓慢。即便研发部门知 悉这些需求,做出了响应,其结果也需要很长时间传导回市场。在短产 业链行业中这个问题还不显著，但对于诸如汽车、民用
3、航空工业等复杂 的、供应链长的机械装备产品，每一个环节所消耗的时间成本,都是在 使用企业最宝贵的市场响应速度和份额作为代价。团队内部沟通低效 一件产品从需求转化为产品，第一步要求的是产品团队对需求有正确的理解,传统的产品需求都是基于文字描述的，其内容会由于解读者理 解上的偏差而出现“二义性”，错误的需求解读，将会给产品的研发项 目带来巨大的隐患。研发团队成员由于不同的专业背景和工作职责，对 待这些文档，很容易产生“二义性”。为消除“二义性”，不论是研发 团队，还是跨部门合作，需要投入大量的时间与精力去沟通、核实。这 些额外的成本还会随着产品复杂度的增加和产业链的延长而迅速水涨 船高。而越来越多
4、资源的投入，除了推高产品的研发成本外，实际上对 于消除“二义性”，效果非常有限。产品版本管理失效风险高产品需要 不断迭代,相对旧版本产品，新版本产品中的一个或多个子系统会发生 变更。而各子系统可能是由不同设计团队乃至是外部供应商来完成的, 一个正确的产品版本迭代应该是其某个子系统变更后，与之相关的所 有内容都应该变更并保持最新版本。但是由于机械类产品（汽车、飞行 器和机械装备等）的高复杂性,在多次产品迭代后，子系统的版本数量 巨大，如若管理不当，将导致系统内部版本的匹配错误，这种错误将直 接传导到生产现场中，将给企业带来致命的损失。传统的版本管理（基 于文档）在复杂系统产品的管理中本就需要耗费
5、巨大的人力物力，再加 上越来越多且差异巨大的产品分类,辅以高频率的变更需求。继续使用 传统的管理方法，越来越多的资源投入无法有效降低产品版本的错配 比率。市场对企业正向研发能力要求提高多年来，中国承接了世界各地 的生产订单,凭借自身价低质优的劳动力，成长为名副其实的“世界工 厂”，目前，中国生产的各类产品，大部分依旧是中低价值的工业品，甚至很多产品是依照国外同型产品逆向工程得来的。这种方式在一定程度减少了企业的研发投入，但如今,随着国家人 口红利的减少，知识侵权成本增加,还有与发达国家之间不断增加的贸 易摩擦,令那些一直依赖逆向工程获取利润的企业如坐针毡。市场强迫 企业必须进行产品的正向研发与
6、创新，从而获取独属于自己的竞争优 势。但传统的产品研发管理流程，普遍存在目标不明确、研发流程不清 晰、投入多和见效慢等问题。产品设计同生产条件不匹配任何产品都 需要通过生产后才能交付客户，因此产品在设计阶段，除需要考虑产品 的功能实现以外,还需要考虑到相关设计同当前生产条件的契合度,这 在机械行业尤其重要。事实上，由于很多研发人员缺乏生产一线的装配 工作经验，因此很多实验室中优秀的设计,在正式投产时就会遇到麻烦, 例如：工装短缺,装配复杂导致的生产成本激增，甚至可能由于设计缺 陷所导致的生产设备损坏乃至是报废。那么如何在产品正式投产前就 能够准确评测产品的设计合理性,成为了很多企业急需解决的问
7、题。复 杂工业产品产业链管理协同困难在世界互为一体的大背景下，研发团 队可能是由不同国家团队和供应商组成的。首先,这种跨区域合作，能 为产品带来新颖的设计思路,亦能降低某些子系统的研发成本。但是多 元团队所带来的挑战也很大,首先是巨大的沟通成本,这些成本主要由 时区、语言和文化差异所导致。更麻烦的是,若产品组成来源复杂（如 数控机床、汽车和民用航空器等装备），不同相关方,如客户、供应商等， 他们通常都拥有不同的管理流程、不同标准的开发工具和数据管理平 台。如果无法整合上下游伙伴之间的数据池,那么这个链条当中所有相关方都将被迫继续在这个复杂、低效且沟通成本高昂的产业链中互相 协作。产品知识封装,
8、追溯和复用能力弱优秀的工程师永远是研发团队 最宝贵的财富，对于传统制造业,特别像机械这类看重经验的企业，很 多研发项目皆是因为关键技术人员的离开而中止，即便有新专家接手, 项目也会因为很多宝贵经验或知识的遗失而继续陷入困境。即便知识 能够遗留下来，在无数次产品迭代后也很容易被埋没在浩如烟海的技 术文档中，若依靠传统的知识管理模式,后期需要对产品数据进行分类 或是设计版本溯源,都将陷入巨大的麻烦中。同时，由于始终无法有效整理和复用过去研发中获取的宝贵知识, 企业始终不得不持续通过高薪留住相关技术人才，这不仅大幅增加人 力成本,还加剧产品对部分人员的过度依赖，最后，调高了企业的用人 门槛。定制化产品研发成本高昂自工业进入标准化时代,标准化设计和 生产思维,不仅能帮助普通人获得更多物美价廉的工业品，也帮助制造 企业降低了产品研发,迭代和制造的成本。但随着标准化工业的成熟, 市场趋近饱和,越来越多的行业出现同质性竞争，并最终陷入价格战的 死循环,企业杀出重围的新方法,就是定制化的产品战略或向细分差异 化领域下沉。这与传统的产品设计理论相悖。因为客制化，意味着产品 研发成本的上升，同时会令企业丧失一部分敏捷的市场适应能力。因此 既能依靠定制化产品和服务从同行中脱颖而出又能有效控制成本和 保证响应能力,成为了很多企业希望达成的目标。