产品开发规划方案范文

时间:2023-05-04 13:09:48

导语:如何才能写好一篇产品开发规划方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

产品开发规划方案

篇1

本文根据某服装公司产品企划总监的实战经验,总结了一种较为成熟的产品设计规划管理流程,希望能给企业者或者设计总监们一点启示和帮助。

服装产品企划的职务规划

设计规划工作首先要明确个人的不同的职务要求,这样才能组成一个团队共同完整的完成整体的设计任务。对于企业,设计部门的最简单的职务结构规划,如图1所示。

服装产品规划的流程及注意要点

设计部进行服装产品企划的时候,需要遵循一定流程管理,才能及时有效地完成设计开发任务。流程的周期一般为4-6个月,这样的时间一般适合一些知名成熟的品牌,一些小型企业往往会合并或者忽略其中的很多环节。

产品规划流程的阶段性管理

作为产品开发的管理者――产品开发总监,不但要具备很高的审美涵养,更重要的是要具备以下几点:

1.工作计划性一定要强。比较有效的可以用表格来实施管理。

2.执行力要彻底,有效果。管理表格一定要合理,专业,更要有责权利的体现分配。

3.工作协调要灵活。不仅部门内部的各个环节协调要灵活、协作的外部门之间的协调更要灵活有效。

4.工作安排要灵活有条理。分工要明确,有条理,根据客观事实按照主次决定工作的适度调整,以保证整体设计任务的完整性。

在此,简单概括的将设计研发生产方面的四个基础管理表格给大家解读一下。

一.在产品开发的初期,要有整体的统一时间规划来要求设计师们在每个阶段的大任务。

产品开发整体时间表,见参考表格(1)

制定者:产品开发总监;

监督执行:企业者

内容:整年的工作时间规划(是整个规划的基础,实际执行会有一定出入,但一定要把握好,尽量按照时间安排完成)

作用:为整年产品企划管理定基础

时间:每年的春夏季产品开发前(一般会在年中)

主要执行:设计部、生产部、技术部、库房物流

二.根据总监规定的时间规划,设计主管(主设计师)要细分设计内部工作,要有具体管理表格来规范时间掌控和效率把握。见参考表格(2)

制定者:设计主管(主设计师)

监督执行:产品开发总监

内容:整季产品的设计规划,包括:时间、工作具体内容、人员安排、工作要求和工作完成反馈信息及问题解决方案(以月为单位进行工作计划安排;随着工作的推进,要及时的调整更新内容)

作用:细化工作分工,有效合理的进行工作安排,实行制度管理

时间:年间整体时间规划下发后一周确定完成

执行:设计师,设计助理

衔接部门:技术部、生产部辅料管理部门、财务部

衔接协调:产品开发总监、设计主管

三.设计部任务确定后,产品开发总监要根据设计部的时间规划,制定出技术部的样衣开发工作安排管理。见参考表格(3)

制定者:产品开发总监+设计主管+技术主管

监督执行:产品开发总监

内容:样品制作时间规划,包括:设计图稿、原辅料的配备、样衣制作的工时及人员安排、完成进度记录、反馈及解决方案

作用:及时有效的规划技术部门的工作时间安排,明确各自的任务及要求

时间:产品设计方案确定后

执行:技术部

衔接部门:设计部、生产辅料管理部门、财务部

衔接协调:产品开发总监

表格反馈:产品开发总监、设计部

四.在展示会完成后,根据搭配分配,确定产品上市周期后,要完善一个生产周期的规划管理。见参考表格(4)

制定者:产品开发总监+品牌形象推广主管+技术主管+生产主管

监督执行:产品开发总监、品牌形象推广主管

内容:样衣修改时间规划、原辅料确定及订购入库时间规划、生产安排规划及生产信息反馈和解决方案(所有这些的依据是产品上市要求)

作用:及时有效地跟相关各个部门沟通进度信息,以便能够及时调整工作顺序和进度

时间:展示会完成后要相对完善,根据工作进展,及时更新和调整具体内容

执行部门:技术部、生产部

跟踪部门:设计部,品牌形象推广部

衔接部门:设计部、销售部、技术部、库房、物流部、财务部

衔接协调:企业者、产品开发总监

表格反馈:产品开发总监、设计部、品牌形象推广部、销售部、库房、物流部、财务部

此表格应注意:

1.应根据整体时间规划,按照月具体的安排每 个月每个人的工作内容和时间安排,及时有 效地与总监沟通进度

2.在执行过程中,设计主管应及时督促和检查 完成进度

3.在每一月的月底都要统一公布本月的工作总 结和下一个月的工作安排

4.时间要确定,责任要明确

此表格需注意:

1.每周要进行工作总结,安排下周的工作

2.原料、辅料的到期时间,技术部要及时反馈信息,以便工作顺利开展

3.交接人必须明确,责任要明确

此表格需注意:

1.每周要进行工作总结,安排下周的工作

2.原料、辅料的到期时间,生产部要及时反馈信息,以便工作顺利进展

3.负责人必须明确,责任要明确

篇2

关键词:集成产品开发(IPD);决策检查点(DCP);开发流程;跨职能团队

中图分类号:F206 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)33-0207-02

收稿日期:2013-08-19

作者简介:胡爱明(1965-),女,山东烟台人,高级工程师,从事雷达信号处理与项目管理研究;胡彬妍(1992-),女,天津人,本科生,从事财务管理研究。

前言

集成产品开发(IPD)是一套产品开发的模式、理念与方法,实施IPD的效果不管在财务指标还是质量指标上都得到了验证。最显著的改进在于产品研发周期显著缩短、产品成本降低、研发费用占总收入的比率降低、人均产出率大幅提高、产品质量普遍提高、花费在中途废止项目上的费用明显减少。集成产品开发,是一种基于客户市场需求的、科学的、先进的产品开发管理方式,在相互关联的立项、技术开发和产品开发流程平台基础上,由多个跨部门团队共同参与的集成化产品开发管理模式。IPD是组织、流程、工具和方法,从研发投入和产出的角度来优化开发流程,强调业务与能力、资源的匹配。IPD的基础是项目管理,规范的研发流程保证项目团队人员少犯错误或不犯错误,有效提高项目成功率。

一、集成产品开发(IPD)理念

集成产品开发,是一种基于客户市场需求的、科学的、先进的产品开发管理方式,是一种在相应工具和管理制度的支持下,在相互关联的立项、技术开发和产品开发流程平台上,由多个跨部门团队共同参与的集成化产品开发管理模式。这种模式贯穿于产品立项、论证、方案、工程实施、试验验证、试生产和批生产等阶段,直至生命周期结束。

(一)IPD的七个要素

IPD基于组织、流程和工具三个层面的变革进行业务转型。即跨职能团队、决策检查点(DCP)、产品开发流程、市场规划流程、技术开发流程、工具和使能器、项目管理体制和IPD成熟度评估是IPD的七个基本要素。

(二)IPD模式下的组织

项目管理是使跨部门团队集合起来更好行动的关键,将客户的需求转换为对产品的需求,并制订详细计划,使该计划具体细化到每个相关部门的工作。一个产品从概念形成到上市期间会涉及到一系列紧密相联的活动,所有的活动加起来就是整个的产品开发。因此建立合适的运作模式与组织,是项目成功的基础。

1.决策团队。投资决策委员会(IRB),对各个业务领域的投资和战略进行决策;业务管理办公室(BMO),组织各领域战略与规划团队形成企业年度业务计划和规划,分配业务目标,按照规则评定各项目优先级,经济指标的最终分配权和考核权;项目管理办公室(PMO),职责是监控项目,当项目资源发生冲突时,协调关键公共资源,对项目组遵循流程的考核权,关键公共资源的仲裁权,推进优化IPD和项目管理制度;集成产品组合管理团队(IPMT)是跨职能的管理团队,负责本领域的业务,对领域的业务计划和产品开发进行决策,同时负责相应的客户关系管理。

2.跨职能的执行团队(SPT)。战略规划团队(SPT)是一个跨职能的执行团队,主要是基于组织的中长期发展战略,通过对市场、行业、技术趋势等理解和分析,制定领域(事业部)的三至五年业务规划和下年度业务计划,并适时提出规划中的项目立项建议,推荐项目经理人选,定期收集和跟踪正在运作的项目信息,为业务计划调整积累数据。

产品开发团队(PDT)是跨职能执行团队,产品立项后,负责按照约定的QCD指标完成技术的开发,在项目经理领导下,各成员代表职能部门在项目组工作,并代表项目组寻求各自职能部门的支持,为共同的项目目标努力工作。

二、IPD主流程

1.产品/技术开发流程。产品开发流程是PDT执行产品开发活动的执行流程,规定了项目立项、产品开发直至生命周期结束整个过程的所有活动。技术开发的主要对象为模块。模块开发的主要目标是为了开发系统所需要的某个特定模块,可依据系统的需求进行开发,也依据专业的特点和发展方向进行开发。产品开发和技术开发存在着必然的联系,IPD的核心思想之一就是技术开发和产品开发的集成管理,对产品开发所使用的技术投入人力、财力和物力进行提前开发。这是IPD实现产品开发周期缩短和成本压缩的重要手段之一。

2.技术开发立项流程。新产品研发与产品管理在企业的经营中起着越来越重要的作用。随着市场竞争的日趋残酷,产品的生命周期正在显著缩短,使得现在比过去任何时候都更加强调市场调研、产品开发和市场营销之间的相互作用,并由此也使企业之间的竞争开始转向产品管理的竞争。战略决定方向,模式决定绩效,强调产品规划和产品管理;流程决定方法,关注产品需求分析、产品策划、技术开发和营销组合管理;能力决定成败,项目管理是成功的保证。技术开发流程是PDT执行技术开发活动的执行流程,规定了项目立项、技术开发直至项目结束整个过程的所有活动。(1)立项目的。ITMT根据业务计划、合同或意向书确定需要启动的项目,最终获得ITMT对项目立项建议书的批准开始一个新的项目。(2)立项依据。按任务的来源,将项目分为自筹资金类项目和用户有经费支持的任务两大类。(3)立项流程。项目立项会在项目启动前进行,是所内高层管理团队ITMT对战略规划团队SPT的建议书做出决策的会议,其决定了项目是否启动,ITMT按照市场、财务、产品功能、项目计划等维度进行QCD指标评估,判断产品在目标市场上的竞争力,估算业务的盈利。在该会上,ITMT主任必须做出“通过/取消”。

3.决策检查点(DCP)。DCP会议是产品开发流程中的重要活动,主要目的是业务决策。IPMT审议PDT提供的DCP资料包,对项目的QCD目标、开发计划、风险计划及市场和竞争对手情况进行检查和评价,并根据投资规则,做出项目继续或暂停的决策。

论证DCP内容:项目从立项到现在,市场是否发生变化;产品竞争力;产品的利润及研制成本;开发计划可行性;里程碑节点、资源、财务等计划的合理性;是否进行风险识别与管理;设计评审(DR)意见的处理情况;工程管理评审结果。

DR的目的是项目组通过邀请项目内外的专家对各阶段、各层次方案和图纸进行技术审查,尽可能消除方案和具体设计中的不合理及错误,减少加工中的反复和调试中更改,压缩开发周期,降低开发费用。

三、IPD成熟度评估

IPD成熟度评估是一种评估业务转型的进度和渗透程度的方法,是衡量对IPD流程遵循情况的重要指标。成熟度分为试点级、推广级、功能级、集成级和世界级五个等级。从业务分级、异步开发、结构化流程、团队管理、产品开发、IPD衡量指标、CBB、项目管理和UCD九个维度评估IPD的成熟度。

1.IPD运作模式的基本原理。业务分级、异步开发、结构化流程和团队管理属于IPD运作模式的基本原理,集成产品开发流程被明确地划分为概念、计划、开发、验证和生命周期六个阶段,并且在流程中有清晰的决策评审点,这些评审点不是技术评审,而是业务评审,更关注产品的市场定位及盈利情况。

2.IPD运作模式的框架。产品开发、IPD衡量指标属于IPD运作模式的框架,投资分析和评审的依据是事先制订的衡量指标,包括对产品开发过程、不同层次人员或组织的工作绩效进行衡量的一系列指标。

3.IPD流程使能工具。通用模块(CBB)、项目管理、以用户为中心设计(UCD)属于IPD流程使能工具。CBB是IPD运行的重要基础之一,是提高产品质量、压缩开发和采购成本、缩短产品开发周期的重要保障,也是IPD成熟度的重要标志之一。CBB共用基础模块指那些可以在不同产品、系统之间共用的零部件模块、技术及其他相关的设计成果。建立共用基础模块数据库,实现技术、模块、子系统、零部件在不同产品之间的重用和共享,可以缩短产品开发周期、降低产品成本。UCD是一个专门的团队,是一个公共平台,是开发团队与客户之间的桥梁,负责将客户的要求落实在产品的设计中,并协助开发团队做好技术支持。IPD成熟度评估小组根据统一的IPD成熟度评价标准,通过9个域、46个组、99个问题的考评,对IPD成熟度进行量化,了解IPD变革的进展和存在问题,提出改进建议,促进IPD成熟度水平的提高。

结束语

集成产品开发(IPD)是一种以用户为核心的开发流程,因为产品最终是要卖给客户的,所以评价竞争力的出发点是从客户的角度,对武器装备项目在研制和生产过程中所应完成的工作自上而下逐级分解形成的一个层次体系。

集成产品开发管理体系包括市场分析、客户需求分析和投资组合分析。集成产品开发中的流程管理主要关注于跨部门的团队、结构化的流程和项目管理。在结构化流程的每一个阶段及决策点,由不同部门人员组成的跨部门团队协同工作,完成产品开发战略的决策和产品的设计开发,并通过项目管理来保证项目顺利地得到开发。

参考文献:

[1] [美]迈克尔·E.麦格拉思.培思的力量[M].徐智群,等,译.上海:上海科学技术出版社,2004:5.

[2] 朱战备,韩孝君,刘军.产品生命周期管理 PLM的理论与实务[M].北京:电子工业出版社,2004:8.

篇3

摘要:根据目前国内外设计学者进行机械产品设计时的主要思维特点,将产品方案的设计方法概括为系统化、结构模块化、基于产品特征知识和智能四种类型。指出四种方法的特点及其相互间的有机联系,提出产品方案设计计算机实现的努力方向。

科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加快。然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此,作者在阅读了大量文献的基础上,概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法,并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。

根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征,可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。

一、系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。

系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出,他们以系统理论为基础,制订了设计的一般模式,倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上,制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。

制定的机械产品方案设计进程模式,基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外,我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想,其中具有代表性的是:

(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础,从产品开发的宏观过程出发,利用质量功能布置方法,系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

(2)将产品看作有机体层次上的生命系统,并借助于生命系统理论,把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求,形成产品功能系统结构。

(3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题:一是把要设计的产品作为一个系统处理,最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系;二是将产品设计过程看成一个系统,根据设计目标,正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。

由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同,进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。

1.1设计元素法

用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”,认为一个产品的五个设计元素值确定之后,产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。

1.2图形建模法

研制的“设计分析和引导系统”KALEIT,用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息,实现了系统结构、功能关系的图形化建模,以及功能层之间的联接。将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面,利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点,将设计方法解与信息技术进行集成,实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。

将语义设计网作为设计工具,在其开发的活性语义设计网ASK中,采用结点和线条组成的网络描述设计,结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等),线条用以调整和定义结点间不同的语义关系,由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型,使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达,实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。

1.3“构思”—“设计”法

将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。

将方案的“构思”具体描述为:根据合适的功能结构,寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现,并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”,“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图,先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”,再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置,得到结构示意图。Roper,H.利用图论理论,借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念,以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图,把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述,形成了有效地应用现有知识的方法,并将其应用于“构思”和“设计”阶段。

从设计方法学的观点出发,将明确了设计任务后的设计工作分为三步:1)获取功能和功能结构(简称为“功能”);2)寻找效应(简称为“效应”);3)寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程:策略1:分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此,可以在各个工作步骤中分别创建变型方案,由此产生广泛的原理解谱。策略2:“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联,单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时,辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验,产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3:“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域,如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件,以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4:针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发,通过零件间不同的排序和连接,获得预期功能。

1.4矩阵设计法

在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系,得到满足要求的功能设计解集,形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵,以描述满足要求所需功能之间的复杂关系,表示出要求与功能间一一对应的关系。

Kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础,把机械系统的设计空间分解为功能子空间,每个子空间只表示方案设计的一个模块,在抽象阶段的高层,每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示;在抽象阶段的低层,每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。

1.5键合图法

将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型,并借用键合图表达元件的功能解,希望将基于功能的模型与键合图结合,实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换,寻求由键合图产生多个设计方案的方法。

二、结构模块化设计方法

从规划产品的角度提出:定义设计任务时以功能化的产品结构为基础,引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务,即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解,这样,能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾,早期预测生产能力、费用,以及开发设计过程中计划的可调整性,由此提高设计效率和设计的可靠性,同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层,(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录,对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。

认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解,而具有新型解的专用功能只是少数,因此,在专用机械设计中采用功能化的产品结构,对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。

提倡在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化,具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CAD技术,将变形设计与组合设计相结合,根据分级模块化原理,将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级,并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块,再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。

以设计为目录作为选择变异机械结构的工具,提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排,形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息,非常有利于设计工程师选择解元素。

根据机械零部件的联接特征,将其归纳成四种类型:1)元件间直接定位,并具有自调整性的部件;2)结构上具有共性的组合件;3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接;4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则,由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。

在进行机械系统的方案设计中,用“功能建立”模块对功能进行分解,并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。

三、基于产品特征知识的设计方法

基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。

机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征,以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策,完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计,必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此,国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作,采用的方法可归纳为下述几种。

3.1编码法

根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类,并利用代码描述功能元和机构类别,由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上,将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合,建立了该“专家系统”的推理机制,并用于四工位专用机床的方案设计中。

利用生物进化理论,通过自然选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理,在机构方案设计中,运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图,再通过编码技术,把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串,并根据设计要求编制适应值,运用生物进化理论控制繁殖机制,通过选择、交叉、突然变异等手段,淘汰适应值低的不适应个体,以极快的进化过程得到适应性最优的个体,即最符合设计要求的机构方案。

3.2知识的混合型表达法

针对复杂机械系统的方案设计,采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合,这一点已得到我国许多设计学者的共识。

在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DMDSS中,将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起,以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程),按面向对象的编程原则,用框架的槽表示对象的属性,用规则表示对象的动态特征,用过程表示知识的处理,组成一种混合型的知识表达型式,并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDIS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDES”。

3.3利用基于知识的开发工具

在联轴器的CAD系统中,利用基于知识的开发工具NEXPERT-OBJECT,借助于面向对象的方法,创建了面向对象的设计方法数据库,为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用NEXPERT描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容,由此寻求出基于知识的解,并开发出直线导轨设计专家系统。

3.4设计目录法

构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录,并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。

3.5基于实例的方法

在研制设计型专家系统的知识库中,采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案,用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”,通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。

四、智能化设计方法

智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学理论,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。

在利用数学系统理论的同时,考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDI2221,研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件MUSE。

在进行自动取款机设计时,把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段,并且充分利用了现有的CAD尖端技术——虚拟现实技术。1)产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性,如色彩、形状、表面质量、人机工程等等,并将最初的设想用CAD立体模型表示出,建立能够体现整个产品外形的简单模型,该模型可以在虚拟环境中建立,借助于数据帽和三维鼠标,用户还可在一定程度上参与到这一环境中,并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据,也是几何图形显示设计变量的依据,同时还是开发过程中各类分析的基础。2)开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理,在立体模型上配置和集成解元素,解元素根据设计目标的不同有不同的含义:可以是基本元素,如螺栓、轴或轮毂联接等;也可以是复合元素,如机、电、电子部件、控制技术或软件组成的传动系统;还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后,即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析,产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结果的重要手段。3)生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中,主要论述了装配过程中CAD技术的应用,提出用计算机图像显示解元素在相应位置的装配过程,即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系,由此发现难点和问题,并找出解决问题的方法,并认为将CAD技术综合应用于产品开发的三个阶段,可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此,可以较早地发现各个阶段中存在的问题,使产品在开发进程中不断地细化和完善。

我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术,重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统,并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术,在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察,如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。

将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善,应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中,例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。

利用智能型CAD系统SIGRAPH-DESIGN作为开发平台,将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计,并以变量设计技术为基础,建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从文献介绍的研究工作看,其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上,借助于软件SIGRAPH-DESIGN提供的变量设计功能,使原理图随着机构的结构参数变化而变化,并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。

五、各类设计方法评述及发展趋势

综上所述,系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。

结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品,由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定,结构模块的划分比较容易,因此,采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系,一个实体通常可以实现若干种功能,一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此,若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计,结构模块的划分和选用都比较困难,而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。

机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行,也难以用数学模型进行完整的描述,而需根据产品特征进行形式化的描述,借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此,欲实现计算机辅助产品的方案设计,必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题,由此形成基于产品特征知识的设计方法。

目前,智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计,直观性较好,开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中,但系统性较差,且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定,要求软件具有较高的智能化程度,或者有丰富经验的设计者参与。

值得一提的是:上述各种方法并不是完全孤立的,各类方法之间都存在一定程度上的联系,如结构模块化设计方法中,划分结构模块时就蕴含有系统化思想,建立产品特征及设计方法知识库和推理机时,通常也需运用系统化和结构模块化方法,此外,基于产品特征知识的设计同时又是方案智能化设计的基础之一。在机械产品方案设计中,视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块,并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中,即将结构模块化方法融于系统化设计方法中,不仅可以保证设计的规范化,而且可以简化设计过程,提高设计效率和质量,降低设计成本。

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关键词:工业设计;机械设计;产品开发;方案;专业

一、引言

机械设计作为机械工程的重要组成部分,在我国高等教育中占据着重要的地位,相对于其他学科发展历史较长,形成了比较完备的课程培养体系。然而,技术完善并不意味着必然获得商业上的成功;与新产品开发设计密切相关的工业设计,在一定程度上反映了一个国家的工业技术水平[1];我国的工业设计发展历史较短,很多人对其本质及重要性认识不足,甚至存在很大的误区。《普通高等学校本科专业目录(2012年)》将“工业设计”(专业代码:080205)专业设置在工学之下的机械类,对应于原工学学位的部分;而对应于原文学学位的部分则设置在艺术学之下的设计学类,名称为“产品设计”(专业代码:130504)[2]。新专业目录要求工业设计专业学生具备相当的自然科学知识,尤其是机械学科的知识,以便为机电产品的创新设计提出切实可行的创新性方案。国内工业设计专业大多是在艺术类院系开设并发展起来的,时至今日也有很多高校仍然开设于艺术院系,因此在很多人的观念中,工业设计就是外观设计,是纯艺术的专业,与机械关系不大。笔者认为这种观点是错误的,至少也是不全面的。外观设计绝不是工业设计的全部,把外观设计等同于工业设计是不正确的。针对这一状况,本文从机械设计与工业设计的角度分别阐述了新产品设计开发的一般程序,说明工业设计与机械设计的关系以及工业设计在机械产品开发过程中的作用和地位。

二、新产品开发设计的一般流程

1.机械设计的一般流程。从机械工程的角度来讲,机械设计没有固定的设计流程,需要视实际情况而定。机械设计的一般流程简述如下[3]:(1)产品规划:确定设计对象,展开相关的调研和预测,论证新产品开发的必要性以及可行性;明确设计目标完成设计任务书。(2)总体方案设计:根据设计任务书,进行功能目标分解寻求功能原理解法;拟定总体方案,进行执行系统、传动系统等设计形成多种可行性方案。对各可行方案进行运动规律、机构型式、造型以及色彩等方面的设计。对各可行方案进行评价,选择最优方案。(3)结构设计:拟定传动系统、执行系统的具体方案。设计零部件的结构,确定零部件之间的相对位置及联接方式;确定零件的材料、尺寸公差等技术要求。绘制总装图、部装图及零件图,编制设计说明书。(4)施工工艺设计:进行加工与装配工艺的设计。制定零件的加工工艺流程以及检验标准,必要时还需进行专用工具、夹具以及模具的设计。制定装配、调试、性能测试的技术文件。确定产品包装、运输、安装等方面的要求以及使用说明书。(5)改进设计:进行样机试制并进行试验测试,做出评定,提出改进意见。通过小批量生产试销,获取用户的使用意见,进行改进设计。2.工业设计视角下产品设计的一般流程。工业设计视角下的产品设计程序目前没有统一的定义,大多数学者的观点是产品设计程序可以由如下四个阶段组成:(1)确认需求:发现需要解决的问题,查阅相关资料;分析市场需求以及商机,制订可行性计划,并对融资问题进行研究制订合理计划等方面的准备工作。(2)研究分析:深入进行资料的收集与分析;开展市场调查、竞争产品分析、产业发展分析、预期消费群体等研究工作,进行产品造型意象定位以及形态分析,并考虑人因、产品结构、材料和功能等因素,研究与本产品相关的专利与法律文件,制订详细的发展计划或设计规范。(3)整合发展:此阶段由如下三部分构成:①构想概念发展:充分运用创意法则或相关工具,提出多种可行的解决方案。②造型整合发展:根据前期制定的设计要求进行产品造型设计,并进行视觉性筛查制订出最佳修正方案;通过制作立体模型、运用评估以及细部修正等手段,最终确定产品的外形并且绘制外观尺寸图。③工程规划发展:进行细部设计,获取精确的工程图面数据进而制作准确的功能模型。为保证数据的可靠性,需完成整体结构、材料以及使用性进行研究或者试验。如果各项指标数据达到设计要求则可形成最终的工程技术资料,开展小批量试生产。(4)设计评估:这一阶段的内容一般在造型整合发展过程阶段同时进行。当构念、图面以及模型评估时需依据先前制定的设计规范,运用恰当的评估工具或方法,筛选出可行方案;进行小批量试产试销阶段,需要通过使用情况调查或者市场接受度调查为大量生产以及营销提供必要的准备工作。

三、工业设计与机械设计的关系

通过机械设计与工业设计视角下产品设计的一般流程的比较可以看出,二者在总体上是类似的,均始于需求终于产品,但是二者之间也绝不是可以相互替代的,在内容上也是各有侧重。机械设计侧重于应用自然科学知识来对机械的工作原理、结构形式、力和能量的传递与转化方式、各个零件的材料和形状尺寸等各个方面进行创新性的构思、分析计算并形成详细规范的技术文件。工业设计狭义上是产品设计,是为了满足某一特定要求,创造性构思出一个切实可行的解决方案,并且明确其采用的技术手段,涵盖了一切使用现代化的技术手段进行设计、生产和服务的全过程。机械设计的产品规划概念设计阶段涵盖了工业设计视角下产品设计的确认需求阶段、研究分析阶段、整合发展阶段中的构想概念发展阶段。二者完成的内容是一致的,但是产品设计更细致、更具体,论证更充分也更专业。机械设计的总体方案设计阶段与结构技术设计阶段对应于产品设计的造型整合发展阶段与工程规划发展阶段,这一部分是传统的机械工程师的工作领域,对相关人员的专业要求,需要扎实宽广的专业知识和丰富的实践经验,是工业设计专业人员难以胜任的工作阶段。机械设计的改进设计阶段部分等同于产品设计的设计评估阶段,二者相互融合效果更佳。在产品设计开发的整个流程中,涉及到机械工程、电工电子学、美学、心理学等多学科的知识。传统的机械专业无法涵盖以上的全部内容,尤其是美学、心理学。而无论是工业设计专业还是产品设计专业在自然科学知识方面则相对薄弱,如机械工程、电工学;虽然开设了相关课程但是在深度和广度上,无法满足独立进行产品开发设计的全部需要。如果两者能够互相结合、取长补短则可以很好的完成产品设计开发的任务。工业设计专业人员可以避免自然科学知识深度不够的问题,机械专业人员则可以解决艺术美学方面的不足。更重要的是,竞争已经由价格的竞争、质量的竞争进入到了设计的竞争,通过工业设计可以在现有的技术条件下实现产品的系列化与多样化,满足不同客户、不同消费群体的个性化需求。毕竟在追求个性化的今天,单纯的依靠机械设计很难提高产品的市场竞争力。

四、结论

通过分析可以看出,工业设计与机械设计是具有密切联系的,二者如果能够取长补短、优势互补可以极大的提高创新活力,推动企业的发展和社会的进步。教育部2012年的专业目录中界定了工业设计的工科性质,在培养方案设置上需要考虑开设机械原理、机械设计等机械专业的主干课程,尽管在深度和难度上还需要降低要求。另一方面,传统的机械类专业,应适当开设一些工业设计方面的课程,至少是一些选修课程,同时不应排斥工业设计。这两方面应该相互结合、相互促进、共同发展。

参考文献:

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[2]蒋晓,张振东.工业设计与产品设计的比较[J].CAD/CAM与制造业信息化,2014,(10):26-29.

[3]朱龙英.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2012.

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项目型制造也称按订单设计(ETO),是制造业内复杂而独特的一种生产类型。由于每件(批)产品均需要根据具体客户合同的指定要求进行大量的定制设计与制造工作,并在规定的期限内交付产品,对应的整体业务过程因此具有一次性、独特性、目标确定性等典型属性特征。项目型制造常见于装备制造业、国防军工制造业内,例如大型电力设备的制造、船舶制造。

ETO企业业务管理需求

项目型制造业务流程一般以销售业务为起始,以售后服务业务为结束,中间贯穿以项目计划驱动的产品开发、配套采购、产品生产、产品交付等业务过程。在各业务流程阶段,项目型制造企业业务管理需求重点各不相同。

在产品销售阶段,企业的销售人员需要能够参考相近历史产品的成本情况,向客户提供合理的报价,并根据本企业生产运营情况向客户承诺合理的交付期。企业的研发、生产等业务人员也需要参与到本过程中,对项目合同的技术可行性、交付进度安排等方面进行全面系统的评审。

在产品开发阶段,产品设计、工艺人员需要系统的知识重用手段,以根据历史产品或基型产品(由产品预研工作得出,不纳入基于客户合同的工作分解计划范围)情况,快速高效地进行产品开发或变型。

在配套采购阶段,采购人员一方面需要基于历史经验,对采购提前期较长的物资进行预测性采购(不纳入基于客户合同的工作分解计划范围);另一方面要与产品开发工作紧密结合,尽早弥补采购预测遗漏情况。

在产品生产阶段,由于各件(批)产品之间存在较大差别,项目型制造企业需要具有较好的柔性生产能力。

在产品交付阶段,项目型制造企业往往需要派出专门人员去对所交付的产品进行现场安装、调试、培训。在产品交付后,需要对项目成本进行核算,考核项目绩效。

在售后维护阶段,项目型制造企业需要为互不相同的各件(批)售出产品有针对性地提品配件与个性化服务。这不仅能够为企业带来新增收入,还能够提高客户满意度与忠诚度,为后续产品销售打下良好基础。

ETO企业管理信息化需求

基于上述业务管理需求分析可以看出,项目型制造企业的管理信息化需求涉及到项目管理、产品数据/产品生命周期(PDM/PLM)管理、企业资源规划(ERP)、客户关系管理(CRM)等多种应用的结合。

工作分解计划是项目型制造企业编制计划、调配资源、核算成本等业务的核心基础,其信息化系统实现需要引入项目管理应用。

企业要记录并比较历史产品的配置情况,管理新产品设计、变更工作相关数据与流程,定义零部件在各件(批)产品的使用有效性,信息化系统需要引入PDM/PLM应用;要掌握企业生产运营与财务数据的历史与现状,规划与管理企业的物流、资金流情况,信息化系统需要引入ERP应用;要更好地管理已有和潜在客户情况,提供更为全面周到的客户服务,信息化系统需要引入CRM应用。此外,由于企业人员在销售与服务阶段将有异地登录使用系统的需求,CRM、ERP等应用还必须提供Web访问的手段。

ETO企业信息化解决方案

近年来,由于国家出台扶持政策,基础设施建设市场持续升温,相关制造行业整体效益显著提升。这些行业内的许多项目型制造企业也能够拨出专门资金,开展深入的信息化建设工作。一些知名IT厂商也对项目型制造企业市场给予了高度重视,推介其解决方案。其中有:

以mySAP、Oracle 11i为代表的大型解决方案。此类解决方案的功能实现较为完备,可以提供从ERP、CRM到供应链管理(SCM)的完整应用。对于PDM/PLM,此类解决方案内也提供相应功能实现。但从国内应用情况看,出于专业性以及与计算机辅助设计(CAD)系统有效集成的考虑,企业用户一般选择专门的PDM/PLM软件系统来实现相应功能需求。

在项目型制造企业的特殊需求方面,此类解决方案内提供有针对性的功能实现。以mySAP为例,其解决方案内提供有项目管理子系统(PS),不仅可以通过WBS计划来定义项目结构、工作任务,编制时间和成本计划,分配预算,而且能够通过活动(activity)构成的网络(network)管理项目执行过程,并可以将物料清单(BOM)分配到活动,将网络分配到WBS元素(element)或销售定单。

还有以微软Dynamics Axapta、新中大A3+W3、北京机械工业自动化研究所RS10为代表的中型解决方案。在此类解决方案内,提供ERP、CRM等应用实现,并有专门的项目管理功能模块,能够编制WBS计划,对项目合同、项目过程、项目成本也能有所管理。但是,与大型解决方案相比,中型解决方案的完整性、完备性、系统性仍有较大差距。

最后一类是项目财务核算应用+项目管理软件式的解决方案。一部分管理软件厂商,特别是以财务管理为专长的软件厂商,能够在产品内提供项目财务核算功能模块。通过与项目管理软件的结合使用,也能够为需求量级较轻的项目型制造企业提供一种可选择的解决方案。

ETO企业信息化难点

目前从整体来看,与其他生产类型的制造企业相比,国内项目型制造企业的管理信息化建设水平仍然较为落后。其原因包括:

许多企业仍然为职能型组织架构,未能建立起项目型或矩阵型组织架构,没有真正意义上的项目经理职位。在企业没有较完备项目管理体制的情况下,很难有显著的管理信息化应用成效。

许多企业的工艺与生产能力配备无法适应柔性制造需求。部分历史较为悠久的企业,还受到历史延袭的“大而全”机制制约,应对市场需求的方式只能是基于预测的物料大量储备。因此,管理信息化应用很难对企业经营状况起到实质性的改进推动作用。

部分大型项目型制造企业,其产品具有生产周期长、资金占用大、产品利润率低的特点。企业难以拨出长期、大量的资金用以支持信息化建设,引进并实施与企业规模和需求量级相适应的管理信息化解决方案。

多数中小型管理信息化解决方案主要面对其他生产类型制造企业的应用需求,难以适应项目型制造企业以项目管理为主线的应用需求。例如,多数中小型ERP系统只能提供以主生产计划(MPS)、物料需求计划(MRP)为主线的计划应用,与项目型制造企业以WBS计划为核心的计划应用有所差异。

最后,项目型制造企业还具有较多复杂的个性化应用需求,需要IT厂商长期大量地投入实施力量,这与IT厂商试图缩短实施周期、控制实施资源投入的实施策略是相违备的。

显然,ETO企业作为制造业企业的一个特殊群体,复杂而独特的生产类型导致企业的管理信息化需求独具特点,在建设过程中也困难重重。

链接:对ETO企业信息化建设的建议

为有效利用IT投资,更好地开展信息化建设工作,建议项目型制造企业在进行管理信息化建设时采取以下做法:

在信息化建设初期,由本企业人员或第三方咨询机构进行整体信息化整体规划,以更全面地把握自身需求,选择易见成效的试点业务领域。

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一是理论认识不清。不少人认为,低碳发展是方向,但在实践中认为中国还在工业化中后期阶段,特别是片面认为后化工时代工业能耗不容易降低,难以避免西方国家先排放再治理的路径。因此在落实低碳发展方面缺乏理论自觉导致缺乏行动自觉。不少人认为,低碳发展是国家宏观策略方面的思考,在微观层面不需要太细的考核。因此在认识上的误区导致思想的摇摆。

二是实践操作不易。尽管这些年来,低碳发展的技术层出不穷。但是由于应用时间短、实践缺乏检验,技术不成熟、成效不稳定为社会诟病。低碳技术的发展一方面必须经过实践检验,另一方面需要不断进行勇敢先行的试验磨合。

三是整体效果不佳。目前我国低碳能源的利用,大多是以企业的技术或产品形式推动个案普及,靠企业的自觉自愿行为,效率低下,成果不显著,缺乏产业联动、整体推动,难以把产业做大做强,也难以实现国家对低碳产业、低碳能源等低碳事业寄予的殷切期望。迫切需要国家从宏观层面更加清晰的全方位设计,产业层面更加细致的政策导向、行业层面技术及产品的标准设计,从而把低碳能源产业带往一个更高的高度。

四是区域经验不足。在国内发展的转型过程中,城市升级、产业升级,需要创新思路。在近年被寄予国家战略高度的新区发展,却没能摆脱发达国家的旧发展轨迹,难以避免“新脚穿旧鞋”的老路。一方面,没有从整体上把握区域低碳能源的整体利用及规划,没能够走出自己的新路;另一方面社会没有及时提供一个区域低碳能源利用整合方案的解决方案提供方。

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关键词: 协同开发、供应商早期参与、供应链管理

随着“中国制造”概念在全球范围内日渐深入人心,中国生产以其低成本、柔性强的优势在过去的十多年里赢得了无数的出口订单,为国内的贸易顺差打下了坚实的基础。然而,伴着人民币升值、原材料价格飞涨、客户苛刻的品质与服务要求,近两年来,我国制造企业营运利润缩水状况非常严重,如果我们仍然沿习过去单一化、低成本的老路,原有的优势必然会被侵蚀殆尽。因此,从供应链管理理念出发,企业主动与对产品总成本有重要影响的供应商合作,利用供应商的技术长处、经验积累,双方协作设计产品,从成本节约的源头开始入手,将对企业最终产品成本的持续降低及质量改善产生非常积极的影响。

统计资料表明,70%~80%的产品成本决定于设计的早期阶段,而将优秀的协作供应商纳入这一阶段进行共同设计将有助于改善成本和质量,加快产品开发的速度,供应商参与新产品开发已经被证实能够降低开发周期、消除供应商和客户企业的制造问题以及提高产品质量。(Hartley et al., 1997)。下面以无锡捷利电气公司为例,探讨该企业是如何通过协同供应商产品开发,而显著高效地降低企业总体成本的。

无锡捷利电气公司是是一家集科研、技术开发和生产为一体的高新技术企业,主要致力于工业电机、汽车电子、继电器及控制设备的生产与开发。产品销及全国32个省、市、自治区并远销欧洲、非洲、中东、东南亚国家及地区。年营业额约26亿元人民币。随着企业的经营规模不断壮大,捷利公司在研发、设备、品质投入的资金量也在快速增长,但在与世界级同行进行了标杆比较后,发现其单位产值研发及综合质量成本平均高出约35%!为此公司设立了“战略总成本优化”项目,该项目侧重点之一就是如何通过协同供应商参与研发过程来降低成本和质量缺陷率,其目标是将总成本降低20%。

一、供应商协同产品开发的基本涵义及主要活动

核心制造企业和原材料或部件供应商在新产品概念形成时便开始的合作被称为供应商早期参与(ESI)。(LaBahn & Krapfel, 2000)今天许多制造企业正努力将供应商纳入到产品开发的过程中来。(Laseter & Ramdas,2002)。以借助供应商的“外脑”和力量参与企业新产品的子系统或零部件的开发和设计成为双方谋求共同优势互补及发展的一个关键途径。美国的一些领先企业如惠尔浦、McDonell、波音和克莱斯勒公司已经将许多设计活动转移给主要供应商。ESI和经常沟通成为将供应商活动纳入产品开发的重要手段(Hartleyet al., 1997)。供应商协同参与涉及了从产品概念的简单咨询到要求供应商全面负责零部件设计、系统、流程或所提供的服务。(Ragatz et al., 2002)

由图示1可见, 核心企业产品研发过程是由一系列相互依赖并且交互关联的环节组成,这一过程贯穿了新产品(工艺或服务)从“创意”环节逐步发展直到着手大规模制造或传递服务的多阶段转化的进程。在产品开发的整个进程中,“构思”首先要进行筛选和商业可行性评估,然后是设计提出,原型设计和测试,直到设计确定和最后规模生产准备(如:模具、结构图、人员、设备)的就位。在整个过程中常常在成本、绩效、时间、质量等方面会出现一些突发问题,因此要在设计中加以权衡和变化。

二、捷利公司实施协同供应商开发的主要步骤

基于对公司运营状况和自身需求的分析,捷利公司项目团队围绕降低成本、改善效率的目标,制定了相应的实施计划及步骤。

1、目标及范畴的规划。供应商协同产品开发是捷利公司与协作供应商之间更深层次的协作互补,双方就协作的目标和范围进行讨论和确定,从这里捷利公司也可以观察到协作供应商的自身兴趣是否和协同设计目标相一致。供应商同时也得以了解通过协同设计开发而带来的利益增加以及将要协作的范围。需要强调的是,捷利公司必须获得供应商高层的承诺和基于信任的实际支持。

2、IT设施的构建。IT平台的建立目的在于促使协作供应商在协同产品开发过程中更快速、精确、同步化地与捷利公司互动交流,从而大大缩短产品开发的周期并使产品充分集成双方的技术特长。IT平台设施包括了计算机技术、多媒体技术和网络通信技术的整合,它使外包合作双方能在共享环境下协同工作、交互协商、分工合作、共同完成产品开发任务。从IT平台所涉及的内容来看,它主要侧重于三个方面:(1)开发产品导向的模型,该模型和产品开发过程保持一致;(2)所构建的运行系统能使供应商自由地提供和反馈特定产品部件的生产和开发信息;(3)所开发的IT系统能将客户需求和技术信息与供应商共享。

3、建立协同产品开发小组。为使产品开发任务能同步化有效地完成,捷利公司和供应商双方组建了正式的协同产品开发团队。该团队所包括的成员来源于捷利公司内部各职能领域成员以及来自于协作供应商的代表成员,团队推选出一位领导成员作为整个协同设计项目的总负责。团队成员应当具备足够的信息和权利对变动任务和目标进行协调并作出最后决策。当产生冲突和不同意见时,团队成员需要开诚布公地讨论并以基于准时引入新产品的指导方针及时处理协调。如果冲突问题无法在团队中得以解决,团队领导就应当在公司战略流程框架下作出最终决定。这一跨职能团队应该能够积极促进供应商以及所有相关职能领域的充分参与。

4、供应商协同产品开发流程的实现。供应商参与协作通常从概念设计阶段就应该开始了。这一阶段活动几乎决定了产品80%的总成本。概念设计阶段所作出的决策对最终产品质量、周期时间和成本有着至关重要的影响。供应商参与协作能够有效地降低产品/工程更改(ECN)频率,并成为实现协同设计过程的重要成功因素。因此在概念设计和研发早期阶段提供技术支持的供应商参与协作显得尤为关键。

5、协同产品开发流程的导入。只有与供应商正式实施了供应商参与协作的流程,捷利公司才能了解活动状态、对供应商能力建立信心,并获得各类问题和机会产生的信息。在相互理解到了对方的流程之后,捷利公司与协作供应商能更好地优化协同产品开发并持续地改善供应商协作流程。

6、绩效矩阵及风险控制。为能有效衡量供应商协同产品开发的效益,捷利公司运用定量指标如到达市场的准时度、产品开发成本、ECN数量以及生产故障率。这些指标可以真实地反映供应商协同的优越性和协助估测供应商参与协同的潜在风险。

三、协同供应商产品开发的基本模式-捷利公司

从上文对供应商协同产品开发的内容及前提分析我们可以了解到,供应商协同设计所涉及的部门、人员和外部组织较传统意义上的企业内部设计更为广泛而复杂,而要更深入地把握捷利公司与协作供应商协同设计的交互过程,有必要对这一过程的结构流程作进一步地探究。捷利公司的协同产品开发过程涉及了五个阶段的活动,即顾客需求、项目规划、产品设计、原型测试和试运行生产,这五个阶段分别具有各自的目标、输入信息、关键活动、输出信息和参与方,捷利公司与协作供应商以并行交互的方式共同进行着全程开发活动。图2进一步对这五阶段的供应商协同产品开发模式进行了描述。

1、客户需求阶段:协作供应商需要在早期概念设计阶段提供包括产品开发信息的建议方案或相似集成部件以满足客户需求。供应商在这一阶段所进行的概念规格的回顾及修改将有助于捷利公司为客户提供初步方案和可行性分析。此后,高层次的规格可以进一步提出。

2、项目规划阶段:该阶段的主要目标在于捷利公司与协作供应商共同确定更为详细的功能水平设计以及合格零部件供应商的名单。在这一阶段进行的关键部件的评估回顾将决定产品成本以及外包合作双方设计协作的范围及程度。

3、产品设计阶段:协作供应商可以参与低层次设计并同捷利公司在一起共同修改产品设计信息。然后,捷利公司可以拟订测试计划,如系统测试、相容度测试、可靠性测试,而协作供应商则在规格及技术上给予充分支持。

4、原型测试阶段:该阶段的重要性在于它迅速地将供应商整合到原型测试及调试过程中来。供应商可以根据调试报告及时地接收ECN(工程变更通知),并提供确认报告。主要部件原型在上一个阶段已经确认而这一阶段主要进行较小变更。工程变更的大量减少很大程度上归因于这一阶段供应商协同设计所付出的努力。因此,产品开发成本完全可能大幅度降低。

5、初始运行测试阶段:在该阶段,捷利公司与协作供应商需要进行ECN流程以满足客户化需求。接着,系统整合测试,如系统测试、相容度测试、可靠性测试通过初始运行检验接受客户的评估批准。此后,规模化生产便可以开始。

结语

该项目的实施使捷利公司与其重要供应商建立了紧密的战略合作关系,双方通过设计协同和流程优化,有效地改善了企业的销售成本和运营效率,具体表现在新产品上市时间比以往缩短了30%,产品的材料成本降低了25%,产品缺陷率下降了12%,每年净增利润达到4.7亿元!一体化的产品协同设计使捷利公司和协作供应商共同获得了双赢互利的效应。

参考文献:

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New Weapon for Cost reduction: Collaborative Supplier Product Development

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关键词:汽车产品企业;产品设计开发;并行设计

中图分类号:U462 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)35-0043-02

近年来我国汽车工业得到了迅猛发展,产销量双双突破千万大关。但随着科学技术的发展和人们消费价值观念的转变,消费者在个性化方面需求越来越大促使新产品层出不穷,导致各汽车相关企业面临新的挑战。如何缩短产品生产周期,加快更新换代的速度,满足顾客对产品功能、质量、外形及个性化要求已成为汽车企业特别是研发部门面临的重要问题之一。紧跟时代前沿设计思想,运用最先进的设计方法,已成为企业和设计人员在最短时间内把高质量、低成本产品尽快推向市场,赢得市场竞争胜利的重要方法。

1 目前汽车相关产品企业设计中存在的主要问题

有人统计一辆汽车由一万多个零部件组成,汽车整体的设计和各零部件设计紧密相关,所以汽车产品的研发是一项系统而复杂的工程。由于受到传统设计思想及技术手段的影响,目前我国许多汽车相关产品企业的开发模式还是一种相对封闭的设计环境,缺乏良好的共同开发平台,设计开发人员被划分到多个功能组(部门)中完成分配到该功能组(部门)的某种(阶段)任务,使得开发过程中各部门依据各自职能串行作业而较少沟通,甚至个别部门因维护自身利益而忽视整体利益,整个企业的设计团体不能很好地协调工作。甚至发生推委扯皮影响设计进程,从而影响产品开发的整体利益和总目标,造成开发周期长、设计质量难以保证。其次设计开发部门在研发时独立于生产过程或较少与生产一线交流,难以信息共享和反馈。即在设计时较少地考虑产品工艺性(如可制造性、可装配性、可维护性)以及产品外观、包装运输和产品售后服务性等要素。设计完成后企业其他部门依次介入,发现问题再提出整改意见,再从头修改设计,造成开发成本高周期长。这是一种“抛过墙”式的串行设计方法。如何在产品研发中对人员、技术、管理等进行重组,使产品开发初期各相关部门就进行充分探讨与协商,对产品进行恰如其分的市场定位、明确开发目标、制定合理开发路线使后期工作少走弯路;在实施阶段,各部门围绕既定目标同步开发、协同作业、减少设计中的差错和返工从而缩短开发周期,降低开发成本,是目前汽车产品企业需要解决的重要问题。

2 并行设计及其特点

2.1 并行设计概述

并行设计是一种系统化、集成化的现代设计技术,是现代机械产品设计与制造领域的研究热点,是一种以计算机及网络作为主要技术手段和平台,对产品及其相关过程(制造过程和支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式,是并行工程的主要组成部分和核心。基本思想是打破传统串行开发中各部门串行作业的条块限制,要求产品设计及其相关过程并行进行,力图使产品开发从一开始就全面考虑产品寿命周期的后续环节(工艺规划、制造、装配与试验、检验、包装与运输、销售、使用维护保养、产品回收等)对产品综合性能的影响因素,实现产品设计与后续活动的协调使之成为一体化、系统化,从而大幅度缩短研制周期,获得更稳定的质量和更低廉的成本,达到寿命周期全过程中综合性能最优。

2.2 并行设计的主要特点

并行设计思想是在研究产品开发过程基础上形成的,是以信息共享为基础的“集成”与“并行”。“集成”是指在信息集成的基础上主张在产品开发过程中取消各专职部门或其它人为阻隔,组织多学科专家队伍建立统一的集成化产品开发团队,在信息共享和协同的环境下,开展产品开发任务;“并行”是指各种活动在同一时刻或同一时段内交叉进行,在设计工作并未全部完成时就开始工艺设计等工作,为整个设计过程争取时间。其特点:一是并行设计面向产品全生命周期,尤其是生命初期的设计开发阶段,与传统的将整个产品开发过程细分后按职能分工存在本质区别。其工作过程是系统的、并行的。二是强调系统集成与整体优化,并不完全追求单个部门、局部过程或单个细节的最优,而是追求全局优化,追求产品整体竞争能力。与串行设计中各部门只看自己工作任务完成是否出色,不关心其它部门工作或忽视产品整体性能优劣截然不同。

由此可见并行设计作为一种新的思想被引入到产品开发中,给人们带来的是观念的革命。企业必须破除信息堡垒,通过各部们之间充分交流与探讨、削除利益冲突、明确目标、形成信息共享。把产品开发各环节的活动看成一个集成过程,从产品生命周期全局优化出发对集成过程进行管控,不断对开发过程存在问题进行改进和提高,通过过程重组、信息共享、并行作业促进员工之间的相互沟通与理解,激励员工积极性,提高协同能力,塑造相互信任与合作的良好企业氛围,从而形成并行设计需要的技术系统。

3 并行设计在汽车产品设计开发各阶段的运用

汽车工业是技术与资金高度密集且发展较为成熟的产业,汽车产品开发是一项集创意、设计、加工、装配与调试等一系列工序的系统工程,虽然近年来伴随着“引进来走出去”等方法使我国汽车工业得到快速发展,但我国的汽车产品开发技术能力与国外汽车大国相比还有很大差距,特别是组织体系、过程环节及管理等方面的落后造成企业市场反应能力和竞争力下降。如何从设计理念转变开始,从一个产品生命周期的起始阶段(设计阶段)就融入先进设计思想,对提高我国汽车产品企业生存能力具有关键性作用。一般汽车产品的开发过程可分为构思与策划、设计与开发、样品试制和小批生产等四个阶段。下面将对并行设计在这些阶段的运用进行探讨。

3.1 构思与策划阶段

构思与策划阶段是产品生命周期中最初孕育的阶段。过去很少有专门的部门负责,大多由企业管理层进行决策,较容易出现市场定位不准等问题。而并行设计要求将是否能带来经济效益作为开发产品首先考虑因素。这就要求在产品构思与策划阶段必须经过充分的市场调研,并从产品的先进性、可行性、环保性方面综合考虑。另外,竞争对手的产品特点和现有资源等情况也需进行分析,经综合论证可行则立即成立由某负责人挂帅集设计、营销、生产、质检等多部门组成的项目小组,也可请客户代表作为顾问参与。确定产品的市场定位、拟定开发目标、撰写质量保证大纲、编排综合进度计划等技术文件使大家明确目标。

3.2 设计与开发阶段

并行设计是一种“自顶向下”的设计思路,要求整个小组人员在制定产品总体设计方案时就考虑产品生命周期中的所有因素,并借助计算机虚拟技术采用开放式方案设计,通过网络平台实现各总部门的共同参与使产品更符合市场需求,确保产品开发一次成功。在此阶段质量体系部门参与并拟定应遵循的相关标准文件和质量保障大纲使产品开发有章可循,使标准化工作由事后规范变为事前参与,把质量的事后管控提前到设计阶段,改变原来设计部门只重技术不关心成本和质量的问题。而工艺及生产部门的参与能充分考虑工艺要求及生产需要,便于及时制定工艺计划与生产计划,做到提高设计质量、合理安排生产进度、降低制造成本。确保设计最优、成本最优和研制周期最优。

3.3 样品试制阶段

由于前两阶段各相关部门的共同参与避免了这些部门大量等待时间,在此阶段就可按设计计划围绕设计目标同步协同快速试制。样品试制阶段主要是检验设计结果是否符合性能和质量要求,重点是通过对产品试制发现设计缺陷实现产品最优化。整个小组利用先进的计算机虚拟制造技术,对所设计产品进行加工方法、工艺过程等进行模拟仿真,检验产品是否有良好的加工性、装配性,条件允许下还可利用三维打印等快速成型技术生成实物,而更直观地检验产品在功能、结构等方面是否达到设计需求并探讨产品改进方案,必要时还可由客户进行初步体验得出体验感受报告。最后根据各反馈信息对暴露的设计缺陷进行优化。

3.4 小批量试制阶段

此阶段的重点是通过生产的组织实现生产能力的优化。通过信息共享的CAPP等技术支持的工艺设计规划,对工艺流程、生产资源和能力进行合理配置,以最少投入得到最大产出。尤其是在当今世界化大生产条件下制造技术不断快速更新,制定准确的生产计划能优化资源配置实现产能的最大化,满足产品快速投放市场的需要。同时由于工艺的同步介入,零部件的工艺性能更好,生产资源共享更准确充分。对此阶段生产的产品,采用市场和客户的标准从合格品中抽取一定数量产品评价其质量特性是否符合设计图纸、技术标准和法律法规等要求,对于涉及汽车安全方面的还必须进行安全性、可靠性试验,考核产品是否达到安全要求并有一定的冗余。必要时可将试制的产品投入市场请客户进行试用,市场是检验产品设计是否成功的最佳场所。试用过程中应对产品使用情况进行定期跟踪调研,了解客户满意程度并对反馈信息进行分析整理,针对用户提出的合理、可行的建议拿出改进措施。并以缺陷的多少为依据评价产品的相应质量水平,督促有关部门制定改进措施。通过这一阶段把产品在生命周期中暴露的各种缺陷进行不断优化,使产品的设计改进、工艺改进、质量改进等成为贯穿于产品全寿命周期的一项经常性工作,以追求顾客满意、企业获利作为永恒动力。

4 结 语

面对国外汽车企业的强烈冲击和日益激烈的市场竞争,如何提高我国汽车产品相关企业面向人性化、环保化的市场反应能力,以最低的成本和最短的产品开发周期满足顾客的个性化需求,已成为我国汽车产品相关企业发展的关键。如何把并行设计思想贯穿到产品构思、概念设计、样件试制、产品销售等整个产品开发过程,将满足客户日益增长的个性化需求的高品质汽车产品投放市场,是每一个汽车产品相关企业管理人员和设计人员必须认真考虑的重要问题,也是提高其市场竞争力的必由之路。

参考文献:

[1] 来可伟.并行设计[M].北京:机械工业出版社,2003.

篇9

关键词:GPDP;制造业项目管理;变速箱开发

一、引言

所谓GPDP,中文简称“全球动力传动系统开发流程”,其是我公司(简称“SAGW”)在学习GM(通用汽车)和SMPV(上海汽车)的GVDP的基础上,结合变速器产品特点,在现有APQP开发流程基础上,全新制定适用SAGW公司变速器总成从预研究到推向市场整个过程的全球变速器总成开发流程。

二、GPDP主要内容

1.GPDP里程碑节点

GPDP涵盖了从产品预研、概念及设计开发、开发认证、批产的整个项目开发过程,整个开发过程有5个阶段组成,又设置了8个需要评审的里程碑节点,这8个里程碑节点涵盖了从项目启动、概念设计、项目批准、设计、试验验证、试生产直到批量生产的整个产品开发交付过程,通过将所有开发任务分解到8个里程碑节点,可以确保项目实施过程属于受控状态,确保最终顺利完成项目。

2.各里程碑节点交付物

GPDP流程设置了8个里程碑节点,每个节点上都有交付物内容,共有340个交付物,分别由10个相关职能部门(或功能块)具体负责完成每个交付物所规定的工作任务。交付物是工作任务已完成的证明,须在评审时汇报,通过交付物可反映项目真实的状态。每个阶段的交付物内容是不同的,对工程设计来说,从PG8-PG5每个节点所需提交的交付物数量逐步上升,而从PG4-PG1每个节点所需提交的交付物数量逐步下降,这是由于项目早期重点工作由工程部门承担,而后期则由制造部门承担。

(1)下表所列为GPDP各里程碑节点交付物汇总

(2)里程碑节点评审

节点评审是GPDP最重要工作,是检验项目工作质量的重要方法,只有通过了当前节点评审阀,才能顺利进入下一个节点,只有通过了全部8个里程碑节点阀的评审才能确保整个项目按时间进度要求保质保量完成。每个节点交付物可由Checklist来检查,Checklist的作用是确保里程碑开阀所需的所有输入信息均已完成。此表不但显示了每一输入信息的状态,且涵盖了里程碑开阀所规定的所有交付物。对于高风险项(红灯)、一般风险项(黄灯)项建立里程碑问题跟踪表,跟踪直至有效关闭。

(3)里程碑节点评审方法和要求

里程碑节点评审分为:预评审和正式评审两个层次。预评审由项目小组内部实施,主要对各部门负责的交付物内容逐条进行评审,并由该交付物客户确定是否认可。正式评审由公司执委会实施,主要针对预评审中出现的高风险交付物内容进行评审和决策,制定措施及计划,推进项目实施。

里程碑节点评审要求:各部门交付物由项目小组中对应的各部门成员负责完成,并预评审前必须经过部门领导确认,确保提交的交付物内容真实、准确。如因没有及时完成相关交付物内容或提交交付物内容不准确而影响项目实施将按公司有关条例考核责任部门和责任人。

3.新项目开发级别定义

为合理配置公司资源,规划项目开发周期,GPDP将新产品开发项目按设计开发、过程开发划分为2大类型(A类、B类),每类按项目大小共分4个等级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),项目等级表示为A-Ⅱ、B-Ⅲ等项目等级由项目管理部负责在每个项目立项前确认。

项目的里程碑计划规定了项目自启动到正式投产的整个开发周期的计划。针对不同客户、不同产品开发类型的项目,其开发周期需根据客户需求、公司资源,并在各横向职能部室充分沟通、评估的基础上制定,并获得批准。

Ⅰ级项目:

(1)项目管理部牵头编制项目里程碑计划;

(2)各相关职能部室负责编制、签署各自的二级计划,并对里程碑计划进行会签;

(3)项目管理部总监审核;

(4)公司副总经理(技术条线)批准。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级项目:

(1)项目管理部牵头编制项目里程碑计划;

(2)各相关职能部室负责编制、签署各自的二级计划,并对里程碑计划进行会签;

(3)项目管理部总监批准。

设计开发Ⅰ、Ⅱ级项目里程碑计划需在PG8节点评审前完成初稿,并在PG6节点评审前完成批准(过程开发Ⅰ、Ⅱ级项目需在产业化投资批准前获得批准);

Ⅲ、Ⅳ级项目里程碑计划需在PG8节点评审前完成批准。

项目里程碑计划一旦获得批准,不得擅自更改,如因特殊原因必须变更的,需按《新产品开发项目变更管理办法》实施。

这样,预研究的项目在前沿技术研究与开发,作为技术储备或为产业化做准备的项目,由技术中心负责牵头编制立项报告,上报内审会/总经理办公会进行立项审批,并负责实施;项目管理部进行阶段性跟踪。而产业化的项目则是在经过前期交流(销售部、技术中心主导,项目管理部参与),对于已明确客户产业化需求(包含但不限于:SOP节点、产量预测等),需按产业化实施的项目,由销售部负责获得客户相关信息(SOR等),牵头召开SOR分解会,由技术中心、项目管理部、质保部、物流部、规划部等相关职能部室参加,分解客户要求,项目管理部在会后根据客户信息及各部室评估结果,编制初始项目里程碑计划。

项目立项及PG8阀前,由销售部牵头召集项目启动会,技术中心、项目管理部、质保部、采购部、财务部、规划部等相关职能部室参加,对各立项内容进行评估,并对初始项目里程碑计划进行平衡。

启动会开启后,项目管理部牵头收集整理立项及PG8报告,并于两周后上报内审会/总经理办公会进行立项审批,产业化项目由项目管理部进行全生命周期管理,内审会/总经理办公会要素有:项目背景,项目产量预测,开发任务书,PG8交付物情况,项目里程碑,人员配置,项目开发预算,产业化投资初步方案及关键节点计划,经济性预测。

如在立项时,尚不具备PG8开启条件,为满足客户需求,经内审会/总经理办公会审核,可先行立项,同时明确后续开启PG8的时间节点,当条件满足时开启PG8。

三、小结

GPDP开发流程是在公司原有开发体系基础上的深化和飞跃,为公司的项目管理部门提供了日常管理提供有有效的管理目的和手段。项目管理员和项目经理可以依据每个里程碑所需要的提交物,去有意识的进行跟踪;并在某些提交物所对应的部门有困难时,有目的的进行项目例会,通过问题的逐级递增,将项目开发过程中产生的问题,有简到难,一一将其解决。而这,也是GPDP开发流程的价值所在。

随着公司GPDP推行,必将会与以往的一些要求和做法产生一定的矛盾,这就需要在GPDP运行过程中不断总结,及时协调和完善流程内容,让GPDP真正成为公司开发工作的唯一准则,能真正指导公司所有新产品项目以及所有项目参与者如何更好地完成开发任务,确保顺利完成公司十二五规划目标,全面提升公司研发实力!

参考文献:

[1]孙清超,魏静,孙伟,臧含书.项目制造环境下项目计划协同优化方法[J].大连理工大学学报,2012(03).

[2]徐宗云,王世伟.基于SOA架构的PDM系统与制造管理系统集成设计与实现[J].冶金自动化,2010(01).

篇10

关键词 竞争性采办 竞标样机 集成产品开发

随着我国武器装备采购市场化改革的进一步推进,竞争性采办逐渐成为遴选研制企业的主要方式,这使得竞争更加激烈,对传统的军工企业提出了更高的要求。目前,武器装备竞争性采办主要分为方案、实物两种,其中,实物竞标是通过对竞标样机进行对比测试来直观展现产品的性能,具有可量化、可考核、可对比的优点,近年来逐步受到客户的重视,成为竞标过程中的关键环节。在新的市场态势下,如何在保障传统科研生产任务的同时按时保质地完成竞标样机研制,掌握竞标主动权体现优势,是企业需要应对的重大问题。

一、竞标样机特点分析

竞标样机作为实物竞标的交付物,必须充分体现出竞标企业在管理、技术、研制生产等方面的突出能力,才有可能在竞标过程中占据主动,取得好成绩。因此,在激烈的竞争环境下,竞标样机往往具有以下特点:第一,应用背景明确,是面向用户需求的高度定制化产品;第二,研制周期有明确时间限制;第三,竞标企业为了提高产品的竞争力,引入多项前沿技术、新技术,使产品在功能性能等方面取得突破,这就增大了竞标样机在研制过程中的技术、质量及进度风险。

二、IPD管理模式概述

集成产品开发(Integrated Product Development,简称“IPD”)是一套产品开发的模式、理念和方法,来源于美国PRTM公司,由IBM公司最先付诸实践,以市场需求为核心,通过CBB和跨部门的团队准确、快速、低成本、高质量地推出产品。

IPD的核心思想主要包括以下几个方面:第一,关注财务成功,新产品开发是一项投资决策;第二,关注市场成功,产品开发都是基于市场需求的;第三,成立跨部门的产品开发团队(PDT),形成跨部门、跨系统的协同开发;第四,实施异步开发模式,建立并行工程;第五,采用公用构建模块(CBB)提高产品开发的效率;第六,建立结构化流程。

三、IPD管理模式导入

IPD是针对企业流程再造和产品重整的系统方法,也是一种卓越的产品开发模式。经过研究分析,我们发现IPD是一种适合竞标样机特点的管理模式,通过在研制过程中导入相关要素,可以显著提高产品研制能力,使得企业能够在激烈的市场竞争中占据主动。

(一)成立高效的跨部门PDT

企业的组织架构通常是以职能、专业、领域划分的纵向体系,这使得样机研发过程中要涉及多部门的紧密协同,PDT是一种有效的解决办法。PDT是一个虚拟的组织,其成员在产品开发期间一起工作,包括市场、项目管理、研发、采购、生产制造等不同部门的人员,以项目经理为核心,统筹资源、统一调度、分工负责。整个团队的组织和运作方式是以竞标样机研制为中心目标,并以此为工作主线实现资源的合理调配,使得研制过程顺畅、工作高效、问题处理机制及时灵敏。

(二)开展全要素的项目策划

全要素的项目策划是做好竞标工作的基础,引入IPD中的市场管理、需求分析、结构化流程等管理要素,重点对市场、技术路径、样机研制、风险管控等方面进行详细策划。市场策划是在充分掌握用户需求的基础上,制定市场策略,提炼出用户关心的技术核心、功能性能亮点,作为后续样机研制的重点方向;技术路径策划是在企业的技术、产品积累和未来发展规划的基础上结合市场策略,确定相应的技术路径,并行开展,主次分明;样机研制策划重点是流程重整,通过构建结构化流程,制定研制计划,设置检查点、决策点,确保研制过程受控;风险管控策划是识别研制过程中可能出现的技术、管理、资源等风险,制定预案、预防措施。

(三)建立多层次的异步开发模式

异步开发模式的基本思想是将产品开发分为不同层次,由不同的团队并行地异步开发完成,减少各层次的相互制约。竞标样机研制以产品研制为主线,梳理出关键技术攻关、核心模块技术验证、功能性能测试评估等分支。各层次之间的工作具有相互依赖性,如果一个层次的工作延迟了将会造成整个时间的延长,这是导致产品开发延误的主要原因。因此,必须采用异步开发模式,制定并行开发计划,设置决策点,引入风险管控机制,制定备份方案,减弱各层次间的依赖关系。

(四)建立全过程的项目管理体系

项目管理是支撑PDT高效行动的关键。PDT要在全要素项目策划的基础上,以多层次的异步开发模式为基本框架,制定样机研制全生命周期计划,并建立三级计划体系。在项目实施过程中还需要不断地与计划对照,根据执行情况对三级计划进行调整,但一级计划不能改变。对计划中的活动进行资源评估、调配,引入管道管理机制,根据公司的整体业务情况对样机研制所需资源进行优先排序及动态平衡,确保资源投入。建立风险管控机制,根据风险管控策划制定专项计划、设置预警监控、制定高效的应急处理流程,与样机研制计划并行开展。

四、结语

党的十报告明确提出加强军民融合式发展,民营企业逐步进入军工领域,导致市场竞争进一步加剧,对传统的军工企业带来巨大冲击。IPD作为一套领先的已有成功应用的管理模式,能够有效解决竞标样机研制管理过程中的多种问题,提高产品研发效率,为企业在竞争性采办中提高竞争力提供了有力支撑。

(作者单位为中国电子科技集团公司第十研究所)

参考文献

[1] 周辉.产品研发管理[M].电子工业出版社,2012.

[2] 梁鸣.集成产品开发(IPD)探讨[J].科技管理研究,2010.