2007年7月,在上海举行的 PTC “精益环球研发引领创新中国” PTC高层管理研讨会上,有关专家指出,制造业当前所面对的突出问题是,在产品开发过程中,如何能有效地平衡投入和产出,用精益的思想来贯穿产品开发过程,从而真正提高产品开发的效率和质量,争取产品研发一次成功,从而在日益激烈的市场竞争当中,保持显著的竞争优势。
PTC认为,对于致力于实现国际化的企业而言,实施精益产品开发是在全球化、分布式的产品开发过程中,大幅度提高效率的有效手段。同时,PLM (产品生命周期管理)是实现精益产品开发的重要手段和工具。
作为通用汽车公司制造协会的主席,著名的精益管理专家,麻省理工斯隆管理学院副院长Steven D. Eppinger教授的演讲不仅仅面向于汽车行业,而是从更广阔的层面给大家建立起一幅全球精益产品开发的图景。下文根据Steven D. Eppinger教授的演讲录音进行整理。

麻省理工学院Steven D.Eppinger教授
一、产品开发流程的演进

图1. 产品开发流程的演进
90年代企业进行跨地域的产品开发主要是通过跨部门交流、宽带通讯和面对面讨论。进入2000年,PDM成为企业进行跨地域协作,实现全球产品开发的主要模式。现在,全球产品开发的模式已经演化到了精益产品开发的模式,企业更加关注通过标准化的流程,层次分明的工作流,来提高产品研发效率。
二、实现全球产品开发的关键要素

图2. 实现全球产品开发的关键手段
实现全球产品开发有四个关键要素:
第一,就是全数字化产品开发流程。从90年代开始,一些大企业开始逐步将产品开发流程数字化。
第二,商用互联网的连接能力。有了宽带互联网,企业就可以与尽可能多的合作伙伴进行交流与合作。
第三,全球高技能劳动力市场。中国有数千万计经验丰富的工程师,可以参与到全球企业的全球产品开发流程之中,而且中国的劳动力成本相对便宜,因此,中国参与全球产品开发具有很强的竞争力。
第四,国际化的协作经验。企业要实现全球产品开发,应该积累与国际客户和供应商协作的经验。
如果一些大企业只是在全球的不同国家有分支机构,各自独立地进行产品开发的话,这还不能成为全球产品开发。只有把这些孤立的点都连起来,成为进行产品开发的一体化网络,才能够成为全球产品开发。
三、全球产品开发的五大战略
第一是生存战略。国际化企业实施全球化产品开发最重要的因素就是成本。在激烈的全球竞争当中,企业只有降低研发成本,加速实现全球产品开发,才能保持竞争力,实现生存。
第二是成长策略。实现全球产品开发,可以帮助企业进入新兴的市场,实现产品的本地化,更加符合当地消费者的需求。或者开发专门面向某个区域市场的产品。要真正占领一个区域市场,必须进行本地化运作,包括研发与生产,只有这样,才能更加符合当地客户的购买力和需求。

图3. 全球产品开发的五大战略
图5. 柯达的全球产品开发模式
当柯达决定要进入相机市场的时候,发现自己并没有制造数码相机所需要的工程技术专家。柯达公司的工程师都懂得胶卷,都懂得传统的光学,但对数码技术却不熟悉。而日本有很多精通数码技术、精通光学技术、精通集成电路的工程师,因此,柯达就选择了日本作为全球外包基地。当然选择日本外包要比美国国内更加贵,但是通过在日本建立数码产品开发中心,大大提高了将产品推向市场的效率。

图6. 现代汽车的全球产品开发模式
第二个例子是现代汽车。该公司实施了“反向海外开发”。韩国的成本更低,但是现代汽车公司却将部分的产品开发工作放到美国、欧洲等成本更高的地方去做,为什么现代公司这么做呢?这一方面是考虑适应北美和欧洲市场的需求,所以现代汽车选择在美国加州进行汽车造型设计,同时在加州沙漠中做高温测试。另外,在底特律地区有最好的引擎工程师,因此,现代汽车选择在底特律做发动机校验和对美国标准的测试。而在德国法兰克福建立了技术开发中心,利用当地有经验的工程师研发柴油机技术。所以,虽然看起来提高了研发成本,但对于进入欧美市场是大有益处的。

图7. 美国铝业的全球产品开发模式
第三个例子是美国铝业。美国铝业由位于美国匹兹堡的总部研发中心负责研发,将需要进行工程分析的文件发到位于印度班加罗尔的工程中心进行分析。由于两地的时差,美国工程师休息的时候,印度工程师正好在工作。因此,美国工程第二天早晨上班的时候就可以看到分析结果,这样,就大大提高了设计效率。这是一个很好的全球外包的例子。
中国企业现在也开始在海外做开发。在进行全球产品开发的过程中,企业如果能够将精益产品开发的方法结合起来,就能够进一步提高产品开发流程的效率,使工作流程更优化。
五、如何实施精益产品开发
精益产品开发的核心是:人员、流程和技术。实施精益产品开发,共有五个原则。
第一,前端工程(Front end engineering)。其核心是尽量将错误消除在早期阶段,同时,将多个设计方案同时进行设计、测试,以便提高效率,减少返工。
在图8显示的产品开发流程之中,黄色的图标显示的是关键点。在概念设计完成时出现返工是正常的,属于计划之中的事情,而在系统设计完成之后,出现返工,还可以接受,而要避免到了已经完成集成测试之后再出现问题和返工。因此,在产品开发的早期花更多的时间来进行准备,避免在设计后期出现差错,这就是前端工程的理念。

图8. 前端工程
第二,培养同时具备技术和管理能力的优秀工程师。从技术和项目管理两方面来培养工程师,通过实践将其中的佼佼者提拔为新产品开发项目的首席工程师。首席工程师必须具有非常好的技术基础,包括工程设计能力、分析思维能力和创造性地解决问题的能力,这样能够在技术上对整个开发项目进行把关。同时,首席工程师也应该具备良好的项目管理能力,包括工作流程管理、团队管理和商业敏锐度。在很多公司里面,技术和管理是截然分开的,但是在丰田汽车强调这两种能力的结合。只有同时具有这两种能力的优秀工程师才能成为首席工程师。

图9. 培养同时具备技术和管理能力的优秀工程师
第三,围绕产品平台采用模块化的产品开发方法。企业有多个产品线,应当建立产品平台,并将产品进行模块化分解,每个产品平台有对应的产品开发团队,同时,每个产品模块都有一个对应的产品开发团队,这些团队可以分布在世界各地,有些模块由供应商来提供。通过模块化设计方法,一个模块的开发团队可以同时为多个产品平台服务,一个模块的供应商业可以同时为多个产品平台供货,这样就可以大大提高产品开发效率。
第四,开发业务外包。根据需要将部分开发工作外包,可以帮助企业大大提高产品开发效率。但是,企业在产品开发的不同时段,往往需要不同数目和不同技术背景的工程技术人员,因此,企业有必要建立外包资源库,以确保企业在需要的时候,能够有足够的人力资源。
第五,采用恰当的工具和技术。如果企业采用的设计工具不恰当,则会大大降低研发效率,增加协作成本。企业应当选择一体化的CAD/CAE/PDM系统,采用高效的分析仿真工具,以提高产品开发效率。
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六、精益产品开发与全球产品开发的关系
全球产品开发和精益产品开发,作为两种不同维度来帮助企业提升产品开发能力的方法,总体上是相得益彰的。要在实施全球产品开发的企业中,实现精益产品开发,需要遵循一下四个方面的原则:
第一,尽量将一个产品平台的开发团队放在同一个地点。而对于产品模块的开发团队则可以根据产品结构的特点分布到全球。
第二,可以将已经实现精益化的业务流程进行标准化之后,整体输出到某个重要的海外市场。丰田汽车的做法是通过持续改进,将一些业务流程固化,成为一个标准,然后输出到全球各地,在全球的生产基地都遵循同样的标准,确保生产除同样质量的产品,更好地满足当地市场的要求。
第三,尽量将产品零部件的开发流程标准化,使得企业有更多的时间来考虑对产品进行系统级的改进和创新。
第四,全球化产品开发使得企业的运作更灵活,可以更好地调配资源,使人力资源的使用更加充分。这样,企业可以聘请更多的固定员工,提高对客户的响应能力。
当然,这二者也可能产生一些潜在的冲突。例如,一些公司实施了全球产品开发,希望通过在海外离岸开发或外包来降低成本,提高灵活性,却发现大大提高了沟通协作的成本,反而造成了浪费。化解冲突的解决方案是,尽量将那些能够分解为完全独立的任务,进行离岸开发或外包。
七、实现精益的全球产品开发
如图10所示。绿色区域代表企业内部,黄色区域代表外部组织。从左上角的图可以看出,企业内部的各个业务团队之间,进行着频繁的交流。但是在企业内部和外部供应商、外包商之间,进行的交流是很少的。如右上角的图所示,如果企业只是简单地将内部业务推向外部组织,或者分布到全球,会大大增加企业内外部的沟通协作的成本。
要实现精益的全球产品开发,有两种方法。第一种方法就是建立一个良好的交流沟通的机制,使得企业内部分布在全球的各个机构之间,企业内部和外部合作伙伴之间,有一个非常好的交流平台,降低沟通协作成本。另一种方式,就是建立专门的接口,同时,非常仔细地给全球开发基地和外包商分派任务,使业务流程之间的交叉不是很多,从而降低沟通协作成本。(e-works)

图10. 如何实现精益的全球产品开发