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集成产品开发过程(IPD)及其概念模型

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改进新产品开发过程的目的在于:缩短产品开发时间,降低产品开发成本,改善各职能部门间的协调,提高组织的学习能力,并保证产品开发过程能全面反映顾客的要求。本文以对新产品开发过程进行再造为出发点,采用系统化的方法对新产品开发过程进行分析,建立了集成产品开发过程(IPDP)及其概念模型。全文首先在现有实证分析的基础上,说明新产品开发过程对新产品开发项目的成功具有深远的影响。其次,对现有的产品开发过程模型,如结构化过程模型(包括部门阶段模型、活动阶段模型、决策阶段模型)、权变模型和信息模型进行比较分析。第三,具体分析集成产品开发过程。第四,建立集成产品开发过程的概念模型。最后,论述了如何在集成产品开发过程中实现技术与市场的集成。
1 关于新产品开发过程的研究综述
传统的新产品开发过程模型可以分为以下三类:结构化模型、权变模型和信息模型。
1.1 结构化模型
结构化模型是在对产品开发活动进行分解的基础上,针对产品开发的不同阶段来组织新产品开发活动,它是一种线性的阶段化过程。结构化模型几经演变,经历了从部门阶段模型、活动阶段模型到决策阶段模型不断转变提高的过程。
1.1.1 部门阶段模型
部门阶段模型是根据承担不同任务的职能部门而对新产品开发过程进行阶段划分。比如,在某产品的开发过程中,产品的概念由R&D部门开发,然后交由设计部门承担详细的设计,再由工程部门做出原型,然后生产部门解决制造问题,最后市场营销部门负责产品上市。整个过程就象传递一个邮包。这种模型有如下缺点:无市场信息反馈;由于部门之间的沟通不畅而耗费不必要的时间;容易对开发过程失去控制,特别是当开发活动由于种种原因而出现反复时,相关部门往往会措手不及,最终造成混乱而失去控制。
1.1.2 活动阶段模型
活动阶段模型是在部门阶段模型基础上的改进,它根据产品开发过程中的活动类型来进行阶段划分,因此增加了市场测试等反复性活动。但活动仍然是由各职能部门分别承担的,整个过程仍然没有摆脱类似传递邮包的特性。Booz,Allen and Hamilton的七阶段模型可以说是典型的活动阶段模型。他们把产品开发活动划分为七个阶段,即:新产品开发战略、构思产生、筛选和评价、经营分析、开发、测试、商业化。
1.1.3 决策阶段模型
决策阶段模型把新产品开发过程划分为一系列评价点,在每一个评价点上需作出继续或放弃该项目的决策。在这个决策过程中存在反馈过程。
Cooper所提出的Stage-Gate产品开发系统就是活动阶段模型与决策阶段模型的一种有效结合。Stage-Gate产品开发系统是阐述新产品从概念设计到最终上市全过程的运营决策模型,具体过程如图1所示。
结构化模型以管理程序为基础,系统地罗列了产品开发过程每个阶段所应进行的开发活动,为项目小组提供了一个行动指南,也为高层管理人员提供了一个产品开发活动总览,因此是一个能够有效控制新产品开发过程的系统。但结构化过程模型也存在如下缺点:由于开发活动按阶段划分,虽然有些开发活动可以并行地进行,但这种并行的活动仅局限于每个阶段内部;不同的产品开发阶段往往由不同部门负责,缺乏不同部门对产品开发全过程的共同参与,在某种程度上存在“传递邮包”现象;未考虑外部因素如顾客、供应商、竞争对手以及环境变量及组织变量对新产品开发过程的影响。
1.2 权变模型(Contingecy Model)
结构化模型仅仅考虑了企业内部与产品开发有关的活动,而没有考虑环境和组织变量对产品开发过程的影响。针对这一点,Shrivastava and Souder提出了一种权变模型,如图2所示。
该模型从产品开发的战略管理出发,针对不同类型的组织结构,提出了三种产品开发过程与之相适应。这三种开发过程模型为:阶段主导模型(SD,Stage Dominant),即由正规化、专业化的组织实体分别承担开发工作;过程主导模型(PD,Process Dominant),即按过程来组织开发工作,组织之间没有不连续的转换点;任务主导模型(TD,Task Dominant),即开发人员主要面向所要完成的任务,以获得最终产品为主要目标。权变模型为组织的产品开发过程提供了更大的灵活性,强调开发过程需要与企业的目标和外部环境联系起来。
1.3 信息模型
信息模型把产品开发过程与信息的收集、处理联系起来,认为:产品开发是组织为了进行商业化生产,把有关市场机会和技术可能性的资料转化为信息资产的过程。在开发过程中,这些信息资产通过各种媒体,包括人脑、纸张、计算机内存、软件和其他有形资料,被创造、筛选、贮存、组合、分解和转化,最终,这些信息被表达为详细的产品和过程设计,进而被贮存在计算机辅助设计库中,最后进入生产过程。由于新产品开发被看作是一个信息的收集、评价和处理的过程,产品开发小组的任务就是减少关于用户需求、技术和竞争环境以及所需资源的不确定性,不确定性降低的越多,产品获得商业成功的可能性越大。在这个开发小组中,来自不同职能部门的人扮演不同的角色,比如,市场营销人员主要立足于降低有关市场营销信息的不确定性;R&D人员主要负责降低有关技术信息的不确定性。整个立品开发过程就是通过对信息的收集与处理来降低产品开发的不确定性。
信息模型的优点是:把产品开发活动放在了一个广阔的背景下,全方位地看问题,它既强调了组织内部以及组织与市场之间的信息联系,也考虑了组织外部的因素如顾客、供应商及竞争者,反应了产品开发过程是一个信息产生和转移的一体化系统;有助于加强对沟通的管理。但由于信息模型没有明确的产品开发步骤,因此,不利于高层管理人员对开发过程进行控制;另外,它仍然存在着不同职能部门的人员如R&D、市场营销、工程和制造以及外部顾客和供应商之间如何有效沟通的问题。
这些现有的新产品开发过程模型有各自的优点及存在的问题,我们在此基础上,着眼于对现有的新产品开发过程进行改造,建立一个集成化的产品开发过程。
2 集成产品开发过程(IPD
所谓集成产品开发过程就是整合的、一体化的产品开发过程。它利用现代信息技术,把传统的产品开发过程中相对独立的阶段、活动及信息有效地结合起来,并重新划分产品开发阶段。
集成产品开发过程与结构化产品开发过程不同,结构化产品开发过程采取分析的研究方法,着眼于对开发活动进行分解、控制;而集成产品开发过程采用系统化的研究方法,在原有的分析基础上着眼于对开发活动进行综合。集成产品开发过程的实质就是对现有的产品开发过程进行改造(Reengineering),改造的方式就是集成化。这种改造要求从一开始就考虑到产品整个生命周期的所有要素,以确保开发出的产品满足顾客要求,实现质量目标,并以预期的成本加快产品上市。
集成产品开发过程的特点表现在如下几个方面:
1)市场导向,以顾客的需要为出发点进行产品和过程的设计,而不是着眼于产品本身的特性,与市场有关的活动在整个开发过程中占有较大的比例。
2)质量管理贯穿产品开发的整个过程,质量不仅仅是制造过程中的事,产品开发的过程也就是追求全面产品质量的过程。
3)跨职能团队与集成产品开发过程相匹配。企业内部各职能部门及企业外部顾客、供应商之间的相互协作、沟通是成功实现集成产品开发过程的关键。
4)现代信息技术是实现集成产品开发过程的辅助手段。这里需要指出的是,现代信息技术的集合本身并不就是集成产品开发。运用现代信息技术的目的是促进信息沟通,现代信息技术的运用需要与企业的管理环境相适应。集成产品开发过程应着眼于“人”和“过程”本身,而不应只着眼于技术。
5)集成产品开发过程是对传统开发过程的改造,即改变过去串行的、越墙式(over the wall)的管理方式,代之以并行的、参与式的管理方式。
3 集成产品开发过程的概念模型
3.1 集成产品开发过程的两阶段模型
集成产品开发过程的实质,就是在了解顾客需求的基础上,设法把这些市场信息集成化并转变为产品概念,然后,再把产品概念分解为开发任务,通过具体的开发项目的实施,最后转变为满足顾客需求的实在的商品。这实际上是一个两阶段过程,因此,我们把集成产品开发过程划分为两个阶段,即计划阶段和具体开发阶段。
计划阶段也即产品开发的前期,其主要任务是:产生产品构思并对多个产品构思进行筛选,在此基础上形成产品概念,根据市场分析和技术分析判断是否值得在这个产品概念上进行投资。对产品构思的生成和筛选是建立在充分的市场研究基础上,并分析企业战略和竞争对手的状况,研究产品及其开发项目的战略地位。该阶段是一个发散的思维过程。
具体开发阶段则包括把产品的概念转化成有形产品的全部活动,包括产品设计、原型生产、测试、制造及上市。该阶段的目的是开发出具体的产品,并形成相应的市场营销战略。该阶段是一个收敛的思维过程。因此整个集成产品开发过程就是一个先发散、再收敛的过程,如图3所示:
该两阶段模型的优点是:
3.1.1 强调产品开发的前期,把前期与具体开发阶段的重要地位等同起来
多数产品开发项目往往着眼于产品的具体开发阶段,而对产品开发的前期重视不够,从而造成了产品开发的失败率较高。实际上,管理人员在产品开发的早期对产品开发项目结果的影响力往往比较大,而许多项目这一时期管理活动的投入却很有限,相反却在开发的晚期,当管理人员对项目结果的影响力降低时投入了大量的管理活动。
3.1.2 整个开发过程发散与收敛相结合
开发的前期,即计划阶段,是产品构思、概念产生和评价的过程,这是一个发散的思维过程,而具体开发阶段,是产品的具体实现过程,是一个收敛的过程。发散与收敛相结合,有助于对全过程进行有效的管理。
3.1.3 不失对过程的控制
两个阶段之间的“门”实际上就是必要的控制点,这个“控制点”起到一个承上启下的作用,对有关产品概念进行判断,进而制定具体的开发计划,该控制点也是转折点,即由发散向收敛的转折。
3.1.4 具体开发阶段包括了从产品设计到最后上市的全过程,并行工程将在该阶段起主要作用。
3.2 两阶段模型的阶段分析
3.2.1 计划阶段
集成产品开发过程的计划阶段以活动为基础(activity-based),针对某一需求,产生多项选择,寻找解决问题的办法,是一个着眼于创新的发散过程。该阶段主要包括五个层次的活动,即产品分析、市场分析、技术分析、财务分析和竞争分析。
产品分析:产生产品构思,对多个构思进行初步筛选;把产品构思发展为产品概念,确定产品的特征。
市场分析:确定目标顾客,了解顾客的偏好、需求以及其购买行为特点;研究该类产品的市场潜力,确定市场特征及发展趋势,进行市场需求预测。
技术分析:分析产品开发所需要的技术及企业的现有技术能力;分析产品生产所需要的制造技术及企业现有的设备、制造能力。
财务分析:估计对该产品概念进行开发所需的生产设备、人员及时间等的投入,进行具体的投资分析以及风险分析。
竞争分析:以竞争者为基准,对企业开发、生产该产品的能力进行战略性地评价。具体活动包括:确定企业目标、分析企业引入该产品的竞争优势、分析竞争者的威胁和可能的反应、评价竞争者的现有产品和潜在的创新能力。
在以上几个层次的分析基础上,对产品概念进行评价,并最终确认:确定企业的产品开发战略,确定产品开发预算,制定具体的开发计划。如图4所示:  
以上五个层次的活动应该在企业高层领导人员的负责下,由技术人员(包括R&D、工程、制造)、市场营销人员、财务人员以及顾客和供货商共同参与,这样有利于信息的沟通,实现真正意义上的集成。如图5所示:
.2.2 具体开发阶段
集成产品开发过程的具体开发阶段以过程为基础(process-based),针对前一阶段所确定的产品概念及所制定的产品开发计划,进行具体的开发工作,最终目的是开发出一个满足顾客需求的具体产品,这是一个着眼于开发的收敛过程。该阶段包含以下过程,即:产品工程、工艺工程、制造工程、原型生产和测试、制造、上市。其中:
产品工程,即确定产品的工程特征、零部件组成;
工艺工程,即确定制造该产品所需要的工艺流程;
制造工程,即对有关的制造设备及工具进行安排。
这三个过程应该并行进行,并在一个由R&D、工程、制造人员及供应商组成的小组内共同协作得以完成。计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助制造(CAM)这三项技术的集成是这三个过程得以有效进行的技术保证。
原型生产是以上三个过程的一个收敛点,收敛点的作用在于把有关产品开发的信息汇集在一起,进行必要的信息控制和反馈,对开发的初步成果进行检验。在并行的过程中加上收敛点有助于促进各职能部门之间的沟通,为各职能部门确定了一个共同的努力方向。
测试是为了了解产品在现实的制造条件下和用户使用环境下,是否达到了质量标准,及是否满足了顾客需要和竞争的要求,以便在大规模生产以前及时发现及纠正产品设计和制造中的缺陷。该过程实际上是产品论证过程。产品的测试除了由上述包括R&D、工程、制造和供应商的产品开发小组成员参与外,还应该有市场营销人员、顾客参加。该过程进行的同时,有关产品上市的详细市场营销计划的确定、销售人员及生产人员的培训也可以开始着手进行,并在此基础上过渡到产品制造和上市阶段。
在产品制造过程中,产品开发小组的成员仍然需要彼此合作以寻求制造过程的最优化,保证实现成本和质量目标,供应商的参与可以保证物料和零部件供应的一致性和及时性。
最后,开发过程收敛于产品上市之时。因此,整个具体开发阶段就是一个收敛的过程,其过程如图6所示。
计划阶段与开发阶段的连接是通过一个中间过程,即产品概念的最终评价与确认,制定产品开发计划,这一过程起着承前启后的作用,对前一阶段的结果进行评价、总结,对后一阶段的任务进行计划安排,这实际上也是一个对信息进行处理与交换的控制过程。
4 集成产品开发过程的战略意义
集成产品开发过程的战略意义主要表现在以下两个方面:
4.1 在集成产品开发过程中可以实现技术与市场的集成
技术与市场的结合是影响新产品开发成功的关键因素。技术与市场在产品具体开发阶段的结合已经被学者与企业界人士所重视,如针对产品原型进行市场测试和制定产品上市营销计划。然而,技术与市场的结合应该在产品开发的前期就开始。集成产品开发过程中技术与市场的集成正是起始于产品开发的前期——计划阶段,通过新产品开发计划阶段的有两个主要活动——技术分析和市场分析来实现的。
技术与市场的集成主要是通过技术人员,包括R&D、工程与制造人员,和市场营销与销售人员的合作实现的。技术人员与市场营销人员合作的目的是针对顾客真正的需求寻找能够满足这些需求的技术方法,这种合作不但起始于产品开发的早期阶段,而且贯穿产品开发的始终,这种紧密的合作正是实现技术与市场集成的保证。
4.2 在集成产品开发过程中实现时间、成本、质量战略
时间、成本、质量是产品开发绩效的主要表现,传统的新产品开发过程中这三者之间存在着权衡,难以同时实现,而在集成产品开发过程中可以同时实现产品开发的时间、成本、质量战略。
首先,产品开发前期的决策决定了产品的大部分成本和质量,所以,对产品开发前期进行有效的管理对实现产品开发的时间、成本、质量战略非常重要。集成产品开发过程对产品开发的前期———计划阶段投入了大量的精力,从一开始就由包含各职能部门及外部顾客、供应商的产品开发小组来承担开发工作,各职能部门的有效配合,保证了产品概念是从真实的顾客需求出发,工程与制造人员的早期参与减少了今后有可能的返工,从而降低了开发成本。另外,对前期的有效管理,各职能部门的通力合作、信息的有效沟通,有助于缩短前期的开发时间,同时也为今后开发时间的缩短创造了条件。
其次,集成产品开发的具体开发阶段在现代信息技术的支撑下适当地运用并行工程,极大地缩短了产品开发时间。产品工程、工艺工程、制造工程之间有效的信息沟通保证了产品设计的一致性,从而提高了产品质量,降低了变化所带来的成本。
第三,集成产品开发过程中收敛点的设置,类似于在必要的地方设置了质量检查站,有助于对整个开发活动进行有效的控制,保证了信息的畅通,这可以间接地降低产品开发成本,提高产品质量,缩短产品开发时间。
总之,集成产品开发过程通过对现有产品开发过程的改进,从而能够缩短产品开发时间,降低产品开发成本,提高产品质量,促进组织各职能部门之间的沟通与协调,在产品开发过程中实现技术与市场的结合,是新产品开发项目成功的必要保证。

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