浙江大学管理学院  卢显文  王毅达

 随着全球化市场的形成，企业竞争日益激烈，如何缩短产品开发时间，提高质量，降低成本，并改进服务以赢得市场这个现实问题摆在了国内外众多制造企业的面前。新产品开发是个复杂的过程，它包括从技术经济可行性论证、工程研制到最后产品定型投入批量生产的各个环节，涉及到计划、设计、工艺、生产、质保、供应、财务、人事、教培、基建、技改等各个部门，只有抓好新产品开发过程的管理，才能快速开发出高质量的新产品，才能降低新产品开发过程的成本，从而使开发出的新产品具有较高的市场竞争力，进而使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。传统的产品开发过程存在一系列问题，典型的有：①以产品为导向，缺乏详细的市场调研和客户需求分析，导致产品中途夭折，或开发出的产品没有市场；②部门之间缺乏有效的沟通机制，协作混乱，效率低下；③产品开发各阶段缺乏严格的评审机制，问题积压到后续阶段，造成设计多次返工，开发周期延长，成本剧增；④没有有效的技术沉淀，技术复用程度差。产品开发集成创新是一种关于产品开发的理念和方法论，其核心思想是“市场导向，组织创新”，通过策略、组织、资源配置、流程等管理要素的整合，建立面向市场和客户需求的、跨部门参与的产品开发流程，进行系统的、平衡的、高效的、有价值的组织创新，缩短产品开发周期，降低产品生命周期成本，提升产品质量和客户价值。本文通过对产品开发集成创新过程和机制的分析，以便为我国制造企业的产品开发提供指导与借鉴。

一、产品开发集成创新的核心过程

产品开发集成创新是整合的、一体化的产品开发过程，它在了解顾客需求的基础上，通过利用现代信息技术，设法把这些市场信息集成化并转化为产品概念，根据这种产品概念来在众多技术选择中挑选出最适合的技术，再通过研究、开发与制造等人员的共同努力，最后转变为满足顾客需求的有形商品。产品开发集成创新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段的研究方法，着眼于对开发活动进行分解、控制;而产品开发集成创新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。产品开发创新过程的实质就是对现有的产品开发过程进行改造，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。产品开发集成创新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，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跨职能团队与产品开发集成创新过程相匹配。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。产品开发集成创新过程应着眼于“人”和“过程”本身，而不应只着眼于技术。⑤产品开发集成创新过程是对传统开发过程的改造，即改变过去串行的、越墙式的管理方式，代之以并行的、参与式的管理方式。产品开发集成创新的核心过程实质上是一个四阶段过程，即概念开发阶段、研究阶段、集成阶段和开发阶段。 

（一）概念开发阶段

产品开发集成创新过程的概念开发阶段通过对当前产品的调查，并识别目标市场的需要，产生并评估可替代的产品概念，为进一步开发选择一个概念，通常是有关产品的形状、功能和特性的描述。在概念开发阶段要特别注意识别用户的明显需要和潜在需要，保证产品集中在顾客需要上，收集用户需要主要有三种方法：①访谈，一个或多个开发团队的成员与一个顾客讨论顾客需要。②集中群体，一个协调者组织由8～12个顾客组成的群体进行两小时讨论。③观察使用中的产品，观察顾客使用现有产品或使用一件新产品试图完成任务，都可以揭示顾客需要的重要细节。Griffin和Hauser的研究表明，一个两小时的集中群体讨论揭示的需要量与两个一小时的访谈相等，并且访谈通常比集中群体的成本低，访谈也使得产品开发团队能够经历产品的使用环境，因而访谈成为产品开发过程中调查用户需求最常用的方法。

（二）研究阶段

产品开发集成创新的研究阶段主要是探索新技术，并挑选开发组织要运用的那些技术。在做了文献调查，与研究机构和大学里的科学家进行深入的沟通，进行很多旨在确定新产品特性的小规模实验，通过研究阶段科学家们的努力，最后提出多种技术概念。研究阶段的人员构成主要包括公司内部的研究人员、外部研究机构人员和大学研究人员。

（三）整合阶段

产品开发集成创新的整合阶段主要是开始选择研究阶段得出的各种极有前景的新技术，并且努力将这些要素合成一个技术概念。整合小组一般由管理人员、科学家和工程师共同组成，整合小组调查各种技术概念对有关产品设计以及制造系统的影响，其主要目标是使来自实验室的新研究成果与制造系统的现有能力达到平衡，一个有效的整合小组能使新技术适应公司已有的技术和工作，还能升级现有系统以利用新技术概念的长处。整合小组的成员一般都具有一种T型技能结构：他们不仅是特殊领域的专家，而且也非常了解他们自己所需要完成的特定任务对系统的影响。他们一方面具有某一学科的专业知识，相当于“T”中的一竖，另一方面他们也了解他们的学科知识与其他学科知识如何互相作用，相当于“T”中的一横。在传统的产品开发方式下，研究小组提出某种技术概念之后，就开始向高层管理者游说，当高层管理者同意了他们提出的技术概念后，他们就只需再确定该技术概念的可行性：用实验室设备制作少量原型。一旦这个技术概念被实验室证实是可行的，研究小组的任务就完成了。但是在这种情况下，研究人员没有确定该技术概念对产品及制造流程的实际影响，这种技术概念变成了对未来大量生产的挑战缺乏积极研究的提前结论。整合小组没有将可行性当作其技术选择的一种直接要求，而是强调发现和获取有关实验室新研究与公司现有产品及制造系统之间的互动的知识。整合小组会对很多技术概念进行无偏见的调查研究，并结合现有系统的具体情况进行选择。随着整合小组对各种可选择技术概念的系统效果了解得越来越多，有些技术概念被放弃，有些留待未来一代产品考虑，还有一些被提炼和做进一步研究。

（四）开发阶段

产品开发集成创新的开发阶段将所选定的技术概念进行具体的开发工作，最终目的是开发出一个满足用户需求的具体产品。该阶段包括产品设计、工艺工程、制造工程、原型化和测试，制造上市。

产品设计主要是确定产品的工程特征、零部件组成。工艺工程主要是确定制造该产品所需要的工艺流程，制造工程则对有关的制造设备和工具进行安排。产品设计、工艺工程和制造工程三个过程是并行开展的，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)等现代制造技术的应用是这三个过程得以有效进行的技术保证。在产品系统概念和相关设计细节完成之后，就可以进行产品的原型化，原型化要求零件、各部件间内在协调，并和子零件组成一个产品。原型主要用于保证产品的子系统及组件能如预期那样一道工作，原型也能帮助产品开发组汇集有关产品开发的知识，关于产品结构的原型加强了高层管理人员、开发人员、市场人员、制造人员、供应商和用户之间的交流和沟通，并就一个基本的设计决策达成一致。微软公司通过不断改进原型的使用而将数十个软件开发人员的工作集成起来。他使用每天“编译”的方法，即每天工作结束时新版本的产品被编译出来。软件开发人员在每天的一个固定时间将他们编制的程序代码“登记”到软件中，开发小组将代码编译成新版本的软件。然后小组中的每个人都可以使用最新版本的软件，这种每天建立综合原型的做法确保了开发人员的工作总是同步地集成到一起。任何冲突一经产生就立刻被检查出来，团队不会有任何一天脱离产品的工作版本。测试主要是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。在产品开发阶段，除了由开发人员、工程、制造和供应商的产品开发小组成员、市场人员和用户参加外，还有整合小组。整合小组在最终确定某种技术概念或技术概念组合后，整合小组继续参与到开发阶段进行详细设计和确定产品与制造流程，指导新设备的选定，他们与系统及部件设计人员一起工作，以更清晰地了解各单个产品部件之间将如何互动，小组成员常常在运转中的产品生产线上解决重大的生产问题，随着开发项目的进行，整合小组还实际进入存在重大技术难题的现场。经过多代产品之后，整合小组成员便成为公司整合阶段系统知识的知识库。虽然各种研究小组还在不断开发和提出新技术概念，但只有这种整合小组才能通过使新技术概念成功地转化为有用的产品。

二、产品开发集成创新过程中的沟通机制

在产品开发集成创新过程中，上游团队的结果往往是下游团队的输入信息，例如研究团队通过实验室研究，提出了多种技术概念，而这多种技术概念又是整合团队开展工作所需的知识。整合团队在对多种技术概念进行评价，并结合公司现有能力的分析后，最终挑选出某种技术概念或技术概念组合，这种技术概念或技术概念组合又是开发团队进行产品实体开发所需的知识，在开发阶段内部，上游团队的结果也往往是下游团队的输入信息。因此，在产品开发集成过程中，上下游团队之间的信息沟通在很大程度上决定了集成创新的有效性。

Wheelw right和Clark提出了产品开发跨职能团队之间的沟通的四种模式：①“串行/批处理”模式。当上游团队全部完成了设计方案后下游团队才开始工作，上游团队完成后的设计方案连同所有的信息一次性地交付给下游团队。这种单向的、“批处理”型的沟通形式没法把得出最终设计方案过程中重要的精微之处和经验传递给下游团队，同时也考虑不到下游团队所拥有的实力和机会。②“在一无所知的状况下开始”模式。这种方式虽将上下游团队及时连接了起来，但仍然采用批处理沟通方法。当下游团队面临的最后期限比较紧迫，它感到如果不尽早介入项目就无法完成任务时，通常会采用这种模式。但上游团队仍然要等到工作完成后才开始与下游沟通，结果下游团队只好在初期自行揣摩。等拿到上游完整的设计方案后，下游团队很可能感到惊讶，又不得不根据上游的设计调整自己的工作。这种模式虽然上游团队和下游团队实现了“并行工作”，但他们的运作过程没有信息交流。③“早期参与”模式。在这种模式下，尽管下游团队仍然要等到上游团队将零部件设计得比较完善了才开始进行自己的工作，但上下游成员会不断就基本的、零碎的信息进行双向沟通。因而下游团队可能对开发中的设计方案产生一些独到的见解，并且通过反馈和交互作用参与到了设计流程中，等上游设计一完成，下游团队就可以立即开始自己的工作。④“集成的问题解决”模式。这种模式将上下游团队的沟通有机地连接了起来，下游团队能够同上游团队进行交流对话，还会利用得到的信息迅速开始自己的工作，下游团队不仅根据过去的经验和理论知识对上游团队的设计方案提出反馈意见，并且这种反馈还将针对上游设计正在进行的具体工作。

产品开发集成创新广泛采用“集成的问题解决”沟通模式，在研究人员进行技术概念开发时，整合小组就密切监视和关注着研究人员的进展，并就若干问题提出建议。在技术概念确定之后，产品开发迅速进入整合阶段，整合小组开始负责整个项目的开展，而整合小组除包括1～2名研究阶段的科学家，还包括一些开发阶段的工程师和制造工程师，也就是说，在整合阶段刚开始对众多技术概念进行评价和试验时，开发阶段的工程师就参与了进来，随着整合过程稳步发展，其他人员也越来越多地参与进来，设备供应商直接与整合小组成员一起工作，以便弄清供该新系统使用的生产工具，来自各种开发小组和制造厂的工程师们一起讨论这个生产过程的细节。当整合小组完成技术概念选择后，项目转移到开发阶段，整合小组也转移到开发阶段。在开发阶段，不仅产品设计、工艺工程和制造工程三项工作是并行的，而且整合小组工作于整个开发阶段，直到工厂达到全部产量指标为止。甚至在产品推出之后，很多组员还继续对产量负责，当工厂里出现大的问题时就把他们叫回工厂。

三、产品开发集成创新中的信息演化机制

许多工业产品开发过程的研究显示，产品开发过程中的信息流动和过程执行都是串行的，信息在由上游开发活动产生并终结之后，再由下游开发活动吸收。但是在产品开发集成创新过程中，研究阶段、整合阶段和开发阶段是并行开展的，在上游为完成全部工作时，下游就需要得到一定的信息以开始工作，但这种信息将是不完善的，将要不断地改变，直至达到最终形式。Krishnan提出了产品开发过程中上游信息的演化和下游的敏感性概念，演化是指上游传递给下游的信息达到最终形式的速度，曲线上的任意一点表示，与上游完成工作时可以提供的最终形式的信息相比较，上游在此点可以提供信息的比例，即完备程度。演化速度越快，意味着在相同的时刻，上游可以提供给下游越完善的新信息。这样，在信息传递之后，上游信息的改变将越小。下游的敏感性是指为包容上游信息的变化，下游被动重复工作所需的时间。如果下游具有较高的敏感性，那么为了应付上游一点点的变化，下游可能付出大量的时间。而当下游的敏感性较低时，就可以比较容易地随着上游的变化而变化。这样，当下游的敏感性较低时，就可以把上游未完善的信息传递给下游，让下游同时同作，一起变化。而下游依靠一次次小规模的重复设计，包容上游信息的改变。虽然进行被动重复会使下游的开发时间稍有加长，但由于进行上下游的重叠开发，整体的开发时间会有所减少。 

根据上游信息演化的快慢和下游敏感性的高低，可以将上游和下游两阶段的耦合分为四种类型：①反复重叠。当上游阶段慢速演化、下游阶段低敏感时，可以通过交换未完善的信息，以加快开发的进行。此时，下游通过一次次的反复设计来适应上游的变化。②先行重叠。当上游阶段快速演化、下游阶段高敏感时，通过上游提前冻结设计以缩短开发时间。③分布重叠。当上游快速演化、下游低敏感时，可以同时采用反复重叠和先行重叠，并行性同时存在于上下游阶段中。④分解重叠。当上游慢速演化、下游高敏感时，需要将设计问题分解为较独立的多个部分，仔细分析各部分各自的并行特点。如果有些部分满足上游快速演化或者下游低敏感，则可以采用前三类重叠方式。如果所有部分均为上游慢速演化，并且下游高敏感，则采用串行的开发方式。

四、结束语

由于市场越来越全球化、越来越多的企业进入国际市场以及技术进步的不断加快，竞争形势也随之发生变化，这就要求企业在设计适合市场的产品和服务时采取日益灵活的行动战略。为了使竞争力一直盛而不衰、确保和继续发展创新能力，企业就要求有新的、扩展的具适应能力的方法和工作方法以改进产品开发过程。传统的产品开发过程仍然采用串行工作模式，设计与厂艺、制造、质量等部门没有信息集成，开发过程往往陷入设计、试制、修改设计、再试制的大反馈，致使开发周期延长，成本提高，开发出的产品失去市场竞争力。集成产品开发(DD)方法是一种优化产品开发过程的集成的、跨学科的、整体的并以人为中心的方法。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。