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1、产品开发困境:助力产品开发领导者满足产品需求和如期交付的 5 种策略 2 产品开发困境2 产品开发困境产品开发领导者的困境各大企业正面临着前所未有的产品开发新挑战。近期的贸易战和新冠疫情便 是两个对当今制造业产生颠覆性影响的实例,推动行业迈向新常态。为了 从战略层面来理解这些问题,Lifecycle Insights 最近开展了 2020 年工 程高管战略议题研究。研究结果显示,产品开发领导者面临着迫使企业全面变革的两大相互矛 盾的主要约束。53%的受访者认为“满足目标需求”问题排在第一位。45%的受访者将“与开发计划保持一致”列为第二大最紧迫的问题。协 调这两种需求很难,因为愈发复杂的需求通
2、常会转化为更久的开发时 程。但如今的制造商无法选择解决这些问题。他们必须两者兼顾。这些挑战虽然重大,但并非无法克服。而要获得成功,需要将人员、流程和技术变革正确结合。本电子书为这些变革提供指导。其中展 示了更多的研究结果,为将在未来几年间推动产品开发转型的动态 问题提供洞察。此外,还为产品开发企业提供指导,说明应对这 些挑战所需的能力和功能。2020 年工程高管战略议题研究中的受 访者对产品开发中推动变革的问题进行 了排名。满足目标需求和与开发计划保 持一致是两个最大的问题。第一第二第三第四第五满足客户或竞争对手 的目标需求30%23%20%15%13%与开发计划保持一致20%25%24%21
3、%11%与供应商和合作 伙伴协调21%17%24%20%19%开发预算缩减16%17%19%22%26%符合法规要求13%17%15%23%32%3 产品开发困境3 产品开发困境39%38%13%8%2%不断大幅降低不断大幅增加不断增加持平不断降低 不断攀升的流程复杂性是产品开发中巨大的绊脚石。在 2020 年工程高管战略议题研究中,有 51%的受访者将其列为“不 断增加”或“不断大幅增加”。流程复杂性上升的浪潮日益增加的复杂性拖慢、阻碍或抑制了很多产品开发项目的进度。研究中约有 51%的受访者表示,流程复杂性在“不断增加”或“日 益显著增加”。由于法规合规性要求不断增加,导致流程复杂性迅速上
4、升。企 业必须满足不同地区的不同需求以符合不断变化的法规。随着 不同行业特定文档步骤和格式的强制执行,产品认证和法规 流程文档的需求变得越来越大、越来越复杂。同时,随着很 多企业从传统、机械产品向智能、互联产品转型,产品复 杂性也在不断攀升。若置之不理,这种不断攀升、多方面的复杂性便会成为未 来潜在的威胁。这使企业无法同时应对相互矛盾的两大 挑战,即满足目标需求和愈加紧迫的截止期限。这种复 杂性还拖慢了产品开发流程,削弱了制造商按时发布或 交付产品的能力。4 产品开发困境企业复杂性不断攀升的挑战在面临去年的种种困难之前,各大企业早已着手处理不断上升的企业复 杂性。制造商日渐将整个系统的开发工作
5、外包给供应商。此外,很多企 业都建立起协同开发伙伴关系,与外部合作伙伴共享技术和系统。制造 的网络效应继续有增无减。2020 年出现了各种新挑战,特别是因新冠疫情而带来的挑战。整个职能 部门被迫在家办公。无法面对面办公或走访生产车间的情况使所有在新 冠疫情前便存在的问题加剧。跨部门和跨企业的沟通遭到严重阻碍,使 协同减少、开发生命周期变慢。研究中有 47%的受访者表示,企业复杂性在“不断增加”或“不断大幅 增加”。在过去一年间,各大企业纷纷被迫应对该挑战,改变其远程办公 的方式选择。但是,这项任务并不轻松。很多企业仍在磨练其远程办公 的实践。去年的种种挑战加剧了不断攀升的企业复杂性。在 202
6、0 年工程高管 战略议题研究中,有 47%的受访者将其列为“不断增加”或“不断大 幅增加”。40%36%11%11%2%不断大幅降低不断大幅增加不断增加持平不断降低4 产品开发困境5 产品开发困境5 产品开发困境产品复杂性不断攀升的困局产品在不断变化。多个行业的企业正在将其传统、机械产品转变为智能、互联产品。产品复杂性不断增加,为产品开发带来了一系列的新挑战。有 59%的受访者表示,产品复杂性在“不断增加”或“不断大幅增加”。随着产品变得越来越智能、互联,要求其组成部分也必须发生改变。必须要增加电 子元件的尺寸大小和复杂性,满足更强大的处理器的需求。对网络带宽和配电的 需求相应上升。机械硬件不
7、能仅适用于更多的内部组件,还必须能够对电子元件 进行散热。软件作为关键的增长领域,可实现各种智能功能。然而,产品复杂性 方面发生的变化不仅限于产品本身。物联网(IoT)的崛起以及产品传感器与云 平台之间流数据的相应增加又在另一个层面上加深了复杂性。产品组成部分的不断变化迫使各大企业改变其基础流程和技术。他们必须采 取措施缓解这种不断上升的复杂性。其中包括实施各种实践和系统以更加正 式地管理软硬件的数字化设计定义,并促进其整个工程领域实现越来越多的 协同。随着各大企业向智能、互联产品转型,产品复杂性攀升。在 2020 年工程高管战略议题研究中,有 59%的受访者将其列为“不断增 加”或“不断大幅
8、增加”。31%46%13%9%2%不断大幅降低不断大幅 增加不断增加持平不断降低6 产品开发困境产品开发性能滞后多年来,企业经历了诸多实际挑战。而研究显示,这些挑战以产品开发 性能急剧下降的形式表现出来。有 46%的受访者表示,在其产品开发项 目中仅有不到六成的项目能够如期发布或交付。未达成目标的项目数量 如此之多,达到了惊人的地步。对于那些向市场交付产品的企业而言,这个统计数据即表示经营遭受极 大的失败。如果某家企业变成第二个或第三个向市场交付产品的公司,那么其市场份额和收入便会受到不良影响。当企业未能向某个特定的客 户交付产品时,意味着他们无法达到客户的预期。这两种情况都会使企 业品牌受损
9、,且往往会招致财政处罚,使企业利润进一步遭受削减。满足目标需求和按计划实施这两大相互矛盾的约束,以及多个领域复杂 性的不断上升,使性能受到实际影响。某些企业认为这些问题是现代产 品开发中无法避免的、痛苦的现实。但是,当我们回顾研究结果时,明 显发现事实并非如此。相较于那些几乎无法生存的企业,部分企业明显 在不断地发展壮大。2020 年工程高管战略议题研究的结果显示,一部分企业运营良好,而其余企业却表现堪忧。有 46%的受访者表示,在其产品开发项目 中仅有不到六成的项目能够按期完成产品发布或交付。19%33%46%不到两成按期完成产品发布或交付的产品开发项目数量不到四成不到六成6 产品开发困境7
10、 产品开发困境7 产品开发困境高效地跟踪与满足需求如今的产品开发面临着相当大的挑战,但制造商能够克服这些挑战。一些企业正在落实新 能力和技术功能来解决这些问题。无论是在设计领域,还是在开发的完整生命周期中,需 求管理都是关键所在。需求管理可在整个产品开发流程中实现对需求的正式定义、跟踪和管理。企业可通过变 更流程来实现价值,在此过程中工程师和其他利益相关者均能够在开发生命周期的每个 阶段都主动跟踪和管理需求。由此,这些企业便能够在按计划实施的同时满足所有需 求。同时,企业将发现越来越多的产品开发项目能够按期发布和交付。企业可能需要 新的角色和职责来验证整个产品的组件级、系统级和产品级需求。但需
11、注意,需求管理本身并不足以实现成功。必须将需求管理与诸如设计模型、仿 真、物料清单(BOM)、图纸、文档等产品的其他方面紧密集成在一起。同样重要的 是,需求必须与产品计划相连结,从而了解对某项需求满足程度的初步定义、实现 和验证。在这种情况下,各利益相关方就能够更轻易地跟踪和实现需求。数字化解决方案在需求管理中扮演着主要角色。成功管理需求的关键在于单独跟 踪各个需求,将其作为单独版本化的独立实体。应将每个需求分配到设计的某 些方面或与之相关联。这样便能清楚解释如何能够满足需求。产品生命周期管 理(PLM)解决方案提供了这些功能,可用于各个工程领域和职能部门。需求管理是满足复杂需求、按计划实施的
12、关键所在。PLM 解决方案在其中扮演着关键的角色。v2.5v3.5v3v4v4.5v28 产品开发困境借助 BOM 管理缓解产品复杂性不仅需求是产品开发中的一个关键的方面,BOM 也是。传统、机械产品 的 BOM 管理往往相对更加简单,因为信息来源于机械计算机辅助设计 (CAD)应用程序。而如今,向智能、互联产品的转型使问题变得错综复杂。BOM 现在也有了许多潜在的输入,其中包括电气 CAD 应用程序,以及软 件配置管理(SCM)和应用程序生命周期管理(ALM)。但这还不是全部。BOM 必须包含参考需求、规范、分析,以及很多其他来自设计和开发周 期的交付物。现代的 BOM 属于多学科交付物,就
13、像如今的智能、互联产 品一样。为了跟踪和管理多学科 BOM,企业必须变更流程、引入新职责。在制品设 计周期中,BOM 必须在各个设计领域中协调一致。相关人员必须评估、跟 踪和管理以 BOM 为中心的活动,包括成本估算、采购、与供应商协作 等等。数字化解决方案可使企业同步、跟踪、无缝管理多学科 BOM。现代化的 PLM 解决方案能够直接管理由不同领域中的工程团队制造的设计工件。这些解决方案还能够与工作组数据管理工具互联和通信。这些 BOM 与先 前提到的需求管理功能紧密相连,可使团队跟踪分配至 BOM 中特定组件 的需求满足程度。这进一步推动了跨企业的融合。现代化的 BOM 由来自很多不同设计领
14、域及其设计工具的输入组合而成,其中包 括 MCAD、ECAD 和 SCM 系统,以及需求、规范等等。PLM 解决方案提供了强大 的功能来构建、管理和跟踪这些多学科 BOM。BOM8 产品开发困境9 产品开发困境9 产品开发困境与项目和项目集管理保持一致在开发任何复杂产品时,项目和项目集管理是作为一个紧密一致的整体来监 督计划协调情况的关键。随着复杂性全面上升,需要有项目管理能力来协调 不同职能部门和工程团队的开发活动。其中包括设计交付物开发、需求定 义与确认、规范编创,以及各个领域和部门的其他种种活动。需要新检查点和活动来为项目或项目集经理提供有关整个产品生命周期 中任务状态的洞察。这些经理都
15、扮演着专门的角色。他们能够主动管理 计划并将项目状态信息反馈给其他经理,随后这些经理可采取行动。数字化解决方案对这些活动也同样重要。多学科 BOM 中的工件与各项 任务相关联。任务的范围包括从定义需求到开发概念、创建详细设计 以及生成文档等等。每项任务都指派给开发流程中的相关人员。PLM 解决方案可轻松提供这种功能,并且能够在各个设计领域和职能部 门中实现集成。在应用到各个工程学科后,该解决方案可供您全面 地查看项目状态和预测完成情况。项目和项目集管理是在各个设计领域和职能部门协调开发任务 的关键。PLM 解决方案提供涵盖这些领域的功能,可使每个人 的进度保持一致。10 产品开发困境借助 SA
16、AS PLM 解决方案获得快速的投资回报率(ROI)传统上,实施 PLM 解决方案可能需要数月甚至数年的时间,并且需要大 量的资源。但满足如今的产品开发挑战需要较短的开发生命周期。各大 企业需要能够快速处理需求管理、多学科 BOM 管理,以及项目和项目集 管理的解决方案。基于云的软件即服务(SaaS)PLM 解决方案可提供帮助。这些解决方案可提供即时的可访问性,因为服务已启用并运行。企业仅 需购买许可证或订阅便可实现访问。相较于那些要求必须完成安装、配 置和部署的解决方案,这大大缩短了从付款到使用的时间。同时,这样 还给予用户通过浏览器连接的自由,可使用户能够随时随地进行访问。此外,SaaS
17、PLM 解决方案仅需最少的 IT 支持,且解决方案的安装、更 新或定制几乎不需要任何经验。因此,企业在使用这些解决方案的时候 仅需要少量的 IT 人员,甚至无需任何 IT 人员,从而使整个企业的生 产率得到提高。SaaS PLM 解决方案可提供快速访问以满足即时需求,同时几乎不需 要任何 IT 支持。这些解决方案提供了一条加速通道,助力如今的企 业构建所需的功能。10 产品开发困境11 产品开发困境11 产品开发困境借助 SAAS PLM 解决方案 提高效率和生产率PLM 解决方案是可配置的,因此各企业可以轻易对其做出更改以使其符合 他们理想的实践和标准。但这样做会消耗大量的精力,使解决开发问
18、题的 解决方案的可用性延迟。但某些基于云的 SaaS PLM 解决方案有所不同。这些解决方案内置规范 的最佳实践,这些最佳实践常常由解决方案供应商策划,有时则由行 业策划。一方面,这些标准可作为企业经强化的开发流程。另一方面,它们可作为企业进行更改时所采用的基准。无论哪一种方式,企业都 能够配置基于云的 SaaS PLM 解决方案来以比传统 PLM 解决方案更 快的速度匹配其具体的需求。需注意,企业无需对 SaaS PLM 解决方案做出任何更改。他们可 原封不动地使用带有这些内置、行业实践的解决方案。解决方案 供应商还能够对该解决方案进行个性化、配置、定制化或调整以 使其适应企业的需求。人工智
19、能和机器学习应用程序扩展了 SaaS 解决方案的功能,并有可能提高生产率。该功能帮助企业深入理解其工作流程,同时提供后续步骤和常规实践方面的建议,即便是在陌生的 领域。企业可更改 PLM 解决方案以满足其特定的需求。某些 SaaS PLM 解 决方案内置最佳实践,这些最佳实践可强化企业的开发流程或作为 其他新修改的基准。12 产品开发困境借助 SAAS PLM 解决方案实现更加轻松的集成存储于 PLM 解决方案中的数据和信息既表示对产品的数字化定义,又代 表对开发流程的数字化执行。企业必须将这些关键信息共享到其他职能 部门的企业系统中,其中包括企业资源规划(ERP)、采购系统、制造系 统等等。
20、传统上,这些集成的开发难度极大。任何对 PLM 或企业系统的更新都会 使集成中断。为了克服该问题,IT 必须不断对整个 IT 生态系统中的任 何变更进行计划、策略制定和升级。利用集成和低代码业务应用程序更容易实现基于云的 SaaS PLM 解决方 案。这些解决方案利用网络服务帮助企业实现在一个或多个软件系统之 间的无缝通信。此外,该方案灵活、简单,能够快速做出变更。得益于 网络服务,两个或多个基于云的系统间的集成也变得更加简单。企业用 户还能使用低代码工具扩展开箱即用功能。不仅如此,很多现代的 PLM 系统还能与其他企业系统的开箱即用功能集成。简而言之,基于云的 SaaS PLM 解决方案可在
21、每个层面均实现易用性。通过使用网络服务,基于云的 SaaS PLM 解决方案能够更加轻松地 实现企业系统间的集成,使设计团队和职能部门能够彼此共享关键 信息。BOMERP采购MESPLM12 产品开发困境13 产品开发困境13 产品开发困境13 产品开发困境回顾与结论根据 2020 年工程高管战略议题研究,产品开发领导者现正面临着两大 相互矛盾和对立的约束:满足目标需求和与开发计划保持一致。此外,不断攀升和多方面的复杂性使企业无法满足这些相互矛盾的目标并且拖 慢开发流程。新冠疫情期间,由于强制执行远程办公计划,使企业复杂 性增加,而企业必须继续适应这些变化。该项研究的结果暴露了这些挑 战。研究
22、中有 46%的受访者表示,在其产品开发项目中仅有不到六成 的项目能够如期发布或交付。因此导致很多企业的产品开发性能滞后,直接影响了关键绩效指标(KPI)。基于这些研究结果,Lifecycle Insights 提出了以下建议:实现开发流程和技术现代化以缓解与不断上升的产品复杂性相关的 风险。部署具备全面、集成式功能的解决方案,这些功能可随企业需求的 增加而增加。这些功能包括:需求管理,该功能不仅能将需求连接起来,还能连接不同工程领 域与职能部门;多学科 BOM 管理功能,可同步、跟踪、无缝管理多学科 BOM,缓解产品复杂性;以及 覆盖各个工程学科和职能部门的项目和项目集管理功能,可将开 发结合起来并能够采取主动行动。考虑使用基于云的 SaaS PLM 解决方案,仅需最少的 IT 支持。凭 借需求管理、多学科 BOM 管理以及项目和项目集管理功能,这些解 决方案还可提供嵌入式最佳实践以及轻松的跨系统集成。