制造業(yè)智能變革之道|角色篇之一：智能產(chǎn)品設(shè)計

隨著中國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型及中國制造2025、工業(yè)4.0概念的提出，制造業(yè)迎來了新的發(fā)展浪潮。在這個背景下，越來越多的傳統(tǒng)企業(yè)感受到了重重壓力，開啟了轉(zhuǎn)型與變革之路。對于制造企業(yè)而言，如何部署企業(yè)智能制造解決方案？如何建立企業(yè)自身特色的智能制造建設(shè)體系？如何規(guī)劃企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級平臺？您將從“SAP智造社區(qū)”精心撰寫的“制造業(yè)智能變革之道”系列主題文章中，找到一些靈感。該系列文章將圍繞智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，智能制造的核心解決方案以及各行業(yè)企業(yè)如何推進智能制造三大版塊展開，希望能給您和您的企業(yè)一絲啟發(fā)。

當前，隨著制造業(yè)智能制造戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進，有越來越多的智能化技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型過程中。當企業(yè)的產(chǎn)品變得更加智能、人與物之間開始實現(xiàn)互聯(lián)、個性化定制消費觀念實現(xiàn)了消費者與生產(chǎn)廠家的信息對接，新的產(chǎn)品創(chuàng)新模式也在不知不覺中逐漸形成，進而催使制造企業(yè)不得不去重新思考如何推進新時代的產(chǎn)品創(chuàng)新？如何適應(yīng)在產(chǎn)品生命周期越來越短的競爭環(huán)境中滿足客戶越來越個性化的產(chǎn)品需求？

傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計過程面臨的挑戰(zhàn)

通過對當前制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計過程進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在很多企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)過程中平均有33%的時間浪費在無價值增值的工作上；工程師和產(chǎn)品研發(fā)者有20%的時間以過時資訊為基礎(chǔ)展開工作；70%的工程師和產(chǎn)品研發(fā)者需要等待兩天或者更多時間才能得到內(nèi)部或外部相關(guān)人員的更新設(shè)計和信息；37%的項目失敗源于無法正確的管理客戶需求。調(diào)查結(jié)果已清楚表明，傳統(tǒng)的產(chǎn)品創(chuàng)新模式已經(jīng)很難適應(yīng)智能化時代的產(chǎn)品設(shè)計需求。

面對這種現(xiàn)狀，企業(yè)必須重新定位和思考產(chǎn)品創(chuàng)新模式。到底企業(yè)應(yīng)該使用什么樣的工具進行協(xié)同？如何利用正確的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品設(shè)計？如何在自上而下的業(yè)務(wù)流程中掌握更多信息？如何將客戶的需求與產(chǎn)品相連？如何判斷變更對產(chǎn)品各對象造成的影響？有一系列問題都需要去解決。

要實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計模式的轉(zhuǎn)型創(chuàng)新，就必須在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)下建立設(shè)計信息、生產(chǎn)信息、用戶使用及反饋信息的高度智能化集成，從智能化需求產(chǎn)生到基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù)獲得的過程，從智能化的用戶參與式設(shè)計到能夠直接轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)信息并被執(zhí)行。

智能化時代的產(chǎn)品設(shè)計新思路

智能化時代的產(chǎn)品設(shè)計新思路主要體現(xiàn)在三個方面，即新的產(chǎn)品、新的商業(yè)模式和新的流程。

1）新的產(chǎn)品。如今智能化產(chǎn)品既能作為工具支撐起智能化的產(chǎn)品設(shè)計，同時也對新時代的產(chǎn)品設(shè)計理念提出了新要求。一方面工程師可以利用智能化產(chǎn)品實現(xiàn)研發(fā)模式的創(chuàng)新與變革。同時從功能上講，智能化產(chǎn)品復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也讓產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新過程更為復(fù)雜。

2）新的商業(yè)模式。隨著用戶個性化需求的凸顯，為更好的推進市場發(fā)展，讓消費者參與到產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計中來有利于企業(yè)對市場需求的把控。通過多元化化協(xié)同、需求驅(qū)動的智能產(chǎn)品研發(fā)、以及貫穿整個價值鏈進行實施的產(chǎn)品智能分析，能幫助企業(yè)加速智能產(chǎn)品創(chuàng)新。

3）新的流程。通過建立多元化系統(tǒng)設(shè)計以及需求驅(qū)動的智能研發(fā)兩大基礎(chǔ)，企業(yè)的研發(fā)流程也會進行相應(yīng)的調(diào)整來適應(yīng)這一需求。企業(yè)可以通過邀請內(nèi)部或外部參與者，為不同角色分配權(quán)限，安全可靠的集中存儲數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置的三維查看器實現(xiàn)遠程協(xié)同交互，集成的收件箱能及時的查看工作項目并直接打開內(nèi)容和共享文件。

德國雄克公司（Schunk）是全球最大的靜壓膨脹式夾具系統(tǒng)生產(chǎn)廠和全球最大的卡爪生產(chǎn)廠，其自動抓取機構(gòu)的開發(fā)和生產(chǎn)則始終位于歐洲乃至世界同業(yè)之最前列。雄克公司的產(chǎn)品主要應(yīng)用于機械和自動化領(lǐng)域，現(xiàn)有上千種不同規(guī)格的產(chǎn)品系列。為推動需求驅(qū)動的數(shù)字化創(chuàng)新在實時工程場景中的實現(xiàn)，雄克公司使用了SAP智能產(chǎn)品設(shè)計方案，實現(xiàn)了基于數(shù)字化雙胞胎理念的虛實融合，讓工程師可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)提供夾具的360度全息視圖深入地了解設(shè)備的細節(jié)。

利用SAP智能產(chǎn)品設(shè)計方案，產(chǎn)品經(jīng)理可以直接訪問夾具相關(guān)信息，比如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或三維模型，也可以跟蹤現(xiàn)場資產(chǎn)的性能。同時可以根據(jù)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)可以看到夾具設(shè)計的馬力與客戶實際消耗的馬力數(shù)據(jù)。這意味著企業(yè)可以利用這些信息促發(fā)工程變更。除此之外，產(chǎn)品經(jīng)理還可以輕松啟動一個新產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)來滿足市場需求。通過產(chǎn)品設(shè)計協(xié)同為各部門之間的實時研發(fā)協(xié)作提供強大的虛擬平臺。對于像雄克這樣的制造商來說，SAP智能產(chǎn)品設(shè)計具有很大的應(yīng)用潛力。

通過綜合分析當前制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計需求并結(jié)合雄克公司的SAP智能產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用案例，可以梳理出SAP智能產(chǎn)品設(shè)計方案能幫助傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計向智能化產(chǎn)品設(shè)計的主要價值點，包括：

1）通過云端應(yīng)用可以簡單地以邀請函的方式將供應(yīng)商或者合作伙伴加入?yún)f(xié)同，并支持各種類型的移動設(shè)備的線下同步。

2）與后臺DMS系統(tǒng)集成后，能方便的上傳和下載產(chǎn)品相關(guān)的工程結(jié)構(gòu)，發(fā)布已有的可重復(fù)利用的產(chǎn)品模型。

3）在自上而下的業(yè)務(wù)流程中掌控更多的產(chǎn)品訊息，讓工作狀態(tài)一目了然，同時可以工具三維視圖對設(shè)計做出判斷。

4）結(jié)構(gòu)化的定義和管理需求，將客戶需求與產(chǎn)品相連。可以直接將需求關(guān)聯(lián)到文件、產(chǎn)品主數(shù)據(jù)以及物料清單上。

5）判斷變更對產(chǎn)品造成的影響，并分析受影響的對象，以直接采取相應(yīng)措施。

SAP認為，智能化時代產(chǎn)品設(shè)計新思路就是三大要素，即多元化的實時協(xié)同，保證擴展企業(yè)之間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)一致；需求驅(qū)動的產(chǎn)品研發(fā)，保證客戶需求與產(chǎn)品數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，進而使得全生命周期的數(shù)據(jù)處于可追溯狀態(tài)；實時的產(chǎn)品智能分析，使產(chǎn)品研發(fā)者和用戶對產(chǎn)品有全面的把控，并能快速采取有效措施。

SAP智能產(chǎn)品設(shè)計解決方案

SAP S/4HANA云平臺智能產(chǎn)品設(shè)計方案，通過多元化協(xié)同、需求驅(qū)動的智能產(chǎn)品研發(fā)、以及貫穿整個價值鏈進行實時產(chǎn)品智能分析，幫助制造企業(yè)加速智能產(chǎn)品創(chuàng)新。通過建立可靠的協(xié)作方式，實現(xiàn)與外部客戶的無縫對接，實時的洞察情況并反饋設(shè)計。在客戶需求與產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間建立可追溯性和透明度。

SAP基于云的智能產(chǎn)品研發(fā)方案主要能實現(xiàn)以下六個方面的功能：

1）實現(xiàn)跨企業(yè)的即時協(xié)同交流。用戶希望在產(chǎn)品早期階段與設(shè)計團隊和合作伙伴交流并交換一些意見觀點和工作文檔等。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以建立協(xié)同工作空間，并邀請內(nèi)部或者外部的參與者。在協(xié)同時，根據(jù)參與者不同的角色提供相應(yīng)的權(quán)限。提供安全可靠的存儲空間，并通過不同的設(shè)備來分享內(nèi)容。內(nèi)置三維查看器，方便在協(xié)同過程中對產(chǎn)品全面了解。

圖1 實現(xiàn)跨企業(yè)的即時協(xié)同交流

2）以工作流為基礎(chǔ)，提升協(xié)同透明度。以工作流為基礎(chǔ)，讓參與者之間的交流更通暢。集成的收件箱能及時查看工作項目，并直接打開協(xié)同內(nèi)容和共享文件。還可以實現(xiàn)與支持CMIS的文件系統(tǒng)集成。

3）與實際的產(chǎn)品數(shù)據(jù)協(xié)同。用戶希望與設(shè)計團隊和合作伙伴交流時將內(nèi)部文檔直接在協(xié)同工作空間同步。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以從SAP文檔管理系統(tǒng)中將相關(guān)文檔直接上傳到一個協(xié)同工作區(qū)，并將協(xié)同工作區(qū)的文檔無縫集更新到SAP DMS，與SAP S/4HANA 1709 On Premise一起使用。

圖2 需求驅(qū)動

4）根據(jù)明確的需求來驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)。用戶需要確保開發(fā)的產(chǎn)品能滿足所有需求，并快速判斷需求帶來的影響。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以對需求進行集中管理以促進更好地交互，并將需求與各種不同的對象相關(guān)聯(lián)來提供更全面的可追溯性。需求影響分析功能可以針對某個需求的變更提供更準確的考量，并采用標準化的需求交互格式文件在不同的公司之間展開需求交流和討論。

5）通過模塊化的系統(tǒng)工程來管理復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的產(chǎn)品需求綜合多個多元化團隊的能力協(xié)力研發(fā)完成。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以抓取并管理系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計。盡早發(fā)現(xiàn)問題和遺漏，從而降低出錯率。還能從多角度分析系統(tǒng)，利用可視化分析幫助企業(yè)更好的理解系統(tǒng)，促進與各種參與者的溝通和交流。

6）研發(fā)狀態(tài)透明化，方便采取有效措施。用戶希望能方便地從各方面訪問相關(guān)信息來快速采取必要的措施，或者更好地了解并利用客戶使用反饋。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以保證研發(fā)進度的透明化，目前已經(jīng)可以提供需求、協(xié)同、三維產(chǎn)品展示圖等功能，還開放了用不自定義的功能。并提供對相關(guān)對象的洞察，從各個系統(tǒng)抓取數(shù)據(jù)并采取措施。

結(jié)語

隨著制造業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的持續(xù)深化，智能產(chǎn)品研發(fā)作為提升企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新能力以及核心市場競爭力的關(guān)鍵手段已經(jīng)變得必不可少。對制造業(yè)而言，隨著用戶個性化需求的凸顯以及產(chǎn)品更新的節(jié)奏越來越快，企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力和推陳出新的速度也必須逐步加快，實現(xiàn)智能的產(chǎn)品設(shè)計將能幫助制造企業(yè)有效的應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。

如需更詳細的了解SAP智能產(chǎn)品設(shè)計解決方案，請關(guān)注公眾號【SAP智造社區(qū)】。

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