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基於產品平台的快速設計解決方案

1、需求背景

製造業企業以產品為核心,隨著企業規模的逐步增大,很多企業會出現以下這些方麵的問題:


  • 產品線多,各線之間缺乏良好的共享機製,重複、低價值的開發較多。
  • 項目眾多,定製開發量很大,以前的成果不方便借鑒。
  • 項目和產品越來越多,卻沒有規模效應,成本上升,利潤下降。
  • 新產品或項目開發壓力很大,質量和穩定性出現問題。
  • 對技術體係缺乏積累和係統性的建設,核心技術無法得到發展和持續提高,容易被對手超越。

出現上述問題的原因在於,企業一般會製訂產品發展目標,及具體的產品開發計劃,但在產品平台戰略和產品線規劃方麵沒有做得很完善。由於缺乏明確和前瞻性的產品平台規劃和產品線規劃,產品開發就失去了路線圖,產品之間本來應有的關聯關係沒有建立起來,項目協同則更加困難。於是,各個產品相互獨立發展,不能形成一條一體化的產品線。而企業不能按恰當順序開發並投放新產品,往往錯失良機,在市場壓力和浮躁心態下,於是企圖將所有想得到的產品都做出來,結果攤子鋪得太大,最終發現自己不具備充足的資源應付漫長的戰線,處處困難重重。


另外,有些企業對產品平台戰略很重視,也付出了長期的努力,但是效果不好,因為產品平台的建立是一個複雜且係統性極強的過程,需要一套高效的方法體係和軟件係統的支撐。一些企業依靠自身經驗和人工手段建立的平台體係,往往因為係統性不強,缺乏持續性而事倍功半。

2、解決方案

產品技術平台是企業的係列產品所采用的共同要素的集合,包括共用的係統架構、子係統、模塊/組件、關鍵零件、核心技術等等,也可簡稱為產品平台。利用產品平台及其所屬的產品貨架和技術貨架,可以幫助企業實現快速產品設計,並成為核心技術持續提升的基礎平台。


PERA.Pord(Platform Oriented Rapid Design)解決方案適合於汽車、機車、工程機械、航空航天、船舶、電子等各行業,為企業產品平台的建立提供了一套專用的方法體係和軟件係統。基本思路是以產品平台為基準,快速滿足客戶個性化要求,采用中間盡可能少的平台與產品版本,從產品貨架和技術貨架上提取成熟的公共模塊和技術,以接近批量化的成本滿足上方盡可能廣泛的客戶群需求,形成批量化與個性化的兼得。


同時,牽引下方技術貨架和產品貨架的發展,並通過核心技術與關鍵技術的突破,推動平台的升級換代,保持核心競爭力,帶來利潤的持續增長。


產品平台業務架構


PERA.Pord解決方案分為實施谘詢和軟件實施兩個部分,實施谘詢提供一套建立產品平台及各類貨架的方法,協助客戶梳理產品及技術貨架,形成企業共享的產品平台。軟件實施是將梳理成功的產品平台及各類資源庫應用到軟件係統中,與相關業務係統結合,以支持企業新產品的快速設計。


解決方案功能架構

 

3      客戶價值

  • 為企業提供了一套完整的方法體係和軟件係統,支持企業快速建立自己的產品平台。
  • 促進企業從以項目為核心的開發模式轉向基於產品平台的開發模式,一方麵實現規模化擴張,另一方麵依靠持續培訓核心技術和關鍵技術,使產品升級換代。
  • 產品平台可以最大程度地實現技術、模塊、產品等成果的共享,減少重複開發造成的浪費。
  • 成熟的BB/CBB/平台係列廣泛應用,幫助企業大幅度降低成本、縮短交付周期,還大幅提高了質量和客戶滿意度,提高產品品牌價值。
  • 幫助企業降低零部件種類,增加零部件的采購批量,減少供應商數量,增強議價能力。
  • 幫助企業實現快速設計能力,快速響應市場需求,快速推出新產品。
  • 幫助企業實現理想的技術體係,如產品開發與技術開發的分離、產品設計與項目設計的分離等。
  • 幫助企業實現研發隊伍梯隊的合理配置,持續提高團隊技術水平。



4、應用案例

(1)、項目背景

中國中車某車輛公司具有百年製造曆史,是中國從事軌道交通裝備研究和製造的專業化生產企業,是中國鐵路裝備製造業大型一檔企業,一直以國際一流企業為標杆,利用引進、消化、吸收,再創新的發展策略,結合一係列先進的管理和設計理念、方法的應用,在產品設計和製造上取得了令人矚目的成績。在越來越激烈的國外市場競爭麵前,如何在這種複雜多變的市場環境中保持領先地位,對公司產品的設計理念、方式和工具都提出新的挑戰。

在企業的研發環境中,要有效利用“參考解決方案”或“曆史產品平台”,讓設計師對新的設計輸入(需求)做出快速反應並做出正確的設計方案,需要將產品(或曆史項目)的係統和零部件標準化後形成設計模塊,進而形成產品平台,通過信息化管理係統將上述內容進行有效管理,用以指導設計師開展設計工作。



(2)、麵臨的挑戰

目前在機車車輛行業企業的產品設計存在的以下主要問題:

  • 項目逐年增多造成了設計車型眾多,並且基本是全新設計。各車型可通用、複用的零部件、係統模組等沒有得到有效利用;
  • 由於產品全新設計工作量大,造成設計部門的資源緊張,使得設計質量得不到有效保障;
  • 設計師在設計過程對零部件的選型缺乏統一的標準和有效的工具,造成產品的零件、係統部件種類眾多且實際功能和性能有一定的重複率;
  • 年輕設計師由於缺乏指導,導致設計質量不高,設計更改必要性和有效性存在問題。

本項目將建立基於模塊化、標準化產品技術平台的信息化係統,提升產品設計的標準化率、模塊化率,進而達到提升設計質量的目的。


(3)、項目目標


本項目的目標是通過項目的實施,建立基於模塊化、標準化產品技術平台的信息化係統,為設計師提供基於產品平台的企業基礎件、通用件和標準部件的瀏覽、搜索等應用功能,還可利用關鍵屬性參數進行部件的係統挖掘,並可將挖掘結果直接應用於產品研發中,降低產品研發成本和風險,逐步發展和豐富具有軌道裝備產品研發特色的產品技術平台。


(4)、業務架構


產品技術平台管理係統是一個以產品設計的標準化、模塊化設計為核心,為用戶提供基礎件、通用件、標準部件的基於產品平台的快速瀏覽、基於參數的挖掘、使用統計與分析的係統。此係統不僅是一個標準設計模塊的管理平台,也是一個與設計工具集成的直觀有效的應用係統,同時能夠為標準化工作提供統計分析數據,幫助企業進一步完善標準設計模塊的內容建設。產品技術平台管理係統的整體業務架構如下圖所示:

產品技術平台管理係統的業務架構圖


產品技術平台管理係統實現了與PDM和CATIA的緊密集成,能夠對基於產品技術平台的標準化、模塊化設計所需要的標準零部件數據進行全過程管理,實現從創建、應用、統計和更新的全過程。同時可以基於零部件分類(基礎件/通用件/標準部件)和產品平台(地鐵產品平台/鐵路客車產品平台/城際動車產品平台等)對標準零部件進行多維度的管理。

(5)、應用價值

通過平台建設,理清了公司核心技術,明確了技術和產品的發展方向。


利用產品平台和CBB庫進行產品設計,顯著提高了設計效率,縮短研發周期。


降低零部件種類20%,同時了增加零部件的采購批量,減少供應商數量,增強議價能力。


設計質量明顯提高,設計更改減少了約30%。


順利實現研發隊伍梯隊的合理配置,有一批有經驗的工程師專門負責維護和更新產品平台。


產品平台成為技術不斷提升的基礎載體,有利於核心技術的不斷進步和積累。