产品平台规划及实践
来源:中捷 作者:赵旭靖 关注:444次 更新时间:2022-03-21 09:34:33

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产品平台策略的意义

1.1产品平台策略的涵义

      不断开发新产品并根据市场需求对产品进行更新,以适应新的市场变化是企保持创新的关键,平台策略把新产品开发提升到一个新的高度,基于平台策略的新产品开发不再专注于单个产品或单一市场,而是开发基于平台和过程技术的一系列产品,这些产品形成了产品族,产品族就是满足同一细分市场、共享平台技术的一系列产品,产品平台与产品族的关系好比树干与树枝和树叶的关系,有效的产品平台可以派生出一系列产品族,一个新平台的出现意味着一代新产品的诞生,它综合了整个新一代产品的最基本、最重要的特征从另外一个角度看,产品平台也可以说是夹在企业与市场之间的一个界面一方面,企业将各种各样的市场需求抽象为概念性产品,并利用产品平台对各种概念性产品进行过滤、筛选;另一方面,企业对经过过滤、筛选后的各种概念性产品进行以平台为基础的实体性开发,满足市场的需求。

       

       设计的角度讲,平台策略实质上是一种有效的部件重新利用策略,基于平台策略的产品开发实际上就是基于产品平台的变型设计基于产品平台的变型设计在某种程度上就是通过对产品成本影响较大、使用频率高的零部件进行标准化、模块化,通过对其它零部件的变型,派生出一系列产品族,从而满足多样化的用户需求,它利用了产品族的经济规模,同时又能保证派生产品的独特性[]sl正是这些产品族才能快速满足用户多样化的需求,促进企业的长期发展。


       有效的产品平台可以派生出一系列产品,实现从基型产品到变型产品、从上一代产品到新产品的技术转移,显著缩短产品开发周期、降低成本,从而能够以较低的成本、快速响应客户多样化的需求。


1.2基于平台战略的产品开发的优点:


①有效的产品平台可以便捷地派生出系列产品,满足不同的细分市场和迅速变化的市场需求,显著缩短产品开发周期;


②利用平台可以实现技术重用和技术转移,可以避免不必要的重复设计,从而有效地降低新产品创新风险和开发成本;


③降低零件库存,提高专用制造设备和工艺的利用率等,降低制造成本和采购成本;


④为产品线的开发奠定坚实的基础,提供强有力的支持;

 

⑤它使企业高级管理人员集中精力进行产品平台的决策,而不至于在单一的产品开发决策上花费太多的精力和时间;


⑥它能有效地配置资源,使有限的资源保证企业生存和发展的需要;


⑦此外,有效的产品平台有利于产品形象和企业形象的塑造


1.3中捷现有产品平台分析


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产品的模块化过程

模块化企业产品的大致过程是:首先根据产品功能和目标市场需求抽象企业的产品平台,然后根据产品平台和企业的业务实际划分模块组成,最后根据模块的划分来重新调整企业研发团队分工


2.1抽象化产品平台

       产品平台的定义首先是根据大量的用户需求和不同的目标市场分析,定义出企业产品平台的主要功能目标,其次将主要的功能目标分解成主要的支撑实现功能,并定义好功能之间大致的输入和输出。最后根据企业目标市场的差异将企业的产品划分成不同的产品平台大多数企业的平台划分都是在已有产品的基础之上进行的,往往企业的产品本身已经形成系列,这样调整的难度不仅是技术上的阻力,还有员工观念上的阻力,调整起来比较困难。同时随着产品复杂程度的提高,平台的划分也越来越难,必须具备对企业产品的深入理解,具备对企业产品全生命周期管理过程的深刻认识,同时掌握平台化、模块化的思想,才能定义好企业的产品平台。


2.2详细划分模块

模块的划分实际上就是在考虑重用和产品整个生命周期中的实际后,对产品功能的重新分配,将原有产品结构的零部件分解后重新组合的过程


①模块划分的大致原则

        基于企业的特定需求,将产品按照产品结构和功能划分成可以重用和互换的不同功能单元,每个功能单元具有相对稳定的、一致的几何连接接口和输入和输出接口。特定需求包括:大量的客户需求;企业产品研发特点;企业生产和采购实际;产品的维修服务需求

        因此,模块的划分应尽量考虑整个产品生命周期中各个环节的需求,比如产品的模块可以考虑工艺合件、采购合件和维修合件等。但是,有的时候企业不同领域可能对某种模块划分的需求是相悖的,这时就需要企业进行平衡,要不改变企业业务模式以适应模块划分,要不容忍这种划分的缺欠并作为以后优化模块方案的内容


②模块的二元性

      一方面,模块自身功能独立,具有标准连接接口和输入输出接口。另一方面,模块又是整个产品的一部分,不理解模块在产品中的作用和位置,就无法定义模块。这种既强调自身功能的独立性,又强调系统结构的归属性,就是所谓的二元性卿]因此,模块的划分必须既要抽象产品平台,又要考虑模块本身功能的独立这两方面是相互影响的,在实际划分中可能会经历多轮的迭代才能形成满意的划分方案

   

③根据企业实际业务情况不断修订模块方案

        企业的产品模块方案不是一成不变的,必定会随着市场和企业业务的不断变化而做出相应的调整二如图2:3所示

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2.3模块化通过产品数据管理系统的实现

       产品数据管理( PDM )是以软件为基础,管理所有与产品相关的信息(包括电子文档、数字化文件、数据库记录等)和所有与产品相关的过程丈包括工作流程和更改流程)的技术。它提供产品周期的信息管理,并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境[30]

       随着企业产晶系列的不断增长产品之间重用程度越来越高企业产品数据的增长量会越来越大,保持产品数据的准确性、及时性、有效性以及可追溯性将会越来越困难,同样地由于各种原因引起的工程变更也越来越难以控制,因此企业实施PDM系统就成了必然的选择。系统提供了很好的产品结构管理,产品配置管理和零部件分类重用管理等功能的工具

        产品结构管理和零部件分类重用管理是企业实现产品的平台化和模块化较常用的两个工具。


①产品结构管理

        PDM系统提供产品结构管理功能,可以实现产品结构的描述,提供零部件隶属关系查询,提供产品结构比较、产品结构报表、产品结构版本和有效性控制等一系列功能。

       以产品结构层次关系管理为例,利用PDM系统提供的产品结构管理功能可以有效地、直观地描述所有与产品有关的信息在产品结构树中,每个零件、部件对象都有自己的属性,如零(部)件标识码、名称、版本号、数量、材料、类型(自制件、外购件)等等在PDM中查询零部件时,可以按照单个或多个属性进行单独或者联合查询,以获得零部件的详细情况,如按照类型为“外购件”的属性查询,可得到采购部门关心的信息图2.4给出了产品结构及其基本属性的示例,图中表示了产品零部件之间的层次关系及每个接点包含的相应属性。通过这样的产品结构图,根据所给查询条件,走不同的分支,就可以迅速地找到所需的数据;还可以自由选择结构树的分解层次数,展开自行设定的层次中的零部件,在需要时可以输入相应的材料明细表。

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②零部件分类重用管理

       PDM系统提供对相似零部件的分类重用检索功能,可以提供很好的零部件标准化功能,系统用户可以迅速在整个系统中检索到符合设计参数需要的零部件或者设计参数相似的零部件进行重用。这样可以实现对零部件组件层的标准化、通用化,进而实现压缩零部件种类、支持重用、提供设计参考等目的

        但是,实施了PDM系统并不代表企业就实现了产品的平台化和模块化,产品平台化和模块化是企业的产品研发方法和业务管理问题,有时甚至涉及到企业的组织机构重组。所以,产品的平台化、模块化是管理问题,需要企业自身投入大量的精力,以及PDM系统供应商甚至是第三方咨询公司进行大量的工作,来搭建企业的产品平台和模块化方案信息系统只是实现企业管理的工具,必须把企业管理实际同信息系统实施结合起来,才能取得预期的效果


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产品平台战略


3.1 产品平台战略的基本内容


①准确地了解并掌握产品平台的基本组成要素


②产品平台的决定性技术与其他平台要素之间存在显著的差别


③产品平台独特的差异化提供了一种持续的竞争优势


④服务于某个细分市场的产品平台应该只有一种


3.2 产品平台战略的制定


①收集市场信息


②确立产品战略的目标


③制订产品族开发的规则


④制定无空隙的产品平台战略


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产品平台规划的框架及关键技术研究


4.1产品平台规划


①产品线规划及目标细分市场的选择

       在“产品平台—产品线—单一产品”的产品战略体系中,产品线是技术、产品及市场的结合部,是重要的中间计划单元。单从产品开发的角度来讲,产品线规划是一个分时段的、基于市场、竞争要求和资源状况、有条件的产品开发计划,它决定具体产品的开发路标和升级替代策略。企业通过产品线分析可以清楚了解自身产品的优缺点、发展潜力以及在细分市场中的定位,企业高层正是通过产品线规划制定产品线决策,从而确定要进入的目标市场,对于以产品开发和新产品不断投放市场为特征的装备制造企业而言,合理的产品线计划及决策,一方面是不断开发新产品的保证,另一方面是以市场细分为基础,保持产品适度的连续性及多样性,并最终占领市场,获取利润的关键。

       因此产品线规划是产品平台规划最基础、最根本的内容。


②技术路线规划

       随着技术资源的全球化以及技术竞争的全球化,技术改变变得越来越快,技术改变的成本、复杂性也越来越高,这使得越来越多的企业意识到技术在传递企业价值和竞争优势方面的战略意义。因而技术管理以及技术规划显得越来越重要,特别是在企业采用平台战略进行产品开发时,由于产品平台要满足当前和未来市场的需求,因此技术资源在现在和未来的规划变的越来越重要。

       技术路线规划能帮助企业较好的理解市场,做出正确的技术投资决策。它是一个由企业执行的策划过程,有效的帮助企业识别他们未来的产品、服务和技术需求,并且评估和选择一定技术来实现这些需求。技术路线规划可以确保企业在未来 5 年到 10 年的项目规划中,抓住市场开发机遇所需的关键的技术。帮助企业在未来进行较好的市场定位[55]。因此技术路线规划也是产品平台规划的重要内容。


③产品平台衍生模型的建立

       当企业确定了要进入的目标细分市场之后,接下来就要考虑采用什么样的技术,确定怎样的产品平台来覆盖目标细分市场,以及如何对平台进行派生或更新,以满足现在和未来的顾客需求,也就是说企业在确定产品平台时就要考虑到平台的派生、更新及升级,从而实现平台的可持续性发展,这就是产品平台衍生所要考虑的内容。

许多企业面临着产品线老化的问题,因此企业必须系统地管理并更新产品平台,使其具有新的功能、部件和原材料,不断刺激公司目前的市场,并进入新的市场,这样,产品族才能持续在市场竞争中存活下来。因此在产品平台规划中,有必要对产品平台衍生做出预测。作者将在后文建立基于市场、技术、时间等因素的产品平台衍生模型。


④确定部件的敏感度

       一个鲁棒产品平台可以适应很大的设计修改,即当用户需求改变而需要进行变型设计时,变型设计的成本较低,也就是说产品族开发总的费用较低。基于产品平台的变型设计在某种程度上就是通过对产品成本影响较大、使用频率高的零部件进行标准化、模块化,通过对其它零部件的变型来满足用户需求的变化(这里的用户需求的变化来源于用户本身需求的变化、成本的变化等多种原因,是广义的用户需求的变化)。通用件、部件之间的联系、物理集成以及模块化程度对变型设计的成本都会有所影响,因此在设计产品平台时就要减少这些影响。在进行产品平台开发时,如何减少敏感度大的部件的影响,将会有助于鲁棒产品平台的实现,因此部件敏感度的确定是建立鲁棒产品平台的基础。

        综上所述,产品平台的开发和更新离不开产品平台规划,在产品平台开发之前,开发团队要从战略层和设计层为产品平台的开发和更新提供指导和支持。在产品平台开发之前如果不重视规划工作常常导致下列问题的出现:项目匆匆上马、半途而废以及频繁改变开发项目方向;错失市场商机;重复设计、浪费宝贵开发资源;平台缺乏鲁棒性,变型设计的费用急剧增加;平台通用性或个性增加,导致无法满足用户个性需求或开发成本增加等。所以产品平台规划是对于基于产品平台策略的产品开发具有重要的指导意义。


4.2 产品平台规划框架模型的建立

       产品平台规划应包括战略层的规划和设计层的规划:在战略层的规划中,需要对产品线和技术路线分别进行规划,从而找到目标细分市场和可选择的技术,然后要建立平台衍生模型,从而确定产品平台衍生的方式;在设计层的规划中,需要确定产品部件对变型的敏感度,用变型指标代表部件的敏感度。

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4.3产品线规划

      产品线规划是一个分时段的、基于市场、竞争要求和资源状况、有条件的产品开发计划,其实,从广义的角度来讲,产品线规划不仅是一个分时段的、基于市场、竞争要求和资源状况、有条件的产品开发计划,而且它也涉及产品的生命周期、产品组合、商标和包装等方面的产品决策问题,产品线规划是制订产品开发策略和营销策略的基础。


4.3.1 产品线规划的前提:划分产品线,明确产品组合


4.3.2 产品线规划模型

产品线规划是指通过对产品线本身及企业内外部环境的分析,进行合理的目标细分市场选择及产品线选择并对其加以整合,以确定合理的产品线长度、宽度、深度等,从而获取目标市场,提高产品市场占有率,使企业获取更大的利润。本文建立如图 3.6 的产品线规划模型,该模型可以看出产品线规划的任务以及产品线规划需要考虑的因素。

产品线规划解决以下问题:

  1. 制订合理的产品线发展策略,梳理产品结构,使产品布局合理化,尽量使公司的产品覆盖到市场;

  2. 制定一定时期内的产品/平台开发与改良计划;

  3. 制定合理的产品价格,使产品价格与地方经济的发展同步,终端价格灵活,及时根据市场的变化做出调整,从而满足市场的需求,但尽量不打价格战;

  4. 制定营销目标和营销策略。

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影响企业进行产品线规划,做出产品线决策的因素很多,大致有:

  1. 来自产品线自身的因素;

  2. 来自企业内部的因素;

  3. 来自市场的因素;

  4. 来自竞争者的因素。

  5. 5.国家政策及整体经济环境(自己增加)

       来自产品线自身的因素包括该产品线及各产品项目的销售状况、利润状况、市场占有率等,对这些因素的分析称为产品线分析。

来自企业内部的因素主要是指与企业的主营方向,与某产品线相关的资源条件等因素。企业主营方向一般在较长的期间会有较好的持续性,不会有很大的改变。而资源条件随着各要素市场的不断健全和完善,其流动性也会不断提高。因此,现在企业的决策模式一般都是以发现市场机会为先,再根据项目要求组织和创造资源条件。

来自市场的需求因素主要包括顾客的需求类型、需求的发展变化趋势、需求大小,顾客类型、购买行为方式等等。这些因素决定了企业应该提供什么样的产品,以满足特定市场上的顾客需求。

      来自竞争者的竞争因素则主要包括竞争者现在提供给市场的产品,将来可能出现的产品,这些产品的价位和将来可能的价位变化以及其他一些产品竞争策略。

对于特定企业的某一时期的产品线决策来说,后两类因素与前两类因素相比,其不确定性要小得多。也就是说,后两类影响因素对特定企业来说有比较稳定的信息和知识,企业对这两类因素信息的掌握较为牢固。相比之下,来自市场的需求因素和来自竞争者的竞争因素对于企业来说变化很大,这两类因素的信息对与企业来说具有较高的不确定性,因此在进行产品线决策时也就必定要在这两类因素信息的获取上投入更多的时间和费用,以作更为准确的决策。

国家政策及整体经济环境。。。。


4.3.3 产品线分析

企业在做出科学的产品线决策之前首先需要进行产品线分析,产品线分析的内容包括以下两点:


①分析产品线及各产品项目的销售量和利润。每一条产品线对总销量和利润的贡献是不同的,同时产品线上每一个产品项目对该产品线的总销量和利润的贡献也是不同的,而且每一个产品项目中各品种的贡献也会有所不同。企业要做的是分析产品销量和利润在各条产品线、各产品线中的产品项目、各产品项目中的产品品种中的分布。企业通过了解不同产品对销售量和利润的贡献,可以确定哪些品种处于发展趋势,哪些品种务必十分谨慎地予以监视和保护,哪些品种是滞售产品,需要从产品线上撤除掉。


②产品线的市场轮廓,即将自己的产品线和竞争对手的产品线在市场上的分布情况进行对比。通过确定产品线的市场轮廓,企业可以确定自己的产品线的定位问题,例如对于市场中的空缺产品项目,企业如果认定这种空缺产品项目有大量的尚未满足的需求,则可以在产品线上增加这一产品项目。


4.3.4 确定产品线发展策略

产品线规划的首要目的是通过产品线决策,制定合理的产品线发展策略。产品线发展策略涉及以下四个方面的战略决策问题: 


①产品线的长度

     产品线长度决策是产品线发展策略的首要问题。通过增加产品线长度,使产品组合的长度增加,可以满足总多消费者的不同需求,吸引更多的顾客,但是产品线加长将会使一些产品成本上升,如果成本上升幅度超过了利润上升水平,此决策就失去了意义。因此产品线既不能过长又不能过短,一定要适度。


②产品线的宽度

       涉及产品线宽度的产品线策略有增加新的产品线,即扩大产品组合的宽度(由于很少有企业把整条产品线删除的,所以没有删除整条产品线的策略)。新的产品线可以利用原有产品线以获得的企业声誉,进一步根据其潜力,开拓新市场。


确定该产品线发展策略的依据有:

①原有产品的市场容量。如果原有的市场容量较小,应适当增加产品线数目,以开拓新市场;如果原有产品市场容量已经够大,那么产品线数目就不要过多。

②企业现有的资源条件。如果企业可支配的资源比较充足,可考虑增加一些产品线;反之则不要增加。

③企业战略目标和方向。如果企业谋求在少数领域中的发展,产品线数目就尽可能少些;反之,如构企业追求在多领域中的综合增长,产品线数目可多些。

③产品组合的深度

       涉及产品组合深度的策略是增加或减少产品项目中的产品品种,这与增加或减少产品线中的产品项目比较类似,当该产品项目的市场需求较大时即可增加品种,吸引更多的顾客,但当该产品品种较多时则不必增,或采取减少的策略,这是因为当产品品种过多时,产品差异过小,容易引起顾客混淆。

④产品线更新及特色化

       有时候产品线的长度还算适中,但是其中的产品项目却需要更新。譬如某公司的机械工具看起来像 50 年代的东西,那么它的市场可能会被竞争者的那些造型较好的产品线所夺取。 产品线更新可以采取逐项更新或者一次全部更新两种方式。逐项更新可在整条产品线都换成某种式样之前,观察顾客在于会让竞争者看到公司的改变,从而更新它们的产品线。

       产品线特色化就是在每条产品线中推出一个或几个有特色的产品项目,以适应不同细分市场的需要。这种特色可以体现在质量、价格、服务等各个方面。确定产品线特色,取决于多方面因素,其中最关键的就是企业本身所拥有的特殊优势。


4.4产品平台结构设计:在产品平台开发中引入模块化

模块化设计与传统设计方法有原则的区别。模块化设计不是面向某一个产品,而是面向整个产品系统;模块化设计是一种标准化设计、组合化设计哪]这里不对产品平台结构设计作具体阐述,只是介绍在如何产品平台中引入模块化和基于产品部件关联矩阵的产品平台模块化设计方法

4.4.1在产品平台开发中引入模块化

作者认为一个有效的产品开发方法是把产品平台看作主要子系统及子系统界面之间的集合,通过模块化子系统间的重复使用产生衍生产品,这一过程如图3.6所示

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        从一家企业的应用实例来分析就一目了然。图3.7表示了产品平台的技术维度是如何应用到一家电动工具生产企业的产品开发工作中的。图3.7的上半部分是不同的电动工具产品族。每个产品族都有其自身区别于其它产品族的产品架构,而且这已产品架构也将随着新的市场需求以及新技术的出现发生相应的变化。在图3.7的左半部分是主要的子系统,这里子系统被定义为具有特定功能的、适用于所有系统的逻辑技术单元。每个主要的子系统之下还有其子子系统,并且与其它子系统以及产品或者系统的用户之间都有界面。图3.7的右半部分是各个主要的子系统之下的不同子系统。图3.7中间的各个方格表示在设计一个产品族中的任一产品是,特定的子系统是如何与零部件、软件和其它技术结合在一起的,在这里子系统以及子系统界面就是被开发的产品平台,而这些子系统是被产族中的产品所共享的。

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4.4.2基于产品部件关联矩阵的产品平台模块化设计

产品平台的选择和设计是产品线设计的核心,模块化的产品平台设计更具有相当的设计优势,这种模块化的设计涉及到实现产品各项功能结构的最优整合这种整合过程一方面实现了产品相关结构的模块化,同时在这一过程中选取具有支持整个系列产品能力的模块作为产品平台构件

①建立产品设计各环节映射关系示意图产品的设计过程一般包括如下环节:用户需求的获取、工程指标的转换、功能分解、结构布置。首先是获取用户需求,将用户需求转换为工程指标,即根据产品的性质描述用户需求的设计变量的参数;再建立功能分解和各指标变量之间的映射关系,实现二者之间的关联在上述关联的基础上,规划具体的实现某种功能的产品结构的方案设计各个环节间的映射关系一般都是多对多对应的,各个环节内部的关联关系可以从中导出。设计过程各环节之间的映射关系如图3.8所示

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通过图3.8所示,最终能得到各个部件之间复杂的对应关系一般来说,部件之间存在如下两种关系:1)每一部件对其余部件提供支持;2)每一部件接受其余部件的支持

②建立部件关联矩阵

上述两种关系都可以用任意两个部件之间的关联表示,因此形成p甲的部件关联矩阵(见表3.1)这种矩阵体现了开发过程的各个环节在最终产品结构上的映射

表3.1中每一行表示该行所对应的部件对其他各列部件的支持度,每一列表示该列所对应元件的完成需要其他各行部件的支持度每个单元表达了对应行或列部件之间提供支持和获取支持的内容。对各行各列汇总,如部件A的行汇总记为A:(s:supply),表达了部件A对其他各部件的支持;部件A的列汇总记为板(:RReceive),表达了部件A需要其他各部件的支持水平

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以关联程度及其导致的变化为量化参数基础,关联程度同其所导致的变化是成正比的,如改变一个部件,则对其他部件的影响程度就不同,其关联程度也不同,最终反映的量化值也不同量化准则见表3.2

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②计结构分析

    按照各个部件彼此关联程度的大小进行模块化和分类,实现产品平台的选择和设计,即可根据汇总后AS...PS,板...PR的排序结果分析行排序表明对应部件对其他部件提供支持程度的大小,数值越大,说明对其他部件的影响越大;列排序表明对应部件对其他部件的依赖程度,数值越大,说明其依赖性越高,对其他部件的结构变更敏感度高。可以围绕敏感性高的行和列对应的部件同相邻排序结果部件综合考虑作为模块化产品平台的共同构件


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以中捷产品为例进行产品平台规划

5.1细分市场

5.2组合分析 

5.3市场分析和竞争分析

5.4平台定义


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