改進復雜工程產品的有效戰略

編者按

對于生產航空發動機、燃氣輪機和高價值醫療機器等復雜工程產品的制造商來說，尋求業務和經營策略創新，以保持和提高競爭地位至關重要。本文討論了兩種戰略方法：產品服務系統（PSS）和終身工程服務（TES），并舉例說明了這兩種方法如何為制造商提供額外的機會。作者路易斯·雷丁（Louis Redding）博士是英國特許質量協會CQP FCQI級會員，文章原載于2020年第4期的《質量世界》雜志。

產品服務系統和終身工程服務

航空發動機、燃氣輪機和高價值醫療機器（CT設備）等復雜工程產品的制造商，不斷尋求創新的業務和運營戰略，以維持和改善其競爭地位。有限和日益減少的資源帶來的壓力、新興經濟體對產品的需求增加，以及全球市場的監管機構對相關行業（如核能、航空、汽車、礦物開采、石油和天然氣）日益嚴格的立法，驅動著制造商采取必要的舉措。

相關學術研究表明，這些壓力可能意味著制造組織無法僅依靠降低成本進行競爭。為此，產品服務系統 （PSS） 和終身工程服務（TES）這兩種戰略應運而生，并得到了迅速發展。

產品服務系統起源于斯堪的納維亞半島。當時人們認識到地球資源是有限的，必須同時考慮環境問題，需要可持續解決方案。產品服務系統是對此的一種回應。這些業務戰略與組織如何獲取收入有關，并展示了組織的演變，比如組織開始從單純的產品供應到以產品為導向、以使用為導向、以結果為導向，直到成為主要服務提供商。

通過服務化，制造商增加了自己產品的集成服務水平，提高了自己的競爭優勢并保護了自己的競爭空間。服務化是產品服務系統業務戰略發展的過程之一。

一個典型例子是施樂公司業務戰略的演變。作為一家以傳統交易方式銷售復印機和掃描設備的制造商，它目前發展到了這樣一個階段：它的大部分收入來自銷售完全集成的打印解決方案。

施樂公司的用戶現在只需要購買文檔和文件的副本，而不需要購買機器。施樂公司擁有機器產品的所有權并將其租賃給用戶，并從用戶持續使用、日常維護活動和銷售耗材中獲得額外收入。施樂公司安裝的機器可以連接到其監控資產性能的服務器，從而完成在線計費、在需要時提供消耗品以及檢測到性能下降時進行維護。簡單地說，施樂公司通過提供完全集成的解決方案，滿足了客戶的所有打印要求。

通過采用其中一種（或同時采用兩種）戰略，可以為利益相關者帶來“全生命周期”的價值增加。反過來，通過增強的服務支持和合同的可獲性，這些戰略可以在產品生命周期的所有階段向制造商提供收入流。

雖然此類戰略為制造商在整個產品生命周期內建立了持續的收入流，但它們也在某種程度上將風險從用戶轉移到制造商。這些風險與產品老化和失效造成的收入損失有關。制造商面臨的這種收入風險，使得產品和服務的可靠性和質量越來越重要。

采用基于條件管理技術的前攝可靠性工程方法，可緩解這種風險。終身工程服務，成了組織業務和運營戰略的組成部分。終身工程服務可以定義為：“現有和新興產品和/或系統監控、診斷和預測技術的應用，以最先進的維護、維修和徹底檢修實踐、方法和策略為支撐，采用先進的可靠性和質量工具，旨在降低產品或系統失效的風險，以交付產品（或系統）設計意圖，同時以最低的生命周期成本提供可持續的解決方案。”

減輕這些風險的核心是了解產品在使用時的表現。在高價值的復雜工程產品中，使用基于條件的監控和管理技術，可以檢測到產品交付設計意圖能力的任何退化（功能退化）。綜合車輛健康管理（IVHM）和預后運行狀況管理系統（PHM）是此類產品管理策略的示例。

制造商指南

有效治理是有效、穩定的產品支持策略的基礎。它是通過與主題有關的定制標準、程序、指導說明和行為守則來實現的。然而，搜索與終身工程服務相關的治理內容時，能得到的結果甚少，與之相關的標準只有“ISO 55000：2014 資產管理——概述、原則和術語”，或者終身工程服務的一些輔助組成要素，如傳感器、系統架構、編碼技術和非破壞性測試方法（熱成像、X 射線和超聲波）等。它們都不能直接指導終身工程服務。

為了解決這些問題，英國標準協會（BSI）與克蘭菲爾德大學終身工程服務中心、對該領域感興趣的實業家、頂尖大學學者合作，研討終身工程服務的范圍和內容，并制定了一致的治理和框架。他們的合作，促進了《國家終身工程服務戰略（2016年）》的發布。在該文件中，辨識了三個優先行動領域。

1.建立一個跨部門的英國國家終身工程服務卓越中心/行業委員會；

2.政府部門應改變其采購政策，把重點放在終身成本上；

3.應建立新的政府知識產權共享政策框架，以提供開放式圖書服務，以及涵蓋知識產權法和改善知識產權保護的技術框架。

與終身工程服務相關的以下工作領域將獲得重大機會。

1.關于終身工程服務的定制化ISO 標準——用于認證為遵循戰略性產品服務系統業務模式的制造組織；

2.定義終身工程服務新標準和當前指南（通常為ISO 9000 系列和ISO 55000 系列標準）之間的聯系和區別；

3.定義終身工程服務新標準與PAS 280∶2018——終身工程服務的聯系和區別；

4.加強對新標準和指引的理解和認識，為尋求采用以終身工程服務通用解決方案為基礎的產品服務系統和伺服業務模式的制造商，提供與商業模式創新有關的標準和指引；

5.對于尋求通過擴展可用性合同（通常為 20 年以上的高價值產品）進行競爭的組織，增進他們對成本模型和相關風險建模的框架和定義的更深入了解。

這些挑戰一旦得到解決，將為利益相關者帶來顯著收益，因為“先到者”將定義制造業新的治理標準和認證條款。