基于IPD 的個性化定制生產服務體系研究

劉 瑜， 吳歡克， 屈 嘉， 楊 磊， 涂 健

（1.中機生產力促進中心， 北京 100044； 2.南昌華勤電子科技有限公司， 江西 南昌 330096；3.哈爾濱新智達自動化成套裝備有限公司， 黑龍江 哈爾濱 150000）

0 引言

IPD（Integrated Product Development）集成產品開發是一套基于市場和客戶需求驅動的先進、 成熟的研發管理方法，是一套企業產品開發的思想、模式和工具的提煉和集成。IPD 的核心是以客戶為導向，通過市場驅動開發產品，把產品開發當成一種投資來管理；通過流程重組使專門組成的跨部門團隊，在結構化流程中協同工作，利用項目管理和管道管理等方式高效率的完成新產品開發工作；在設計中一般采用異步開發模式，將產品族的開發任務進行縱向分解， 在相對獨立的不同層次的任務中并行開展，能夠有效降低各個層次之間的依賴性，在不同系統之間共用零部件、成熟技術等共用基礎，從而提高產品研發的效率[1]。

目前， 先進制造業和現代服務業融合是順應新一輪科技革命和產業變革，增強制造業核心競爭力、培育現代制造服務業體系， 實現高質量發展的重要途徑。 本文提出基于IPD 的個性化定制生產服務體系及流程， 著重對制造業服務業的競爭能力提升途徑進行研究， 強調集成產品開發是適應多變的市場需求和靈活組織生產的個性化定制生產新模式、新業態，能夠最大程度地提升產品成功開發效率和滿足客戶需求， 不但能夠有效縮短企業產品開發的周期，同時促進業務關聯、產業鏈條延伸和制造服務能力提升。

1 基于IPD 的個性化定制生產服務體系建立

IPD 流程與個性化定制生產服務的映射關系見圖1，該圖構建了基于IPD 的個性化定制生產服務體系及流程。

圖1 基于IPD 的個性化定制生產服務體系圖

在市場域和流程域中主要針對客戶的需求進行分析交流和互動體驗， 提出滿足客戶需求的方案規劃并不斷進行優化，完成符合客戶需求的產品定義。 同時組建跨部門的協作團隊進行結構化功能重組，針對客戶提出的戰略、技術訴求為其提供準確、優質和低成本的規劃報告、評價報告和咨詢報告等建設性意見和方案，加強項目及項目渠道管理。

產品域是IPD 流程和個性化定制生產服務中的重點領域，在產品研發中采用高效率和跨部門、跨項目團隊的協同運作模式，可以是單獨研發流程，也可以是技術研發的后續流程的重組，采用IPD 的參數化設計技術將產品設計過程中涉及到的零部件、成熟技術等知識進行合理而且有效的關聯與進化，形成具有知識集成模型的產品族知識庫，記錄并存儲設計過程產生和使用的全部知識，與參數化、模塊化等技術相結合，在知識集成的基礎上整合產品的資源，更新并重用不同裝配模塊的知識，將已有的知識應用到產品設計和工作流程中。 在產品研發中，通過互動體驗、在線設計等方式形成滿足市場和客戶要求的具有個性化物理與服務模塊的產品族，快速的投放市場[2]。

IPD 模式下的參數化產品族按照模塊的功能、結構、接口的不同組合方式以自頂向下的方式進行拓撲結構劃分， 從而將產品的變型設計最終在結構特征層進行參數化設計[3]。 圖2 為基于IPD 的模塊化結構示意圖。

圖2 基于IPD 的模塊化結構示意圖

在量產域和服務域，經過產品研發、測試及試生產驗證之后，啟動新產品的量產計劃，要重點加強柔性制造能力提升，產線可實現分模組定制生產方式，適用于對應多客戶訂單，可實現靈活配置轉線，線體柔性生產能力可滿足多品種產品生產，同時采用標準化、精細化、模塊化的精益生產管理方式， 實現以客戶為中心的定制和按需組織靈活生產。在新產品首單量產過程中，客戶會充分參與并對相關產品進行各方面綜合指標的評測， 確保符合客戶產品定義要求， 進而實施產品全生命周期管理和用戶服務體驗跟蹤，同時啟動項目內部評審驗收，記錄并存儲設計和生產過程中產生和使用的全部知識， 在知識集成的基礎上整合產品的資源， 更新并重用不同裝配模塊的知識，將已有的知識應用到今后產品設計和生產流程中。同時，針對項目運作過程中的經驗、教訓進行總結，形成相關的經驗案例。

2 應用案例

南昌華勤電子科技有限公司主要以制造各類移動智能終端電子產品為主， 通過引入IPD 并在此基礎建立個性化定制服務生產體系， 使華勤在產品開發上更關注客戶需求和體驗互動，加快市場響應速度，提升研發效率和質量，增強定制設計能力和柔性制造能力。 如圖3 所示，華勤在產品研發、柔性定制生產上實現了多個重大轉變，實現了以用戶為中心的管理的徹底變革。

圖3 華勤IPD 個性化定制生產服務流程

2.1 產品定義

（1）市場分析/產品規劃推廣策劃。華勤根據對產品技術發展趨勢，消費者個性化需求偏好情況的調查分析，及時的進行相關技術和研發能力的儲備。 對未來一段時間內主流產品的性能、規格進行相應的規劃，并對其中一些主要元器件、 組件的新技術標準和參數進行前期初步的產品規劃內容的開發。 同時與主要客戶保持密切的溝通與交流，向客戶推薦規劃的初步產品方案或新的元器件、組件、部件供客戶參考。 更好的推出符合消費者需要的整機產品或功能部件方案，為消費者提供個性化定制服務。

（2）客戶交流互動。華勤的廠商客戶也會基于自身對于行業發展和消費者偏好的判斷， 指定自己未來若干年的產品系列發展規劃， 針對不同時期定義不同價格和性能定位的產品。華勤與客戶保持頻繁的溝通，充分交換意見。客戶確認產品系列的發展規劃之后，會對未來半年到一年左右新上市的產品，發出產品需求，采取招標或者議標的方式，選擇合作的廠商。

（3）需求評估。 各客戶發出具體的近期新品招標或議標需求以后，華勤會針對客戶需求定義的產品市場和價格定位、主要性能和參數要求等進行分析和評估。 確認產品的可實現性及商務條件，評估華勤相關研發、供應、制造等資源的匹配情況，確認是否參與客戶相關項目的招標。

（4）產品定義+方案認可。針對客戶相關的產品需求，華勤的客戶經理、產品經理牽頭組建跨部門項目團隊，主要包括項目管理經理、系統工程師、硬件/結構/軟件等開發人員、測試和質量人員、交付人員、財務人員等。由客戶經理、產品經理、系統工程師等主導客戶相關需求的初步設計方案，評估主要元器件、組件選型及采購價格、研發周期、生產制造等因素，形成競標方案，參與客戶項目競標。經過客戶從產品設計方案、報價、歷史合作項目交付滿意度、質量等多維度的綜合評估，最終確定項目的合作方。

（5）項目立項。 收到客戶中標通知后，由跨部門的項目團隊，分別對各自領域事項進行詳細評估。由產品經理與財務人員組織立項評審決策會議。 各領域評估的結果由項目經理匯總反饋，形成立項評審會議待決策內容。產品經理代表項目團隊，接受各領域委員的評審和答辯，如果評審過程中存在重大問題或風險， 項目團隊要對相關內容進行進一步分析與評估，并再次提交評審。經項目評審通過，評審委員會主席無否定意見的情況下，項目正式立項。 進入立項后新產品設計與開發階段。

2.2 產品研發

（1）外觀、結構、硬件的參數化設計：根據客戶招標要求，選用符合客戶產品功能與性能需求的各類元器件、組件，設計整機產品。在綜合考慮產品的功能、結構、造型以及材料、工藝等信息，并將儲備的知識系統應用于設計、建模和裝配的每一個環節， 從而使傳統的串行設計轉化為并行的集成產品設計。

（2）質量管控：質量管控貫穿產品全生命周期。 從研發設計階段開始，確保選用的元器件、組件等符合全生命周期內正常的性能表現， 確保硬件和結構設計全面具備客戶對于產品抗摔打、高低溫、防水等各方面的要求。

（3）軟件集成：基于產品設計方案所選擇的操作系統，產品硬件設計相關元器件的選型及參數，以及客戶一些個性化的特定需求， 項目軟件開發團隊會進行相應的定制開發，確保軟硬件性能的適配。針對一些重點性能參數要求，例如網絡信號及射頻、顯示、攝像、音頻、能耗等，進行重點控制和優化。

（4）功能、結構、硬件驗證和Debug：針對產品硬件設計方案進行評審和優化，對初步發現的各種缺陷問題，進行方案改進和優化。

（5）試產& 測試與認證：產品軟件硬件方案設計完成之后，會組織多批次、小批量的元器件采購，進行產品整機的試生產。將試產出來的樣機，分別進行硬件、軟件、結構、質量等多方面的綜合測試，充分驗證產品性能、發現產品設計方案中存在的潛在問題和風險， 并不斷進行設計方案改進，產品性能優化。

在試生產階段會確定首批次量產的相關元器件選型（包括主供、二供甚至三供），完成量產階段元器件的全生命周期招標。以確保產品進入量產階段以后，相關元器件的可供應性、以及成本競爭力。

2.3 產品運營

（1）量產：經過充分的產品研發、測試及試生產驗證之后，啟動可重組、模塊化配置的柔性制造產線完成新產品的首單量產。

（2）客戶驗收通過：新產品首單量產過程中，客戶會充分參與并對相關產品進行各方面綜合指標的評測，確保符合客戶產品定義要求（保持客戶全過程參與，確保研發設計方案、定制產品的質量、進度符合客戶需求）。客戶驗收通過后，產品正式發貨、上市，客戶啟動終端銷售。

（3）產品交付：新產品客戶正式驗收通過后，產品生命周期進入持續的大批量生產交付階段。需與客戶保持密切的溝通，了解客戶相關產品的終端銷售情況，與客戶對不同配置的產品銷售與發貨需求進行充分溝通，客戶會正式向華勤下達交貨預測或采購訂單，根據客戶預測或采購訂單，提前組織相關元器件的采購、生產資源的安排，確保產品能夠按照客戶需求的節奏和需求數量進行交付。

（4）跟進服務：產品量產出貨以后，需要對客戶終端銷售過程中的產品質量進行跟蹤。 在項目整體產品良率的表現達到招標要求的情況下， 由客戶承擔產品售后服務和維護的成本支出， 華勤則需要提供必要的售后備件供應及技術服務支持。 當產品出現研發缺陷導致的質量問題，由華勤負責及時跟進與解決。

（5）產品全生命周期結束EOL（End of Life）：華勤對量產出貨項目進行全生命周期的跟蹤及服務， 在客戶正式確認產品下市時間點之后， 提前準備項目收尾相關工作。 啟動項目復盤，以及最終的項目內部評審驗收。 針對項目運作過程中的經驗、教訓進行總結，形成相關的經驗案例，并作為后續內部培訓、人員培養的案例。

3 結束語

本文對基于IPD 的個性化定制生產服務體系進行了研究， 并對產品集成設計與個性化定制生產服務的各個環節的映射關系做了分析及說明。 通過建立個性化定制體系將客戶群、產品族和時間閾值有效整合，將滿足客戶需求的個性化定制產品的設計、 生產問題通過IPD 集成設計的過程重組、產品重組和柔性制造能力結合，探索了制造業和現代服務業相融成長、耦合共生的新模式、新業態，并通過在南昌華勤的實施應用案例，為行業內的相關企業提供了一定借鑒和指導。