0 引言
在全球化競爭日益激烈的當下,制造業企業面臨著前所未有的機遇和挑戰。為了在市場競爭中脫穎而出,企業必須不斷推出具有創新性和競爭力的全新產品。然而,全新產品的開發過程復雜且充滿不確定性,涉及技術、市場、資源等多個方面的協調與管理。研究發現,當前階段企業新產品開發存在較大風險,包括市場需求不明確、技術實現困難、資源分配不合理等[1-2]。因此,制定一套科學合理的全新產品管理規范,對于制造業企業提高開發效率和產品質量,從源頭提升產品商業成功概率具有重要意義。
Q企業作為我國高端裝備關鍵零部件及材料工藝的專業研究機構,是國家高新技術企業和省創新型企業,擁有一個國家認定的企業技術中心。Q企業累計取得了500多項國家級和省部級科技成果,以及200余項專利技術,制定了一系列國家和行業標準,其科研能力雄厚。作為轉制院所企業,Q企業的研發管理長期以來以新產品設計和開發過程管理為主。隨著企業進入快速發展期,Q企業正大力開拓全新業務領域,但因對新進領域的合理性和科學性缺少評估,較多研發成果難以快速推向市場,實現批量應用。因此,亟須引入先進的管理理念與工具,梳理和制定符合企業實際的全新產品管理規范,指導并規范全新產品開發全過程,以支撐產品質量管控和快速實現推廣應用
1 文獻綜述
近年來,隨著市場競爭的加劇和技術創新的快速發展,全新產品開發管理的重要性日益凸顯。2020年以后,相關研究主要集中在數字化賦能、技術創新、政策支持和管理優化4個方面[3-20]。在數字化賦能方面,通過采用數字技術,優化研發流程,提高研發效率和質量。例如,盛茂3在研究HT公司新產品開發流程優化時指出,數字工具的應用能夠有效縮短開發周期,提升產品創新性。周喜娟4在G公司新產品開發風險管理研究中強調,數字技術在風險識別和控制中具有重要作用。在技術創新方面,近年來,智能化轉型和綠色創新成為研究熱點。例如,陳巖等[1研究了智能化轉型賦能企業高質量發展的路徑和機制,指出智能化技術能夠提升企業的生產效率和產品質量。在政策支持方面,政策支持對制造業企業的技術創新起到了重要推動作用。例如,梁孝成等[15]研究了數據要素市場化對企業新質生產力水平的影響,指出政策支持能夠顯著提升企業的創新能力和市場競爭力。在管理優化方面,進度控制和資源優化是提升開發效率的關鍵環節。例如,孫樹平[5]在TA公司后處理產品開發管理優化方案研究中提出,基于精益管理的流程優化方法可顯著提升開發效率。以上這些研究為制造業企業管理優化方面的提升提供了實用工具和方法。
綜上所述,現有研究主要側重于全新產品的宏觀政策環境、信息化工具、進度控制等方面,而對產品準入評估、產品開發過程各環節質量管控要點與可用工具、產品開發與成果推廣有機銜接等方面涉及較少。
2 面向高端裝備制造業企業的全新產品管理規范構建
2.1 管理規范的總體框架
全新產品管理規范以系統化思維構建完整流程,涵蓋可行性研究、設計需求分析、方案設計、技術設計、施工設計、驗證與確認及技術狀態評估等關鍵環節。其中,設計需求分析、方案設計、技術設計、施工設計、驗證與確認是傳統產品開發管控體系重點關注的內容。本規范結合企業現狀,將管理內涵向前后端延伸,著重解決限制企業全新產品開發質量管控和成功推廣應用的瓶頸問題,以及產品開發過程常見的質量管理薄弱環節。全新產品管理規范的總體思路如圖1所示。
2.2 前期可行性研究與準入評估
擴充產品開發管理的內涵,向前端延伸,貫徹“產品開發是一種投資決策”的理念。將前期可行性研究作為全新產品開發的“指南針”,秉持科學決策理念,從市場、技術、財務多維度綜合評價目標產品。主要評估項點如下:
(1)戰略匹配度。本項重點評估目標產品與公司產業和科技發展戰略的契合度,以及其對強化公司核心競爭力的作用。從源頭確保項目投入的合理性,為后續產品開發與推廣等過程獲取關鍵資源支撐奠定基礎。
(2)技術符合度與先進性。本項重點評估目標產品涉及關鍵技術與公司既有優勢專業的契合度。契合度高的新產品,技術可行性較好。在此基礎上,進一步開展目標產品技術先進性分析:一是創新性,即評估能否依托公司優勢專業提升目標產品的技術創新性,構建與競爭對手的差異性優勢;二是前瞻性,即評估該技術是否能滿足未來需求及應對未來挑戰,前瞻性可通過市場需求分析、行業發展趨勢等來評估。
圖1全新產品管理規范的總體思路
(3)市場容量與需求分析。應優先選擇市場容量大的行業開發全新產品。因此,需深入做好市場容量分析與調研。一是進行市場調研。通過收集一手和二手數據,了解潛在市場的規模、增長趨勢、消費者/用戶行為及競爭對手情況。二是進行市場細分并評估各細分市場的吸引力。綜合考慮市場規模、增長潛力、競爭程度、進入壁壘等因素,確定最具吸引力的細分市場。三是選擇目標細分市場。基于公司資源、能力和戰略目標,挑選最適合公司發展的細分市場。可選擇一個細分市場進行集中營銷,或選擇多個細分市場實施差異化營銷策略。
(4)資源協同。此項重點評估目標產品所需的研發、生產、試驗、行業準入資質等關鍵資源與公司現有內外部資源的匹配度,全面評估公司現有的人力資源、財務資源、生產設施、試驗設備等是否能滿足新產品需求。針對公司目前尚不具備的資源和能力項,可提前策劃內外部資源配置計劃,同時考慮部分非關鍵業務環節外包的可能性,并評估外部資源的成本效益。
(5)競爭性分析。競爭性分析是基于內外部環境分析,明確自身產品的優勢和劣勢,從而制定相應市場策略的過程。可參照波特五力模型,從行業內競爭者的競爭程度、潛在新進入者的威脅、替代品的威脅、供應商的議價能力、買方的議價能力5個方面,對新產品開展競爭性分析。
只有通過立項準入,新產品才允許進入的設計開發環節。
2.3 設計與開發過程
設計與開發過程遵循分階段細化、協同創新理念,涵蓋設計需求分析、方案設計、技術設計和施工設計4個階段。各階段的管控要求和執行規范如下。
2.3.1 設計需求分析
設計需求分析的準確性直接決定了產品開發質量。然而,設計人員往往對設計需求的收集和分析不夠重視,僅關注客戶要求,導致產品質量問題頻發。鑒于此現狀,本研究著重強調產品需求不僅包括客戶在合同/協議中的明確要求,還應涵蓋產品運用工況、公司對該產品的目標定位、競爭對手產品的技術性能表現與故障信息、相關法律法規等方面。針對不同的需求來源,進一步明確關注事項及規范要求,具體如下:
(1)客戶在合同/協議中的明確要求。要求項目團隊加強與(潛在)客戶的溝通,深入了解客戶對產品的需求和期望,包括設計目標、要解決的問題等,并逐條對客戶要求進行評估與響應。
(2)產品運用工況。要求項目團隊高度重視收集、分析產品在溫度、濕度、振動、沖擊、化學腐蝕、海拔高度等環境下的運行數據及產品運用要求。可通過專項調研、情報收集等方式獨立開展產品運用工況研究,確保產品設計輸人與運用工況一致。
(3)公司對該產品的目標定位。引導設計團隊結合公司多專業協同優勢,設置高于客戶預期的目標值或形成與競爭對手的差異化優勢,從源頭提升產品核心競爭力。
(4)競爭對手產品的技術性能表現與故障信息。強化對標管理,引導設計人員通過產品宣傳手冊、展會、行業會議、證券交易所披露文件、微信公眾號等途徑,收集并了解競爭對手產品技術性能相關信息。
(5)法律法規要求。針對出口產品,引導開發團隊高度重視產品制造地、使用地、途經地所在國家/地區關于環保、安全、職業健康、節能、“雙碳”、宗教、禁用物質等相關法律法規。
此外,為提升設計需求管理的有效性和成效,導入全新產品開發V模型(圖2)。依托V模型,進一步細化管理顆粒度,實現不同層級、不同環節輸出與輸入的驗證閉環,確保一旦存在產品技術問題,能夠及時發現和解決。
2.3.2 方案設計
在方案設計階段,可采用對標設計等方法,通過參考標桿企業產品專利、期刊文獻等公開材料,深人剖析目標產品的技術方案特點、現狀及發展趨勢,從而制訂合理的技術方案,并經嚴格評審后,確定最終方案。
圖2全新產品開發V模型
2.3.3 技術設計
依據設計需求及設計方案,針對各項確定的性能指標,創造性且有針對性地逐一設計對應的部件、子部件或零件。可按照物理結構的包含關系,將其拆分為關鍵子部件和零件。隨后,針對具體零部件逐步展開詳細的技術設計,并策劃需要在后續階段進一步驗證的關鍵項點。
2.3.4 施工設計
在技術設計的基礎上,進一步細化和完善,完成產品的詳細設計。施工設計階段應特別加強設計與工藝的溝通協作,以提升設計的工藝性。同時,在施工設計過程中,還需進一步識別出產品的關鍵零部件及其關鍵質量特性,并進行零部件特性檢測、驗證方面的策劃,為后續的工藝設計、質量策劃、FMEA管控等環節提供重要輸入。
2.4產品試制
全新產品的生產、試制嚴格遵循公司現有程序和流程規定執行,此處不再重復說明。
2.5 驗證與確認
產品試制完成后,需要進行充分的驗證和確認。結合全新產品的特點,引入分層分階段驗證,細化驗證顆粒度,降低產品質量風險。主要包括:① 材料級功能性能驗證。全新產品通常需要實現輕量化或應用于高溫、高寒等特殊工況,新材料的應用更為廣泛。應針對產品特殊工況,制定材料級指標要求,進而研究制訂材料級試驗方案,評估材料應用的可行性與實施方案,以降低新材料應用的風險。 ② 子部件/零件級驗證。針對關鍵子部件/零件,應積極策劃開展與之匹配的驗證方案,全面評其功能、性能水平,降低質量風險。③ 產品級驗證與確認。以客戶需求及產品運用工況為輸入,全面且深人地評估產品各項性能指標與輸入的符合性。必要時,針對慣性質量問題策劃開展專項/研究性試驗。
2.6 技術狀態評估
技術狀態評估是產品出廠前的最后一個質量管控節點。其主要目的是對全新產品的技術狀態進行全面評估,確保產品出廠時的技術狀態可控、可接受。審核項點涵蓋產品運用要求驗證、技術方案合理性與先進性評估、實物性能水平、產品質量能力建設評估、產品成本分析及優化計劃等多個維度。此外,引入第二方/第三方審查,邀請客戶、供應商和科研機構等外部智力資源參與。
技術狀態評估打破以往企業內部評審“一團和氣”的局面,引導評審專家最大限度地挑戰產品開發團隊,提出涉及產品機理、仿真試驗能力建設、質量管控等深層次問題,以此倒逼全新產品試驗驗證及產品能力提升,降低產品出廠風險。
2.7 設計開發總結及成果推廣策劃
為全面、系統地總結開發經驗,提煉組織過程資產,以及為后續全新產品開發及其管理提供寶貴經驗,全新產品開發任務完成后,需要開展設計開發總結工作。總結重點為本產品/本項目與以往類似項自的差異性,內容包括輸入差異、設計優化、驗證升級,以及在此過程中積累的經驗和資產等。總結成果將納人公司PDM管理,并定期在一定范圍內發布,促進研究成果為后續產品開發提供參考,形成企業知識循環利用、迭代升級的良好互動。
同時,還需做好后續量產資源投人的評估與策劃,包括但不限于產業化前景分析、市場目標定位、產業化準備情況、資源投人需求、投資收益分析等方面。改變以往產品開發團隊僅關注產品研制階段,忽視產品市場推廣的局面。引導、要求產品開發團隊與市場推廣、批量生產等人員協同,提前謀劃好產品推廣路徑,爭取實現產品開發完即上市。科技管理部門將聯合規劃和發展部等部門,對全新產品的市場前景、推廣路徑等進行評審,評審結論作為人力、生產、試驗設備等相關投資評審的輸入,提前布局量產資源,確保全新產品順利推向市場,實現商業成功。
3 研究結果
全新產品管理規范實施一年多以來,已被應用于Q企業的新產品開發與管理各環節,該規范全面提升了Q企業的新產品市場表現力及產品開發管理能力,為企業提升核心競爭力提供了有力支撐。具體效果如下:
(1)投入市場應用的全新產品數量顯著增多。通過強化前、后兩端的管理,打通了新產品實現應用的通道。前端:通過引入可行性評估及立項準入,確保新產品的開發以市場需求為導向,且與企業的戰略規劃和資源稟賦高度契合;后端:產品完成開發后,通過提前謀劃推廣路徑及資源配置計劃,打通產品開發到實現應用乃至批量應用的“最后一公里”。導入該規范后,Q企業開發成功并應用的全新產品數量增加約 30% 。
(2)全新產品開發質量顯著提升。一方面,通過全面細化產品開發各環節的管控要求,尤其針對設計輸入、試驗和確認等關鍵但執行薄弱環節,進一步引入V模型和QFD等質量工具和分級驗證等管理理念,確保產品開發質量一次合格;另一方面,通過引入技術狀態評估,在產品出廠前進行全面評估,確保產品質量技術狀態符合預期。導入該規范后,Q企業新產品品質問題發生率減少約 20% 。
(3)企業組織過程資產得到進一步完善。全新產品開發全過程沉淀的經驗教訓是企業的寶貴財富。通過強化對產品開發總結的管理,引導、組織產品開發團隊全面總結新產品開發經驗教訓,有效改變了以往產品開發總結“流水賬”的局面,明顯提升了產品開發總結質量,使其真正成為可為后續產品開發提供參考借鑒的組織過程資產
4結語
本文深入研究面向高端裝備制造業企業的全新產品管理規范,提出了一套較為科學合理的管理框架,涵蓋全新產品開發全過程,并通過實際應用驗證了其有效性。與傳統管理模式相比,該規范通過創新的管理理念與方法,為企業帶來了顯著的應用成效與競爭優勢,有望為制造業企業在新時代背景下實現轉型升級提供有利借鑒。未來,制造業企業需秉承持續優化、動態更新的理念,不斷適應市場與技術的發展,提升全新產品開發水平與市場競爭力,推動企業高質量發展。
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收稿日期:2025-02-24
作者簡介:
賀和平(通信作者)(1988一),男,高級工程師,研究方向:科研管理。
徐爽(1990—),女,經濟師,研究方向:科研管理。
袁珍珠(2000一),男,工程師,研究方向:科研管理。
孔凡彬(1990—),男,工程師,研究方向:科研管理。