热点聚焦：如何开发数字化产品

　　智能联网产品的问世，给工业产品的整个开发设计流程带来了翻天覆地的变化，无论是最初的创意萌生、设计制造，还是制作样机、产品测试以及产业化都是如此。在以数据驱动的“活产品”为标志的新兴时代中，用户可以享受敏捷的反应和超个性化的体验。在这样一个时代，要进行产品开发，必须首先具备强大的数字化产品生命周期管理（DPLM）系统。

　　“联 网产品”一词指配有传感器、由软件控制并连接网络的物件、设备和机器。默认情况下，联网产品收集各种有关其具体使用模式的有用数据，加以分析并与其他设备共享。过去的工业产品都是“傻瓜”实体硬件，静止不动且相互分离，而在下一阶段，工业产品将发展为软件智能的联网产品，并最终实现互联互通，与用户和开发者一同并入反馈环中。若再加入自适应用户界面，提供更好的用户体验，那就是名副其实的“活产品”了（见图6.1）。

　　图6.1影响工业研发的多种因素 (1)

　　这些全新的产品特性将催生成果经济。最终，具备联网功能和以软件为中心的服务将使制造商能够立即响应用户需求。为做好充分准备，采用数字化研发流程，进而推行新型产品生命周期管理（PLM）方法是至关重要的。

　　未来，工业部门在进行研发工作时，必须认识到数据本身已成为一种有商业价值的产品。联网产品和智能服务为多伙伴软件生态系统提供平台，实现了自适应、个性化的用户体验，而该平台也将催生联网产品和智能服务的价值。

　　从联网产品到数字化产品开发

　　相信所有部门的市场调研都会明确得出一个结论：在未来，比起生产无联网功能的产品，生产可提供服务的联网产品能给企业创造更多收益。

　　例如，通过模拟销售收入在250亿到550亿美元之间的典型工业设备企业和汽车企业可知，这两大行业中，数字化领军企业能使EBITDA（未计利息、税项、折旧及摊销前的利润）增加12亿到23.5亿美元。相反，若选择作壁上观，汽车制造商将预计损失8.5亿美元左右，而工业设备企业将损失4.9亿美元。 (2)

　　眼下，亚马逊、谷歌、苹果、三星等科技巨头为了能在联网家居领域占有一席之地，已在业务和技术方面开始了初期较量。

　　联网家电的自身发展、在生态系统中的主导地位以及所带来的用户体验，都将对这些企业和消费者产生深远的影响。

　　征服智能家居的电器制造商

　　随着联网家居的迅速问世，某领先家电销售商的市场正在改变。过去，该企业生产洗衣机、咖啡机或吸尘器等产品，凭借卓越的机械技术实现长期获利。而现在，在家庭物联网的环境下，家电市场正明显朝着联网产品的概念转变。

　　面对这些转变，企业的主要目标是围绕产品创造并出售有效服务，从而开辟新的收益流。

　　挑战在于智能家居的解决方案相对复杂，许多销售商都在出售的家电各不相同。许多竞争对手都在以同样的方式来探索市场，然而至今还未出现平台技术标准来充当桥梁机制。

　　该企业仍选择直面挑战，瞄准需求与机遇，将2018年到2020年作为关键阶段，在此期间为其新家电系列产品添加高级内置软件、联网功能和智能家居兼容性。与此同时，该企业正在推进企业内部数字化转型，优化产品的数字化消费体验，推动研发部门、销售渠道与服务团队的数字化。

　　尽管推出联网消费品听上去并不是什么技术难题，但要改变现有的产品特性以及相关研发流程却是挑战重重。随着产品个性化和针对特定消费群体变得日趋重要，企业需要更灵活的制造流程，与此同时，工程师必须面对产品内置软件的大量增长以及数目庞大的产品变体。

　　现在，企业需要在可重构软件产品的基础上进行思考。即使是家用电器，其硬件设备也需具备一定的技术适应性。必须组织可靠的软件更新发布，创建客户注册与关系管理机制。企业所有部门，从开发团队到销售与服务团队，都必须适应产品的可重构性和新维护周期。最后，工程师需模块化地设计家电产品，以控制成本。

　　实现数字化带来的另一挑战是企业内部流程的调整。硬件工程与软件工程需要严格协调，而之前双方却是各自为政、缺乏沟通的。产品开发团队和制造团队之间也急需重新建立联系沟通。

　　总之，该企业需要招募大量的软件工程师。

　　事实上，家用电器、轮胎、邮包、家居以及许多其他日用品都仅具备有限的数据智能和响应能力。例如，在理想情况下，运动腕带测量出的健康数据可传回制造商，以便其向用户提供针对性监测和训练服务。然而，由于移动连接速度和计算能力尚且有限，上述功能与许多类似的客户主张都仅处于初步市场测试阶段，距离大规模上市、复杂配置、快速响应，为用户提供惊喜体验和实际帮助还有很长的路要走。

　　在不久的将来，企业及其生态系统中合作伙伴的增值服务将与硬件产品紧密相连，一同提高用户体验。那时，数据传输和处理速度能实现用户与产品、产品与服务提供商之间无处不在的实时交流。物联网这一物物相连的世界将带来舒适愉快、用户友好的体验。

　　即将到来的5G移动通信标准约于2020年投入运行，以及基于云计算的新一代运算能力将一同推动联网产品的全面普及。 (3) 硬件产品将主要作为智能代码的载体，其功能特性将取决于内置软件，其价值的高低将取决于新型人机合作的效率和用户体验。

　　公司大楼里的电梯系统需由软件控制，能在不同时段识别使用量，在客流不高时降低使用频率，否则就是极其低效的。汽车若无法在圣日耳曼街区自动寻路，自主识别特定乘客，并按照个人偏好调节座椅、灯光或娱乐设备，那就是不折不扣的老古董。

　　同样，聚焦产业物联网，在工厂车间配置一个内含智能软件和先进传感器的机器人——合作机器人，仅需短短几秒就迅速加入员工团队，弥补人类员工的劣势，增强优势。

　　由此来看，产品联网或“活产品”互连的重要性就显而易见了。在设计方面，为了外表美观，仅采用触屏等设计是远远不够的。产品可用性是关键，同时也是非常复杂的。产品功能必须与高度个体化的用户情境高度相匹配。例如，导航产品必须提供直观、明确、经济的路线。在工业环境下，生产设备或机器人的互联必须能真正提高用户的脑力，节省其体力，从而提升工作效率和经验（见图6.2）。

　　图6.2支持快速、灵活和超个性化的新产品设计与架构 (4)

　　为应对新时代，工业企业已行动起来。通过对信息技术（IT）市场的调研，高德纳咨询公司发现在2016年开发的工业产品中，有40%内嵌传感器、芯片或数据调制解调器。 (5) 鉴于目前移动数据传输中的中继技术依旧碎片化，上述调研结果令人欣喜。在工业领域，现今有喷气式引擎能以每秒5000个数据点的速度收集信息 (6) ，还有飞机能在机翼中携带多达2万个数据采集器。 (7)

　　但显而易见，在新兴联网产品的时代，这些先驱企业已先发制人，旨在于2020年囊括约2000亿个的智能产品。研究显示，对云技术的投资已平均达到IT预算的14%，而在2011年仅为5%。根据互联网数据中心（IDC, Internet Data Centre），到2018年，超过50%的企业IT支出将投资于面向云计算的技术。 (8)

　　主要挑战——全面数字化产品生命周期管理

　　正如本章伊始所说，联网产品和“活产品”的问世，需要全新的产品生命管理周期方法。为在周期内获得必要的产品灵活性和加速度，以及对定制化服务的适应性，工业制造商不仅需要调整当前的设计和制造流程，还要调整服务运营流程。

　　某领先建筑、采矿和发电设备制造商简化全球产品生命周期管理

　　某重型设备制造商通过收购获得增长。与此同时，该企业的产品数据管理方案却收效甚微。涉及物料清单（BOM）和部件管理的产品管理方案不胜枚举，这给实施产品生命周期管理带来了极其复杂的环境。

　　企业的目标是实现“随处设计，随处制造”，加快上市时间，提高订单交付量。但复杂的环境，加上随之而来的流程低效和数据误差，阻碍企业实现目标。此外，在该环境中，支持、维护和实现新目标的成本也随着环境的日益复杂而水涨船高。

　　为解决低效问题，企业制定并执行了一套双管齐下的方案。企业设计出一个多阶段的产品生命周期管理转型方案，旨在解决与碎片化的产品开发和数字化管理环境相关的主要业务挑战——从而“全面连接物料清单流”。

　　以上就是产品生命周期管理服务交付的新型全球运营模式——支持、维护和实现企业新目标，助力卓越经营和降低成本——“保证在产品生命周期管理内实现高效投资”。

　　通过加强全球合作、减少工程变更和消除“隐藏工厂”等当前情境下的必要措施，该产品生命周期管理计划预计能创造亿万美元的年利润。

　　另外，在新的服务交付运营模式下，产品生命管理周期环境得到进一步改善。通过新流程、新工具以及更加统一灵活的技术，该模式大大降低了交付成本，同时促进了企业运营表现。

　　“活产品”的兴起也促使设计部门采用并适应新技术，如软件、数据管理和联网功能等。突然间，这些团队需要和全新的利益相关者合作，例如终端客户和生态系统伙伴。因此，有必要对企业文化做出重大调整。

　　如何建立适当的数字化产品生命周期管理？总的来说，就是利用互联数据技术的优势，以便创建出有效的产品开发价值网络，如图6.3所示。该网络能循环处理数据，与旧式的产品生命周期管理运作模式——从创意产生到产品报废的线性模式截然不同。

　　图6.3数字化产品生命周期管理网络 (9)

　　如图6.3所示，企业产品生命周期管理需做到以下四点：快速、可伸缩、智能和互联。

　　（1）快速。在成果经济中，企业不同部门之间的响应时间应压缩到最短。例如，概念评估融入设计——样机测试环的速度越快，就能越早付诸于制造，以高利润的产品或服务来填补已知市场缺口。比如，通过社交网络或者众包等渠道可感知出市场中的需求变化，而研发实验室应在短短几分钟内对这些变化做出应对，或改变产品特性，或改变产品外观。

　　要提升灵活性，技术永远是一大重要因素。在以模拟为先导的设计中，运用高性能计算，可大大加快设计与验证的周期。此外，快速成型这一简洁、重复、灵活的方法，可在设计早期助力产品的生产和改良。借此，产品设计可在早期与客户和合作者进行沟通、测试，以便尽早发现问题，减少报废、重做或再加工。

　　3D打印就是个很好的例子。某些产品出于经济考虑，只能大批量生产，而3D打印让这类产品得以快速、廉价、一次性地生产。在产品开发中，3D打印能快速生成高清样机。

　　无人机生产商Aerialtronics运用3D打印，大大缩短了订货到交货的时间，并将研发时间缩短了一半，同时还开创了定制化无人机系统。 (10) 凭借3D打印技术，意大利摩托车生产商杜卡迪（Ducati）将发动机设计时长从28个月缩短至8个月。 (11) 同时，德国汽车制造商宝马凭借3D打印为工人制出适应性超强的工具，重量比原先降低了72%。 (12) 汽车制造商本田也投资了快速成型技术，以加快产品上市，并在设计中寻求反馈。 (13)

　　（2）可伸缩。这是强大的数字化产品生命周期管理流程的第二大重要特征，且与第一点密切相关。在商业领域，我们通常所说的可伸缩性是指扩大供应的能力。而在成果经济中，可伸缩性同时包括扩大与收缩，既能迅速发现需求并加以满足，又能在需求降低时，以最低损失做出相应缩减。另外，可伸缩性还包括以低成本提高产品开发效率。

　　实际上，据估计，这可使企业的产品管理成本降低30%到70%。有企业甚至报道，员工效力因此提升了十倍。

　　例如，美国工程企业通用电气（GE）通过数字化产品生命周期管理，以众包的方式设计出喷气发动机支架，这一设计极大减轻了重量。以往，该企业制造新喷气发动机通常需要两年时间，而凭借3D打印技术就可大大缩短。 (14)

　　对于新产品，应连续开展概念化、设计、测试和制造等一连串环节，确保产品能为持续、灵活的软件更新和新服务主张充当平台和载体。这是根据市场承受能力，快速伸缩产品或服务的基础。例如，汽车制造商和工业设备制造商正利用高性能计算来评估大量的变速器设计方案，与此同时减少实体样机的数量。

　　为快速发布多种产品，所有相关部门必须保持高度统一，确保数据在各部门间畅通无阻。这种发布模式不仅利于收益增长，还能减少研发的单位成本，提升开发效率。

　　一般来说，还需彻底革新产品的硬件特性、软件和用户界面。仅靠加入新特性、新服务和新技术是无法实现可伸缩性的。企业需在理念上重塑产品概念。当然，要具备反应迅捷的可伸缩性是需要时间的。除非工业制造企业真正开始像当前Facebook或亚马逊一样管理日常产品发布，否则在某些情况下，可伸缩性只能是无稽之谈。

　　（3）智能。企业流程需运用有力的分析工具，筛选出符合市场特定阶段的具体产品或服务。其次，联网产品需配有智能软件，可报告使用趋势、个体需求或偏好，以便研发团队相应作出应对。要实现从联网产品到“活产品”的飞跃，产品生命管理周期内的软件智能是基础。因为有了软件智能这一前提，永续再造、重构、超个性化以及实时自适应用户体验才有望实现。再者，高度互连且软件智能的产品生命周期管理可从生态系统伙伴那里吸纳服务，并将其融入自身产品，延长产品寿命。如苹果等高科技公司已合并应用程序生命周期管理（ALM）和产品生命周期管理的软件，设计出一套涵盖实体和数字部件的需求，从而优化产出，加快上市速度。

　　（4）互联。整个产品生命周期管理方案都应实现互联互通。产品生命周期管理包含许多阶段——从创意、概念、设计、样机、验证、制造、实际使用和支持，以及最终的产品报废，这些阶段最好由统一、顺畅，尤其是完整的信息和数据流来相互连接。

　　要知道，企业最终会与外部供应商、合作伙伴、转包商和客户一起并入生态环境。若要从各方的近期计划、认识、洞察和行动中真正受益，并使各方获得最大的经济效益，渗透各方的数据交换机制在任何时候都是必需的。

　　企业应最大限度地开发数字数据建模。在实际使用中，实体产品的数字孪生模型有助于产品的更好运行。现在，产品生命周期管理系统能在整个产品生命周期内创建并管理数字孪生模型。这些数字孪生模型有望得到广泛使用，可在整个产品生命周期内助力制造和服务系统，提供预测性维护、修理和设计改良等。

　　若能做到以上四点，那么在联网产品的时代，企业的产品生命周期管理就可稳操胜券。企业部门将是灵活、迅捷、敏感的，能够感知并适应不断变化的客户需求，其创造的产品可兼顾实体与数字价值链。各部门将是开放、灵活的，在整个产品生命周期内，客户、开发伙伴和供应商都可不断影响企业策略。企业将能充分利用数据，而对一个数字化企业来说，数据是企业内外最宝贵的财富。而且，企业还能永远保持创新锐气，在任何时候都能诉诸最佳方式，为市场创立成功的新主张。

　　以低成本快速崛起的领先轮胎制造商

　　某领先轮胎制造商发起了一项数字化驱动的研究加速计划，将其产品的上市时间缩短了1/2，并节省了1/3的开发成本。

　　一切都归功于这项计划的实施。该计划由企业耗时三年设计而成，重点在于调整研发流程，以确定一套加速目标。由于外部支持给企业团队和系统带来了诸多有益挑战，企业对产品和生产技术的掌控得到补充。在企业团队和系统应对外部挑战的过程中，企业的产品和生产技术得到了改进。同时，常规做法受到了质疑，新创意新方法得以迸发。

　　企业还实施了一套关键绩效指标，并形成了由结果驱动的思维模式和多种创新方法，例如旨在发现“客户之声”的质量功能配置、原材料设计项目、价值创造办公室和人类动力学等计划。为给产品营造开放的生态环境，该企业还广泛参考国内外专业技术。

　　该企业调整研发流程的结果是：总销售成本下降30%，产品上市时间从7年缩短至3年。

　　面向未来的DPLM进阶之路

　　关于数字化产品生命管理周期，您的企业近来情况如何？若能对以下问题给出肯定答案，那么可以说，你的数字化产品生命周期管理已经具备了扎实的基础。

　　为激发新理念新创意，或确定产品的生命周期是否完结，你的企业是否使用社交网站、客户论坛、产品和销售点信息等数字化平台？是否能够有效计算成本与收益，来指导产品组合决策？是否具备基于数据的客户反馈机制，或是否能够利用数据确定哪种产品值得发展，哪种可以收益，哪种需逐渐淘汰？是否已制定开发云技术或人工智能的策略，以实现降低开发成本或加速上市的目标？是否已运用数字化平台来模拟或验证产品、与供应商合作、捕捉产品性能、分析市场或销售数据（见图6.4）？

　　图6.4研发中的技术利用 (15)

　　数字化产品生命周期管理——埃森哲助力快速匹配市场

　　数字化产品生命周期管理是一个全面的概念，与传统企业思想大相径庭。这一概念能使制造商重新审视其产品与服务的生产方式，以及相关的流程、员工和客户。

　　在数字化产品生命周期管理中，企业将在数字化驱动的超自动化生命周期内完成产品的设计、样机制造、制造、装配、发布和运行，以便使产品以前所未有的速度和规模上市。

　　为实现全面数字化转型，数字化产品生命周期管理融合了多种技术，包括人工智能、持续运作的先进传感器、实时分析、增强混合现实和虚拟现实、衍生式设计和部件合并、众包、3D打印和超长延时、边缘智能、数据区块链、社交网络、弹性薄膜电子电路以及所有的自主机器人技术。

　　在数字化产品生命周期管理的初期，消费者投入和市场趋势就会被纳入其中，通常是为了确保产品和服务能得到推广并适应市场需求。此举的一大明显的优势是整个流程中都会考虑客户因素。

　　员工将是积极合作、紧密联系的，他们处理任务和学习新技能的速度也会得到提升。

　　注重分析的员工可提高对新技术和任务的接受度，有助于在急剧缩短的周期内完成任务。混合现实等技术能实现产品和流程的可视化，人工智能可完成枯燥乏味的工作，这些技术都能让员工受益匪浅。产品工程师可通过虚拟现实等身临其境的体验来设计产品，立刻模拟出产品的实际性能，从而发现设计在哪些方面还有待加强。同事之间甚至与外部团队之间的远程合作可为创造新产品提供更丰富、更有用的洞见（见图6.5）。

　　图6.5数字化产品生命周期的组合效应 (16)

　　在整个产品生命周期内，三个主要方面将受到最大影响：设计、生产和运营。例如，对于产品设计，数字产品孪生模型使工程师在产品制成之前就能看到产品，制出样机，进行模拟和测试。产品可在大量的现实环境下得到模拟，而不只是局限于一些预先设定的情况，便于产品能在更多样的情况下得到更好开发。

　　埃森哲正将研发资金投资于工业X.0中的三个方面，这将改变企业创造、生产和运营产品的方式。这三个方面分别是：流程、相关员工和客户。

　　数字化产品生命周期管理已为企业创造价值

　　若要实现传统产品到“活产品”的成功转型，将新型数字技术引入现有的产品开发流程，以提高效率，那么转型数字化产品生命周期管理是必需之举。实行这些新技术将大大缩短开发周期，削减开发预算，并将制造成本降低40%。

　　虽然很多方面都需要改变，但这都是值得的。一项模拟显示，一家销售收入为250亿美元的典型工业企业，若开展数字化产品生命周期管理，每年的息税折旧摊销前利润将增加1亿到1.5亿美元。

　　以下是一些卓有成效的数字化产品生命周期管理实例。

　　凭借联网产品来了解产品使用情况，有助于充实客户体验。通过在工地收集、分析每一辆卡车的数据，卡特彼勒等重型设备制造商能指导客户如何优化卡车性能。与此同时，电动车制造商特斯拉远程控制软件更新，帮助车辆时刻走在科技最前沿。 (17)

　　数字化产品生命周期管理还可引入外来者，如终端客户，来大大拓宽研发和设计的范围。电脑生产商戴尔（Dell）创建了一个名为创意风暴（IdeaStorm）的合作平台，用来管理创意和实时产品组合。该平台向潜在发明家提供一个数字工具箱，共收集24000条创意，其中550条已付诸实践。 (18) 同样，法国军用船舶制造商DCNS集团利用虚拟现实技术和混合沉浸式环境，帮助用户体验处于不同开发阶段的产品。 (19)

　　最后，数字化产品生命周期管理可提高企业间的相互沟通。例如，航空航天与国防制造商用穿戴式电子设备来远程操控产品。员工通过内置软件的眼镜向专家传送照片，向其征询意见。例如，现代汽车集团等工业制造商向其包装经理提供移动应用程序，方便其了解当前状态和设计信息，更新和补充数据工作流任务。

　　图6.6可助企业制定出其专属的产品生命管理周期流程。根据目标市场进入成果经济的速度，该图能指导企业选准时机，执行下一步的数字化开发。

　　图6.6数字化产品生命周期路线图 (20)

　　依照该路线图，可制定出理想的产品生命周期管理，这对许多工业制造商都大有裨益。研究数据显示，对于企业将创意转化为上市产品、服务或商业模式的表现，仅有不到1/3的企业高管表示“非常满意”，21%的高管觉得自己企业具备有效流程，可“从公司外部捕捉创意”，28%的高管认为“滞后于市场”是创新失败的一大关键原因。 (21)

　　以适当速度变革企业流程与员工组成

　　具备了适当的产品生命管理周期路线图，企业就要思考该如何建立有效的产品开发流程，适用于以成果为导向、顾客和联网产品所构成的时代。

　　尤其需注意在企业开启数字化产品开发的同时，涉及该部分价值链的所有活动都必须至少做到数据智能、反应迅速、灵活敏捷，并与其想要设计的产品一样复杂高端。

　　此类开发流程若想收获成效，那些目前各自为政的部门和单位都需加强彼此渗透，从供应链管理一直到售后服务和客户支持，都需要相互沟通。在流程的许多阶段，都需建立全新的沟通和微流程，还需加入新人和软件，提供新想法新行动。

　　实际上，企业的这种过渡会复杂得多，因为新旧两套开发流程必须同时进行。“傻瓜型”传统产品仍具有很高的市场吸引力，但突然间，必须立即由全新设计所补充，这些新设计不仅拥有机械性能，还具备显著的服务效用。要使新旧流程齐头并进并非易事。

　　对产品工程师和产品设计师来说，这种两难的过渡阶段需要“相互融通”，传统产品需进一步实现软件智能。最终，企业若想持续盈利、取得全方位进步，服务特性日益提升的工业产品将促使开发者把注意力投向多样化的全新客户主张。这就需要恰当的管理流程以及受过培训、技能与创意兼备的团队。还需聘请新专家来协助数字化产品开发，但即便是他们，也需面对新的环境。

　　相关数据的全面流通可带来更清晰的信息，明确团队在何处采取了何种行动。通常，相较于传统方法，成熟的数字化开发流程能提供并处理更多的数据。新信息层出不穷，每当开发工程师定义新的产品特征、软件专家起草解决方案或是制造额外的组件，都会生产新信息。每天都会积累、配置并过滤兆兆字节的数据，供所有与开发流程相关的人员使用。

　　显然，所有这些都带有风险。数字化开发流程可能依旧不成熟，会削弱创造力，有损团队纪律，并增加额外成本。或者，企业新引进的研发数据处理和数字化产品生命周期管理可能毫无用处。过多筛选不当的无关数据流入设计、工程和样机制作部门，造成开发流程的阻塞不堪。

　　容易忽略的一大风险是员工无法跟上技术的飞速发展。旧式开发团队拥有大量的非数字化研发经验，这些团队必须融入当前的生态系统，消化大量来自市场和其他来源的信息。要脱离旧时的非联网产品开发，这一点也许是最痛苦的。

　　许多企业不久前才刚刚告别蓝图、模板和黏土模型，改用3D技术呈现产品和样机。而在汽车制造商等数字化领军企业中，产品已经可以在一条连续的数据传送带上完成整个开发流程，包括从创意生成到概念开发，再到具体设计、测试发布、调整以及后续改良，历经每一阶段的同时又在不断将其拓宽。

　　对于落后企业来说，追赶速度过快也可能带来麻烦。因为新流程和员工缺乏时间进行有效磨合。下一章将仔细讨论这一问题的应对方法。

　　电子与高科技产业为工业指明方向

　　要了解具体运作方式，可先参考手机的开发流程。该领域已具备有效的数字化产品生命周期管理。现在，所有手机制造商，包括苹果公司和宏达电子（HTC）等，都完全通过数字化的方式来完成每一环节，从最初的创意生成到产品发布，再到最终的产品报废，无不例外。

　　首先，项目团队设想目标客户的需求，以及这一主要信息该如何与数字化开发流程有效串联。在这个初始阶段，需确定大小、质量标准和常规性能等原始参数，并初步确定产品的功能性——摄像头数量、屏幕分辨率、是否制成电子SIM卡——以及手机包装和电源适配器等各种支持部件。

　　要顺利开展开发流程，必须将这些要求传达给各个团队，包括设计师和开发工程师、机械团队、电子团队以及其他下游团队，如设计具体外观、决定屏幕大小和应用程序标志数量以及产品包装的团队。只有实现详细的数据信息在各阶段之间的共享，整个开发流程才能快速运转。

　　这些团队虽然工作内容各不相同，但都遵循一个统一原理：部署数字化，计划、设计和工程将能更精确、高效地传达，也能最小化各团队行动的反应时间。

　　最后，在确定了产品所有特性和功能后，必须对其逐一试验并做出必要调整。这时，循环数据流过剩会再一次导致复杂的个人任务和决定。企业若要保持快迅捷、灵活和快速响应，最好的做法就是建立一个集成数据开发平台，将数据传送给那些懂得如何有效使用的人。

　　显然，手机是种复杂产品，需要统筹企业内部的诸多部门。毫无疑问，决策者之间若能流通更多的相关数据促进决策协调，手机就更容易受到消费者的追捧。而这一切，只有实现开发流程的全面数字化后，才有可能变为现实。

　　手机功能——工业制造商的导向

　　从前，手机的发布周期是以年计算的。一段时间过后，发布周期缩短至几个月，那些无法跟上脚步的制造商便会惨遭淘汰。目前，消费者普遍期望手机制造商在发布新手机的同年，能推出重要升级，且升级幅度越小就越快推出。

　　依照上述角度，智能手机可以称得上是迄今为止工业史上互联性最高的产品了。除智能手机外，没有任何大规模生产的产品能在生产完毕投入实际使用后，进行自我学习、受到有效监控。这些之所以能够实现，都要归功于手机内置的高端软件和联网功能，以及其作为平台型产品的特性——顾名思义，就是为第三方应用程序充当平台。

　　比起手机硬件，这些应用程序更能极大地塑造用户体验。这也给开发商和设计团队确定了方向。对于其他众多互连性尚且不高的消费品和企业产品来说，这也许就是智能手机所引领的未来主要方向。

　　这不仅仅是简单地给应用程序提供空间而已。苹果的工程师和用户体验设计师制定平台决策，确保应用程序发挥功能。例如，他们为苹果手机（iPhone）装配加速度计，从而赋予重力感应的功能。这一平台硬件让大量的用户应用程序得以运行，包括计步器或车载重力仪表等。同样，随着各种手机应用程序都能提供导航服务，如谷歌地图，甚至是当地披萨外卖服务等，手机已具备全球定位系统等基本定位技术。就这一点而言，智能手机显然已达到开放式创新平台阶段，而许多其他产品还需等上数年的时间。

　　确实，何种应用程序能进入数字商店供用户下载，决定权依然掌握在苹果和谷歌手中。但其硬件和操作系统的平台特性能让任何一个略懂编程的用户成为数字开发者，负责面向大量用户的开发流程，这一点遥遥领先于工业制造商。

　　工业界也已实施类似措施。为销售机械产品，德国西门子公司等著名工业设备制造商已创建软件平台，例如西门子工业云平台（MindSphere）。该平台参照苹果手机，可使工业机械的终端用户根据具体需求，为自己量身定做应用程序和软件分析产品。

　　争分夺秒的问题——同步硬件与软件的更新周期

　　当然，许多行业远远落后于手机制造商，它们仍苦于一个苹果手机早已破除的障碍：硬件和软件的创新周期正逐渐脱节。

　　以汽车为例。设计一种新车型（不只是改良版）至少需要五到七年的时间。这是汽车生产平台的常态，因为不同于手机制造，汽车生产仍是资本密集型产业，需要最小的时间跨度来回报投资。这一过程无法加快。而技术理念应走在时代前沿，如发动机、齿轮箱或中控锁装置需紧跟时代的发展，吸引消费者。在这一阶段，开发工程师或多或少认为这一车型是固定不变的，不过是在生产线上制造出成千上万个复制品罢了。

　　某汽车制造商克服障碍建立系统工程

　　鉴于日益复杂的产品和不断压缩的开发周期，某全球领先的汽车集团认识到必需转变其产品的开发运营方式。

　　在产品开发中，该原始设备制造商的各部门之间缺乏协调合作。这导致各部门无法及时发现故障，产品设计时常需要返工，以及总体设计效率低下。

　　在从前的组织结构和运营方式中，各部门各自为政，发展很不协调。部门间的合作不够正式，也没有同个人绩效指标和奖励机制相挂钩。

　　系统工程有助于解决当前问题。该方法运用系统思想，协调各团队、部门、技术和知识。该汽车集团认识到了这一点，但不知如何联合利益相关者将这一方法付诸实践。

　　在其超过十二家分公司中，各部门的领导层首先明确了目标状态、挑战和障碍，作为系统工程开展的对象。然后，制定范围广、针对性强的解决方案和建议来应对首要挑战和障碍。所有部门的领导层都开展了上述活动，鼓励各部门参与到系统工程中来。

　　为促进采纳系统工程，企业制定出一个百日计划，以促进确定系统工程的运营模式要素，便于该方法论在汽车项目中的测试。

　　测试旨在找出可获取的具体价值，展现出系统工程给各部门带来的好处，并提升产品开发的效益和效率。为达到此目的，各部门定义了关键的流程、资产、组织和系统要求，实施了关键的系统、管理、标准和策略。

　　该计划的目的是从测试中学习并在此基础上发展，以便在18个月后在汽车项目中全面实施系统工程。

　　问题在于，软件正不断渗透汽车产品，如卫星导航系统、预测性维护、流动性保证和数字点火控制等技术都在频繁更新。汽车制造中的软件生命周期只有短短一两年。不可能通过放慢软件更新速度来实现与硬件的匹配。

　　无论是汽车制造商还是顾客，都不希望蓬勃发展的软件在过时的机器中运行。更理想的情况是赋予尖端软件一个灵活多变的硬件外壳。要做到这一点，关键在于让硬件和软件同步发展。

　　这就是为何需要数字化的灵活设计和开发流程。灵活设计硬件和软件虽无法实现二者的完全同步，但可做到优化。有些时候，若碍于高昂成本而无法实现同步，至少可以通过更新软件来强化老旧的硬件，实现驾驶者体验的“现代化”。这就是内置软件的用户界面设计发挥作用的时候。

　　缩短硬件周期以接近软件周期能带来巨大的经济利益。市场寿命仅为三年的实体产品需要实现极高的成交量，才能使投资有利可图。但终端用户市场往往过小，无法达到该目标。这种情况下，如果硬件的某些特性足够灵活，能够实现短期更新，同时又把软件更新周期控制在极短的时间内，上述问题就有望得到解决。该解决方案可最终拉近硬件和软件的更新周期。

　　例如在设计硬件时避免连入永久性电子零件，就能在同一产品中协调好硬件、软件的两种不同周期。由于连入硬件的不同，软件周期之间的独立性也更强。

　　相对于B2C企业，上述建议也许对B2B企业更加重要。例如，越来越多的工业设备制造商正在采纳上述技术。拖拉机、起重机和推土机是重点投资对象，买家需要以最便捷的方式定期更新软件。只有当硬件不是“一硬到底”的时候，这才可行。

　　另外，不只是硬件和软件周期需要关注。除硬件和软件外，用户界面是第三个周期，也是决定用户体验的重要因素。同样，用户界面也需在产品生命周期内与软、硬件的更新周期同步。但这并非易事，因为汽车等硬件产品的运营方式越来越趋向于平台式，企业需要每周推出新的应用程序。

　　美国汽车制造商特斯拉能随时让其行驶中的车辆更新应用程序，如最新版本的半自动驾驶算法、地图和电池控制等。这些应用程序的自动更新，就像更新电脑的操作系统一样简单。

　　当然，特斯拉的一大优势在于该企业是新晋建立的汽车平台。特斯拉没有传统市场需要观察，因而能够从一开始就全面考虑硬件和应用程序的生命周期，并依照这些周期建立研发流程。传统的非联网汽车要笨重得多，更加依赖于来之不易的硬件工程解决方案。传统汽车要更新软件，必须报告经销商，有时还需替换电子零件。

　　据估计，只要消费者和B2B的客户能够定期更新软件，他们就能接受两年左右的硬件周期——如同他们能接受一台用了三年的电脑，只要操作系统是最新的即可。许多消费者甚至会有意保留自己钟爱的旧硬件版本。

　　要点回顾

　　（1）智能联网产品的问世重塑了工业产品开发设计的整个流程。

　　（2）强化软件实力。产品中将嵌入越来越多的软件。内置软件的服务和用户体验将变得至关重要，因此企业需要稳步提升软件实力。

　　（3）在数据驱动“活产品”的新兴时代中，要进行产品开发，必须先强化数字化产品生命管理周期。该周期需具备几大特性：灵活性、可伸缩性、软件智能及统一的数据连通性。

　　（4）同步软硬件开发周期，但不要将二者捆绑起来——确保市场营销能够优化客户主张，改善客户体验。

　　（5）全面推行数字化。全面进行数字化产品生命周期管理，并将其融入企业基因。

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　　(1) 埃森哲版权所有。

　　(2) 埃森哲研究。

　　(3) http://www.pcadvisorxo.uk/feature/broadband/5g-release-date-3632607/，2017年1月24日获取。

　　(4) 埃森哲版权所有。

　　(5) 高德纳，《预测2014：数字化时代的制造商研发实行智能创新》，2013年12月。

　　(6) http://www.aerospacemanufacturinganddesign.com/article/millions-of-data-points-flying-part2-121914/，2017年2月1日获取。

　　(7) http://www.datasciencecentral.com/profiles/blogs/that-s-data-science-airbus-puts-10-000-sensors-in-every-single，2017年1月15日获取。

　　(8) http://www.forbes.com/sites/gilpress/2015/11/10/transform-or-die-idcs-top-technology-predictions-for-2016/#4fe6e4827cec，2017年1月24日获取。

　　(9) 埃森哲版权所有。

　　(10) http://www.stratasys.com/resources/case-studies/aerospace/aerialtronics，2017年1月25日获取。

　　(11) http://www.javelin-tech.com/3d-printer/ducat-iaccelerates-engine-design-with-fdm-prototyping/，2017年1月25日获取。

　　(12) http://www.stratasys.com/resources/case-studies/automotive/bmw，2017年1月25日获取。

　　(13) http://www.stratasys.com/resources/case-studies/automotive/honda-access?returnUrl=http://www.stratasys.com/resources/case-studies?industries=Automotive，2017年1月25日获取。

　　(14) http://www.gereports.com/post/77131235083/jet-engine-bracket-from-indonesia-wins-3d-printing/，2017年1月25日获取。

　　(15) 埃森哲版权所有。

　　(16) 埃森哲版权所有。

　　(17) https://www.tesla.com/support/software-updates，2017年1月27日获取。

　　(18) http://knowledge.insead.edu/customers/to-succeed-at-crowdsourcing-forget-the-crowd-4227，2017年1月25日获取。

　　(19) http://en.dcnsgroup.com/parole-expert/virtual-reality-and-augmented-reality-their-naval-defence-applications/，2017年1月25日获取。

　　(20) 埃森哲版权所有。

　　(21) 埃森哲研究。