- 协同产品创新中概念设计过程建模及关键技术研究
- 马家齐
- 2457字
- 2025-04-13 03:43:18
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
在激烈的市场竞争环境中,产品创新已成为企业最主要的经济增长方式之一。激烈的市场竞争环境使产品的更新周期变得越来越短,产品创新速度也变得越来越快。同时,由于产品创新具有很高的风险性和不确定性,企业面临前所未有的创新压力和创新风险。因此,一个企业能否持续不断地进行产品更新,并高质量、低成本地开发出满足客户需求的创新产品,已成为现代化企业能否实现可持续、快速发展的关键影响因素之一。在全球范围内同类产品的激烈竞争环境中,产品创新已经成为企业建立全球竞争力的关键性因素。现阶段的产品创新,是贯穿产品构思、概念设计、详细设计、试制生产、营销服务全过程的,以满足动态多变的市场创新需求为主导方向的系统性工程,是功能创新、结构创新、服务创新等多个维度相融合的复杂的组合性创新。
2011年3月国家颁布了《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》[1](以下简称《纲要》),对“创新”给予了高度重视。《纲要》中指出,“坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的方针,加快建设国家创新体系,着力提高企业创新能力,促进科技成果向现实生产力转化,推动经济发展更多依靠科技创新驱动”。其中,特别强调了“协同环境下的创新”。《纲要》中指出,“通过促进全社会科技资源高效配置和综合集成,加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,推动建立企业、科研院所和高校共同参与的创新战略联盟”;同时,“围绕增强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,强化基础性、前沿性技术和共性技术研究平台建设,建设和完善国家重大科技基础设施,加强相互配套、开放共享和高效利用”。
为保证客户的差异化与层次化需求得到及时响应,能够为其提供更加优质的创新产品或服务,企业通过不断地寻求产品创新设计方法或模式来提升自身产品的竞争优势,以期获取更大的发展上升空间。近年来,信息技术、网络化设计技术与计算机支持的协同技术(Computer Supported Cooperative Work, CSCW)的快速发展在很大程度上改变了设计者的创新设计手段[2],虚拟制造(Virtual Manufacturing, VM)、并行工程(Concurrent Engineering, CE)、大规模定制(Mass Customization, MC)以及动态联盟(Virtual Enterprise, VE)等[3-5]新的设计理念与制造方法的出现,使得产品研发逐步向网络化、集成化、智能化的方向快速发展。产品的开发与设计,特别是复杂产品的开发与设计,越来越多地采用多企业协作的方式,使企业利益同享、风险共担。因此,最初由企业独自承担并负责的产品创新设计活动,正逐步转向依靠创新网络平台而协同进行。
在网络化协同产品创新设计技术和产品创新方法共同迅速发展的环境下,产品创新设计领域出现了一种能够充分利用客户的创新经验和创新知识的产品创新设计方法——客户协同产品创新(Customer Collaborative Product Innovation, CCPI)[6]。该方法突破了常规的产品创新思路,将客户作为产品创新的主要参与者,把客户集成到产品创新的过程中,使客户与专业设计人员共同进行产品创新,以最大限度满足市场需求,降低产品创新风险。
客户协同产品创新的最大优势在于,它不仅强调客户个性化需求的获取,更希望利用客户的创新知识、创新经验和创新技能,通过多个创新主体的深度集成与协同工作,实现客户与专业设计人员在知识、经验和创造技能方面的优势互补,激发群体创造力,从而开发出具有高度创新性和市场主导力的新产品。
1.1.2 研究意义
协同产品创新中的概念设计是根据市场需求,运用设计科学、产品制造以及商业运作的知识对产品功能、结构等进行整体创新规划,形成概念产品的创新过程。概念设计阶段决定了创新产品的结构、性能、成本、交货周期以及产品全生命周期的质量,概念设计的好坏将决定产品成功或者失败的命运。据统计[7],产品全生命周期成本的90%左右在产品设计段已经被决定,其中70%~80%在概念设计阶段被决策。
协同产品创新中概念设计的实质是从整体上构建出框架性的创新设计方案,它是产品创新的前端,起着引导性和方向性的基础作用。在这一阶段,创新设计方案选择的自由度大,产品创新的空间大。协同产品创新中的概念设计是产品创新过程中最为活跃、最富于创造性的设计阶段,同时也是产品创新过程中最关键的环节之一。因此,对其研究具有重要的理论价值和实践指导意义。
1.1.2.1 完善协同产品创新的理论体系
客户协同产品创新是针对创新设计目标,客户群体、专业设计人员、领域专家等多种类型的创新主体在网络化协同创新环境条件下,将其所拥有的创新设计资源、创新知识、创新经验以及创新技能,利用信息交流平台与协同创新机制,共同完成创新设计项目的复杂活动过程。目前围绕“客户协同产品创新”的研究仍处于初步阶段,特别是对于客户协同产品创新中概念设计等问题还缺乏系统性研究。通过深入研究协同产品创新中概念设计领域的相关理论及方法,可以进一步完善协同产品创新的基础理论体系。
1.1.2.2 提高协同产品创新的效率
通过科学系统的协同产品创新概念设计,可以全面把握并准确理解市场的差异化创新需求,并利用协同创新主体的创新经验和创新知识,将创新主体对创新产品的感性认识与理性认知提升到新的高度。在此基础上结合企业的发展战略,有针对性地对创新产品的功能结构等进行整体性规划,可以有效缩短产品开发时间,提高产品创新效率,使其能够更好地应对市场的不确定性。
1.1.2.3 规避协同产品创新的风险
分角色创新主体具有独立性特征,其所提供的数据信息涵盖了多领域、多层次的创新知识和创新经验。利用协同创新平台,将大量的创新知识和创新经验进行组织融合,使得创新主体可以借助多方面的知识信息对实际问题进行科学判断,可以有效规避可能存在或潜在的创新风险,突破单一创新主体在创新能力等方面的局限性,并能使多创新主体共同分担研发中的风险。
1.1.2.4 增强企业的核心竞争优势
通过客户协同产品创新中概念设计的系统性研究,可有效促进不同的创新主体的创新优势互补和创新资源的利用最大化,为企业产品研发中创新目标的构建、创新方案的设计、评价及优化等创新活动提供有力的理论依据和决策支持,能够在产品创新的方向上予以正确引导,并推动知识的低成本流通与反复使用,有利于资源最大化,降低创新成本,从而可以有力提升企业的核心创新能力及竞争优势。