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数字主线赋能企业级研发管理

本文作者:SAP天天事 文章来源:SAP天天事 2021-03-29 10:23

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——数字主线对研发的价值——


10%的研发效率提升

10-50%的新产品上市周期缩短

5%的设计变更减少


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数字主线将产品从设计到运维的全生命周期数据连接起来,为研发、制造、供应链、运营等业务提供统一的、一致的、实时的数据,提高业务运营效率。本文讨论了企业产品研发面临的挑战,数字主线如何帮助企业,以及 SAP 和西门子的解决方案如何融合为研发赋能,帮助研发部门提升产品开发效率、提升研发质量,从而提升企业核心竞争力。


产品发展趋势及对研发的挑战


随着互联网、移动技术、大数据、IOT 等新技术在各个行业的深度渗透和广泛应用,产品正在快速向智能化、体验化、服务化方向发展。


产品智能化


近年来,无论是在汽车、工业装备等工业品领域,还是在手机、家电、可穿戴产品等消费电子领域,产品的功能和价值不再主要由其机械、电气部分定义,而是更多地由其软件、数字化部分提供。例如,汽车自动驾驶、工业装备预测性维修维护、可穿戴产品提供的健康管理等能力均由软件和算法定义。有研究表明,未来软件和数字技术为产品提供的价值占比会越来越大,如下图所示:


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图1 机械、电子、软件及数字技术

为产品带来的价值占比发展趋势


随着产品智能化程度的提高,产品的复杂程度会越来越高,产品研发过程会涉及到机械、电子/电气、软件等多个专业。这对研发多专业间的协同,研发同市场、采购、制造、交付、服务等领域的协同,以及研发与合作伙伴间的协同提出了更高要求。要求企业通过高效的多方无缝协作,拉通从客户需求到研发、采购、制造、交付、服务的端到端流程,实现产品的高效、快速交付,为客户和企业创造价值。


以用户为中心,注重客户体验


能够满足客户需求的产品才有可能获得客户的青睐。在当今竞争激烈的市场环境下,唯有提供优质的用户体验,才能提升用户忠诚度,才可以持续保持竞争优势。因此要求产品开发以用户而非技术为中心,满足用户的核心需求。同时围绕用户场景设计产品,提升用户体验。这就要求企业在产品定义阶段,准确找到目标客户,并倾听客户的声音,抽取出客户的核心需求及应用场景,以保证定义出正确产品。


由产品向服务的业务模式转型


随着成果经济(Outcome-based Economy)的兴起,工业界的先行者们也开始了从产品向服务的业务模式转型的尝试。例如,


· 全球著名轮胎生产商面向商业车队客户,通过在轮胎中植入智能传感器,并与车辆的 Telematics 组成智能网络,实现从销售轮胎向销售里程转变。并基于车队运行大数据向客户提供维护服务、车队运营专家服务,达到与客户双赢的结果。


· 全球著名工程机械制造商面向特定行业客户,由销售大型工程机械向设备租赁转变,为客户提供灵活的服务,同时大大扩展了公司业务。


在面对以上产品发展趋势的同时,研发也面临着巨大的挑战:


缩短产品开发周期的压力


在互联网时代,企业不仅面对同行业的竞争,同时还很可能面对跨界对手的袭击。因此快是企业核心竞争力之一。对企业来说,能够领先于对手将正确的产品推向市场,是企业取得竞争优势的核心能力。因此,对研发体系提出了越来越高的要求。


产品复杂性指数增加


随着企业向智能产品和服务业务模式转型,产品复杂度越来越高,涉及的专业越来越多,对研发业务管理、研发项目管理以及内外部协同提出了更高的要求。


内外部协同


产品开发是一个复杂的系统工程,除了涉及多专业设计,同时需要同制造、采购、交付、服务等其它内部部门,以及外部同供应商/合作伙伴、客户进行紧密协同。由于信息孤岛和碎片化流程的存在,无缝协同是一个巨大的挑战。


同时,新的产品开发方法(如敏捷开发等)在产品开发过程中的应用,又为协同增加了新的变量。


可持续产品研发


在经济全球化、低碳化的背景下,产品的合规性要求是产品进入市场的前提条件。世界范围内合规要求的差异性和复杂性对研发是一个巨大的挑战。


以上这些挑战都对企业提出了打通从产品创意、设计、制造、采购、交付到运维的全生命周期数据流和端到端业务流的要求,以打破业务孤岛和信息孤岛,达到提升业务整体运行效率,加快投资回报的目标。


数字主线打通产品全生命周期数据流与业务流


数字主线将产品从创意、设计、制造、交付,一直到运维的所有流程和数据实时连结起来,实现产品开发从被动式向预测式流程转变。


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图2  数字主线将产品全生命周期数据连接起来


在流程层面,数字主线连接 D2O 业务(Design to Operate, 研发到运营),重点打通三个跨企业的端到端业务流程,即产品生命周期管理流程、订单到交付流程、资产生命周期管理流程。


· 产品生命周期管理(PLM)流程:覆盖从市场/客户需求/产品规划、研发、验证、制造、交付,以及维护等业务过程,是产品研发、创新的核心流程。

· 订单到交付(OTD)流程:覆盖从产品订单管理、计划、材料与供应、生产制造、交付等业务活动,是企业核心价值链流程。

· 资产生命周期管理(ALM)流程:资产生命周期管理流程一般是客户侧的流程,覆盖建造、投产、运维、退役、报废等业务过程。资产生命周期管理流程通过技术支持服务业务流程、智能产品数据融合等与前两个流程打通。


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图3  数字主线打通的三个主要端到端业务流程


从数据层面,数字主线连接与打通 D2O(Design to Operate, 研发到运营)各环节的业务数据,并形成数据闭环。


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图4 数字主线连接与打通 D2O 数据


通过连接与打通 D2O 的流程与数据,数字主线使企业从研发到运维的业务流程运转更加高效、顺畅。在研发领域,数字主线可以提升研发协同效率,提升基于全面信息的设计决策,同时也可以帮助产品开发人员进行更全面 DFX 设计,例如 DFM(Design for Manufacturability)、DFA(Design for Assembly),DFSC(DFP Design for Supply Chain)、DFU(Design for Usability)、DFS(Design for Serviceability)、DFR(Design for Recycling)等。数字主线在产品研发领域的一些典型应用场景如下:


并行工程:基于数字主线快速迭代协同设计。数字主线将研发同采购、制造、售后、物流、财务等其它业务领域的业务连接起来,实现跨业务领域的协同设计,支持研发尽早考虑下游需求,从而加快整体研发进度,提高产品质量。


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图5 基于数字主线快速迭代协同设计


产品配置信息融合:数字主线支撑产品的配置信息从研发端无缝的传递并扩展到生产、采购、销售端,并且在发生变更时能够及时、准确的同步,使相关业务都基于统一的数据进行工作。


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图6 产品配置信息融合


企业级变更影响分析:通过数字主线,企业可以实现更全面、准确、快速的变更影响分析,避免由于影响分析不完整、不准确导致的后续损失。


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图7 企业级变更影响分析


SAP 与 Siemens 合作打造闭环数字主线为研发赋能


SAP 和西门子在2020年宣布进行战略合作,以融合 SAP 在企业应用软件和端到端供应链解决方案领域,和西门子在产品生命周期管理软件和数字化转型领域优势,为制造业客户提供从设计到运营的端到端解决方案,帮助客户:


· 减少流程重复与系统孤岛,使从设计到运营的流程、数据更加并行、顺畅,提升效率,从而更快实现投资回报。

· 充分整合集成 SAP 和西门子从设计、生产、计划、交付的解决方案,信息充分打通,在设计阶段可以充分考虑制造、供应的问题,实现实时供应链。

· 充分发挥双方在合规管理、研发管理、计划管理领域的整合优势,实现可持续产品开发。

· 打造集成统一、闭环的数字主线,为各类业务提供实时的、统一的、一致的数据。


具体来讲,SAP的 D2O 解决方案同西门子 Teamcenter PLM 解决方案在以下六个领域实现端到端闭环融合,赋能企业级研发管理及相关业务。


· 产品组合与项目管理:通过融合,帮助解决研发领域项目管理同企业级项目管理的断层,将研发项目同市场、投资及决策、财务(预算与成本等)、人力资源打通,实现企业级管理与决策。帮助企业更好地按照预算和计划准确、实时跟踪产品投资,为所有相关方提供实时成本和进展洞察,从而更使研发项目、产品投资同企业目标保持一致。


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图8  产品组合与项目管理


· 基于模型的系统工程(MBSE):将客户需求与需求分解分配、产品设计、产品验证的过程打通,达到快速反应市场,提高产品开发质量和效率的目标。


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图9  基于模型的系统工程(MBSE)


· 产品配置管理:对汽车、工程机械等行业来说,配置管理可以帮助企业提高市场反应速度,提升设计重用,降低产品成本。SAP 和西门子 Teamcenter 配置管理解决方案融合,可以帮助企业实现产品配置信息的无缝传递、扩展及反馈,帮助研发、制造、销售等业务领域基于统一、正确、一致的产品配置信息工作。


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图10  产品配置管理


· 供应商协同:SAP 的供应商网络解决方案同西门子 Teamcenter 的研发管理的解决方案融合,支持企业在产品研发及生产阶段实现同供应商紧密、安全、合规的协同。


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图11  供应商协同


· 可视化:打通从研发到制造、供应链、运营间的可视化信息,便于下游基于三维模型和产品数据进行工作,同时支持下游进行工作模式创新,如基于 ER/VR 的装配过程、基于三维模型和视频分析的产品外观检查、基于 ER 的维修维护等。


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图12 可视化


· 智能资产管理:融合 SAP 在智能资产管理领域的优势,与西门子在设备技术信息管理和向研发反馈产品洞察的优势,打通从研发到运营再到研发的闭环,提升设备运营、维护效率,并为持续提升产品提供输入。


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图13 智能资产管理


结语


SAP 与西门子的战略合作融合了双方在数字化供应链领域的各自优势,协同为客户打造闭环数字主线,赋能企业级研发管理,赋能可持续的韧性供应链。


SAP 与西门子 Teamcenter 解决方案协同增效,为客户在六个领域提供端到端的解决方案,支持企业缩短产品开发周期,实现产品快速上市;帮助企业快速实现投资回报;提升研发内部工作效率和能力,提升企业核心竞争力。


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