驾驭全球化产品开发以获得业务优势

在离散制造业中，“全球化”一词最初的含义主要是，通过能够在设计或制造环节中利用以前不可用的低成本人力资源来节省成本。但是，制造商现在认识到全球化在以下方面的战略性价值：激励它们努力工作，全面而强有力地推动业务发展。

作为这种变现价值的结果，当今的制造商设法在整个设计链中利用全球性的员工、合作伙伴和供应商网络，其采用的方法将能：
• 增强产品开发的协作
• 改善分布式团队的管理
• 简化业务运作
• 提高利润
• 轻松进入新市场
• 找出有创造力的工程人才，以及
• 确保知识产权 (IP) 获得保护

虽然这场制造业革命的定义可能会有所变化，但这项很有活力的创新举措通常被称为全球化产品开发 (GPD)。

许多积极进取的企业组织正体验到成功实施 GPD 战略所带来的引人注目的业务收益。通过让许多分散在各地的个人和群体能够通过无缝、集成的信息流协同设计相同的产品和协同执行产品开发过程，制造商在许多领域都看到了可获得的价值：缩短产品上市时间和过程周期、降低产品开发成本、最大程度提高生产效率、提高产品质量、推动创新和优化运作效率，同时减轻风险。

虽然要克服许多障碍才能成功执行 GPD，但成功实施它的关键之处涉及到使产品开发过程与合适的支撑性技术相匹配。本文讨论在实施 GPD 时常见的挑战，并以 PTC 技术支持的最佳业务实践（在为全球众多客户提供服务的过程中总结得出）为背景，论述相应的解决方案。以这些信息为基础，企业领导者将能明智地作出决策，通过企业内部的创新举措实现全球化产品开发的目标。

内容摘要
GPD 的业务推动因素
近期由竞争越来越激烈的商业环境促成的发展直接导致了 GPD 作为重要的业务创新举措出现，这些开发包括：

离岸外包。随着成本不断攀升，企业组织已开始将业务进行离岸外包，以利用低成本的人才和获取特殊的外部专业技能，它们将能提高运营效率，并释放内部设计资源，使其专注于创新工作，从而创造财务收益。
合并和收购。起伏不定并且通常虚弱无力的经济形势与雄心勃勃的企业发展战略结合起来，已使得合并和收购成为再平凡不过的事情，而且已使企业组织能够立即在国外市场站稳脚跟。
新兴的市场。在过去几十年，全球各地的政局和政权快速改变，这刺激了新兴市场的发展，因而要求制造商了解并满足全新的各种不断变化的消费者需求和要求。

表面上看，在全球各地开发产品这个概念看似是应对这些发展并利用相关机会的理想方法。但是，即使出现了数字化工作产品（例如 CAD 模型）、高速 Internet 连接和工作流程自动化软件（使共享复杂的信息资源成为可能）等飞速发展的技术手段，企业仍必须克服一些重大的挑战，之后才能完全和无缝地集成产品开发过程，以及成功实施 GPD 战略。

PTC 的全球化产品开发方法
最重要的是，有效的 GPD 战略需要建立正确的技术基础结构。在将近十年的时间里，离散型制造商采用了各种各样的企业解决方案来管理许多复杂的 GPD 过程，范围从 3D 产品设计到全球团队协作，再到变更和配置管理。目前，产品生命周期管理 (PLM) 技术正作为首选的业务价值推动器方兴未艾。PLM 由多个复杂的解决方案组成，它们通过改善扩展型企业（即防火墙的内部和外部）中的沟通，允许协同进行的产品开发过程（从产品概念到产品报废）支持共享的决策。

作为 PTC 在行业中领先的 PLM 解决方案的核心，Windchill  通过将用户连接到一个中央数据存储库，管理着所有形式的产品信息之间的依赖关系。凭借这个单一的整体式系统体系结构（在同类产品中独一无二），Windchill 为所有产品信息提供跨生命周期的“真实性”单一来源。这个公共、一致的产品数据视图使各地的团队成员都能快速轻松地了解到他们提供的信息将如何直接影响产品的定义，以及了解到关联的产品开发过程。

最后，PTC 的 PLM 解决方案 Windchill 与 PTC 领先的 CAD 解决方案Pro/ENGINEER  及该公司的ProductView  可视化协作软件相结合（它们全都无缝地配合工作），使各种过程能够顺畅和同时进行。Windchill 还提供一个经过验证的数字化中枢，以管理参与制定总体产品定义的多个 CAD 系统的公共方案。

本质上，可以按照以下“处方”成功实施 GPD ：可靠的产品开发过程需要获得同样可靠且在同类中最佳的 PLM 技术的大力支持。

克服六个关键的 GPD 挑战
下面集中讨论六个常见的 GPD 挑战，以及如何使用由 PTC 技术支持的最佳业务实践来克服这些挑战。

1． 使分散进行的设计起作用
挑战：允许同时开发不同的设计元素，并且同步这些集体工作，同时最大程度减少产品集成问题。由于设计团队分散在世界各地，因此，难以划分和管理产品开发活动，以便最终将它们整合为一个能正常工作的产品（称为“完整产品定义”）。

解决方案：按照能提高设计协作水平的方式来设计产品。通过将产品分解为多个易于管理的模块并明确定义模块的接口，有助于高效分配和整合产品开发活动。通过规范化模块接口，可以简化对逐渐发展的产品定义的管理（包括变更管理），从而消除在整合过程中出现的代价高昂的“意外”，例如设计师使用过时的规范，并且分发了与最终产品不兼容的元件，导致修改设计方案和延误生产。

此方法的其他好处包括：
• 最大程度地重复利用经过验证、安全可靠的设计方案和零件
• 缩短产品开发周期
• 提高了产品质量
• 增强了为新市场开发定制产品/ 产品变型的能力

最佳做法：
A. 模块化产品体系结构的定义。与传统的整体式产品设计体系结构相比，定义模块化产品体系结构 (MPA) 要将产品组织为可互换的模块，并且规范化产品模块接口，以更好地管理设计数据的传输和重新集成，同时保持这些数据的完整性。结果是，设计活动可以独立地发生，也可以按照高度同步的方式同时发生。

这种经过验证的模块化方法包括：
• 捕捉、组织和分析对平台和变型的要求
• 将要求转化为重要功能
• 将功能组织为模块组以高效分配设计活动
• 评估并确定最佳的模块化体系结构
• 确定合适的接口

B. 通用产品平台设计。此做法旨在提供一个基础结构，以捕捉和管理模块化产品体系结构，并在开发它时捕捉和管理关联的详细产品平台设计方案。

这种经过验证的方法包括：
• 捕捉和管理高级别的平台体系结构（包括相关的产品选项）以及管理必需的接口
• 定义模块接口和控制变更
• 随 CAD 设计方案一起开发详细的产品结构
• 管理详细的平台 CAD 结构并将其与产品结构相关联

2． 将协作扩展到整个企业内部和企业之外
挑战：确保信息顺畅地流动到防火墙内外参与设计的有关各方，以便最大程度地提高工作效率。协作无疑是成功执行 GPD 战略的最关键要素。如果制造商使用不可靠或过时的通信方法（例如在分离的不同系统之间手动传输数据），则会阻碍信息的流动，进而阻碍协作。此外，此类情况不可避免地会给项目的期望和参数造成混乱和误解，而这通常会导致过程出现瓶颈和代价高昂的延误。

解决方案：建立单一数据源以便快速准确地共享设计数据。利用可伸缩的数字化“中枢”基础结构，可以进行动态和跨专业的协作，从而能高效共享产品数据并追踪共享情况。通过允许有关各方在正确的时间访问正确的信息，可以使项目按照时间表执行。例如，代表着所有相关专业的分布式团队可以提供前期的和持续不断的反馈，以便在设计过程早期指出可能出现的错误，从而简化审阅周期并避免在生产阶段的下游环节出现代价高昂和耗费时间的延误。

此方法的其他好处包括：
• 减少了用在处理重复路径上的时间
• 由于减少了搜索信息的工作量而提高了工作效率
• 减少了过程瓶颈
• 提高了审阅过程的价值和洞察力，并让更多内部和外部的有关各方参与审阅
• 由于提高了有关各方的参与程度而改善了产品质量和创新

最佳做法：
A. 集成且跨专业的物料清单 (BOM)。此方法涉及到定义一个单一准确的全局 BOM，可将多个产品开发领域集成起来。

这种经过验证的方法包括：
• 提供对一个单一、同步的产品数据源的全局访问
• 在一个单一的产品结构中关联、可视化和管理跨专业的产品信息（例如机械、电气/ 电子、嵌入式软件或技术信息）
• 提供丰富的配置管理
• 利用自动化的工作流程管理并行任务

B. 可追踪的产品数据共享。此最佳业务实践提供多种灵活的方法，以通过一个单一系统在内部和外部的有关各方之间动态共享设计数据。此方法能够自动追踪文档形式或数字化形式的设计历史记录，从而消除了通常与手工交换数据关联的版本控制和变更管理错误。
这种经过验证的方法包括：
• 在安全、协同的工作区中共享产品数据
• 通过可追踪的工作包实时共享丰富的设计可视化数据
• 通过灵活的控制方法来控制用户对数据的访问
• 简化设计变更的集成

C. 高效的设计审阅。此做法的关键在于，通过允许团队成员在整个设计过程中提供持续不断的反馈来简化产品的开发。利用持续不断的反馈，可以查明并立即纠正重要的设计问题（这些问题原本可能要等到正式举行的审阅会议才能解决）。在整个企业中（在防火墙之内和之外）持续不断、协同进行的跨专业反馈环使企业能够及早发现问题，并且更好地管理正式设计审阅会议的准备、执行和后续工作，这一切最终消除了会延误产品上市时间的代价高昂的下游变更。

这种经过验证的方法包括：
• 使团队成员能不断访问最新的设计数据和设计状态更新
• 支持在设计审阅会议期间进行多专业的 2D/3D 可视化、模拟和标记
• 在设计审阅期间分析机械信息和启动变更过程
• 作为设计审阅准备过程的一部分，分配工作流程并确保有关各方连接到最新的设计表示形式
• 在多个领域中共享产品信息
• 标准化和简化审阅过程
• 追踪、捕捉和解决有关各方的顾虑，以便更快速地开发出完善的总体设计方案

D. 相关的 eBOM/mBOM。通过让生产环节的有关各方提前参与产品开发，各机构能在设计周期的早期同时定义要交付的产出物、产品工艺计划和制造过程计划，从而生成相关的制造用物料清单(mBOM) 和工程物料清单 (eBOM)。从 eBOM 创建 mBOM 可让制造工程师与设计团队一起同步参与生产规划。这种合作避免了传统的“扔过墙”式工作交接，从而更好地同步变更管理、最大程度减少生产错误、降低制造成本和缩短产品上市时间。

这种经过验证的方法包括：
• 从 eBOM 建立关联的 mBOM，以确保将按照设计规范准确制造产品
• 动态生成 mBOM 3D 模型，以供交互地审阅和分析工艺计划之用
• 满足特定于制造过程的要求（例如等效的零件、特定于工厂的序列和操作、备用的 BOM）
• 全面管理制造数据的配置
• 更容易分析和解决 eBOM/mBOM 之间的差异
• 在一个公共的 PLM 系统中管理零件/ 工艺计划的关系
• 自动将工程、制造和变更信息与 ERP 和 SCM 系统进行集成

3． 安全地共享数据
挑战：确保在内部和/ 或外部参与设计的有关各方之间共享重要的专有信息时，它们的安全性不会受损害。
在分散于全球的设计环境中，IP 被滥用或盗窃的风险大幅升高。因此，协同进行的 GPD 需要在共享信息和控制泄露重要的 IP 之间进行仔细的权衡。

解决方案：将 IP 保护控制措施制度化。
实施安全协议和安全措施可确保用户对数据的访问受到严密监控。这就要求明确定义且可靠的产品开发过程获得同样可靠的技术基础结构的大力支持，而且首要目标是：控制数据的流动，以便仅在正确的时间向明确指定且先前已获得授权的用户分发正确的设计信息。这样一来，企业组织可以最大程度降低泄密的风险，同时能体验到 GPD 独有的这些好处：改善产品质量、节约成本和缩短产品上市时间。

此方法的其他好处包括：
• 最大程度保护与产品、过程和变更相关的敏感信息
• 通过信息共享的安排和可以灵活管理的协作设计结构提高产品开发过程的效率
• 更有效地利用数据，因为授权用户能在需要时访问到正确的信息

最佳业务实践：
支持 IP 保护。PTC 的最佳业务实践集合（代表着行业中最可靠的安全基础结构）涉及到实施一个多层安全系统，其组件和优点在下面介绍：

这种经过验证的方法包括：
• 安全地组织和分隔信息
• 实施基于角色的细致的访问控制
• 应用“安全标签”和实施电子协议，以限制对高度敏感数据的访问，特别是在航空航天和国防行业中
• 创建具有较低保真度文件类型的设计方案，以“隐藏”机密/ 敏感的数据，或者呈现详细内容的简化视图
• 配置使用情况审核

 4． 管理复杂的项目群
挑战：改善对项目群状态的了解，以便能作出更好、更明智的决策。
复杂的产品开发计划产生海量的数据。为了确保成功，管理人员需要可靠地不断监察项目状态和各种活动，包括评估进度、追踪里程碑、查明问题和对照设定的目标来测量绩效。未能清楚了解状况会增加可能未发现潜在问题的风险，而这可能会对产品质量和产品上市时间产生负面影响。

解决方案：将项目群管理过程标准化，并设立和传达关键绩效指标。
定义并实施用于推动产品开发过程的统一方法，以加强对计划的管理。当项目在企业内部得以一致执行时，管理人员可以客观地评估这些项目（彼此对照着进行），从而改善风险管理和更有策略地分配资源。此外，树立清晰的绩效期望将在团队成员中灌输专注于保证质量、关键绩效指标 (KPI) 和减轻风险的理念 — 这种积极主动的导向有助于一发现问题就公开问题，以便立即加以解决。

此方法的其他好处包括：
• 通过进度追踪和绩效测量功能使管理层能更清楚地了解计划的状态
• 提高计划执行的一致性和质量
• 缩短团队成员的“上手时间”
• 更高效率地访问准确的数据
实际结果是，显著加强协作，从而能更有效地作出决策和改善对项目成果的控制/ 测量 — 所有这一切均由设计团队和项目群管理人员在一个单一的整体式系统环境中加速完成。

最佳做法：
A. 计划过程的标准化。此方法使用灵活、可重用的模板对产品开发过程的执行进行标准化。管理人员可以始终如一地实施和评测计划，因而能最大程度减轻风险、提高设计质量、简化产品的导入，最终实现项目目标。

这种经过验证的方法包括：
• 将计划的成果和问题关联到相关的产品数据
• 为以下各项提供一致的定义：开发计划的各个阶段、标准的活动、每个阶段的成果，以及每种项目类型的过程成果模板
• 建立公共的基准，以允许比较不同开发项目的执行情况
• 开发自动化的绩效追踪功能

B. 集成的计划数据管理。在任何特定时间，很大一部分产品数据都与多个正在开发的项目相关。
通过帮助项目群管理人员在一个非常安全的环境中系统性地收集、组织和搜索这个项目相关数据的网络，此最佳业务实践可让他们显著简化有关各方的数据访问操作，以及指挥进行基于 Web 的协作并取得最高效率。由于分布式设计团队能够一致和及时地访问准确的最新信息，因此最大程度减少了设计返工以及因版本控制错误导致的下游延误。

这种经过验证的方法包括：
• 跨项目、产品和库控制计划数据的协作和管理
• 定义相关策略，以规定哪些人可以在何时访问什么数据
• 直接将计划决策关联到产品数据
• 以电子方式搜索、检索和追踪所有活动

C. 计划操控板。为了取得最佳的项目群管理效果，项目群管理人员需要能够查看各种详细信息，以支持将项目相关数据进行聚合，例如 KPI、进度追踪测量结果和资源使用摘要。计划操控板提供实时、安全和基于 Web 的视图，并提供项目活动的详细描述，因此，管理人员可以主动查明潜在的绩效问题、评估风险和更有效地在整体上指挥项目的执行，以适应重要的推动因素（例如时间安排和设计变更）。

这种经过验证的方法包括：
• 定义计划范围，并提供用于跨计划网络进行报告的上下文
• 使用灵活的工具报告计划中的一组项目的指标
• 通过通知、工作流程和路由选择功能控制重要信息的分发

5． 在整个生命周期中管理变更
挑战：确保在整个设计过程中迅速与受影响的有关各方共享所有变更，从而避免在下游生产阶段中发生代价高昂的变更。
产品开发中不可避免地会发生变更，而且可能会在生命周期的任何阶段发生变更。在 GPD 环境中，如果在由员工、合作伙伴、供应商和承包商组成的分布式网络中未能很好地管理和集成变更过程，则可能会导致返工现象增加、成本超支、产品未能如期上市，最终导致客户流失。与设计过程一样，变更管理过程通常由在分离的系统之间手工交换数据的过程组成，这些系统抑制了速度和准确性。

解决方案：从制度上建立标准化的自动变更过程，并且可以在防火墙内外的所有相关专业中一致和安全地实施此过程。
允许通过可靠、可重复且基于 Web 的变更和配置管理过程进行快速准确的沟通，这能够控制提出、分析、规划、实施和发布变更的方式。在一个单一的整体式系统中使工程和制造变更活动同步进行，并将它们关联到受影响的产品配置数据，而且使用功能强大的工作流程自动化软件驱动这些活动，从而确保整个过程的完整性。

此方法的其他好处包括：
• 缩短了变更和设计周期
• 减少了报废和设计返工现象
• 可以在整个设计周期中追踪变更和产品配置历史记录
• 通过集成的 BOM 提高设计过程的准确性
• 加强了合作伙伴关系
最佳做法：
A. 标准化的自动变更过程。此最佳业务实践涉及到通过一个单一系统实施一致、可重复的闭环变更过程，以捕捉完整的产品定义及其随时间变化的更新版本（例如变化的产品结构层次）。由于此解决方案本身具有可配置性，因此，它可以适应所有程度的变更复杂性和严格性，以及变化的变更实施速度。

这种经过验证的方法包括：
• 在一个单一的整体式系统中使变更与产品配置数据同步
• 使用闭环变更管理过程的模板
• 应用预定义和可配置的变更过程工作流、活动和角色，从而让正确的人员参与评估变更的影响，而且范围更广的企业可以了解变更的状态
• 自动传递变更和发出任务通知

B. 集成的跨专业变更管理。当今的企业组织管理的数据变得更加复杂，而产品开发中的电气设计/机械设计关系也是如此，从而促使企业要更好地了解产品配置和相关的信息。在这些依赖关系的背景下管理非常复杂、细节丰富的产品交付项的能力，以及随时间的过去控制和传递复杂产品结构变更的能力，对于成功交付产品至关重要。因此，此做法的关键在于，同步变更，并允许通过一个单一的集成过程（它不断更新完整的产品定义）快速准确地传递各种数据和专业中的这些变更。

这种经过验证的方法包括：
• 使用一个单一的产品信息存储库连接变更过程，以协调完整产品定义中的变更
• 使有关各方能够在所有变更阶段访问所有必需的产品数据（受可配置的控制措施的控制）
• 为产品结构提供一个单一的异构产品信息（例如 ECAD 数据、MCAD 数据、规范文档）视图
• 关联 eBOM 和 mBOM 视图之间的链接，以提供集成的 BOM

C. 合作伙伴的变更集成。为了确保查明问题，以及有效和高效地评估和实施变更，让合作伙伴无缝地参与变更过程至关重要。需要轻松追踪变更，并且快速准确地传递变更，而且采用的方式要大大优于非系统化的方式，例如发送电子邮件或使用 FTP 交换文件。此最佳业务实践通过变更过程集成方法将合作伙伴包含到变更管理环境中，该方法定制共享的信息，以便它与指定合作伙伴的适当关系级别相一致。例如，零件供应商只能获得受控压缩文件“包”形式的有限、“按需提供”的信息，而战略性合作伙伴可以获得有关 CAD 数据、产品结构信息或产品规范的完整的协作访问特权（受可配置的控制措施的控制）。

这种经过验证的方法包括：
• 将合作伙伴整合到变更审阅、批准和实施活动中
• 脱机交换设计和变更信息
• 追踪共享的信息的历史记录，包括何时进行共享活动

6． 利用可扩展的性能
挑战：允许在全球各地快速访问最新的产品数据。
如果分布式团队成员必须应对 IT 基础结构功能的差异或限制（例如因下载/ 上载速度慢的低带宽WAN 而陷入困境），则他们访问或共享及时准确的信息的能力会严重受损。这些给信息流动造成的破坏通常会导致严重延误设计的开发和产品上市时间。

解决方案：建立分布式服务器网络，以确保可以快速分发丰富的产品和过程内容，而不管用户位于何处。
对于分布式设计团队，IT 解决方案必须是可扩展的。如果 GPD 环境的支撑性技术基础结构可以提供可靠和一致的性能，此环境才算成功。此类基础结构不仅需要管理跨不同专业的内部过程，还需要管理外部交互的关键节点，以便虚拟团队可以实时同步，从而全天候地高效工作。理想的基础结构可让用户无论网络质量如何都能高效工作，并且提供对网络用户不可见的“幕后”数据同步。简而言之，可扩展性帮助企业组织克服固有的网络限制，以实现快速的内容访问和有效的协作，从而防止过程出现延误。

此方法的其他好处包括：
• 提高了建立新的和远程的用户站点的速度和效率，以适应不断扩展的协作合作伙伴网络或合并和收购行为
• 提高本地访问重量级内容（例如 CAD 模型）的速度，从而提高本地工作效率
• 在系统节点之间自动同步内容
• 使用轻量可视化表示形式与产品内容开展更丰富的交互（包括更强的审阅、标记和打印功能）

最佳做法：
采用 PLM 技术进行数据复制和加快 WAN 速度。利用此方法，可下载的文件服务器提供轻松安装的内容复制系统，从而帮助提供单一、一致的协作环境，以便远程参与者能够从本地服务器访问重量级内容。“智能”的数据复制和电子仓库管理功能通过自动适应工作实践的变化以及使用户可迅速获得经常访问的内容，预测用户需求。另一种方法（可以独立使用或与文件服务器结合使用）利用了 PTC 和 PTC 合作伙伴的 WAN 加速技术，显著改善在低带宽高延迟的连接上传输内容的性能。

这种经过验证的方法包括：
• 邀请远程参与者加入整体式、访问受控的环境
• 允许在每个协作站点下载和安装远程文件服务器
• 应用智能复制规则来最大程度减小网络负荷，以及最大程度地为用户提高内容的可用性
• 优化基于 PTC 或第三方的产品数据的网络传输
• 通过使用文件服务器和/ 或 WAN 加速器（使用 Cisco Systems® 和/ 或 Riverbed Technology®解决方案），最大程度提高网络性能，包括要求高性能和准确的产品可视化应用

结束语
采取后续步骤以成功实施 GPD
在当今的全球市场环境中，困难的经济形势和加剧的竞争交织在一起，促使企业的经营方式从根本上发生变化。企业组织越来越多地将工作任务进行离岸外包，同时参与合并和收购以及打入新兴市场。这些趋势反过来导致分散在各地并且扩展到企业防火墙以外的工作环境不断发展，从而促使各地的行业领先者认识到实施成功的全球化产品开发 (GPD) 战略的重要性。

就像本文论述的那样，GPD 带来了一系列独特和复杂的挑战。但是，我们通过特别关注如何改善离散型制造商的产品开发过程发现，PTC 很早以前就已提供优秀的 PLM 技术 — 包括一整套产品开发系统 (PDS) 解决方案，它们与构成 GPD 基础的产品开发过程一样可靠。

因此，Windchill 凭借其单一整体式系统体系结构，并且与 PTC 技术支持的最佳业务实践一起，为 GPD 提供了理想的支撑性基础结构，而且实现了许多只能由精心构思的 GPD 战略提供的协作、生产效率、节约成本和产品上市时间好处。

采取后续步骤。请访问 www.ptc.com/go/gpd，了解如何与 PTC 结成合作伙伴，以开发您自己的GPD Value Roadmap。此路线图将创建一个有效的框架，使 PTC 的最佳业务实践与成功的 GPD 实施过程密切配合，从而帮助您实现当前和未来的企业目标。