研发困局
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第11章 基于平台的创新模式

基于平台的创新模式需要在产品研发之前规划及构建产品平台和技术平台,这样后续的产品都是在平台上衍生出来的,不仅使系列产品都具有一致的定位、主要差异性和成本结构,而且通过异步研发模式和共享器件或共用零部件的应用,大大提高产品创新的效率,能够“多、快、好、省”地进行产品研发。

2.5.1 基于平台的异步研发模式

异步研发模式是以产品平台为基础的一种平台化研发模式。具体来说,就是基于产品平台进行分层、分时的研发。通常按产品体系结构可以划分为4个层次来进行研发:最终产品基于平台按客户需求进行设计和集成,平台由子系统构建而成,子系统由相应的模块单元构建而成,硬件、软件等方面的关键技术要素需要分离出来研发。4个层次的研发应该在不同的时间启动,越下面的层次越要提前启动,所以称为异步研发。

共享器件或共用零部件是实现异步研发模式的载体,即把各个层次能够共享的模块或组件、零部件纳入CBB管理,以有效实现重用。

按照异步研发模式,由于提前进行了平台技术、模块或组件、子系统的研发,并建立了CBB的重用机制,这样最终的产品研发就可以在已有的平台和成熟技术的基础上快速研发,而且更好地保证质量,实现产品研发的“多、快、好、省”。

2.5.2 杠杆利用产品平台“核心竞争力”概念的发明人普拉哈拉德和哈梅尔曾经用一棵树来比喻汽车的产品研发:树根是核心能力,如制造引擎的技术;树干是产品平台,如引擎;树枝是业务单元,如汽车事业部、摩托车事业部;树叶是最终产品,如雅阁等品牌的汽车。公司如果只在业务单元和(或)最终产品上开展研发工作,最终将会输给那些关注“树根”和“树干”的企业。

随着公司要研发的产品或产品线越来越多,如何利用已有的技术、模块、子系统乃至零部件,提高通用性和重用率,就变得越来越重要。比如,过去研发新产品,70%~80%都是新的东西,现在由于有了产品平台,只有 20%~30%需要新研发,新产品研发的速度自然能够大大加快,而质量也能够得到更好的保证,也就是说研发新产品时可以杠杆利用产品平台了。如果缺乏产品平台的积累和提升,企业的研发水平就只能在低水平上重复,无法实现高效研发。所以,杠杆利用产品平台是企业提升产品创新效率的必由之路。

另一方面,产品平台不仅在很大程度上决定了产品研发的效率,而且它也决定了产品的主要差异性和成本结构,因为产品平台就是根据客户关键的共性需求,结合自身的核心技术构建的。从这个意义上来讲,它从根本上影响着后续产品的成败。

1.国内企业产品平台薄弱

绝大多数国内企业在创业和成长期研发新产品时,往往没有产品平台的概念,关注的是具体的产品如何研发出来,而且产品立项也是被动地响应市场和竞争,加之各产品项目组、各产品线或事业部之间缺乏沟通和协调,结果造成产品研发陷入缺乏平台整合和共享的被动局面。表现通常有以下几种情况。

(1)没有明确的产品平台或者没有自主的产品平台:一些公司只有初步的标准化和共享的意识,没有产品平台的概念,另一些公司则没有自主的产品平台。如红旗轿车就没有自主的产品平台,只能走借平台的道路。开始时借用奥迪100的平台,后来发现这是一个已经落后和老化的平台,后来又借用了福特的“林肯城市”平台、马自达6平台,都不成功,最近开始借用丰田的Majesta平台。没有自主的产品平台和核心技术的问题在国内三资企业中是很普遍的。

(2)产生了过多的平台:由于各产品技术和方案选择时缺乏平台规划的指引和要求,选择比较随意,造成所采用的平台过多。如某品牌手机的研发,由于研发战略不统一,采用了太多的平台(飞斯卡尔、西门子等,达 9 个之多),造成不同机型之间的整合效用没有发挥出来。而且平台越多,所用的材料就越多,相应的研发成本就越高。

(3)平台薄弱,重用率非常低:产品研发各自为战,相互封闭,没有建立一个统一的技术和产品平台。2000年年底我们到某电气企业调研诊断时,就发现该企业气存在产品研发平台不统一、外观不统一、接口不统一、规约不统一、结构不统一、研发环境不统一、研发工具不统一等问题。

(4)平台缺乏继承性:很多公司在产品一代一代的研发中,后面的负责人总是习惯于否定前人的成果和方案,另起炉灶干事,导致技术和平台无法积累和继承。如西安某通信设备产商在移动通信设备研发时曾经就存在这一问题,不是在继承的基础上创新,而是在否定的基础上创新。

(5)缺乏核心技术,平台没有差异性:核心技术是产品平台最关键的部分,也是体现企业产品差别化的关键所在。如果产品平台缺乏核心技术,平台的价值和产品的竞争力就大打折扣了。如国内的彩电厂家就普遍受这一问题的困扰,缺乏核心技术,陷入同质化价格竞争的泥潭。

2.产品平台建设

如何进行产品平台的建设呢?当然,最好在进入一个新的产品领域之前,就根据关键的市场需求和产品的体系结构选择和规划产品平台,先进行产品平台或平台产品的研发,然后在平台的基础上规划产品线并研发具体的产品。优秀公司的做法是,在新产品线正式投入产品研发之前,提前足够长的时间,如两年,即进行技术预研和平台规划,过程中会探索不同的技术和平台,并进行选择,原则上,应该只选其中一种产品平台和相应的技术。

产品平台像产品一样也是有生命周期的,所以产品平台管理的一个关键任务是判断产品平台的生命周期,及时研发新的产品平台,替代过去的产品平台,以支撑产品线的发展和产品研发。如果新的产品平台跟不上,即新的产品平台与旧的产品平台出现了鸿沟,则要对原有的产品平台进行扩展,或者研发一个衍生的产品平台。

外部差异性和内部通用性的矛盾是产品平台规划和管理要解决的一个核心问题。从满足客户需求的角度看,企业的产品要具有尽量多的差异性和多样化,而从内部运作效率的角度看,当然又希望尽量通用化。所以,在设计产品平台时,需要把共同的需求设计到产品平台中,并且把尽可能多的差异需求也考虑进去。同时,这种设计应尽量保持研发和制造过程中的共同性,在制造的尽可能晚的阶段(如测试以后)再进行针对特定的需求进行修改调整,如通过软件、附属配件进行调整。当然,在满足差异化和多样性需求方面也是有限度的,一个企业不可能满足所有的需求,这就要求企业首先对目标客户和目标需求做出抉择,避免面对过多的客户需求。总之,一个好的产品平台既要能支持足够多的差异性,又要保持足够多的通用性,而这恰恰是产品研发中最具挑战性的工作之一。

定义一种基本产品是产品平台设计的一种有效方法。该方法是从以下问题开始的:假设公司只研发一个产品,它应该满足什么客户的什么需求?如何定义该产品?依此确定一种基本产品,即产品平台的雏形,然后在该基本产品的基础上,调整功能和增加特性以满足不同客户的需求。

不幸的是,绝大多数的公司在产品研发时,并没有主动规划产品平台。后来,随着产品的增多,才被动地考虑重用和共享,开始着手产品平台建设。如迈瑞医疗电子过去对产品平台不重视,后来由于缺乏统一的产品平台而导致的各种问题才暴露出来。比如,心电模块就有4种,彼此之间都略有差别,但经过论证之后发现完全是可以结合起来做到一个产品平台中去的。在这种情况下,产品平台建设无疑是颇为困难的一件事,因为会影响到已经在运行的产品、正在研发的产品和将要规划的产品,牵涉到市场销售、研发、制造、采购、安装服务等一系列环节,而且有些问题可能已经积重难返。这就像一个大规模的产品变更过程,需要进行周密的策划、细致的梳理和不断的整合,而且需要有专门的部门和项目组来负责。

不管是主动规划产品平台,还是被动重用和平台建设,CBB的建设都是其中的关键环节。如果说产品平台给产品研发提供了一个共用的概念和框架,那么CBB就是实现共用产品平台的手段。为了建立CBB和提高重用率,产品的平台化和模块化构造是前提;其次,CBB的建设需要相应的组织和流程,以实现在不牺牲差异的情况下优化可通用性和可重用性。比如,成立技术委员会或总体组,对产品进行模块化构造和优化,以不断减少新设计点的比例;成立编码小组,开展器件归一化工作,建立优选器件库,以不断减少器件的种类。

由以上可见,产品平台规划和管理是一项技术性很强的工作,很多公司会由技术管理部门或成立总体组来负责。但产品平台首先是一个战略问题,平台的选择直接决定了产品的竞争力,也决定了后续的产品研发能力。所以,产品平台战略应是产品战略的主要重点,理应成为最高管理层在产品研发方面的工作重点。产品平台战略的决策通常是公司成长和成功的关键。在平台层次规划产品简化了产品战略过程,使得高层管理者可以把绝大多数的时间、在适当的时机集中于少数的最关键决策上,而这些关键的决策几乎决定了来源于该平台的系列产品的未来成功。

案例2.6 惠普喷墨打印机基于平台的产品创新模式

惠普公司喷墨打印技术的商业化不但开创了打印工业的一个新时代,赢得了巨大的市场成功,并且在喷墨打印机产品研发中采用的平台研发策略成为基于平台产品创新的经典成功案例。

1.平台研发的驱动因素

产品平台的研发决策是研发中的战略决策。是否采用以产品平台的途径研发产品不仅关系到前期平台研发投入的回报,而且还决定未来一系列产品的特性、销售前景和竞争力。惠普公司喷墨打印机的产品平台及其产品研发是在市场、新技术和竞争的驱动力下的战略决策。

(1)市场驱动因素。在喷墨打印机产品问世之前,打印市场上主要有两类产品——高端的激光打印机和低端的点阵打印机。低端的点阵打印机存在打印速度慢、打印质量不高、噪声大、可靠性低、只能单色打印等重要缺陷。虽然点阵打印机占据了主要的打印市场,在20世纪70年代中期,多个打印机厂家已经意识到喷墨打印技术是可能会成功取代点阵打印机的关键技术。相比点阵打印机,以喷墨打印为技术基础的新一代打印机,具备价格较便宜、打印质量更高、打印速度更快、更可靠、更容易使用、更安静等显著优点。

(2)技术驱动因素。打印的质量主要取决于喷墨、打印头和纸张之间的关系。如何控制打印墨水喷射到纸上,以及如何防止墨水堵住细小的喷头成为主要难题。虽然包括惠普、IBM、佳能等领先的几家打印公司同时尝试过多种可能的技术,其中以 IBM 公司为代表的压电 DOD 喷墨技术(Piezoelectric drop-on-demand)和惠普公司为代表的热喷墨技术(Thermal inkjet printing)为两个重点研究的技术。惠普公司在1980年到1984年,终于研发出可以用于大规模制造的热喷墨打印的核心技术,并由此形成一系列成功的产品设计的技术基础。

(3)竞争驱动因素。由于意识到喷墨打印机的巨大市场前景,多家公司展开了激烈的研发竞争。虽然惠普公司的热喷墨技术在技术研发中率先取得成功,但是如何保证技术和产品的持续领先、不断赢得或扩展市场、最大限度地保持最终产品的持续竞争力,是惠普公司喷墨打印机设计者们关注的关键问题之一。

惠普公司采用了产品平台研发的途径,以热喷墨技术为核心技术基础,构建了产品平台架构,并在原始产品平台的基础上,不断扩展或者建立新的平台,从而为多个系列产品的研发和新产品的升级换代提供了可能性。

2.产品平台架构

3.平台产品

在500初始平台的基础上,惠普首先研发了最初的Deskjet产品。基于同一个产品平台,针对产品性能提升或者针对不同细分市场的一系列产品被陆续研发出来。例如,DeskPlus 降低了最初产品的成本和改进了质量,DeskWrite 是适用于苹果公司的麦金塔电脑的打印机,DeskAppletalk使用了苹果公司的新麦金塔通信接口。

4.平台扩展

在初始平台的基础上,惠普公司对产品平台进行了4次扩展。第一次产品平台扩展在单色打印的基础上增加了彩色打印的功能,但是这个平台只设计了一个墨盒的结构,用户在使用彩色打印时需要切换单色和彩色墨盒;第二次平台扩展主要改进墨盒结构的设计,同时采用了单色和彩色双墨盒,这样用户在彩色打印时不用再更换墨盒;产品平台的第三次扩展,主要使产品小型化,进入像日本这样的细分市场;改进产品的制造过程和降低产品的成本成为第四次平台扩展的主要目标。

4次产品平台的扩展工作都是在初始产品平台的基础上进行的,在子系统和接口数目大致不变的条件下,通过新技术的使用来提升或增加平台产品的功能和性能、降低产品和制造成本,最大限度地利用原有平台的技术和设计成果。需要强调的是,针对不同的目标研发平台,这4次产品平台扩展的研发工作虽然起步时间不一样,但都是在预先的统一规划下同时开展的。

5.新平台的研发

惠普公司喷墨打印机的初始平台经过4次扩展后,已经达到了该平台技术的承受极限,达到了该平台的生命周期顶峰。惠普公司随后推出了“600”和“800”两代新的平台。

600产品平台的设计目标是改善喷墨打印机的打印质量,使打印的效果接近激光打印机。600产品平台采用了3项新技术——新喷墨技术、ColorSmart技术和分辨率增强技术。第一代平台的核心技术——喷墨技术不能满足色彩改善的质量要求,而第二代 600 平台采用的新喷墨技术可以达到这样的要求;惠普公司新导入的分辨率增强技术通过控制喷墨点的大小改善了打印的分辨率;新采用的ColorSmart技术解决了电脑屏幕显示的色彩与打印及输出的色彩存在的差异问题。

喷墨打印机最初的目标市场是家用用户,600产品平台后推出的800新平台,主要针对小型商务和办公室应用,把喷墨打印机扩展到更高端的市场。800新平台要求更快的打印速度和更好的打印质量。基于800产品平台研发的打印机速度是基于 600 平台研发的打印机速度的两倍,打印机的纸盒可以多装 50%的纸张,打印机可以同时用于视窗电脑和麦金塔电脑,不再需要为两类电脑设计不同的打印机。为了满足这些新的要求,800产品平台的机械、电子和固件都经过全新设计。

6.平台产品和产品线

在这些不同代的平台的基础上,一系列平台产品被研发出来。这些基于平台的产品研发模式与单个产品的研发模式相比,产品的研发周期更短、上市速度更快、性能提升更快、产品质量更稳定,而且充分利用平台研发投入的成果,如共用子系统,后续研发费用较低。

点评

惠普公司采用基于平台的产品创新模式,在最初平台的基础上研发出一系列新产品,用可控的研发步调不断研发出成本降低、性能提高、适用新市场的新产品,保证了产品的持续竞争优势。

惠普公司喷墨打印机平台的成功是建立在市场机会、技术突破和竞争优势的基础上的。而基于平台的持续产品研发,则充分利用了市场机会、技术优势和竞争优势。

保证产品平台的差异化和领先的支撑基础是独有的核心技术。热喷墨技术保证了竞争对手难以模仿的核心竞争力,不但保证了最终产品的高性能差异,也构筑了竞争对手难以短期进入的技术门槛。共享同一核心技术的平台产品,在提供竞争差异的同时为核心技术的初始研发投入获得了可持续性的回报。

产品平台是多个产品的共有基础。产品平台的研发应当充分考虑为产品线提供共同性、标准化、模块化的基础。保证更多的共用模块和接口被重复使用,以充分利用产品平台的优势。

产品平台应当及时扩展以适应新产品的需求。当初始平台确定后,后续平台的扩展应当同步开展,这样可以大大减少后续产品的上市时间,不但可以继续扩大市场、增加销售,也使得竞争对手难以及时地模仿跟进。

当现有平台的生命周期结束时,必须有及时替换的新平台。新的产品平台设计要求保持成本和性能的优势,或者能够进入新的市场领域。旧平台中好的子系统仍然可以保留,但是新的技术应当优先考虑采用来显著提升产品的性价比或适应新市场的需求。

惠普公司以平台为基础研发的喷墨打印机获得了巨大的成功,不但几乎完全取代了点阵打印机,并且带来了大量的新用户,在2000年前销售达2亿台,凸显出平台模式的强大威力,值得我们学习和借鉴。