傳統制造業如何縮短產品研發周期的探

1 引言

    當今科學技術一日千里，產品種類日新月異，產品更新爭分奪秒，同時競爭對手層出不窮，產品研發面臨的壓力不斷加劇。只有用最短的時間推出能為市場認可的產品，才是企業在競爭中制勝的關鍵。因此，研發周期的管理在研發管理活動中顯得尤為重要。研發周期是指新產品投放市場前的研發時間，位于產品生命周期的前端。

    產品的生命周期是指產品從研發、投入市場開始，經過成長、成熟階段、最終到衰退、被淘汰為止所經歷的時間。如圖1所示為產品生命周期示意圖，研發周期位于投放市場階段。

圖1 產品生命周期示意圖

    研發管理活動是對研發過程中的團隊建設、流程設計、績效管理、風險管理、成本管理、項目管理、知識管理等一系列管理的協調活動。縮短研發周期、保證產品的質量可靠性是研發管理的兩大基本任務。

    公司產品一般來講，可以分為有形和無形的產品。有形產品包括農產品、工業制品、機械設備等。無形產品包括品牌、軟件、咨詢等服務行業的各種產品。本文研究的對象是基于傳統制造業，即可以批量生產的工業產品。縮短研發周期有很多方法，常見方法就是研發流程的優化、建立快速響應的學習型研發組織、快速決策等。本文通過引入線性動力系統的數學模型，探究影響研發周期的變化的因素和機制，并以此機制為基礎，就研發管理活動中的如何縮短研發周期，提出自己的見解。

2 研發周期概述

    產品研發周期的一般可分為以下幾個階段：

    2.1 設計策劃階段

    評估產品的方案，準備項目的商業事項，并完成產品概念轉化，其中最重要的是完成客戶需求分析和可行性分析。

    客戶需求分析。其中包括：新產品的定位分析，主要是結合公司的戰略，有針對性的推出新產品；外形需求及用戶使用環境分析；產品功能需求分析；預測的未來的銷售量。

    可行性分析。可行性分析主要包括技術可行性和經濟可行性兩方面。技術可行性分析主要是對客戶需求中提出的外形及功能需求進行技術可實現性的分析。經濟可行性分析是建立現金流量模型，計算出內部收益率和投資回收期，在財務方面判斷該新產品項目是否可行。

    2.2 產品設計輸入階段

    制定產品的具體細節和產品的整體設計方案，編制項目計劃，并進行風險評估。具體內容包括研發部門根據產品策劃需求正式形成研發設計輸入文件，以及正確的定義該新產品（外觀、各項性能指標等）、適用的法律文件、風險管理辦法和驗收辦法。

    2.3 設計和執行階段

    將前一階段的設計輸入轉化為設計輸出，包括詳細的設計規格、制作樣機、進行模塊及集成測試等。

    2.4 設計確認和輸出階段

    根據預期使用者的需求對產品進行確認。確認要遵照產品策劃書的要求對比進行。對生產過程進行過程確認，并轉化到生產、銷售、服務、產品支持。

    2.5 產品上市及批量生產階段

3 研發周期的變化機制

    公司為了獲得較高的利潤，一般會加快新產品上市的時間，常常采用分批次對同類產品升級，這樣即可以搶先占領市場，又能在消費者之中形成強有力的品牌效應。

    假設對于同類型的產品，因為技術的更新和市場的變化，需要對此產品進行持續的技術更新和技術升級，且技術改進是依賴之前的技術積累而進行的，同時企業具有一支成熟的研發團隊和管理團隊。此時公司同類產品研發周期的變化機制，一般符合線性動力系統變化規律，其數學模型可表示為：

T_a+1=rT_a+A

    式中，T為研發周期；n為在一個產品的生命周期內，技術改進的次數，其取值范圍(1，∞)，1表示第一次開發此類產品；A為固定的研發周期，其取值范圍(0，∞)，與公司供應鏈管理能力、研發團隊的新產品的項目策劃能力及當時的社會技術水平等因素密切相關；r為與對市場的反應程度和研發團隊的技術沉淀、研發實力等因素密切相關的系數，其取值范圍(0，1)，取值越小，表明研發團隊越優秀。

圖2 研發周期與技術改進關系示意圖

    從圖2可以看出，為了縮短產品更新換代的時間，r的取值應該盡量接近0，A的取值應該盡可能的小。

    從上面的模型可知，為了縮短每個批次的研發時間，打造一支強勁的研發團隊是非常必要的。而建立一支實力強勁的研發團隊必須具備以下幾個條件：

    ①一個鼓勵創新適合研發的環境；②將營銷觀念融入研發中；③正確的研發策略制定與掌控。

4 案例分析及改進措施

    4.1 案例介紹

    某醫療設備企業有一系列病人監護儀產品，分別是A，B，C，D四種型號。統計的研發周期數據如表1所示。

表1 病人監護儀研發時間統計表

    注：以上時間是拋開產品的送檢和注冊時間。因為醫療設備的送檢和注冊時間特別長，且不受公司控制，故不予考慮。

    從該公司的歷史研發數據分析得知，固定的研發周期A主要受制于模具加工時間（供應鏈的管理能力）、研發團隊的新產品策劃能力及相關技術的改進程度的影響。

    從歷史數據統計或知，該公司的A取值一般在6-7個月。

    計算該公司的r值：

    令T₁= 20，T₂=16，T₃=13，T₄=12，由式(1)可得r≈0.44。

    從D產品的研發時間和A值的比較得知，該公司仍然有較大的改進空間來縮短D產品的研發周期。主要的改進方向就是降低r值，同時還可以降低A值。

    4.2 縮短研發周期的改進措施

    為了進一步縮短產品的研發周期，提出以下改進措施：

    4.2.1 改進研發組織架構

    為了改善研發團隊的新產品策劃能力和研發實力，可在研發部內部增設一個產品發展部，其主要職責有：a）調研競爭對手的技術情況；b）研究技術發展趨勢，并根據公司的實際情況開展前期預研工作；c）調研市場對新技術的接受、認可程度以及新產品推出后的問題點；d）新技術應用至本公司產品的可行性分析。

圖3 優化后的研發組織架構示意圖

    研發管理組必須進行職能轉換，將具體的研發工作交給下面的各個功能研發小組，并要求各個研發功能小組對研發的項目的時間進度和質量負責。研發管理組本身將進行團隊建設、流程優化、績效管理等工作。

    4.2.2 優化研發流程

    流程優化的目的是減少設計錯誤的次數、樣機制作次數。優化后的流程如圖4所示。

圖4 優化后的研發流程圖

    CRS：Commercial Requirements Specification，商業需求說明書，產品策劃文件；

    SRS：System Requirements Specification，系統需求說明書，系統概要設計；

    IS：Internal Specification，產品詳細設計說明書。

5 結束語

    本文提出的研發周期變化機制模型反映了研發管理活動中的影響因素及其變化規律。其中研發團隊的水平和研發周期是評價公司研發實力的指標，與每個公司的研發投入、技術沉淀、項目管理能力及供應商的技術能力密切相關。對于具體的研發管理工作，不同的公司可根據自身的情況制定一些針對本公司的特殊措施，使研發團隊的水平和研發周期處于一個使公司極具競爭力的位置，從而贏得市場的競爭。