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通过定制产品取得竞争优势

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模块化的产品体系结构如何增加产品选项、降低成本和留住感到满意的客户

摘要

工业制造商正面对着要提供多种变型产品这一前所未有的要求，此要求提高了产品开发的成本和复杂性。事实上，在当今的各个行业，客户都希望获得专为其独特的要求开发的更多产品，而且，客户希望以很有吸引力的价格快速获得这些产品。要赢得客户，工业制造商就必须通过以有利可图、高质量的方式快速开发出定制的产品，来适应这一要求。对于许多有超前意识的制造商，找到“定制解决方案”需要从完全不同的角度来观察传统的制造过程，并最终转变其产品体系结构，以支持“模块化”的设计。

本白皮书说明模块化的产品体系结构 (MPA) 如何应用于工业制造领域，以及 MPA 如何可以增加您提供给客户的产品选项的数量，同时降低成本和缩短产品上市时间。但是，转变到 MPA 并不简单，而且许多执行官和管理者很想知道：

我是否需要模块化的产品体系结构？
MPA 如何帮助我更轻松地创造定制的产品？
它与传统的产品体系结构相比有何优点？
定义 MPA 然后实施它会遇到哪些挑战？

本文可以充当产品开发领域的高级执行官和各级管理者的重要入门文章，让他们了解如何满足日渐增长的这一需求：以更低的成本提供更多的定制产品。

为工业设备市场实施模块化的设计

消费者客户和行业客户正在全球推动着需要更多定制产品的趋势。在 2007 年年末，福布斯杂志将“个性化”提名为“你不能忽视的10 个工业设计趋势”之一。与此同时，一篇 ThomasNet 工业市场趋势文章指出，进入到 2008 年，“私人化”将是 7 大设计趋势之一。

买家不断摒弃批量生产的“不要就拉倒”的思想，而改为支持定制的产品开发，对此，最佳制造商的对策是，提供越来越多的选项和变型产品。虽然提供更多的变型产品确实能带来竞争优势并改善客户满意度，但是，管理者必须设法在提供这些定制解决方案的同时降低成本和满足更为紧迫的时间表。

在下面几页中，我们将探讨模块化的产品体系结构如何使工业制造商能够支持完整的一系列变型产品，而且，我们将讨论为了成功实现模块化的产品设计而必须遵循的过程。

为何需要模块化的产品设计？

为了满足客户的需求，工业制造商必须提供各种各样特定于客户、细分市场或地区需求的变型产品。下面说明了在饱和的市场中艰难竞争的工业设备制造商的典型情况。为了在竞争中突出自己的特色，并确保一直赢得客户，某制造商提供按照客户的需求和要求定制的产品。不出意外，更多的客户签订了订货合同。该制造商的销售团队为了达成销售，很快就同意了客户的要求，而没有真正认识到为了实现客户要求的设计变更所需的时间和工作量。根据客户现在希望获得的价格以及在此价格下能合理提供的产品来看，这些承诺给达成客户的期望造成了巨大的挑战。

在这种实在是太常见的情况下，构建每个设计方案时都必须满足每个特定客户的独特需求，这就拉窄了工程资源的“带宽”。由于设计方案的重复使用率很低，因此，新创建的零件必须通过详细的QA 和测试过程，这就拖累了多个时间表。当时间表改变时，项目经理更难以估计资源的需求，从而更难以安排时间。而且，由于客户和销售经理对项目的范围各有各的诠释，因此，后期的变更是不可避免的，而这在负面上影响开发时间表和成本。最终，对更多资源和更长时间表的需求促使产品开发成本增高、利润降低。

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图1 — 推动模块化产品的实现在行业中造成的典型痛点

上述的挑战最恰当地描述了传统的或“整体化”的产品体系结构的挑战，此种体系结构由紧密集成并高度互相依赖的元件和子组件组成。虽然整体化的体系结构为一次性产品提供了成本和性能上的优势，但是，随着对新变型产品的需求量增长，此种体系结构可能会使产品开发变得难以进行。在设计多个变型产品时，整体化的体系结构在成本上也变得非常高昂，而且它需要进行大量的测试和性能调试，原因是定制提高了产品复杂性。

替代方案是模块化的产品体系结构 (MPA)，在此体系结构中，预先定义各种产品选项和变型，以支持轻松进行定制。MPA 将产品设计的各个组成部分划分为可重复使用的设计元素（或“模块”），就像产品的构件块一样。MPA 使工业制造商无需详细地重新执行设计就能够提供定制的解决方案，原因是，通过使用这些设计构件块的特定组合将产品组合起来，以满足客户的特定需求。由于这些构件块互相之间非常独立，并且具有明确定义的稳定接口，因此，可以根据客户的要求添加或删除模块，轻松地为每个客户定制产品的设计方案。如果需要更改某个模块，可以将它的整体影响限制在该特定模块内，而不是强迫设计者完全重新设计整个产品。

模块化的产品体系结构还降低了定制的复杂性，从而能够定制各种各样的工业品。对于小批量生产的复杂工业品（例如印刷机、包装机和发电站），管理变型产品不是一个巨大的挑战。模块化的产品体系结构的确非常有利，因为它帮助降低产品的整体复杂性 — 例如，零件数和零件之间的交互，以及机电开发复杂性。对于以中等批量生产复杂产品（例如农用设备、推土设备、工业机械、涡轮机、工业引擎和采矿设备）的工业公司，模块化的产品体系结构不仅帮助控制复杂性，还允许制造商以更低的成本提供特殊的变型产品。

对于大批量生产的不太复杂的产品（例如小型器具、电动工具和白色用具），模块化的产品体系结构帮助制造商快速和符合成本效益地从单个产品平台开发出特定于市场的变型产品。

通过正确实施模块化的设计，并确保新的产品体系结构完全与经营战略相一致，工业制造商可以获得不凡的成果。具体来说，制造商可以获得对于未来的成功至关重要的五大益处（将在下面更详细地论述）：

·在产品种类需求和开发成本之间取得平衡
·控制产品复杂性、提高标准化程度和提高设计的重复使用率
·使采购运作合理化和利用外包机会
·优化制造过程和装配工序，并将库存成本降到最低
·将维护和服务成本降到最低，以更好地实现源源不断的收入

1. 平衡产品种类

借助模块化的产品体系结构，制造商可以“混合和搭配”各种模块，以创造出同一产品的许多特色种类，从而为客户提供更多选择；但是，此体系结构消除了大多数一次性的定制，因而限制了投放市场的产品版本数量。为了支持产品平台战略，以及为了符合成本效益地提供变型产品，在满足客户需求的前提下，优化的模块化体系结构必须包含尽可能最少的模块。只有通过预先清楚了解市场对变型产品的需求、就平台战略达成一致，以及明确定义产品系列的模块，您才能建立最佳的模块设计方案。

通常会用以下一个词来形容模块：“公共”— 也即在产品系列中的某个产品的所有版本内都能找到它；“相异”— 指可以替代各种交替的模块；或者“可选”— 指成品可以包含此模块，但它不是必需的。这样一来，可以组合这些“公共、相异和可选”的模块，以创造出所需的各种变型产品。通过明智地选择最佳的模块化体系结构，您不仅可以提高使用公共模块的变型产品的比例（导致更大的批量和规模经济），而且还能更好地控制可选的和相异的模块的数量。

例如，日本一家领先的印刷机生产商最近需要向不同的细分市场进军，而每一个细分市场都有各自的特定产品需求和功能需求。在整体化的产品设计过程下，逐个为这些市场开发新产品将会成本非常高；此外，几乎不可能做到按时向市场投放这些产品。而通过模块化的产品体系结构，这家日本制造商通过提供“插入”到公共产品平台的特定于细分市场的模块，能以更低的成本满足这些变化的细分市场的需求。由于产品有很大一部分（“公共”模块的集合）在版本之间都是相同的，因此，只需要设计这些特定于细分市场的小模块即可打入新的市场。另一项已获得的好处是，该制造商的模块化产品体系结构缩短了 RFQ 响应时间和产品测试时间。

明确定义的模块化体系结构，结合可控制的相异和可选模块的数量，还帮助公司在跨职能的部门之间就产品中“包含”什么达成共识。因此，不断提出新特性和功能的建议，以及确定它们的影响范围，就会变得更可行。当客户向您的销售团队请求想获得不在产品正常功能范围内的一项功能时，销售团队能更清楚地知道这属于变更请求。这样一来，就减少了确定此变更请求的影响范围所需的工程资源，原因是，影响局限于此功能本身和有限的多个集成点。因此，可以逐项评估变更，例如：

· 为此客户定制此模块是否合理？
·这是一个需要整个引入到产品平台的新模块吗？
·考虑到时间和资源的约束，此变更是否不可行？

此外，通过制定“沿用”策略（或者制定在新版本中重复使用早期产品模型的重要元素的计划），制造商可以确保，跨越各代产品在模块级别上而不是在范围更广的元件级别上重复使用设计方案。

2. 控制产品复杂性、提高标准化程度和提高设计的重复使用率

模块化的产品体系结构还帮助制造商降低和控制产品复杂性，具体来说，它在开始时将复杂的系统设计分割为几块（模块），然后通过定义和管理模块之间的重要接口明确地控制复杂性。

这样一来，就能够以更小、更容易管理的组成部分来评估、传递、测试和共享设计方案。在这之后，将各模块组合成一个大系统。对设计所做的变更变得更易于管理，原因是这些变更被隔离到受影响的模块以及它与大系统的既定交互之中（参见图 2）。

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图 2：整体化的体系结构与模块化的体系结构的对比

模块化的产品体系结构还通过限制工程师可以使用的设计元素的总数量，提高了设计的重复使用率，进而提高了标准化程度。在传统的“整体化”产品体系结构下，每种变型产品都代表着一种独特的设计；整个产品中的零部件以及电气和机械接口均按照产品的该特定实例进行定制。

例如，装卸机的两种变型产品尽管具有相似的装卸斗设计，但它们的提升臂可能各不相同。每个提升臂均包含垫圈、螺栓、板和其他特定于该特定设计的元件。尽管两种装卸斗很相似，但一种变型的装卸斗不适用于另一种变型，原因是机械和电气接口不匹配。由于存在这些独特的方面，因此，设计装卸机的未来变型产品的工程师有数量无限的历史设计版本可供参考。即使当前的客户需求已经在过去的设计中得以满足（例如，可以承受特定重量的提升臂和具有特定容量的装卸斗），仍必须修改这些设计，以便使接口相容，并且随后将它们作为完整的系统进行测试。

另一方面，在模块化的产品体系结构下，设计者使用的是带有既定接口的预定产品模块。这些预定的设计“模块”（如提升臂和装卸斗）与特定的多组客户需求关联在一起。在前面的示例中，两位工程师现在工作在模块化的产品体系结构下，他们可以选择五种可能的提升臂和三种不同的装卸斗。即使每位工程师根据其客户的需求选择不同的提升臂，他们仍可以使用完全相同的装卸斗，原因是提升臂并非是为任何特定的产品实例定制的。从零件和元件标准化的角度来看，这种做法现在意味着两种变型产品为两种装卸斗使用同一组垫圈、板和螺栓以及其他元件。在需要设计新的提升臂以满足以前未满足的客户需求时，工程师参考的提升臂设计方案为五种，而不是整体化的体系结构情况下可能无限的数量。

由于易于管理这种数量的设计方案（每种方案均与一组需求关联），因此，在新的设计中沿用现有装卸斗版本的元素的可能性大大提高。这样重复使用设计方案还显著提高了设计过程的效率，并加快了产品上市速度。

3. 合理进行采购和外包

将设计分割为多个模块后，公司就能更容易利用第三方资源来完成产品开发的各方面工作。可以从大型设计方案中分割出模块，并同时由内部团队或第三方开发这些模块。由于模块具有预定义的参数，因此，能够在产品开发过程的早期就执行评估过程，以确定哪些模块需要外包，哪些可以在内部开发。在客户下订单之前，就可以评估并选好第三方供应商，从而在开发时间表中取消这一步。外包某个模块时，其数量有限的接口使得它更易于重新集成到大型产品中。这还有助于保护您的知识产权（例如 CAD 模型和设计规范），原因是与第三方机构仅共享了该模块的相关信息及其接口。

举个例子，有一家全球邮件处理系统的主要分销商，其产品包括控制邮件的插入、分拣和称重以及粘贴邮资的设备。此设备的设计体系结构划分为三个模块：用户界面 (UIC)、输入模块和最后加工模块。由于其模块化的产品体系结构的缘故，该公司能够外包所有三个模块的设计和制造工作。此外，由于这三个模块之间的接口已标准化，因此，不同的供应商可以处理各个模块，并同时设计和制造这些模块。该公司不仅能通过外包显著降低产品开发成本，而且还能通过使供应商的能力与模块的要求相符来保持高质量。

上述的元件标准化还使采购和外包变得更轻松，这是因为在所有制造的产品中使用了种类更少的零件（同种零件的数量更大）。采购种类更少的零件意味着只需找到更少的供应商，而采购更大的数量往往导致获得更有利的定价。利用标准化的元件，您还可以根据预测的订单更准确地评估未来对零件的需求，这是因为您的设计方案现在符合标准，而且可以更有效地分析在内部研制零件与外包零件各自的成本效益。

4. 优化装配、缩短测试时间和将库存零件减到最少

模块化的产品体系结构的好处延伸到系统和详细设计之外，惠及到制造过程规划 — 模块化的产品设计可以改善并行制造过程。此时，可以将新的设计和工程变更的范围限制到受影响的模块及其集成点中；当仍在进行新的设计时，可以将未受设计变更影响的模块交付制造。通过标准化和重复使用元件和零件，制造商可以更好地规划所需的零件，并且更好地控制库存级别。

模块化设计还改善了测试和质量保证。模块化允许 QA 工程师在模块级别测试产品，以及在元件和产品级别测试产品。测试团队可以提早验证产品或产品系列中的模块，因而通过减少每个配置所需的验证测试总次数来减少测试和验收时间。另外，不必为每个变型产品在元件级别重新测试公共的模块。

此外，由于模块具有明确定义的接口，因此，范围更广的产品中的模块之间仅有数量有限的集成点。这样一来，就能更轻松地预测对一个模块所做的变更将如何影响整个产品，并且允许验证测试侧重于测试后期设计变更的潜在影响。最后，当产品模块从一代产品系列沿用到下一代时，测试团队可以重复使用以前制定的验证计划，并限制对以前测试过的模块进行测试，从而能更高效地验证产品的新版本。

5. 将维护和服务成本降到最低，以便能够实现源源不断的收入

模块化的产品体系结构还有助于更有效地长期支持复杂的系统，因而在产品的寿命内改善客户满意度。例如，可以将产品模块关联到特定的产品信息，这些信息用于创建与产品的特定配置准确匹配的产品手册和服务文档。通过使用更明确的手册，用户和现场服务人员可以更快速轻松地诊断和解决维护问题，从而提高客户满意度。拥有数量既定的模块还意味着，维修技术人员更容易接受培训，这不仅改善其服务质量，还减少了必须与制造商进行的交互次数。

实施模块化的产品体系结构 (MPA) 的挑战

虽然许多工业设备制造商现在认识到模块化的产品体系结构的价值，但它们也看到实施 MPA 可能是一项相当令人生畏的任务。挑战有两重：制造商首先要将其现有的产品体系结构从“整体化”观点重新定义为模块化观点；然后，它们必须改变其公司的过程和运作，以支持这种新方法。通常，是后者（即引入新的过程）证实最有挑战性。

利用 20 多年来帮助工业制造商改善其产品开发过程的经验，PTC已经能够确定五个主要考虑因素（在下面详述），它们已帮助许多公司成功从整体化的产品体系结构转变为模块化的产品设计。

1. 了解您的战略

通常，新的模块化的产品体系结构由与人为善的工程部门定义，其目标被限制为只是改善“易于设计性”，而没有考虑公司未来的产品远景规划。这种有局限的观点可能会导致未为客户需求、贵公司的远景规划或未来的市场趋势优化模块化的产品。

模块化的产品体系结构必须与贵公司的目标而不只是工程要求相一致，并且必须实现贵公司的目标而不只是工程要求。要取得一致，您需要分析您的经营战略，以便能够区分公司利益相关者的价值驱动因素的优先级，并了解它们相对于您的体系结构战略的重要性。由于项目中牵涉到的利益相关者在公司中具有不同的角色，因此，这些人还往往具有不同的观点、优先级和考虑因素。工程副总裁可能将模块化的产品体系结构的主要驱动因素视为增强创新的需求，而 CFO 可能觉得降低成本更为重要。在了解所有驱动因素后，整组人员需要就相对优先级达成共识，以便可以确定关于项目成功的定义，同时可以建立相关的期望。

PTC 使用一个称为 PTC 价值路线图的工具，来帮助制造商区分与产品开发过程相关的业务价值驱动因素的优先级，从而帮助公司使战略与产品体系结构相一致。这个独特的工具基于 PTC 在产品开发业务中积累的经验，以及最新的研究成果，这些成果来自学术界（包括哈佛和 MIT）的产品开发理念先驱、与 900 多家制造业公司中的领先者进行的访谈、对已发表的媒体文章的查阅以及其他制造业资源。通过使用此工具，公司能够促进在任何组织级别上进行的讨论，同时考虑特定的公司问题。

了解战略不仅意味着探讨公司“是否”应模块化其产品线，还意味着探讨“为何”要这样做。PTC 价值路线图通过将经营战略关联到产品开发改进计划（以获得所需的解决方案功能），轻松地回答了这个重要的“为何”问题。

例如，通过使用 PTC 价值路线图，电力系统制造商的管理层利益相关者协同确定实施 MPA 做法的价值驱动因素，并区分它们的优先级。组合的 PTC / 客户团队确定了该公司的最高优先级的 MPA 价值机会，并将它们分级，如下所示：

· 提高满足需求的能力
·产品的设计保证源源不断的收入
·依靠以客户为中心的产品来扩大市场份额
·降低产品成本
·加强资产利用

之后，PTC 与客户合作，将这些价值驱动因素对应到客户的产品体系结构要求（包括“提高零件使用率”和“增强并行子系统设计”），然后将相关性分级。

例如，“提高零件使用率”被确认为与“提高满足需求的能力”关系密切，但与“依靠以客户为中心的产品来扩大市场份额”关系不大。通过分析这些相关性，然后确定每个价值驱动因素的相对优先级，客户就能创建作为 MPA 做法的目标的产品体系结构功能的等级。客户随后可以使用此等级制定出一个实施计划。

通过调整好优先级、设定带有关联的产品体系结构要求的共同目标，以及制定长期的计划，利益相关者可以就行动过程和可测量的产品成功指标达成一致意见。

2. 让人员做好准备

新的模块化的产品体系结构必须由许多内部部门中的不同利益相关团体定义、实现和部署。协调这些跨部门的资源可能是一个挑战。在实施模块化的产品体系结构时，如果可交付件的所有权不清晰，或者未在战略高度上指明谁将负责创建产品模块和模块接口，公司将会遇到过程问题。另外，如果所有利益相关者（上游和下游）未及早参与，则这种疏忽将导致在采用过程的后期对最初的期望管理不当。

为了确保识别每个团体中的正确资源，并投入这些资源以支持过程，必须建立清晰的组织支持关系，尤其是对于分布式企业。虽然往往会仅关注那些参与模块定义活动的团队，但同样重要的是，识别和指派对模块的不断变化进行管理的团队、建立和测试模块的工程师，以及负责在整个企业中管理采用过程的领导者。

从识别特定角色和责任的角度来看，公司必须区分清楚模块的所有权和接口的所有权。为了最有效地进行实施，务必要任命一位正式的体系结构经理，此人对所有接口负战略责任。

3. 了解您的过程

从整体化的产品体系结构转变到模块化的产品体系结构需要工程部门的大量参与。首先，必须由工程管理部门清楚定义模块化的产品体系结构。第二，必须将模块规格、接口规格和用于控制这些规格的变更管理过程记入文档。第三，必须建立和测试模块。PTC 将这三个阶段分别称为定义、实现和部署。虽然这三个阶段需要投入大量工程资源，但是，工程机构无法承受孤立地实现和部署模块化的产品体系结构的重担。

事实上，您不仅必须全面了解整个公司的跨部门产品开发过程，还必须知道模块化将如何影响这些过程。例如，您需要了解贵公司的建议书回复过程，以便了解新的模块化体系结构在将来如何影响此过程：销售和营销团队如何准备他们的建议书？他们需要哪些信息？如何处理超出当前功能范围的特殊客户请求？在推行新的体系结构时，这些团队需要接受哪些培训？用户可以到哪里找到他们在日常活动中所需的信息？通过全面了解产品体系结构如何影响企业范围的产品开发过程（例如建议书回复），您将更有把握确保新的体系结构获得全面、快速的采用。

4. 评估当今的 PLM（产品生命周期管理）技术

另一个重要的考虑因素是您的信息技术 (IT) 系统是否能够支持模块化的产品体系结构。产品生命周期管理 (PLM) 系统必须能够实现以下功能：

·创建 — 此系统必须能够在模块中直接创建明确的产品模块接口。它必须允许捕捉和开发构思及知识产权，以转化为高保真、结构化的产品表示形式，从而为产品的外观和使用感觉、行为及生产方式提供逼真、交互式和直观的定义。

·协作 — 此系统必须通过在扩展的企业中协调模块开发团队，帮助开展围绕着模块接口的协作。所有参与产品的规划、开发、采购、制造、文档编制和服务过程的利益相关者均必须能够有效地沟通。

·控制 — 由于模块接口在战略上的重要性，因此，此系统必须将模块接口的开发作为一项与产品元件相分离的功能加以控制。此系统必须：在单一、可信任的存储库中捕捉所有产品内容；自动执行并监视重要的产品开发过程；以及在产品的整个生命周期中促进所有利益相关者紧密合作。

·配置 — 此系统应通过模块接口驱动配置规则。另外，此系统必须允许用户将内容组成部分组合为简单或精心设计的结构，从而产生较高级别的可交付件（例如制造的产品、服务和出版物），并随着时间的过去管理这些不断变化的结构。

·传递 — 此系统必须在整个产品生命周期中传递接口规格，以便实现并行工程。它应推动在内外各方之间作出及时有效的决策，最终按照要求以正确的格式将动态的产品内容交付给正确的受众。

5. 不要低估采用的挑战

最后，要取得成功并带来预期的 ROI，必须在现有的产品开发过程中采用和嵌入新的 MPA 做法。在评估您的采用策略时，您必须考虑贵公司的结构、企业文化和独特的挑战。如果必须进行的过程改进缺乏多个部门（例如，营销、工程、生产、售后）管理层的认可，则模块化的产品体系结构计划可能从一开始就注定会失败。

了解并传达贵公司的战略和价值观、了解受影响最深的人员，以及预测将影响哪些跨部门的产品开发过程，就是成功采用的基础。有了全面支持新体系结构的信息技术系统，并且仔细考虑采用计划，您就能更有把握地处理这些挑战。PTC 主张采用渐进（逐步）的过程改进方法，以确保在日常开发活动和开发项目中试验、修改和全面采用 MPA 的定义、实现和部署做法。

定义、实现和部署模块化的产品体系结构

利用我们帮助工业客户和非工业客户实施模块化的产品体系结构的经验，PTC 为上述所有三个基于可交付件的阶段（定义、实现和部署）定义了最佳做法。这三个阶段确保以受控和易于管理的方式来实施 MPA 做法。下面几页更详细地说明了这三个阶段。图 3 显示这三个阶段如何融入一个普通的阶段- 关口开发过程。在说明这三个阶段时，我们作出以下假设：

·跨职能的参与贯穿这三个阶段
·在产品开发过程中对系统设计活动的预先关注程度逐渐增加
·约定在体系结构/ 系统级别上指定所有权和控制权

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图 3. 改进的产品体系结构过程的三个阶段（属于一个阶段 — 门径产品开发过程），以及每个阶段的预期结果

产品体系结构定义

MPA 实施过程的定义阶段是在系统设计过程中执行的，并且是模块化设计中对跨职能参与程度要求最高的阶段。在此阶段中，很重要的是从重要的职能（例如营销、产品管理、制造、购买、供应商、工程、财务和质量）获得信息，以确保定义体系结构，最终使产品能够帮助公司取得成功。下面说明了与模块化设计方法关联的四个典型的系统设计过程步骤。它们从体系结构要求开始依次执行，并且基于特定的可交付件。定义阶段的最终结果是获得模块化的产品体系结构（模块和接口）的明确定义，这构成了新的产品结构。此阶段中的步骤包括：

体系结构要求：

·建立经营和产品战略
·定义产品体系结构的要求并区分它们的优先级
·制定变型产品计划

技术解决方案：

·在“子模块”级别上定义产品功能和技术解决方案
·定义变型产品要求
·识别产品的交互

模块聚类

·开发模块聚类备选方案
·根据产品体系结构的要求评估并选择最佳的模块聚类
·制定通用性计划

接口识别：

·识别和分类已定义的模块之间的必需控制接口
·识别和分类模块之间的交互以减轻风险
·定义控制接口主文档

产品体系结构的实现

MPA 实施过程的实现阶段侧重于模块和模块接口的文档记录和控制。实现步骤包含必须与系统和公司进行的交互和协作，以便支持部署阶段。这些步骤不一定依次进行；但是，最终结果是获得一个体系结构计划，此计划将作为产品的详细设计的基础。此阶段中的步骤包括：

接口管理：

·编制控制接口规格文档
·在 CAD 中开发支撑骨架和接口元件

模块管理：

·编制模块规格文档
·在 CAD 中开发模块空间声明元件

系统管理：

·实施产品数据管理基础结构
·为产品体系结构（模块和接口）实施变更管理过程
·实施配置管理过程

体系结构计划：

·定义详细的设计活动

产品体系结构的部署

部署阶段中的步骤确保在产品开发过程的其余阶段（主要是详细设计）中维持体系结构的要求。主要的重点放在模块开发和体系结构管理之上，包括所有权、变更管理、配置管理和控制。此阶段中的步骤包括：

模块开发：

·模块团队依据模块规格设计/ 建立/ 测试模块

变更管理：

·影响某个模块的模块变更（由模块变更过程管理）。模块所有者拥有/ 控制模块内容
·影响控制接口的模块变更（由体系结构变更控制过程管理）。体系结构经理拥有/ 控制接口

体系结构管理：

·系统工程团队维护整体产品结构和系统的性能规格

配置管理：

·在交付生产之前捕捉并基准化产品结构配置

结束语

毫无疑问，作为工业设备市场中的一项差异化竞争优势，能够快速和符合成本效益地提供特定于客户和市场的产品正变得越来越重要。不过，实施可以提供多种变型产品的新过程可能充满挑战且代价高昂。通过采用模块化的产品体系结构，以便更高效地执行变型设计和生成以及系统设计过程，公司可以提供改善的客户服务、更多的产品选择和更高质量的产品。

此外，由于将单个基础产品平台的间接费用（工程、开发、制造、运作）在许多变型产品之间分摊，因此公司可以降低关联的产品成本。除了提供许多短期的收益外，模块化的产品体系结构还支持更低的生命周期维护和服务成本，并能优化设计方案，从而能在各代产品之间重复使用模块和元件。

尽管模块化的产品体系结构可能提供许多好处，但其实施过程可能充满挑战且很费时间。项目负责人必须全面了解、传达和调整其公司的战略和驱动因素，以便在众多项目利益相关者中实施模块化的产品体系结构。项目负责人还必须全面了解受影响的产品开发过程，并清楚告知扩展的项目团队中所有成员的角色和任务所有权。在 IT 方面，必须建立起正确的技术基础结构以支持项目，并且应制定分阶段的过程改进计划，以确保在整个公司中采用新的过程，以及实现可持续的收益。

只有在完成了仔细的规划后才能开始实施的三个阶段（定义、实现和部署）。在执行这三个阶段的整个过程中，最佳的公司不仅让工程部门参与进来，还让来自所有其他部门的其他利益相关者也参与进来，原因是所有这些部门肯定会受到影响。在所有这些企业范围的部门中开展的协作非常重要，而且此协作对于采用模块化的产品体系结构是一个重要因素。确切了解产品开发过程的景况、解决潜在的实施挑战，以及给予实施过程的“定义”和“实现”阶段恰当的重视，这些都是成功实施 MPA 的关键。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/28/2009)


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