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洞见 | 什么是产品体系结构?

1月前浏览2815
   


本文摘要(由ai生成):

文章主要介绍了产品体系结构的定义、重要性、类型、益处、创建方法以及在 PLM 中的应用。产品体系结构是指产品功能要素的组织和集成方式,它能够有效地管理产品变型和变更配置。合适的产品体系结构战略可以消除公司的产品、生产地点和项目之间的摩擦,并推动协同效应。制定产品体系结构的方法包括模块化、整体式、可配置、平台和标准化体系结构,选择哪种方法取决于产品的性质以及要进入的市场和行业。

什么是产品体系结构?


在现代制造工艺中,产品体系结构是指产品功能要素的组织和集成,以及这些要素相互作用的方式。从某种程度上说,这是产品的“蓝图”。因此,对于不同的产品方案,产品体系结构是设计、制造、销售和服务的重要方面。


产品体系结构为何重要?


在每种产品的开发战略中,产品体系结构都是一个至关重要的方面,这主要是因为它能够有效地管理产品变型和变更配置。这可以说是在给定产品的要素之间进行“从功能到形式的映射”,从而尽可能高效地优化、重新设计、定制或个性化或者重制产品。随着产品复杂性的增加,以及特定产品线的变型数的增加,产品体系结构会变得更为重要。


举例而言,请设想一家汽车制造商,该厂家拥有多条产品线、数百个型号、成千上万的选件以及十几家工厂。合适的产品体系结构战略可以消除公司的产品、生产地点和项目之间的摩擦,并推动协同效应。此外,由于许多体系结构决策是在研发阶段制定的,因此这与研发职能部门密切相关,进而与创新密切相关。


产品体系结构有哪些类型?


制定产品体系结构有多种特定的方法,具体选择哪种方法取决于产品的性质以及要进入的市场和行业。这些方法包括模块化、整体式、可配置、平台和标准化体系结构。在合适的时候,也可以部署混合体系结构。深入了解模块化和整体式体系结构,有助于将这两种不同的体系结构进行对比。


模块化产品体系结构


对于计算机、汽车和电子设备等产品,通常适合采用模块化体系结构。此类产品的特征是拥有丰富的变型系列,可根据需求进行定制,并且往往需要随着时间的推移升级部件。有一种说法是,复杂性是运营效率的敌人,模块化体系结构则试图尽可能减少这种影响。此方法包括设计具有明确定义、可互换且功能自足的组件或模块的产品。


整体式产品体系结构


第二种主要方法是整体式产品体系结构,它将产品视为单个统一的实体。此类产品的部件通常高度独立并且紧密集成。它们经过专门定制,能够协同工作。整体式方法通常适合设计具有高性能的产品,但其配置可能不太灵活,并且难于维修和升级。航空航天和国防产品,例如战斗机、卫星和武器系统通常适合采用整体式方法,一些特定的高性能体育用品也是如此。


产品体系结构的益处


根据所制造的产品,定义并优化合适的产品体系结构战略,可以带来多种重要的业务效益。


缩短上市时间

尽可能缩短设计周期时间、避免错误和不准确的情况并压缩整体开发流程,这样就可以尽快获得性能符合预期的高质量产品。


提高产品开发效率

尽管如前所述,不同的体系结构具有不同的成本和效益,但根据对产品的预期要求,正确地定义有效的体系结构,可以针对特定产品类型充分实现高效率。


更易于为用户定制产品

一种方法如果能够很好地支持定制,就能够非常高效地引入功能和改进,这可以减少维修和服务的时间与成本。


有助于打造生命周期较长的可持续产品

针对目标产品可能的维护和升级场景进行优化,这样选择的体系结构有助于确保在产品投入使用之后,能够尽可能有效地延长其使用寿命。


可以实现并行工程

当企业采用了合适的通用体系结构方法之后,不同的团队可以齐头并进,放心地独立地开发部件。


提高产品质量

一般来说,产品体系结构会对产品质量产生巨大影响,根据所选择的方法,具体影响可能会有所不同。其中一些非常重要的效益包括:改进故障隔离和修复;针对不同部件,通过更快、通常也是独立的测试协议开展有重点的质量控制;在相关产品中实现更稳定的质量。


如何创建产品体系结构?


一般来说,开发有效的产品体系结构分为四个步骤。


绘制产品示意图

第一个关键步骤是创建体系结构的示意图或者原理图。有许多工具和模板可用于此用途。比生成示意图所用工具更为重要的是,在示意图中需要收集并清楚地说明所要制造的产品的特征。


将示意图的各个方面归类

在整体示意图中,特征和要素的子集之间存在共性。这些子集应根据共同的功能和每个群集与其他群集的交互程度分组为“群集”。


为要素构造一个几何布局

然后,应根据群集示意图得出几何布局,为绘制产品性能和理想属性图奠定基础。


确定要素之间不同的关系

然后,收集几何布局中各个要素之间的关系和依赖项。其中要清楚地呈现处理流程和功能。与所有有关各方一起完成这一步并检查和确认之后,产品体系结构战略便已完成,形成了一份可用于指导操作的规划文档。

PLM中的产品体系结构


必须认识到,像Windchill这样的PLM系统与所选产品体系结构之间的关系是成功的基础。给定PLM系统中的集成方式、工作流和数据结构必须经过精心调整,以满足特定体系结构方法的设计和管理需求。


否则,可能会出现错误,影响有效协作,系统非但不能简化产品生命周期,反而会拖慢性能。问题解决过程也会受到阻碍,公司资源白白浪费,而且增加了不必要的管理需求。在这种情况下,无法真正实现运营潜力会产生机会成本,让这些障碍和低效率带来的实际成本雪上加霜。


另一方面,将体系结构与产品的开发和制造环境有效地整合在一起,可实现设计师、工程师、开发团队和其他关键领域之间无缝、高效的协作


随着效率的充分提升、成本降低、交货时间缩短和上市速度加快,显著的商业效益也会随之而来。随着产品变得越来越多样化,性能的界限也不断被突破,通过制定高效产品体系结构战略并PLM集成来迎接这些挑战,可以将所需的时间、资金和能源投资转化为强有力的竞争优势。

来源:PTC官方
通用航空航天汽车电子WindchillPLM控制工厂
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首次发布时间:2024-04-18
最近编辑:1月前
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