集成产品开发是一套领先的、成熟的产品开发管理思想、模式和方法，是以产品运营为主线的过程管理解决方案。集成产品开发的思想是根据大量成功的产品开发管理实践总结出来的。它已被国内外许多企业成功实施，如IBM、波音、诺基亚、杜邦、思科、华为、邰方、许继电气等。，并被证明是一种高效的产品开发模式。
集成产品开发思想在国内外许多企业的成功实施，使得国内其他企业也逐渐借鉴和实施集成产品开发思想。信息技术的进步为团队管理和运作提供了强有力的支持工具。随着PDM/PLM技术在企业RD部门的实施和应用，越来越多的企业关注如何更好地将PLM与IPD管理思想相结合。介绍了PLM技术与集成产品开发项目的集成管理思想，阐述了IPD管理流程，为企业实施IPD提供了参考意见。
1.现代企业产品研发面临的挑战和问题
面对市场的激烈竞争和客户个性化需求的提高，客户对产品的要求越来越高。为了提高核心竞争力，降低产品设计成本，许多企业采取措施提高产品创新能力，增加产品附加值。因此，企业产品开发主要围绕客户的需求，将这种需求与公司的技术和技能相结合，进而将机会转化为产品，提升产品的附加值。在这种环境下，现代企业的产品研发面临着巨大的挑战。分析如下。
1)客户个性化需求越来越多，市场变化越来越快。客户的个性化需求要求产品的创新设计，开发满足客户个性化需求的产品成为企业产品研发面临的主要问题。此外，个性化需求的增加导致企业RD部门的产品系列和规格逐渐增多，开发内容越来越多，给RD人员增加了大量工作，也影响了产品上市周期。其次，市场变化导致频繁的设计变更。产品设计变更如何与企业其他部门保持同步，并及时通知现场生产人员或供应商等。
2)产品更新换代速度快，产品生命周期越来越短。现代市场战略从资源经济向知识经济转变，产品更新换代快，尤其是电子制造业，要求制造企业进行技术创新和革新。如果产品没有提前规划，没有跟上市场需求，没有及时推出新产品，就会失去市场。同样，如果企业的产品规划不好，产品过于超前或落后于市场，企业就会失去很多市场机会。
3)产品从单一产品发展到多个产品，涉及多个学科和领域。市场需求使得产品从单一学科向多学科、多领域发展。产品研发过程中如何整合各种技术学科，使开发出来的产品成为客户真正需要的产品。多元化和技术集成增加了研发的技术和管理难度。
4)研发管理系统变得更大、更复杂。随着制造市场链的增加和业务的扩大，RD系统的企业变得越来越庞大和复杂，而RD内部和市场上的需求与RD不相上下。生产、采购、工程和销售业务的集成管理和协同工作已成为企业研发管理的主要问题。如何采用先进的产品开发设计思想，形成并行的RD环境，从新产品RD项目的整体任务分解和进度上控制产品RD生命周期过程，提供项目状态信息以便规划项目的优化路径，找到影响项目的障碍，并做出相应的调整，保证项目进度，缩短产品RD周期，提高产品质量，降低产品成本。这些问题给企业有效的RD团队和工作管理带来了一些挑战。
二、基于PLM的IPD核心设计思想和框架
IPD作为一种先进的产品开发理念，将新产品开发视为一种投资决策，以市场需求为导向进行开发设计，采用跨部门、跨系统的协同并行工作模式，增强产品模块的可重用性，加强产品开发项目的评估，借助IT技术增强项目管控。PLM产品生命周期管理可以有效整合IPD设计思想，建立统一的协同RD平台，统一描述和表达整个产品开发过程中各种开发活动所涉及的产品信息。PLM按照产品分类管理的思想，建立完整、明确、统一的产品信息模型，实现产品开发过程中各子系统之间产品信息的共享和交换。
PLM可以有效整合IPD设计思想，为企业构建集成的产品开发项目环境。如图1所示，在统一的管理平台上，PLM提供了CAD数据源的标准化和集成、RD知识资源环境的统一重用、统一的用户和权限、统一的项目/订单设计、集成的业务协同工作流程、统一的产品BOM管理、产品数据信息共享和协同、基于项目系统的项目评估系统等解决方案。
图1基于PLM的集成IPD研发管理平台
三。IPD过程管理和项目管理
1.产品RD项目的分类管理
不同企业根据客户需求和产品线发展规划，按照项目模式对产品开发类型进行分类，如表1所示，基于PLM系统分类管理各类RD项目。产品RD项目是一个复杂的过程，产品经理负责横向管理，每个开发代表负责纵向管理。整个产品开发过程需要营销、RD、生产、采购、销售和工程服务的配合。PLM提供了产品项目分类管理的功能。基于项目管理的需要，按照产品系列对产品进行分类，建立产品分类模型和产品参数信息，根据不同类型的产品开发项目建立RD项目和相应产品的数据视图。根据产品开发决策，在统一协作的环境下管理项目组织和人员、项目结构化开发流程、项目阶段计划、项目质量定义和项目成本控制。表1基于IPD设计的产品RD项目类型
2.产品RD项目过程部
为了更好地管理产品开发，产品开发必须是一个结构良好、定义明确的过程结构和RD过程。以至于每一项工作都要明确定义，所有参与产品开发的人都要知道自己参与的是什么工作，用什么方法去完成。如图2所示，IPD完整的产品RD项目一般由需求阶段、概念阶段、规划阶段、开发阶段、验证阶段和发布阶段组成。在企业实际运营过程中，由于产品类型、产品目标市场、产品复杂程度、组织结构和文化的不同，产品开发流程也相应调整。在LPDP的统一管理下，这些流程由不同的RDPDT组织完成，管理者负责整个项目的监控和风险控制。
图2集成产品开发项目过程和阶段划分示意图
3.结构化过程和项目管理
在产品RD项目中，PLM项目管理和企业业务流程紧密结合。PLM系统通过项目管理和业务流程管理，建立企业级协同项目管理平台，合理管理项目资源、成本、预算和进度，为决策者提供决策支持。项目管理主要由项目决策与管理层、任务执行层和过程管理层组成。项目管理层一般由项目经理或项目经理组成，主要从事项目立项、项目评估、项目团队组建、规划和项目信息发布等工作。任务执行层负责项目任务的执行。项目组成员接到任务后，按照项目任务要求开展任务工作，实时汇报任务执行情况；管理层由基本业务流程组成，任务执行者在提交项目可交付成果时需要通过项目流程进行审批。
PLM提供协作项目管理和工作流程管理。基于企业产品RD项目管理的需求，建立了一个完整的基于IPD设计思想的RD项目过程管理平台。IPD结构化流程分析如下。
1)产品RD计划节点。公司最高决策层根据客户的要求和市场预测确定新产品的开发方向，产品研究中心收集数据，编制新产品研发计划。经决策层讨论通过后，向产品开发部下达产品设计任务书，指定项目经理全面负责新产品的研发工作，直至产品正式批量供应客户。
2)节点的设计、试制、测试、试验和定型。从方案设计、技术设计、试制、试验和测试样品到改进设计、试制和测试是一个迭代的过程。如果中间工艺评价失败，就要反复改进设计，试制，测试，直到产品鉴定确定小批量试制图。对于拥有庞大RD系统的企业来说，这种过程管理很难形成协同设计过程管理系统。
3)生产技术准备节点。在改进样品设计的同时，一些有把握的部分可以提前做好生产技术准备。当改进设计、试制和试验完成后，经审查批准后，即可进行大规模生产技术准备。包括主要工艺设计、公司内自制设备和工装的设计制造、公司外设备订单和协作件的匹配选择、生产用原辅材料的采购。
4)小批量试产节点。生产技术准备阶段完成后，将进行小批量试生产。一方面需要验证工艺工具是否能满足量产的需要；另一方面，需要对小批量生产的产品进行各种行为测试，以确定产品质量和技术水平是否能满足设计要求。小规模试生产后，应提交给客户审查和批准。评审结束后，产品、工艺、设备等所有技术文件经过修改后都可以转化为正式的生产文件。
5)批量生产节点。在产品投入批量生产之前，必须完成售后服务的准备工作，包括新产品的各种技术文件。以上几个阶段完成后，就可以做出样机，经客户确认后即可量产。
在上述RD项目节点中，企业决策者和产品经理负责项目规划、项目监控和风险管理，通过配置管理、质量保证、采购管理、测量分析、生产管理、工程服务和市场营销等组织行为完成产品RD项目。
4.产品开发的质量控制
产品质量管理不能局限于制造过程，因为70%的质量问题根源于制造过程之外。IPD结构化设计流程中的质量控制节点负责质量规划、质量控制和质量保证。PLM系统管理IPD结构化流程，LPDP制定项目计划，分解发布任务，监控项目进度，协调分配系统内相关资源。子任务负责人也可以根据项目级计划分解子任务。在整个协同项目管理过程中，质量经理可以及时管理和监控开发过程，控制产品开发质量。
5.产品开发成本控制
根据Munro and Associates的统计，产品设计只占企业成本的5%，但它影响着总生产成本的70%。与产品开发相关的成本包括开发成本和产品设计成本。开发成本是指RD部门开发产品所发生的期间费用，由公司级成本控制中心按月核算。产品的生产成本主要是材料成本。如果要考虑制造工艺，就会增加制造成本，从而形成产品的生产成本。产品生产的总成本主要是产品设计成本，需要从设计源头控制产品设计成本。
PLM系统在IPD结构化流程中增加产品设计成本控制点，为企业建立基础共享模块，在不同产品和系统之间共享零部件、模块、技术等相关设计成果。零部件、模块和技术可以在不同的产品和系统之间共享，在开发中尽量使用这些成熟的共享基础模块和技术，可以很好地控制和保证质量、进度和成本，降低产品开发中的技术风险，缩短产品开发周期，降低产品成本。对于不能通用的模块，PLM系统提供新的物料控制流程，控制新的物料，充分利用库存物料和替代品。
四。结束语
IPD是新产品开发和管理的新模式，可以为企业产品技术创新提供有效的设计和管理手段。通过研发管理体系的建立，为企业新产品开发提供思路、途径和组织保障，保证最大概率开发出满足客户需求的有竞争力的产品。制造企业应根据企业研发管理现状，采取不同的IPD实施策略，优化开发流程，并依托IT技术建立PLM集成产品开发项目平台，为实施IPD改革制定切实可行的风险防范措施，及时防范和处理实施过程中可能出现的困难。
