產品設計與設計鏈研究主講人：郭永輝Email:guoyhchina@一、設計鏈基本內涵二、設計鏈應用案例三、設計鏈聯盟及伙伴選擇四、設計鏈協同模式與協同管理五、設計鏈知識轉移與知識共享六、設計鏈管理五、設計鏈發展存在的問題一、設計鏈基本內涵

1.設計鏈涵義Twigg認為設計鏈是涉及組織間產品設計和研發信息傳遞的一種特殊供應鏈。Martin（2002）等人認為設計鏈連接硬件和軟件虛擬組件的供應者、或知識團隊到系統公司，研發產品并供最終用戶使用。2002年設計鏈協會（DesignChainAssociates,DCA）給出的定義是設計鏈支持產品的研發與設計，它可以是一個信息網絡、工具和方法，應用知識、能力、需求、標準、記錄和模型等，設計并確保新產品在正確的時間以正確的形式發表。2.設計鏈結構模型圖1設計鏈結構模型供應商供應商供應商供應商供應商供應商制造商銷售商客戶信息流設計鏈的基本特點：設計鏈涉及到產品研發設計過程中的所有相關主體，包括制造商、供應商、銷售商和客戶等。各主體之間傳遞的主要是產品研發和設計信息。設計鏈主要定位于上下游企業間的協同研發設計關系，通過信息技術和網絡將協同研發設計具體化，并將最終結果輸出到供應鏈中。3設計鏈發展進程在1994年Munk、Nina在紐約福布斯（Forbes）雜志發表文章，指出服裝業者（Levi）希望嘗試引入設計鏈，以增加收益。1997年Brown和Susan撰文指出美國佛羅里達州家具商和零售商通過引入設計鏈概念來增加收益。1998年學者Twigg以學術論文的形式發表題為“以設計鏈管理產品研發”的文章，指出供應商和顧客間需要交換設計資源，第一次有了“設計鏈”專業術語。4設計鏈分類按研發屬性劃分，設計鏈可分為產品研發設計鏈和技術研發設計鏈。產品研發設計鏈側重于產品方面的創新，通過設計鏈成員企業的通力合作，向市場較早地推出新產品。產品研發設計鏈通常用于三種產品類型：新產品（Newproduct）、升級產品（Upgradedproduct）和定制產品（Customizedproduct）。技術研發設計鏈側重于技術方面的突破與創新，該技術可以是產品生命周期內的某一方面技術，例如制造技術或包裝技術等等。按合作模式分類其一是核心企業模式，研發新產品時，以核心企業為中心，通過與供應商設計流程的連接以及設計信息的溝通，達到成功研制新產品的目的，該模式屬于“被動式”設計鏈。早期的設計鏈主要屬于這種模式，它由少數壟斷企業構成一個封閉鏈條，具有較高的進入障礙，無法適應迅速變化的市場；其二是合作伙伴模式，在銷售商獲取產品消費信息的情況下，產品價值鏈上的節點企業組成研發合作聯盟，共享設計信息，達到快速研發新產品的目的，該模式屬于“合作式”設計鏈。它主要強調功能性組織間的合作，組織間較少簽訂長期合作契約，常常為研發某一新產品而組成臨時性合作聯盟。例如，微軟公司開發設計Xbox游戲機；其三是協同模式，通過設計資源與知識的完全整合以及設計流程的即時反應，達到進一步縮短新產品上市時間的目的，該模式屬于“協同式”設計鏈。例如，2005年3月組建的硅設計鏈協作組織。5設計鏈與供應鏈的關系

供應鏈為物流供需鏈結，設計鏈可以看作涉及組織間產品設計和研發信息傳遞的一種特殊供應鏈。與供應鏈等跨企業組織模式相比，設計鏈更多地表現為企業間信息或知識的交流與共享；目標不同。供應鏈是安排制造并分配組織的協同作業，以確保產品上市。設計鏈則是安排工程和技術，調度組織的協同作業，以傳遞最終產品設計給供應鏈。未來趨勢：兩者間的動態、靈活、弱耦合關系6.設計鏈與研發聯盟的關系研發聯盟是為解決單一企業研發設計能力的不足，與不同產業領域企業合作，相互授權，迅速推動新產品的研制。設計鏈是由多個企業組成的一個協同研發團隊，它必須在聯盟基礎上才能發揮應有的效能。相對于傳統的研發聯盟，設計鏈還包含協同研發流程和機制等內容。因此，設計鏈聯盟是一種研發聯盟協同組織，它可以管理企業內部與外部的研發資源，集中各種研發創新力量，使產品從初始構想到最后量產都能連結成價值鏈。7．設計鏈與協同設計的關系協同設計作為一種策略性方法，為達到企業間設計作業的無縫連接，需要借助協同設計來虛擬整合因研發設計分工而分散開的設計鏈成員（企業）。協同設計的功能在于設計資源與知識的完全整合與設計流程的即時反應以最佳化設計鏈績效。8設計鏈所涉及領域

協同機制協同設計設計鏈管理供應商早期參與客戶/供應商關系管理合作/聯盟關系產品研發設計圖2設計鏈研究領域圖二、設計鏈應用案例

案例1.微軟的Xbox游戲機可以說是視頻游戲市場的一枚重磅炸彈，但其更重大的意義或革命是消費電子廠商開始構建設計鏈，并借助它來研發新產品。在硬件資源方面需要處理器技術、圖形芯片技術和主板技術等。因此，微軟與包括Intel（中央處理器供應商）、NVIDIA（圖形處理芯片供應商）、Flextronics（主板供應商）在內的近200多個公司進行研發合作。歷經20個月，在2001年11月成功推出產品。在此期間，設計鏈協同高效地運行。例如，Intel和Flextronics一起合作解決熱耗散問題。案例2.iPodMP3開拓了數字化音樂播放新模式。微小的設計鏈戰略為Apple公司在MP3市場贏得領先地位。當時Apple意識到MP3市場還處于萌芽狀態,他讓PortalPlayer公司對iPod外觀進行設計，然后選擇Sony（電池供應商）、Wolfson（解碼和芯片供應商）、TexasInstruments(界面控制器)、LinearTechnology(電源管理供應商)等合作伙伴協同進行iPodMP3的研發，并取得成功。案例3.奇瑞公司請設計公司進行概念設計，自己完成工程設計。與意大利設計公司進行汽車造型合作，與英國的試驗公司進行專門的試驗合作，與世界上著名的發動機開發公司奧地利AVL公司進行發動機的研發合作。目前，奇瑞公司以汽車工程研究總院為核心，上海、北京等國內分院和東京、都靈等海外分院為支撐點，與一批設計公司、關聯零部件企業和供應商、國內大專院校科研院所開展協同設計，形成一個較完整的產品研發設計鏈。從整車、動力總成、關鍵零部件設計到試驗試制形成了比較完整的研發體系，建立了自己的標準體系和數據庫。案例42005年3月由Cadence、應用材料（AppliedMaterial）、ARM、臺灣集成電路公司（TSMC）等大型半導體跨國公司專門組建了硅設計鏈協作組織（SiliconDesignChainInitiative,SDC）。通過硅設計鏈的協同合作，大大簡化上下游廠商間的設計數據交換，減少設計數據在傳遞過程中因格式不同帶來的損耗（成倍減少交換時間，避免信息減損）。同時，借鑒已有的設計經驗，加快新技術應用，提高整個設計產業的效率。由該組織開發的低功耗90納米級芯片設計技術可使芯片總功耗降低40%。2008年6月，由臺積電與合作伙伴協同開發完成40納米世代芯片設計的挑戰、提升芯片設計精確度，并提高生產良率。該設計參考流程9.0版，為該公司近日揭示的開放創新平臺(InnovationPlatform)構成要素之一。PCB產業案例臺灣華通案例公司背景屬于有多個跨國公司的著名PCB企業。研發設計的產品:

IC封裝基板(ICSubstrate)。項目推行方式:OEM客戶制造商供應商ATi該公司原料供應商

為IC芯片的載體主要功能:

進行IC芯片和外部線路板間的信號傳遞。案例公司設計鏈系統電視會議項目管理變更管理主要功能客戶客戶DesignerCoordinatorBuyer封裝廠PCB廠客戶封裝廠PCB廠設計鏈系統瑞軒案例公司背景該公司為顯示器制造商。專注研發設計和生產，沒有自有品牌。主要產品為LCDMonitor和LCDTV項目推行方式:ODM

客戶制造商供應商Sharp,Sony瑞軒公司顯示器零件供應商、模具廠LCD顯示器產業案例瑞軒公司電子化全球支援中心協同維修反饋系統客戶標準零件庫供應商執行零件認證流程產品數據管理系統工程變更管理電視會議系統協同研發設計鏈系統自行車產業案例巨大案例公司背景包括研發中心、制造商、銷售公司等較完整體系。主要產品為自行車，既有自主品牌，又有代工產品。項目推行方式：OBM/OEM客戶中心廠供應商銷售公司或其他品牌商GMC,TC自行車零部件供應商e-PDM巨大集團TGDEcBox客戶協同作業輔助供應商后端系統*供應商可使用TGDE提供的簡單產品管理子系統或自行導入PDM系統再與TGDE接軌量產開發流程

IRPDM新產品開發流程

全球化零件管理

系統協同中心簡單產品管理子系統

各PDM系統連接界面設計鏈系統模具研發設計鏈案例公司提供客戶整體創新產品研發服務主要服務項目為工業設計、結構設計和項目管理協同設計項目推行方式：ODM

客戶設計廠商供應商Samsung案例公司富驊、雙鴻

研發設計信息管理系統案例公司Co-Mo-DISC-interface

客戶富驊、雙鴻項目管理系統協同設計系統模具零件庫研發設計信息管理系統設計鏈系統三、設計鏈聯盟及伙伴選擇1設計鏈聯盟動機內部動機包括：（1）通過聯盟分擔研發設計費用。新產品研發往往需要巨額資金投入，與合作伙伴聯盟可以彌補企業自身在研發資金方面的不足；（2）在競爭日益激烈的市場條件下，分擔風險。當研發設計失敗時，合作聯盟可以彼此支援，避免單一企業蒙受巨額損失；（3）復雜的產品功能，需要整合多個企業的研發設計資源，進行資源互補。面對日益復雜的產品，單一企業無法依靠自己力量完成整個產品的研發設計，必須尋找合作伙伴，借助伙伴的專業研發優勢完成產品的部分功能；（4）設計鏈中合作成員的先進技術、知識和經驗，能提升自身的研發設計能力。設計鏈聯盟的外部動機包括（1）降低研發設計活動所衍生的交易成本；（2）迅速研發新產品，制訂行業標準；（3）提升企業在市場中的競爭力；（4）通過聯盟，能迅速、有效地進入國際市場。2聯盟的合作機制與沖突機制（1）聯盟合作關系分類從聯盟雙方研發資源的性質講，設計鏈聯盟合作關系可分為資源互補式和資源競爭式兩種類型。資源互補情況下的聯盟，合作關系容易長期維持，可以發展為戰略層次的合作。例如，硅設計鏈協作組織（SiliconDesignChainInitiative,SDC）。資源競爭情況下的合作，容易引發利益沖突，只能是短期內的戰術性合作。例如，從事芯片設計和生產的臺灣威盛電子公司與同樣從事芯片設計生產的Intel公司，為研制新一代芯片架構曾一度進行研發合作。對于競爭性合作模式，需要在時間上、階段上做好安排，以便及時加入或撤出，同時要保持合作期間的相互信任。研發資源互補性高高低高高低低低互信程度目標一致性設計文化與流程兼容性協同深度IIIIIIIV圖1設計鏈聯盟合作模型（2）聯盟的合作模型（3）聯盟沖突類型

分為三類：第一類是認知沖突（Cognitiveconflict）,不同決策者在相同信息條件下，會對同一事情產生不同的判斷，從而引發沖突。例如，在半導體芯片設計鏈中，因大陸與國外使用的專業術語不同，導致合作研發的芯片質檢時的技術認定不同，合格品與不良品的判定標準不同，雙方易產生沖突；第二類是利益沖突（Interestconflict），利益沖突源于資源的有限性。當決策者對決策結果有不同偏好時，雙方進行的博弈即為典型的利益沖突。例如，臺灣威盛電子公司與Intel公司組成研發聯盟后，對芯片新架構專利權的最終歸屬問題存在沖突，并訴諸法律；第三類是關系沖突（Relationshipconflict），當決策者所處立場不同時易產生關系沖突。例如，設計鏈核心企業人員直接以命令口吻與協作企業人員交流時，易引發關系沖突。123456高高高低低低直覺分析目標一致性協同深度與互信程度沖突程度決策模式圖2設計鏈聯盟沖突模型（4）聯盟的沖突模型3設計鏈伙伴選擇合作伙伴的選擇質量關系到了整條設計鏈的運行質量。良好的合作伙伴能使設計鏈運行順暢，帶來低研發設計成本、短的上市時間或高的產品質量等效果。相反，一旦合作伙伴的選擇出現問題，輕則增加研發時間或成本，重則導致整條設計鏈的崩潰。設計鏈合作伙伴評價指標體系準則指標說明技術指標具備技術廠商對合作伙伴所依賴（需要）的技術創新歷史合作伙伴的技術創新情況知識財產合作伙伴創造的創新知識（技術）研發能力基本能力合作伙伴擁有的基本研發設計能力足夠設計能力合作伙伴擁有足夠設計能力支持產品研發響應速度對突發事件的應變能力與速度交付時間按合同規定，準時交付研發項目作業情況設計質量設計文件更改率項目合作過程，文件的變更比率造成的客戶退貨率由合作伙伴設計不當引起的客戶退貨率準則指標說明流程兼容性研發流程相似性合作伙伴與廠商的研發流程相似程度研發流程的自動化合作伙伴研發流程的自動化程度設計工具的兼容性合作伙伴與廠商所采用設計工具的兼容性組織聯盟文化融合性合作伙伴與廠商的設計文化的匹配性組織匹配性合作伙伴與廠商組織的一致性程度聯盟歷史合作伙伴的聯盟歷史企業品牌合作伙伴的信譽情況準則指標說明財務狀況資產負債率合作伙伴的資產負債率流動資金周轉時間合作伙伴的流動資金周轉情況知識產權合作伙伴每年用于知識產權方面的資金數量投資積極性合作伙伴對研發合作方面的投資態度成本直接成本與合作伙伴合作時直接產生的成本四、設計鏈協同模式與協同管理隨著分工專業化和競爭全球化，企業關系已經由傳統的信息交換關系轉向合作關系，并逐漸向無清楚組織邊界的協同關系演變。協同(Collaboration)是指企業間的戰略性整合與共同目標的實現，它不同于簡單的合作，它要求所有合作企業致力于共同的目標，彼此共享信息、專業知識和利益，并分擔風險。

1協同的好處與難處有效的設計鏈協同可以降低成本，增加產品創新。設計鏈的協同還可以縮短40%的產品研發時間。由于設計鏈每個成員企業具有不同的設計文化和設計流程，以及設計環境的動態性，使得設計鏈協同是困難的。2協同類型根據協同對象的不同，設計鏈協同有設計流程協同、設計作業協同、信息協同和文件協同四個方面。設計流程協同是指合作雙方在進行產品設計時，必須相同合作，共同執行設計流程，如概念設計、樣品試作、客戶驗證與測試等；設計作業協同是指合作雙方共同進行的設計作業，如結構設計、規格驗證等；設計信息協同要求諸如項目開始、暫停以及設計變更（如需求改變、規格改變和文件改變等）等信息協同一致，同步執行；設計文件協同指設計文件、討論信息、設計圖檔、資料表格和會議記錄等要一致，同步變化，同步修改。低（弱）強高產品復雜程度作業關系設計復雜程度高圖1設計鏈協同模式的三維決策模型3協同決策模型4協同模型為快速、動態地調整設計思想和工作流程，一個協同的工作環境是必需的。協同工作環境為來自不同地域的工程師和管理者提供了虛擬場所，可以讓他們同步審閱同一CAD資料、文件資料或其它格式的資料。協同模型的提出能幫助構建這一協同工作環境。設計鏈產品規劃概念設計細部設計設計驗證設計修正流程協同文件協同作業協同信息協同組織再造流程再造界面整合項目管理績效管理協同管理知識管理信息技術信息工具圖2設計鏈協同模型5設計鏈協同能力與深度

對設計鏈協同效率和效果的衡量可以從兩方面展開，即協同能力和協同深度。協同能力主要考察設計鏈成員企業在與其他企業協同設計時所具有的能力與水平。協同深度則具體衡量設計鏈運行期間，成員企業間的實際協同程度。6設計鏈協同管理

作為企業整合的新趨勢，協同管理能提高虛擬組織的整體運作效率，這一點已經在供應鏈中得到應用和證明，如寶潔與沃爾瑪對協同計劃、預測和補給（CPFR）的應用。在整個產品研發生命周期，借助協同管理有效率地交換并分享研發設計信息是重要的（1）協同管理的層次根據協同管理的內容，設計鏈協同管理可分為三個層次，即戰略層、執行層和基礎建設層。戰略層主要負責評估雙方的協同需求，確定協同范圍、類型和模式。根據協同需求，制訂雙方的共同目標。進行組織再造和設計流程再造，確保組織的兼容性和設計文化的匹配性。建立協同的客戶關系管理機制，以提高雙方的互信程度。執行層負責定義合適的協同機制，評價設計鏈成員企業的協同能力。同時，借助項目管理、知識管理、客戶關系管理、績效管理等手段對設計鏈協同過程與內容進行控制，以提高協同深度，優化設計鏈。基礎建設層的主要任務是借助信息技術和網絡技術實現并支持設計鏈協同。（2）協同管理模型協同需求分析協同類型分析協同模式分析協同機制分析協同管理內容分析協同能力分析協同深度分析圖1設計鏈協同管理內容分析工具五設計鏈知識轉移和知識共享根據學者Polanyi對知識的分類，設計知識可分為顯性設計知識和隱性設計知識。顯性設計知識是指可以用文字表達并能向別人傳授的知識，包括設計手冊、設計分析報告、設計流程、設計項目記錄、設計造型圖、人因工程數據和設計軟件等。隱性設計知識是指雖然擁有，但不易描述的知識，不僅包括設計技能、設計經驗、設計靈感、創意，還包括設計創造力、設計問題的解決能力和設計的評估能力等。由于設計作為一種重要的創造性活動，需要靈感與創意。設計是創造，是藝術。因此，隱性設計知識比顯性設計知識更加重要。知識轉移

當信息加載上經驗、判斷、直覺或價值時，信息就變成了知識。作為組織的重要資產，知識是維持組織競爭優勢的關鍵。一方面，作為知識高度集中的研發設計活動，有效地運用知識資產，可以提升企業研發設計效率。日本本田公司在開發HondaCity車型時，有效運用設計知識，開創了日本汽車工業運用知識轉移來提高設計效率的新局面；另一方面，有效的知識轉移對提高設計鏈整體競爭力有重要作用。如，2005年組建的硅設計鏈協作組織。1．設計鏈知識轉移特征

（1）知識轉移的流量大、速度快。設計鏈高度的協同性和互動性，意味著設計鏈存在許多正式和非正式溝通渠道，溝通渠道越多時，知識轉移的流量越大。同時，設計信息和知識的流動特性，使得知識轉移的速度較快；（2）知識轉移的次數多。設計鏈協同互動過程，一方面，知識接收者和知識提供者不斷地接觸與溝通，進行隱性設計知識（如設計經驗、設計靈感）的轉移。另一方面，通過移交文件或授課培訓等方式來傳遞設計造型圖等顯性設計知識；（3）知識轉移的內容豐富。設計鏈運行過程具有不同專業知識的成員不斷溝通與合作，使得不同的設計觀點、理念、經驗和設計知識相互交融，形成豐富多彩的知識轉移；（4）知識轉移的績效顯著。能力方面，個人、團隊和組織的素質與能力提高，具體表現為設計經驗和知識的運用、設計問題處理能力以及整體設計創新能力提高。知識轉移程序方面，包括設計知識（資料）的齊備程度、設計知識獲取容易度、設計知識系統的易學程度等在內的多項指標不斷改善。顧客方面，設計鏈的協同研發設計，能較早地完成產品設計，從而提高顧客對設計鏈整體研發設計的滿意度。成果方面，主要涉及設計鏈知識轉移成果，如專利數量、設計報告、設計模型、設計圖檔等設計成果都較多。3設計鏈網絡結構與知識轉移關系封閉式設計鏈網絡結構的優勢在于組織內部的凝聚力，有利于設計鏈內部的知識轉移。開放式設計鏈網絡結構的優勢在于不同信息與知識的獲取（多元化信息），有利于設計鏈外部的知識轉移。4知識轉移視角下的設計鏈網絡構建時需要注意以下幾點：（1）采用契約形式與主要合作伙伴進行戰略聯盟，組建相對穩定的設計鏈，在設計鏈核心區域形成一個關系密切、相對封閉的網絡，網絡內部企業間互動程度較高，這既有利于設計鏈內部顯性設計知識的轉移，更有利于隱性設計知識的轉移；（2）采用臨時性合作研發方式選擇一些企業作為設計鏈的邊緣節點，在設計鏈外圍形成一個關系較松散的結構，便于從設計鏈外部獲取大量不重復的新信息、新知識，增加設計鏈外部知識轉移的次數；（3）健全知識轉移激勵機制和利益分配機制，強化設計鏈連接關系，誘發和激勵個人、團隊以及企業進行設計知識的有效轉移；（4）借助信息技術和網絡技術等手段，采用Viewer軟件、CAE軟件、BBS、Blog、SNS、Wiki等工具，增加溝通渠道，提高設計鏈連接關系密度，提高知識轉移強度和效果；（5）在設計鏈核心區域盡可能形成一種平等機制，避免產品設計發言權掌握在少數企業手中，阻礙知識轉移的進行。知識共享設計鏈的實質是形成知識流動的創新網絡，企業間的知識互補性是形成設計鏈的基礎。企業間以高度協同方式進行知識交流與合作，產生知識共享行為。1設計鏈知識共享具有以下特征：（1）知識共享的綜合性。企業間相互共享的知識是多個專業領域知識的綜合；（2）知識共享的敏捷性。伴隨產品研發設計過程，包括設計文件和設計經驗在內的設計知識正以無法估量的速度增加。由于設計鏈高度的協同性和互動性，設計鏈存在許多正式和非正式溝通渠道，借助眾多溝通渠道，大量的設計知識得以快速共享；（3）知識共享的內隱性。設計鏈企業間的知識具有很強的互補性，這種知識互補更多的體現在隱性設計知識方面。因此，知識共享較多側重于隱性知識。（4）知識共享的高風險性。由于知識的互補性，知識間相互聯系，設計鏈協同創新要求合作企業間共享具有敏感性的知識。共享的知識既會涉及專利、商標等知識產權，也可能涉及到技術秘密和未公開的秘密信息，導致企業知識產權流失，出現知識產權外溢現象。2設計鏈知識共享機制每個設計鏈企業知識共享的期望效用與兩方面因素有關：其一，企業能從設計鏈知識共享活動中獲得的最大收益；其二，合作企業進行知識共享的概率（即知識共享意愿程度）。六、設計鏈管理Twigg認為設計鏈管理是對產品研發過程能提供相關知識、經驗或能力的企業