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模块化产品开发中的界面管理 摘要 随着经济全球化的发展、中国加入世界贸易组织，中国的改革 开放和市场经济深入发展，企业面临各种各样的问题，其中的一个 核心问题便是如何提供合适的产品和服务来满足市场和客户的需 要。所以，在产品开发的战略、设计和组织结构中，运用界面管理 方式和模块化产品开发已经成为很多公司日益关注的问题。本文旨 在通过两个案例的阐述和分折对产品开发战略、产品开发设计、产 品开发组织结构三方面的模块化和界面管理方式进行研究和探讨， 以便发现对产品开发有益的结果和方法。 由于本人多年从事市场工作，特别是产品的市场营销工作，从 两家行业内的典型公司入手，观察和分析两个产品系列的开发过 程，研究在产品开发过程中界面管理：简单界面管理和复杂界面管 理的比较，界面管理的选择与时间、成本、性能之间的关系；复杂 界面管理在模块化产品开发和模块化组织设计中的战略价值和应 用，以及复杂界而管理在新产品目标市场确定和市场调查中的应用 和发展；同时，讨论复杂界面管理的局限性，以及运用客户需求分 析的方法帮助进行模块化界面管理。 总之，通过两个案例的分析，界面管理的理念是一个通往普遍 的稳固的产品开发方式，可以用于不同行业或产品的系列产品开 发。在不同的企业内外环境驱使下，简单界面管理和复杂界面管理 各自发挥着其应有的作用；同时，企业必须不断对短期目标( 如单 一产品的进入市场时间) 和长期目标( 如管理多样化产品系列的动 态发展) 进行平衡考虑，采取相应的界面管理。而且，产品开发经 理理解并专心于界面管理过程，将有力地支持他们从单一产品的开 发转向多样化产品系列的开发。此外，已经开始多样化产品系列开 发过程的公司，将加深理解当前阻碍开发过程的因素，积极地在模 块化产品战略和组织设计中运用界面管理方式，进入更具竞争力的 位置，或者可以消除各种限制。 关键词：界面管理，模块化产品开发，产品平台 圈n 1 ：1 珀r 蛋_ 唧n 僵a n a g 更m 僵e t 、l r i 斟m 【o d i i ia rp 】瞰) 1 ) i j c td e v e ij o 聊哪 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c e n o m i cg l o b a l i z a t i o na n dc h i n a sj o i n i n g w t o c h i n ar e f o r m & o p e n l ：o l i c ya n d m a r k e t - o r i e n t e de c o n o m i c sa r e d e v e l o p i n gt h o r o u g h l ya n dd e e p l y e n t e r p r i s e sa r ef a c i n gav a r i e t yo f p r o b l e m s ，i nw h i c h t h e r ei so n eo f k e yi s s u e s - h o wt op r o v i d ea p p r o p r i a t e p r o d u c ta n d s e r v i c et om e e tc u s t o m e ra n dm a r k e tn e e d s t h e r e f o r e ，h o w t ou s ei n t e r f a c em l l a g e r n e n ta n dm o d u l a rp r o d u c td e v e l o p m e n t i sa l r e a d y b e c o m i n ga nd e e p l y - c o n c e r n e di s s u ef o rm a n yc o m p a n i e so np r o d u c t d e v e l o p m e n ts t r a t e g y 、d e s i g na n do r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e t h i sp a p e ri st o e x p a t i a t ea n da n a l y z ei n t e r f a c em a n a g e m e n t a n dm o d u l a rp r o d u c t d e v e l o p m e n ti np r o d u c td e v e l o p m e n ts t r a t e g y 、d e s i g na n do r g a n i z a t i o n s t r u c t u r et h r o u g ht w ot y p i c a lc a s e s ，a n dt om a k ed e e pr e s e a r c ha n d d i s c u s s i o no nt h i st w oc a s e s ，s oa st of i n do u ts o m eu s e f u lr e s u l t so r m e t h o d so np r o d u c t d e v e l o p m e n t s i n c eih a v em a n yy e a r se x p e r i e n c e so np r o d u c tm a r k e t i n g ，if o c u so n t w o t y p i c a lc o m p a n i e si np h o t of i n i s h i n gi n d u s t r y ，o b s e r v i n ga n d a n a l y z i n gt w op r o d u c ts e r i e sd e v e l o p m e n tp r o c e s s ，r e s e a r c h i n gd e e p l yo n i n t e r f a c em a n a g e m e n ti np r o d u c td e v e l o p m e n tp r o c e s s ：c o m p a r i s o n b e t w e e nb r i e fi n t e r f a c em a n a g e m e n tp r o c e s sa n dc o m p l i c a t ei n t e r f a c e m a n a g e m e n tp r o c e s s ，r e l a t i o n s h i pb e t w e e ni n t e r f a c es e l e c t i o na n d t i m e s p e e d p e r f o r m a n c e ，c o m p l i c a t ei n t e r f a c em a n a g e m e n ti na p p l i c a t i o n a n dd e v e l o p m e n to f m o d u l a rp r o d u c td e v e l o p m e n ta n dm o d u l a r o r g a n i z a t i o nd e s i g n ，c o m p l i c a t ei n t e r f a c em a n a g e m e n t i na p p l i c a t i o na n d d e v e l o p m e n to f n e wp r o d u c tt a r g e ts e g m e n t c o n f i r m a t i o na n dm a r k e t r e s e a r c h ，t h el i m i t m i o no fc o m p l i c a t ei n t e r f a c em a n a g e m e n t ，a n du s i n g c u s t o m e rn e e d sa n a l y s i si nh e l p i n gi n t e r f a c em a n a g e m e n t t os u mu p ，w i t ht h ea n a l y s i so f t h e s et w oc a s e s ，t h ec o n c e p to fi n t e r f a c e m a n a g e m e n ti sas t e pt o w a r d sac o n l m o na n dr o b u s tt e r mt h a tc a l lb e a p p l i c a b l ei np r o d u c tf a m i l yd e v e l o p m e n ts i t u a t i o na c r o s sd i f f e r e n t i n d u s t r i e sa n dp r o d u c t s i nd i f f e r e n te x t e r n a la n di n t e r n a lc i r c u m s t a n c e s ， b r i e f i n t e r f a c em a n a g e m e n ta n dc o m p l i c a t ei n t e r f a c em a n a g e m e n t c a l l s e p a r a t e l yp l a y a ni m p o r t a n tr o l eo np r o d u c td e v e l o p m e n t ；m e a n w h i l e ，a c o m p a n ys h o u l da l w a y st h i n ki nb a l a n c eo ns h o r tt e r m ( f o re x a m p l e ， s p e e d t o m a r k e tf o ri n d i v i d u a lp r o d u c t ) a n dl o n gt e r m ( s u c h a sm a n a g i n g t h ed y n a m i ce v o l u t i o no f p r o d u c td i v e r s i f i c a t i o n ) ，s oa st om a k e f u l lu s e o f a p p r o p r i a t ei n t e r f a c em a n a g e m e n t f u r t h e r m o r e ，p r o d u c tm a n a g e r s u n d e r s t a n da n de x p l i c i t l yf o c u , 5o ni n t e r f a c em a n a g e m e n t ，w h i c hg r e a t l y f a c i l i t a t e st h ec h a l l e n g i n gs h i f tf r o mas i n g l ep r o d u c td e v e l o p m e n t a p p r o a c ht oap r o d u c tf a m i l ya p p r o a c h m o r e o v e r ，t h ef i r m s t h a ta r e a l r e a d ym a n a g i n gap r o d u c tf a m i l yd e v e l o p m e n tp r o c e s sc a n i n c r e a s et h e u n d e r s t a n d i n go ff a c t o r st h a tc u r r e n t l yr e s t r i c tt h e i rd e v e l o p m e n tp r o c e s s ， a n da c t i v e l ym a k eu s eo fi n t e r f a c em a n a g e m e n ti nm o d u l a rp r o d u c t d e v e l o p m e n ta n dm o d u l a ro r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e ，s oa st om o v ei n t oa m o r ec o m p e t i t i v eo o s i t i o no rs e e kt oe l i m i n a t ev a r i o u sr e s t r i c t i o n s k e yw o r d s ：i n t e r f a c em a n a g e m e n t ，m o d u l a rp r o d u c td e v e l o p m e n t ， p r o d u c tp l a t f o r m 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和电子舨，允许论文被查阅和借阅。本人授投上海交 通大学, - i p a 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密a ，在生年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密口。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 日期：2 0 0 2 年1 2 月1 0 日日期：2 0 0 2 年1 2 月1 0 日 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得的成果。赊文中已经注明l l 用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：2 0 0 2 年1 2 月1 0 日 讲9 巳 上海交通大学学位论文答辩决议书 申请者高坚所在学科1 商管理 论文题目模块化产品开发中的界面管理 答辩日期2 0 0 3 年1 月1 2 同地点管理学院南楼3 0 3 答辩委员会成员 姓名单位 职称签名 桂骥敏徐汇区发展计划委员会高级经济师 删 李国振上海交通大学管理学院教授 j 。吵锄 李乃和上海交通大学管理学院副教授 辱邢和 林纪荣上海交通大学管理学院副教授 琳硖 黄国祥上海交通大学管理学院副教授 眵州1 l 评语和决议 高坚同学的论文模块化产品开发中的界面管理以作者熟悉的彩色冲 印设备的生产和销售为研究的切入点，通过对市场机遇状况、销售增长速度、 开发成本、竞争对手等方面分析，对模块化产品开发中的简单界面管理和复 杂界面管理进行了论证，认为复杂的界面管理在模块化设计中有较强的应用 价值，同时也提出了复杂界面管理的局限性。综观全文，本文选题能结合实， 际，论述清晰，并能较好地将管理理论应用到研究中去，表明作者具备了从 事管理工作的能力。 在答辩中能正确理解和回答老师的提问，经答辩委员会无记名投票一致 通过其m b a 学位论文答辩，并建议授予高坚同学工商管理硕士学位。 表决结果( 必须用手写) ： 懒，韵醌獭 答辩委员会主席：毒圃乇乙( 签名) 2 0 0 3 年1 月1 2 日 上海交通大学m b a 学位论文模块化产品开发中的界面管理 模块化产品开发中的界面管理 一、目标 当今社会，客户需求变化多端，持续地开发符合市场需要的产品是企业生存 和发展的基础。因此，在产品开发的战略、设计和组织结构中，运用界面管理方 式和模块化产品升发是。种趋势和发展方向，已经成为很多公司日益关注的问 题。本文旨在通过两个案例的阐述和分析对产品开发战略、产品开发设计、产品 开发组织结构的模块化和界面管理方式进行研究和探讨，以便发现对产品开发有 益的结果和方法。如果产品经理理解和明确地重视界面管理，那么从单一的产品 开发到产品系列开发的极具挑战性的工作方式转换便得以完成。 二、介绍 当今世界，随着经济全球化的发展、中国加入世界贸易组织，中国的改革开 放和市场经济的深入发展，企业面临各种各样的问题，其中的一个核心问题便是 如何提供合适的产品和服务来满足市场和客户的需要。因为在现实中，市场和客 户需要不是固定不变的，而是丰富多彩、纷繁复杂，并随着时代进步和社会经济 的发展而不断丰富、变化和发展，所以企业要生存，产品结构、产品组合、产品 性能等一成不变是不可能的。与此同时，随着市场营销理论的日益普及，入们习 惯的认为：只要运用营销理论，大量进行市场营销活动，任何新老产品都能卖出 去。但是，实践证明，在过去二十多年来，新产品开发地失败率一直徘徊在9 0 左右居高不下，所以每年只有1 0 的新产品能被市场认可，也即这些产品是符合 客户的需求并为企业带来了预期的赢利【l 】。因此，开发出适合客户需求的新产 品，不仅是开展市场营销活动的基础和前提，而且是企业建立和巩固核心竞争力， 上海交通大学蚰a 学位论文 模块化产品开发中的界面管理 发展壮大的源泉。 在过去的十多年里，市场的变化无常和对于产品多样性的需求大幅度地增 加；而且在未来，对于产品多样性的需求将继续增加，同时个性化产品的需求将 变化不定。过去的大众市场产品的标准化需求，现在则细分成相似产品的不同“口 味”的需求。这种细小的变化已成为市场发展的趋势，买方相对于卖方已成为强 势群体，买方希望获得更高品质的产品，同时这些产品更加符合他们个性化的要 求。这一挑战便是如何经济地创造产品的多样化。这已经在汽车、消费电子、工 程等多个领域得到了高度重视，被视为竞争优势。与此同时，全球产品市场的出 现，更迸步提升了那些公司回报的潜力，使他们出众的竞争优势得以发挥，利 用自身掌握的知识和能力快速地在广度和深度上开发出新产品 2 】。由于在全球 范围内客户的需求更加纷繁复杂，一些相当卓越的公司大胆地将市场细分做的更 为深入，提供大量的不同特性和质量提高的产品。在产品市场中，如个人电脑、 娱乐器材、金融保险、培训教材、服装鞋帽、个人家电等，日益变化多端复杂， 具有全新竞争能力的公司利用丑有技术并协调开发流程，转变竞争方式创造更多 样化的产品，同时不断更新已有产品，从而更加有效的服务于全球产品市场的多 样性和变化性。具有全新竞争能力的公司，在产品开发流程的管理过程中完全改 变了产品竞争的本质，而快速变化的市场状况，使那些运用传统方式组织和管理 的公司面临极大的压力。在绝大多数动态的产品市场中，传统模式的单一化存在 的公司已经不复不在，取而代之的是新型的“纯粹的”或“模块化”的组织来开 发和营销产品：许多公司开始寻求新的方式，在产品竞争中接触和利用其他公司 的技术、能力和信息，这在根本上转变了产品开发战略的基本范例【3 】。例如， 传统意义上讲，产品的生产和流通的管理是为了特定的基本不变的市场需求服务 的，而现在科学技术和市场需求的变化日益加速。因此，这些新型的公司，不仅 在产品开发设计上采用模块化的设计，而且在产品战略和组织设计等方面采取模 块化方式，以适应动态的竞争激烈的市场状况。 与普遍的观念相反，采用“模块化”方式的公司，创造产品的多样化并不是 很昂贵。更广阔的产品线带来很高的市场占有率，从而降低生产成本，提高盈利 能力 2 】。采用产品系列的开发方式是一种高效率的创造产品多样性的理想方式。 通过利用产品或过程中的所存在的相似或协同的地方，努力地创造产品的多样性 并保持低成本。在强调成功的产品多样性开发的益处时，一个重要的因素显示出 来：拥有主要的模块( 即子系统) 和界面并能在许多产品中简单地使用是相当重 要的 4 】。这些主要的模块可以构成一个产品平台，具有稳固的标准化界面，使 产品的多样性可以轻松完成。而且，产品平台的建立代表着一个全新的挑战，因 为许多生产型企业在传统的单一产品开发设计中，只是尽力将每一个单独产品设 计地至臻完美，却从未考虑过这一问题。虽然建立具有稳固界面的产品模块和平 2 上海交通大学m b a 学位论文 模块化产品开发中的界面管理 台界面的重要性是显而易见的，但是人们并未深入研究这些问题。因此，本文的 最终目的：当一个生产型企业不仅希望开发一个新产品，而且还要开发新产品系 列时，研究产品模块和平台界面的建立和管理。 三、研究方法 首先，通过查阅各种资料，了解产品开发的基本概念、方法和发展趋势。在 将近半年的时间内，本人通过各种途径，如图书馆、企业研发部门、学校老师和 同学，收集整理各种相关的资料和文件，并进行分析和归纳，从而深入地了解产 品开发的内容、方法和流程，产品开发的过去、现在和将来，以及最新的产品的 模块化开发理念、产品界面建立和管理的基本概念和内容。 其次，通过两冢长期工作和合作的公司的实地调查，对两个产品系列开发的 模块化管理和界面管理进行全面的研究。由于本人长期从事彩扩行业产品的市场 开发和推广工作，在近六年的工作实践中，参与了数个产品系列开发的全过程， 同时了解到合作公司的几个产品开发的过程。在下面所讨论的两个案例，一个选 自我直接参与的项目，即我所在公司的新产品的开发；另一个案例为合作公司的 产品开发项目，由 f 两家公司是全球合作伙伴，因此我也能够较方便地获取信息 和资料。这两家公司在工业领域中属于中等规模公司，一家是行业中的领导企业， 在研发、生产和营销方面具有较大的领先优势；另一家则是行业中属于后起之秀， 但在研发和营销方面还较稚嫩。 从1 9 9 6 年到1 9 9 9 年期间，我对两大新产品系列开发计划从产品概念立项到 开始生产以及产品上市进行长期跟踪。文中研究的内容便是两个案例，分别简称 案例a 和案例b 。在两个案例中，新产品系列取代了原来的产品系列，同时增 添了要求，如协调产品开发的时间和成本之间的关系、降低产品成本但保持产品 性能质量不变。这些产品是不连续的组装的工业产品，以机械、电子、控制等技 术为基础。目标客户都是专业用户，而不是普通的消费者。两项产品开发计划均 有超过2 0 人参加，来自公司主要的各个部门，如设计、采购、生产、制造工程 和市场等，历时1 8 到2 4 个月完成。为了研究如何管理产品系列开发过程中的模 块化和界面，长期的接触是必须的。因此，在整个开发期间，参加或旁听了二十 多次会议，并定期进行了三十多次会面，而且经常性地通过电话、传真和电子邮 件等方式进行沟通交流。而且，一旦认为有必要，产品开发小组便深入研究特定 的文件，如会议纪要、图纸、草稿、产品特性等。 上海交通大学h b a 学位论文模块化产品开发中的界面管理 1 产品市场的演进过程 四、基本概念和内容 产品市场的不同，很大程度上取决于所用技术和客户需求的变化。在这里， 我们主要研究客户的需求或偏好的变化与否，决定了产品市场的不同，进而形成 不同的产品开发战略。由于需求的不断变化和发展，将各种各样的需求进行模块 化的的分析反应在产品市场从稳定到动态的发展过程。 ( 1 )稳定的产品市场 在市场偏好和客户需求相对稳定的产品市场中，产品开发战略相对稳定，强 调生产制造企业对于资源的投入不变、生产工艺的控制、维护已经形成的产品市 场定位、纵向一体化流程。因为市场需求变化不大，产品创新的要求不很强烈， 所以产品开发战略专注于降低生产标准产品的成本和扩大对分销渠道的控制，从 而提高市场占有率，如果必要，产品的不同性只是局限于非产品方面的提供，如 服务、保修、广告等。产品创新只是一个插曲，它的出现是根据企业有序发展的 自然结果，服从于企业核心的生产和分销流程。零部件和生产设备的供应商是产 品和流程创新的基本源泉。 3 】 ( 2 )演化的产品市场 当市场需求开始变化时，产品市场逐渐转向新的演化的模式。由于客户对于 产品使用的知识日益复杂，他们的演化的市场需求推动了巨大的市场变化，这种 变化使公司的必须进行战略调整，重新整合有效资源( 有时可以通过战略联盟进 行) 来满足新的竞争状况，“再造”公司流程以适合市场状况。这种战略流程变 化的目的就是企业在新的竞争条件下，获取新的可持续发展的竞争能力。虽然成 本优势依然重要，但是我们已感觉到这种持续竞争能力帮助公司通过产品特点和 性能区隔产品、细分市场。对于市场需求变化的预测推动了产品战略的发展。同 时极大地关注新产品的导入时间，因为它关系到现有产品的淘汰或重新调整。市 场调查将深入研究客户对新产品的演化的需求，推动产品开发过程：同时，产品 开发将努力创造新的产品属性和产品系列，从而更好地满足新的变化的市场需 4 上海交通大学m b 学位论文模块化产品开发中的界面管理 求。为了满足客户新的需求和偏好，新产品必须快速开发，并促使公司采用多功 能团队，运用交迭的问题解决方式缩短和改善产品开发过程。【5 】 ( 3 )动态的产品市场 由于客户更加复杂多变，他们选择和确定更加符合他们个性化需求的产品， 他们的偏好也在日益变化和苛刻，因此产品市场呈现了空前的动态性。客户数量 和复杂程度的飞速增长，表明了一个积极的市场趋势：公司必须创造更为广泛的 产品多样性，并且更加频繁推出性能更好的产品。当公司寻求开拓市场偏好和需 求的巨大变化时，战略的中心转向“战略灵活性”的观念在竞争条件下，保 持优势并且快速地回应持续不断的市场变化的能力。为了应对市场条件地高度变 化，在演化的市场中的所采取的战略调整己远远不够。因为市场环境高度变化， 战略管理的重点必须建立更高要求的公司重组的流程，并且作为一个系统，快速 地重新配置一系列瓷源和能力，这些资源和能力有部分来自公司内部，有些则来 自公司外部 6 】 7 】【8 。 面对市场变化的长期的不稳定性，如何将公司资源整合成可持续的竞争优势 已成为问题，因为这些可持续的竞争优势资源在将来是否有用很难准确的判定。 投资某项特殊用途的高风险性使许多公司对于固定资产的投资畏缩不前。替代这 种特定用途的、也可以说是不灵活的投资，公司的战略投资日益趋向灵活的智力 投资，如人力资源和知识，可在市场变化的情况下广泛使用。因为任何一家公司 都不愿意持有未来竞争的全部资源，所以很多公司开始与其他公司进行广泛地合 作，甚至结成联盟，以便在未来的竞争中有效地使用其他公司的竞争优势。简而 言之，公司们之间开始联合，共同提高竞争能力，组成一条可变化的资源链，以 便于创造和交付现在并不清楚的未来的新产品。在动态的产品市场中，战略管理 者所做的工作代表了与演化产品市场的战略理念的本质变化和不同。在演化的产 品市场中，战略理念最主要关注于对市场变化的预测和计划；而在动态的产品市 场中，变化的程度和频繁极大地动摇了对市场变化的精确预测和计划的战略理 念。因此，在动态的产品市场中，战略管理的重点是建立新型的管理和组织竞争 力，以便有更大的灵活性，广泛地和快速地面对未来的一系列变化。这种战略管 理理念的变化伴随着产品战略和产品开发流程的相应变化。在动态的产品市场 中，推动新产品战略和产品开发流程的正是产品和组织设计的高度模块化。 动态产品市场中的高度模块化，如下图1 中所示，公司为了面对客户需求的 变化无常，以及市场极度的动荡状况，模块化的产品结构允许在界面的变化范围 内各种各样的组件的配置和组合，从而生成尽可能多的产品以满足客户需求的多 样化和个性化。a 模块有三种，b 模块有六种，c 模块有四种，d 模块有二种， 上海交通大学岫a 学位论文 模块化产品开发中的界面管理 三种不同的产品界面分别用竖线、方格和斜线表示，通过排列组合，理论上可产 生1 4 4 种不同的产品。虽然有些模块组合生成的产品不一定符合客户的需求，但 是所呈现出的产品多样性是惊人的，同时产品界面的存在，只要增加不同功能的 模块，就可以催生新的产品。与此同时，面对市场变化的不确定性，企业为了减 少风险，控制了产品的核心部位产品界面和主要模块，将很多模块通过外包 的方式完成，甚至将一些次要的产品界面交于合作的其他公司，这样不但降低了 企业投入的风险，而且提高了企业的核心竞争能力，同时分享和获得了其他企业 的竞争能力，进一步提高了公司的竞争优势。 a i n ) 曰日日曰曰因、 i l i i i i l l l l l b ( n ) w w w w w w w w w w m w w w m w m w w w m w w m w - 同冈同同 c ( n ) d ( n ) 图1 ：动态产品市场的产品结构 3 ( m o d u l a rp r o d u c ta r c h i t e c t u r ei nd y n a m i c p r o d u c tm a r k e t s ) 2 传统产品开发和模块化产品开发的比较 通过与传统产品设计方式的目的、方式和过程的比较，可以较好地解释模块 化产品设计与众不同的地方。 传统的产品设计方式一般都从广泛的市场调查开始，努力去决定某种产品明 确的功能特征，并使之最广泛地满足特定的客户群。在市场调查中，运用各种各 样的统计方法去确定最优化产品的属性，包括成本、性能等。一旦这些属性通过 市场调查的评估，产品研发人员便开始一个最优化的产品设计：用最少的成本投 入设计符合性能要求的产品，或者在限定的成本条件下设计性能最优的产品【9 】。 为了实现产品设计，产品设计者必须决定如何将所要的产品属性转变为包含功能 组件的的产品设计。设计这些互相关联的组件耗费了大部分的产品开发时间，这 种传统的最优化产品设计的结果便形成了一个复杂的产品结构，其中包含了产品 6 上海交通大学m b f i 学位论文 模块化产品开发中的界面管理 组件的集合体，而这些组件都经过精心设计，改善了性能并降低了成本。但是， 在产品开发中和开发以后，改变组件的设计会影响到整个产品设计的改变，相当 耗时并且费用很高，因为改变一个组件的设计可能需要对许多相互关联组件的设 计进行补偿性的修改。与传统的最优化产品设计相反，模块化产品设计遵循的一 条设计原贝l j 便是：尽可篚减少产品设计中组件之间的相互关联性。模块化设计明 确产品组件界面，以便使组件设计的具有广阔的灵活性。此外，模块化产品结构 不是为了开发一个特定的产品结构，也不是为了特定的产品属性进行最优化的设 计，而是在产品开发之初便特别制定的用于不同的产品组件的交替更换，从而实 现产品功能、特点、性能等的多样化发展【1 0 】。因此，模块化产品结构创造了一 个灵活的“平台构造”，产品的多样性便是建立在此基础之上。模块化产品结构 的内在灵活性具有重要的战略使用价值。 在当今世界，产品市场的动态化已经成为主流趋势。许多产品，如大量的种 类繁多的组装产品、软件和服务性产品，包含各种各样的功能，当对这些功能进 行组合后，在客户阴中就变成有别于其他的满足特定需求的产品。在确定一个新 产品的所希望的整体功能后，设计师开始新产品开发，将整个产品的功能性分解 成一套相关的功能组件，如同将产品的整体需求分解为各个子需求或次级需求。 当分解产品设计到功能组件并确定产品界面，即这些产品组件之间的功能联系， 便建立了产品的结构。在产品设计中，有两种完全不同的方法来定义产品组件的 界面，因此得出根7 i 性不同的产品结构。传统的产品结构仍然在很多产品中使用； 模块化的产品结构相对较新，但战略上十分重要。理解产品结构的模块化概念和 其在产品竞争中的潜在战路价值是非常基本的，这将有助于分析现在大量成长的 产品市场中产品设计和产品战略的急剧变化的原因和动机。 3 产品平台中模块和界面的概念和关系 产品结构的一个期望特性是使公司可以提供两种或多种高度区分但又共享 大部分组件的产品，这些产品共享包括组件设计方案在内的所有资产，被称为产 品平台 1 1 。这些产品所组成的产品系列可以定义为一组产品享有同一个产品平 台，但是具有特定的功能和特点，从而满足不同类型的客户的需求。产品系列的 核心部分是产品平台，它包括的模块( 即子系统) 和界面可以通用于产品系列中 的所有产品。其中，模块是产品平台的基础，它是构成产品的基本形式：而界面 是模块之间联系的纽带。界面是在相关区域、实体、物质或阶段之间所形成共同 界限的面，在产品开发设计中，是指两个功能部件之间的一种共享的接触面，在 一定的条件下，根据功能特性、公共的物理连接特性、信号特性以及其它特性来 定义。产品界面规格或工艺详细说明产品各部分的组成关系，如实体组件之间如 上海交通大学m 队学位论文模块化产品开发中的界面管理 何连接( 物理界面) 、如何在零部件之间传输电力( 传输界面) 、怎样进行信号或 数据的交换( 控制和沟通界面) 、以及一个组件的功能运行是否影响其他组件( 环 境界面) 等。界面的稳定性和发展性、专一性和通用性直接影响了产品系列的生 存和发展。 产品平台规划包括在差异性和共同性之间进行基本的权衡 1 l 】。一方面，提 供一个产品的几个类型可以带来市场效益。另一方面，扩大这些不同产品共享组 件的数量程度可以带来显著的研究开发和生产制造效益。两种信息系统可使团队 进一步权衡差异性设计和共同性设计。差异性设计清楚地表明了从顾客和市场期 望出发，不同类型产品之间的不同之处，即区分属性( 指那些对于顾客和产品之 间的差异都很重要的产品属性) 。开发人员使用差异性设计来确定不同产品的差 异，并在产品特点中加以说明。在没有限制的情况下，差异性设计将与每一个不 同类型的目标市场中顾客的偏好相一致。遗憾的是，这种设计往往意味着产品十 分昂贵。共同性设计则清楚表明不同产品在实体上的相同之处。在没有限制的情 况下，大多数制造丁程师都会选择在不同类型的产品中使用同种组件。可惜的是， 这种策略将导致产品之间没有差别。平台规划面临的挑战是解决区分产品之间差 异的期望与产品中更多部分组件共享的期望之间的矛盾。同时，产品平台规划还 包括产品界面的共同性的范围问题，即共同性的广度和深度，这一共同性的范围 问题日益为许多公司所关心，其本质便是建立简单的界面管理过程还是建立复杂 的界面管理过程。因为公司或企业在产品系列开发中结合怎样的界面管理过程， 与产品系列开发的时间速度、成本、稳定性休戚相关。一方面，公司如果在市场 中处于主导地位，产业竞争状况不是十分激烈，为了快速开发产品上市，迅速占 领市场，同时降低单一产品研发成本，公司可以采取建立简单的界面管理过程： 另一方面，如果市场竞争状况十分激烈，公司企业着眼于长期的市场竞争，往往 花费较长时问和大量资源的投入，建立复杂的界面管理过程。 五、案例 创建产品的多样化可以利用模块化的产品结构已经成为很多公司日益关注 的问题。在强调产品模块化设计的战略价值时，一个重要的因素显示出来：拥有 重要的共享界面和模块组件，并能在许多产品中方便快捷的使用是相当重要的。 这些重要的共享界面和模块组件构成了产品平台，产品一旦具备了稳固的标准化 界面，那么产品的多样性可以轻松完成。因此，模块化产品设计中，模块或组件 之间的界面管理显得极其突出。如果公司或企业在产品多样化开发中结合了一个 8 上海交通大学船a 学位论文模块化产品开发中的界面管理 广泛的界面管理过程，那么它在平衡单一产品推向市场的时间性和产品多样化中 共享界面或模块的的有效利用方面，将表现出很大的决策自由度。而且，如果产 品经理重视界面管理，那么从单一的产品开发转变为极具挑战的产品多样化开发 便轻松完成。 在下面的两个案例都有丰富的数据用以研究产品系列开发。但是，鉴于案例 中涉及公司的敏感的数据资料，有些产品还未上市推广，有些则存在各种各样的 问题，所以公司和产品部分都用了假名。 1 、 案例a 简单的界面管理过程 ( 1 )背景介绍 s 公司是一家中等规模的国内企业，专门生产和销售彩色冲印设备，虽然与 大型的外资跨国公司相比较小，但是在业界起步较早、知名度颇高，并培养了最 早的一批专业技术人员，有“业界黄埔军校”之称。在九十年代中期，s 公司拥 有员工4 0 0 多人，专业技术人员达到2 0 ；九四年销售设备6 0 0 台。当时，冲印 设备行业中，外资企业往往占据高端和中端市场，而内资企业占据低端市场。高、 中端市场与低端市场的销量比在l ：2 左右，即每销售三台设备中一台为外资企 业生产、两台为内资生产。应该说，s 公司当时的市场占有率还不错。但是，随 着时代的发展，社会的进步。人们的生活水平不断提高，消费者的需求飞速增长， 而且客户需求变化多端，于是s 公司陈旧的传统产品开发战略单一产品在市 场上长期存在，而且升级改进很少越来越不能满足客户的需求。与此同时， 外资企业也跃跃欲试，向低端市场大步挺进；其他国内企业也不断推出新品，两 方面对s 公司形成夹击之势。s 公司在九五、九六两年的销售维持着九四年的水 平，销售绝对数量不变，但是市场和竞争企业都在迅速增长，已使其市场占有率 从九四年的6 0 降至4 5 左右。 ( 2 )s ，n 新产品系列 于是，公司进行了反思。决定立即采取模块化产品设计，迅速开发多样化的 产品系列满足客户的需求和变化。公司认为通过模块化设计，既可以降低产品开 发成本( 目标是降低1 5 ) ，又可以快速提供多样化的产品给客户( 目标是在2 0 个月内推出所有系列产品，并保持和超越原有产品的各项性能和功能水平) 。公 司在九六年底，成立了新产品系列的开发小组，由技术研发、生产制造、市场营 销、财务投资、售后服务、采购等多个跨职能部门的人员组成。开发小组将多样 9 上海交通大学岫a 学位论文模块化产品开发中的界面管理 化的产品分为四个具有共同产品界面平台但有独具特点和功能的产品：s v n a a 、a b 、b a 、b b 。 图2 ：s v n 产品系列结构图 1 2 1 ( s v n p r o d u c ts e r i e sa r c h i t e c t u r e ) 如图2 所示，冲洗模块和其他模块是所有产品共享的，组成了产品平台。通 过三套模块进行产品多样化开发，其中每一套有两种选择，理论上可以产生八种 不同的产品。可是，在实践中发现曝光模块不影响产品整体功能，而且曝光模块 a 比曝光模块b 质量更优，研发生产成本一样，所以选择了曝光模块a 作为共 享的组件，作为产品平台的一部分。所以，s v n a a 的研制只需在产品平台的基 础上，将传输模块a 和输入模块a 加以组合。 ( 3 )s 州新产品界面管理过程 一名总工程师通过前期研究，将所有的开发工作模块化后，平均地分配工作 量，以使工作能高效率地进行。虽然模块的确认已经使界面的位置相当明显，但 1 0 上海交通大学岫a 学位论文模块化产品开发中的界面管理 是它们还未进行深入调查和详细研究。当客户需求转化的技术规格生成时，多样 化产品系列中第一个产品的开发工作开始了。在技术规格中，所有的模块和它们 的技术要求都有了描述，但是在这一步没有深入涉及任何界面的描述和讨论，因 为书面的规格是针对第一个产品( s v na a ) ，但是对于三个未来的产品( a b 、 b a 和b b ) 的改造和适应只是在计划之中。在1 9 9 7 年1 月，项目人员分配工作， 开发工作从特定的模块开始。曝光模块1 取自一个过去的产品系列，因此，它的 界面一开始便快速形成。虽然在这个阶段只有一个界面得到确定，但是设计人员 之间较早地经常进行互动交流，减少了模块界面快速介入带来的不确定性。这使 一些模块的工作能够同步进行，如同步冲洗模块、其他模块、传输模块a 、输入 模块a 。( 如图3 所示) t r a n s - m o d u l ea t r a n s - m o d u l eb -l i n p u t - m o d u l eb i n p u t - m o d u l ea e x p o - m o d u l ea p r i n t i n g & 0 t h e rm o d u l e s _ _ _ - _ _ 一 s v nb a & b bf i n i s h 一一i mp r o c e s s 1 9 9 7 11 9 9 7 7 1 9 9 8 1 11 9 9 8 7 图3 ：s v n 新产品系列和开发流程( 界面管理) 【1 2 】 ( s v nn e w p r o d u c ts e r i e sa n dd e v e l o p m e n tp r o c e s s i n t e r f a c em a n a g e m e n t ) 1 9 9 7 年早些时候，s v n a a 的系统和组件进行了测试，其功能和表现令人满 意。这一结果使产品的系统设计得到了认可和批准，同时s v na a 的产品结构 和产品界面确定下来。1 9 9 7 年8 月，系统设计和部件测试结束，首批s v na a 的测试版进行组装，然后送往区域中典型的目标客户进行测试。这些客户迅速作 出反应，肯定了s v na a 的系统和部件设计是完全令人满意的。当第一个产品 上海交通大学m b a 学位论文 模块化产品开发中的界面管理 s v n a a 的测试过程在1 9 9 7 年l o 月最终确定后，s v n 从正式上市。在产 品系列中的其他三个产品在1 9 9 8 年5 月前先后进入市场。不幸的是，由于传输 模块的不稳定表现所造成的问题，s v n b a 和s v n b b 的销量不佳。当使用传输 模块b 时，界面使模块之间结构不稳定，从而导致性能也不稳定。这种不稳定 的原因出自界面之间的不够稳固，这些界面一厦是传输模块和曝光模块之间，另 一面是传输模块和冲洗模块之间。这些平台界面的设计不能承受传输模块b 正 常运行的疲劳度；它们只是满足了s v n a a 的相对较低的性能要求。 在设计平台界面的时候，有一种强烈的愿望便是迅速开发重要的第一个产 品，相应的，产品结构和界面的决定也很快。因此，对于未来产品需求的增加的 测试没有进行。模块和界面必须重新设计以满足s v nb a 和s v nb b 的要求。 由于这不成熟的决定导致的模封：和界面的重新设计构造测试估计使项目多花了 2 4 个月