隨著中國經濟發展的戰略轉型及中國制造2025、工業4.0概念的提出，制造業迎來了新的發展浪潮。在這個背景下，越來越多的傳統企業感受到了重重壓力，開啟了轉型與變革之路。對于制造企業而言，如何部署企業智能制造解決方案?如何建立企業自身特色的智能制造建設體系?如何規劃企業數字化轉型升級平臺?您將從“SAP智造社區”精心撰寫的“制造業智能變革之道”系列主題文章中，找到一些靈感。該系列文章將圍繞智能制造的關鍵技術，智能制造的核心解決方案以及各行業企業如何推進智能制造三大版塊展開，希望能給您和您的企業一絲啟發。
當前，隨著制造業智能制造戰略的穩步推進，有越來越多的智能化技術被應用到工業的智能化轉型過程中。當企業的產品變得更加智能、人與物之間開始實現互聯、個性化定制消費觀念實現了消費者與生產廠家的信息對接，新的產品創新模式也在不知不覺中逐漸形成，進而催使制造企業不得不去重新思考如何推進新時代的產品創新?如何適應在產品生命周期越來越短的競爭環境中滿足客戶越來越個性化的產品需求?
傳統產品設計過程面臨的挑戰
通過對當前制造企業的產品設計過程進行調研發現，在很多企業的生產研發過程中平均有33%的時間浪費在無價值增值的工作上;工程師和產品研發者有20%的時間以過時資訊為基礎展開工作;70%的工程師和產品研發者需要等待兩天或者更多時間才能得到內部或外部相關人員的更新設計和信息;37%的項目失敗源于無法正確的管理客戶需求。調查結果已清楚表明，傳統的產品創新模式已經很難適應智能化時代的產品設計需求。
面對這種現狀，企業必須重新定位和思考產品創新模式。到底企業應該使用什么樣的工具進行協同?如何利用正確的產品數據進行產品設計?如何在自上而下的業務流程中掌握更多信息?如何將客戶的需求與產品相連?如何判斷變更對產品各對象造成的影響?有一系列問題都需要去解決。
要實現產品設計模式的轉型創新，就必須在智能制造系統架構下建立設計信息、生產信息、用戶使用及反饋信息的高度智能化集成，從智能化需求產生到基礎設計數據獲得的過程，從智能化的用戶參與式設計到能夠直接轉變為生產信息并被執行。
智能化時代的產品設計新思路
智能化時代的產品設計新思路主要體現在三個方面，即新的產品、新的商業模式和新的流程。
1)新的產品。如今智能化產品既能作為工具支撐起智能化的產品設計，同時也對新時代的產品設計理念提出了新要求。一方面工程師可以利用智能化產品實現研發模式的創新與變革。同時從功能上講，智能化產品復雜的結構也讓產品的設計創新過程更為復雜。
2)新的商業模式。隨著用戶個性化需求的凸顯，為更好的推進市場發展，讓消費者參與到產品的創新設計中來有利于企業對市場需求的把控。通過多元化化協同、需求驅動的智能產品研發、以及貫穿整個價值鏈進行實施的產品智能分析，能幫助企業加速智能產品創新。
3)新的流程。通過建立多元化系統設計以及需求驅動的智能研發兩大基礎，企業的研發流程也會進行相應的調整來適應這一需求。企業可以通過邀請內部或外部參與者，為不同角色分配權限，安全可靠的集中存儲數據，通過內置的三維查看器實現遠程協同交互，集成的收件箱能及時的查看工作項目并直接打開內容和共享文件。
德國雄克公司(Schunk)是全球最大的靜壓膨脹式夾具系統生產廠和全球最大的卡爪生產廠，其自動抓取機構的開發和生產則始終位于歐洲乃至世界同業之最前列。雄克公司的產品主要應用于機械和自動化領域，現有上千種不同規格的產品系列。為推動需求驅動的數字化創新在實時工程場景中的實現，雄克公司使用了SAP智能產品設計方案，實現了基于數字化雙胞胎理念的虛實融合，讓工程師可以根據實時數據提供夾具的360度全息視圖深入地了解設備的細節。
利用SAP智能產品設計方案，產品經理可以直接訪問夾具相關信息，比如產品結構或三維模型，也可以跟蹤現場資產的性能。同時可以根據現場的數據可以看到夾具設計的馬力與客戶實際消耗的馬力數據。這意味著企業可以利用這些信息促發工程變更。除此之外，產品經理還可以輕松啟動一個新產品的設計研發來滿足市場需求。通過產品設計協同為各部門之間的實時研發協作提供強大的虛擬平臺。對于像雄克這樣的制造商來說，SAP智能產品設計具有很大的應用潛力。
通過綜合分析當前制造企業的產品設計需求并結合雄克公司的SAP智能產品設計應用案例，可以梳理出SAP智能產品設計方案能幫助傳統產品設計向智能化產品設計的主要價值點，包括：
1)通過云端應用可以簡單地以邀請函的方式將供應商或者合作伙伴加入協同，并支持各種類型的移動設備的線下同步。
2)與后臺DMS系統集成后，能方便的上傳和下載產品相關的工程結構，發布已有的可重復利用的產品模型。
3)在自上而下的業務流程中掌控更多的產品訊息，讓工作狀態一目了然，同時可以工具三維視圖對設計做出判斷。
4)結構化的定義和管理需求，將客戶需求與產品相連。可以直接將需求關聯到文件、產品主數據以及物料清單上。
5)判斷變更對產品造成的影響，并分析受影響的對象，以直接采取相應措施。
SAP認為，智能化時代產品設計新思路就是三大要素，即多元化的實時協同，保證擴展企業之間的產品數據一致;需求驅動的產品研發，保證客戶需求與產品數據的關聯，進而使得全生命周期的數據處于可追溯狀態;實時的產品智能分析，使產品研發者和用戶對產品有全面的把控，并能快速采取有效措施。
SAP智能產品設計解決方案
SAP S/4HANA云平臺智能產品設計方案，通過多元化協同、需求驅動的智能產品研發、以及貫穿整個價值鏈進行實時產品智能分析，幫助制造企業加速智能產品創新。通過建立可靠的協作方式，實現與外部客戶的無縫對接，實時的洞察情況并反饋設計。在客戶需求與產品數據之間建立可追溯性和透明度。
SAP基于云的智能產品研發方案主要能實現以下六個方面的功能：
1)實現跨企業的即時協同交流。用戶希望在產品早期階段與設計團隊和合作伙伴交流并交換一些意見觀點和工作文檔等。SAP智能產品研發解決方案可以建立協同工作空間，并邀請內部或者外部的參與者。在協同時，根據參與者不同的角色提供相應的權限。提供安全可靠的存儲空間，并通過不同的設備來分享內容。內置三維查看器，方便在協同過程中對產品全面了解。
圖1 實現跨企業的即時協同交流
2)以工作流為基礎，提升協同透明度。以工作流為基礎，讓參與者之間的交流更通暢。集成的收件箱能及時查看工作項目，并直接打開協同內容和共享文件。還可以實現與支持CMIS的文件系統集成。
3)與實際的產品數據協同。用戶希望與設計團隊和合作伙伴交流時將內部文檔直接在協同工作空間同步。SAP智能產品研發解決方案可以從SAP文檔管理系統中將相關文檔直接上傳到一個協同工作區，并將協同工作區的文檔無縫集更新到SAP DMS，與SAP S/4HANA 1709 On Premise一起使用。
圖2 需求驅動
4)根據明確的需求來驅動產品研發。用戶需要確保開發的產品能滿足所有需求，并快速判斷需求帶來的影響。SAP智能產品研發解決方案可以對需求進行集中管理以促進更好地交互，并將需求與各種不同的對象相關聯來提供更全面的可追溯性。需求影響分析功能可以針對某個需求的變更提供更準確的考量，并采用標準化的需求交互格式文件在不同的公司之間展開需求交流和討論。
5)通過模塊化的系統工程來管理復雜的產品結構。復雜的產品需求綜合多個多元化團隊的能力協力研發完成。SAP智能產品研發解決方案可以抓取并管理系統架構、系統分析和系統設計。盡早發現問題和遺漏，從而降低出錯率。還能從多角度分析系統，利用可視化分析幫助企業更好的理解系統，促進與各種參與者的溝通和交流。
6)研發狀態透明化，方便采取有效措施。用戶希望能方便地從各方面訪問相關信息來快速采取必要的措施，或者更好地了解并利用客戶使用反饋。SAP智能產品研發解決方案可以保證研發進度的透明化，目前已經可以提供需求、協同、三維產品展示圖等功能，還開放了用不自定義的功能。并提供對相關對象的洞察，從各個系統抓取數據并采取措施。
結語
隨著制造業智能制造轉型戰略的持續深化，智能產品研發作為提升企業產品創新能力以及核心市場競爭力的關鍵手段已經變得必不可少。對制造業而言，隨著用戶個性化需求的凸顯以及產品更新的節奏越來越快，企業的產品創新能力和推陳出新的速度也必須逐步加快，實現智能的產品設計將能幫助制造企業有效的應對這一挑戰。
