日前,Autodesk公司在上海古象大酒店成功舉行了《數(shù)字創(chuàng)新在中國高峰對話》活動。在此次活動中,Autodesk公司全球CEO Carl Bass先生做了的主題為創(chuàng)新,以及如何通過數(shù)字化技術(shù)的幫助來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的演講。在演講中,Carl Bass先生指出;“創(chuàng)新,實(shí)際上包括產(chǎn)品創(chuàng)新、流程創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。從另一個角度來劃分,創(chuàng)新可以包括漸變式的、增量式的創(chuàng)新,以及顛覆性、突破性的創(chuàng)新,這種創(chuàng)新可以從根本上改變某個產(chǎn)業(yè)甚至整個經(jīng)濟(jì)的進(jìn)程。下面,我們將分析全球制造業(yè)正在發(fā)生的變遷,來解析這些變遷背后所包含的各種不同類型的創(chuàng)新。”
Autodesk作為名列《財富》全球1000強(qiáng)的公司,市值達(dá)到了80億美元,并且所有《財富》100強(qiáng)的公司都是Autodesk的用戶,而其余大部分《財富》1000強(qiáng)的公司都應(yīng)用Autodesk的產(chǎn)品。該公司在全球的注冊用戶數(shù)是700萬,擁有2500多第三方開發(fā)人員,每年培訓(xùn)200萬人次應(yīng)用Autodesk的軟件,這也意味著制造企業(yè)在招聘工程設(shè)計(jì)人員時,能夠使用Autodesk公司軟件產(chǎn)品的工程師是最多的。
而近年來,Autodesk開始更多地專注于三個方面的發(fā)展:第一,全球市場領(lǐng)導(dǎo)地位。包括在技術(shù)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位和在裝機(jī)量方面的領(lǐng)導(dǎo)地位。第二,創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)。這是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的核心,涉及到企業(yè)如何產(chǎn)生新的創(chuàng)意,如何提高競爭力,如何避免使自己的產(chǎn)品淪為大眾化、低價值的產(chǎn)品。Autodesk致力于幫助客戶實(shí)現(xiàn)他們的創(chuàng)意,將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí),推動企業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展,為此,Autodesk也不斷完善自身的軟件產(chǎn)品。第三,功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)。這是一種全新的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法發(fā)展而來,但相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具,具有很多新的特性。
首先,在市場領(lǐng)導(dǎo)地位這一方面,Autodesk公司的Inventor軟件是全球銷量最佳的三維設(shè)計(jì)軟件,在過去5年中銷量第一。同時,Autodesk也是機(jī)械CAD和PLM領(lǐng)域增長最快的公司,在全球制造業(yè)擁有250萬授權(quán)用戶。在過去的幾年中,Autodesk保持了25%以上的年增長率。需要強(qiáng)調(diào)指出的一點(diǎn)是,Autodesk所覆蓋的行業(yè)范圍非常廣,幾乎覆蓋了所有的行業(yè),尤其是消費(fèi)電子、交通運(yùn)輸、工廠設(shè)備等行業(yè)。在整個制造行業(yè),Autodesk的產(chǎn)品都得到了廣泛運(yùn)用,從很小的制造企業(yè)到大型的制造企業(yè)都在使用Autodesk的產(chǎn)品。
在過去幾年中,中國CAD/CAM軟件市場的格局發(fā)生了非常大的變化。以往,人們一般將CAD/CAM市場劃分為所謂的高端、中端和低端的二維產(chǎn)品。高端產(chǎn)品價格昂貴,但功能更多,二維CAD則是用于廣泛普及。但是,隨著制造業(yè)的發(fā)展變遷,CAD/CAM領(lǐng)域也產(chǎn)生了顛覆性的創(chuàng)新,市場格局發(fā)生了根本的變化。以往的中端產(chǎn)品已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的主流軟件產(chǎn)品,其價格只有的高端產(chǎn)品的一個零頭,卻比原來的高端產(chǎn)品功能更強(qiáng),易用性更好。而以往的高端產(chǎn)品則成為非常專業(yè)化、客戶化的應(yīng)用軟件,在整個市場的頂端占有很小的份額。
圖1. CAD/CAM軟件市場格局的變遷
有趣的是,電腦硬件領(lǐng)域的變遷與CAD/CAM軟件領(lǐng)域完全類似。早期,專業(yè)計(jì)算市場被主機(jī)系統(tǒng)所壟斷。工作站的出現(xiàn)改變了市場的格局,其價格遠(yuǎn)比主機(jī)系統(tǒng)便宜,應(yīng)用范圍更廣。而PC的出現(xiàn)則再一次顛覆了電腦市場的格局,其價格比工作站更便宜,應(yīng)用面比工作站更廣。例如,現(xiàn)在一臺2000美元的PC機(jī),功能比十多年前的五臺工作站還要強(qiáng),而那時一臺工作站的價格是價值2萬到5萬美元。因此,高性能工作站現(xiàn)在只是在一些非常專業(yè)的領(lǐng)域應(yīng)用。
同樣,在CAD/CAM軟件市場上,原來的高端軟件價格需要5萬美元,而現(xiàn)在的主流軟件的價格只是原來高端軟件的1/10,功能卻更強(qiáng),而這種顛覆性創(chuàng)新所帶來的結(jié)果就是,主流CAD/CAM軟件成為整個市場的主體,大部分用戶應(yīng)用這類軟件。而高端CAD軟件的提供商為了保持自己的利潤,則將軟件變得更加專業(yè)化,在很窄的領(lǐng)域中應(yīng)用。
從軟件的裝機(jī)量來看,Autodesk在全球的用戶數(shù)量遙遙領(lǐng)先,比競爭對手加起來還要多,而且Autodesk的增長率也高于競爭對手,因此,Autodesk的軟件裝機(jī)量在今后很長的一段日子里仍將保持領(lǐng)導(dǎo)地位。
其次,針對如何將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)這一問題,Carl Bass先生指出;“企業(yè)要參與競爭,就應(yīng)該建立自己的差異化,擁有獨(dú)到之處。經(jīng)濟(jì)學(xué)原理告訴我們,無論在哪個市場,其發(fā)展趨勢都是會最終變成大眾消費(fèi)市場。一方面,創(chuàng)新會導(dǎo)致產(chǎn)品價格不斷下降;另一方面,創(chuàng)新將會幫助企業(yè)產(chǎn)生差異化?!币虼?,企業(yè)要想穩(wěn)步發(fā)展,獲得合理利潤,就要避免產(chǎn)品成為低價格的大眾消費(fèi)品,而要通過創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化和獨(dú)特性。而Autodesk的軟件可以幫助用戶將創(chuàng)意變成產(chǎn)品。
為了使價格更低,企業(yè)可以不斷降低產(chǎn)品成本,但如果市場根本不接受這個產(chǎn)品,那么,降低產(chǎn)品成本就沒有任何價值。因此,企業(yè)成功的先決條件是要開發(fā)出市場需要的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品需要包含好的創(chuàng)意和正確的價格定位,并以此形成品牌、功能、質(zhì)量方面的差異化,使得客戶獲得更多的價值。同時,也使企業(yè)獲得更多的盈利。
眾所周知,HermanMiller是全球知名的辦公家具制造商。但近年來由于生產(chǎn)辦公家具的企業(yè)很多,該公司不得不面臨巨大的降價壓力。因此,HermanMiller決定開發(fā)人性化、有品味、美觀大方、舒適,同時又具有良好功能的辦公座椅。為此,該公司選擇了Autodesk的StudioTools等軟件來實(shí)現(xiàn)這一決定性的創(chuàng)新。
首先,設(shè)計(jì)師會進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。通過繪制草圖,選擇可能的方案,來創(chuàng)造一把與眾不同的椅子。接下來進(jìn)入到工程設(shè)計(jì)階段。實(shí)際上,概念設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合在一起,而不應(yīng)該截然分開,并且概念設(shè)計(jì)也要考慮實(shí)際使用的需求。工程設(shè)計(jì)的目的是確保椅子可以正常工作,例如,可以方便地轉(zhuǎn)動,容易制造,而且很靈活。也就是說,在設(shè)計(jì)階段所希望產(chǎn)品達(dá)到的一些特性,要通過設(shè)計(jì)階段得以實(shí)現(xiàn)。同時,需要進(jìn)行工裝夾具設(shè)計(jì),進(jìn)行有限元分析,以確保椅子足夠結(jié)實(shí)。因此,企業(yè)需要一個完整的工程設(shè)計(jì)環(huán)境來確保椅子設(shè)計(jì)成功。在生產(chǎn)和裝配過程中,與其它公司一樣,HermanMiller通過全球的供貨商來提供零部件。產(chǎn)品組裝完成后,通過分銷商、合作伙伴來進(jìn)行零部件的分銷,并通過市場推廣,樹立自己的品牌差異化。
在整個將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的過程中都可以,并且也都需要創(chuàng)新,不僅是概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)階段,也包括在生產(chǎn)制造、分銷和市場推廣過程中的創(chuàng)新。正是通過這種創(chuàng)新,使得這把與眾不同的椅子能夠在市場上比大部分競爭對手的產(chǎn)品價格高出十倍。如此一來,不僅通過產(chǎn)品的差異化,避免了價格競爭,而且,通過在整個創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)過程中的創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的巨大銷量,從而獲得了高額的回報。
而在功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)方面,作為一種全新的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,它體現(xiàn)了整個CAD/CAM軟件行業(yè)正在發(fā)生的巨大變化。中端三維CAD最初進(jìn)入市場時,只是拷貝高端CAD軟件的功能。而通過不斷發(fā)展和創(chuàng)新,今天的主流三維CAD的功能已經(jīng)超越了以往高端CAD的功能,徹底改變了人們進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的方法。
圖2. 設(shè)計(jì)方法的進(jìn)化過程
其實(shí),就設(shè)計(jì)方法而言,在其發(fā)展的幾十年中也經(jīng)歷了一個翻天覆地的變化過程。早期的設(shè)計(jì)方式是工程師通過筆和紙進(jìn)行繪圖,然后通過圖紙進(jìn)行交流,這個階段,工程師大部分精力花費(fèi)在繪圖上面。然后,在二十世紀(jì)80年代,隨著AutoCAD的推出,二維CAD軟件真正進(jìn)入實(shí)用階段。這個階段工程師大部分時間花費(fèi)在完成CAD圖檔上面。設(shè)計(jì)工程師把他們的創(chuàng)意用CAD軟件繪制出來,并生成藍(lán)圖。而制造工程師基于這個藍(lán)圖,通過與設(shè)計(jì)工程師的不斷溝通來制造出原型產(chǎn)品。
1988年,參數(shù)化設(shè)計(jì)方法推出,人們開始運(yùn)用這一技術(shù)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。在之后的15年里,參數(shù)化設(shè)計(jì)一直是主流的三維設(shè)計(jì)方式。在一家公司推出參數(shù)化設(shè)計(jì)方法之后,很多公司都紛紛仿造,因而市場上出現(xiàn)了很多類似的參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件。在這個階段,工程師花時間最多的是進(jìn)行三維造型。參數(shù)化設(shè)計(jì)的一大好處是,二維工程圖可以自動生成。
Autodesk推出功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)的目的,就是要將工程師真正解放出來,關(guān)注產(chǎn)品的功能,將大部分時間花在設(shè)計(jì)本身,而不是造型或者繪圖,CAD系統(tǒng)會自動生成相應(yīng)的三維模型和二維工程圖。因此,從傳統(tǒng)的手工繪圖,到二維CAD,再到三維參數(shù)化設(shè)計(jì),到功能導(dǎo)向設(shè)計(jì),體現(xiàn)了設(shè)計(jì)方法的不斷創(chuàng)新和進(jìn)化。
然而,無論設(shè)計(jì)何種產(chǎn)品,總需要滿足特定的功能參數(shù),例如性能、尺寸、重量、成本、耐用性等。采用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法,雖然能夠生成三維模型,但需要制造樣機(jī),然后進(jìn)行試驗(yàn),如果不能滿足需求,又需要修改三維模型,又制造樣機(jī),再進(jìn)行試驗(yàn),因此,這種方式效率很低。而通過功能導(dǎo)向設(shè)計(jì),不僅用CAD軟件來造型,而且可以通過數(shù)字化的工程知識庫來指導(dǎo)設(shè)計(jì)過程,并且在設(shè)計(jì)的早期階段就可以通過虛擬仿真、可視化等方式,結(jié)合工程師的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品,大大縮短設(shè)計(jì)周期,減少反復(fù)次數(shù),迅速投放市場。
在功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)中,三維模型不再是一個核心,工程師關(guān)注的核心是功能,將這些功能通過表達(dá)式表達(dá)出來,用于測試、仿真和驗(yàn)證產(chǎn)品的功能。三維造型演化成為創(chuàng)建虛擬樣機(jī),用于進(jìn)行仿真和實(shí)現(xiàn)三維可視化。舉個簡單的例子,設(shè)計(jì)傳動軸,如果使用參數(shù)化設(shè)計(jì),則需要關(guān)注許多的細(xì)節(jié)尺寸;而采用功能導(dǎo)向設(shè)計(jì),則關(guān)注的是產(chǎn)品的功能參數(shù),例如長度、載荷、轉(zhuǎn)速,所需要的軸承等等,以便制造出符合需求的機(jī)器,而不是關(guān)注幾何模型的細(xì)節(jié)。
圖3. 參數(shù)化設(shè)計(jì)與功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)方法的比較
之所以說功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)徹底改變了CAD/CAM市場,就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)問題會與幾何模型直接關(guān)聯(lián),使幾何造型變得更加自動化,內(nèi)置在設(shè)計(jì)過程之中,而虛擬仿真則與整個設(shè)計(jì)過程結(jié)合起來,真正用于解決設(shè)計(jì)問題,遵循正確的設(shè)計(jì)過程,對產(chǎn)品的功能盡在掌握。
一直以來, Autodesk都致力于推動CAD技術(shù)的普及,保持其在技術(shù)和裝機(jī)量的領(lǐng)導(dǎo)地位,幫助企業(yè)將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并且通過數(shù)字創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用,使企業(yè)在真正制造產(chǎn)品之前,就能夠確保他們將要生產(chǎn)的是符合需求的產(chǎn)品。而也正是因?yàn)檫@一原因,使得Autodesk能夠成為世界上最大和發(fā)展最快的CAD/CAM軟件供應(yīng)商。
Autodesk的創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)技術(shù)能夠幫助設(shè)計(jì)人員盡早地體驗(yàn)產(chǎn)品的功能和性能,因?yàn)榱私獾迷皆?,就越有可能設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。而Autodesk的功能導(dǎo)向設(shè)計(jì),則從根本上改變了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法。二維CAD和三維參數(shù)化造型技術(shù)并不會消失,它們是功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)則將成為工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品的新標(biāo)準(zhǔn)。
索尼公司新任CEO Howard Stringer有一句名言,“真正的成功不屬于制造低端大眾消費(fèi)品的企業(yè),而屬于哪些引領(lǐng)創(chuàng)新的企業(yè)”。創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的靈魂,而創(chuàng)新包括持續(xù)性的、增量式的創(chuàng)新,以及顛覆性、突破性的創(chuàng)新。Intel公司的CPU芯片屬于前者,從386、486到奔騰處理器。這種漸變式、增量式的創(chuàng)新往往產(chǎn)生于那些已經(jīng)長期存在的大公司;而顛覆性、突破性的創(chuàng)新則產(chǎn)生于新興公司。企業(yè)不光要關(guān)注持續(xù)性、增量式的創(chuàng)新,也要關(guān)注顛覆性、突破性的創(chuàng)新,從而真正改變市場格局。
創(chuàng)新對不同的企業(yè)有著不同的意義,制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)綜合考慮產(chǎn)品創(chuàng)新、流程創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和制造方法的創(chuàng)新。然而,對于每個企業(yè)都相同的一點(diǎn),就是要永遠(yuǎn)關(guān)注創(chuàng)新,通過創(chuàng)新來保持和提升自己的競爭力!
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