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企业创新是企业在激烈的全球化竞争环境下实现生存和发展的必要能力。产品开发系统是企业创新的基本环境。本文分析了现代产品开发技术对产品开发系统带来的变革，和我国企业产品开发系统的现状，提出了进一步提高我国企业创新能力的策略
1 产品开发系统是保持企业创新能力的基本环境
企业创新，就是企业面向市场竞争，不断推出新的产品，开拓新的市场，并围绕着产品和市场的变化，持续地发展和改造企业自身结构和目标的活动。市场的全球化和需求的多样化日益深化，使得现代企业面临持续多变和不可完全预测的市场竞争。企业实现生存和发展目标的唯一途径是提高响应市场需求变化的能力，使企业能够在最短的时间内，以最低的成本、最佳的质量和最优的服务向市场提供满足功能、性能、文化和环境等诸多方面要求的产品。因此，企业创新被认为是企业生存和发展的基本能力。
不断开发满足持续多变的市场需求的产品，是企业实现资产增值和自身价值的根本形式。开发新产品的能力是企业创新的核心问题。现代企业必须能够在广泛的地域范围之上，不同结构的企业组织之间，根据市场需求的特点，协调高效地使用产品开发活动的资源，解决产品开发过程中的各种问题。由此可见，企业创新的核心问题是产品创新，具有持续的产品创新能力，是保证企业持续发展的关键。
产品开发系统是企业进行产品开发活动所涉及的各种工具、知识、资源、管理机制和运行环境的有机集合，这些元素构成了产品开发活动的基本条件。产品开发系统是企业不断完成产品创新活动的必要保证。
2 产品开发技术构成了企业创新能力的技术条件
企业的产品开发系统是各种技术和管理要素的有机结合，包含了各种先进的技术、管理理念和组织机制，是促进企业创新能力持续发展的技术动力。产品开发技术可以分为单元技术和集成技术两类，单元技术着眼于解决产品开发过程中的独立问题，集成技术的目的则在于将各种单元技术整合为一个有效的产品开发系统。在产品开发技术领域有一些新的发展方向值得注意。
2.1仿真分析技术和虚拟设计
虚拟设计是通过计算机模型来模拟产品功能、性能及可加工性，并预估各方面可能存在的问题的一系列技术的总称。它提供产品全生命周期建模和仿真的计算机分析工具，是虚拟制造、并行工程和敏捷制造技术能够有效实施的基础条件。数字仿真和分析技术是虚拟设计的关键技术之一，是验证产品设计方案，减少产品开发过程中的错误的必要手段。传统的设计分析和仿真技术集中在解决产品性能分析方面。随着设计和制造过程的不断结合，以及并行工程开展的需要，产品制造可行性分析、装配工艺及过程仿真、加工过程运动仿真、工艺性能分析等技术不断出现和成熟。为了优化使用企业可用于产品开发的资源，还可以对企业的生产环境和生产过程进行仿真分析。
2.2智能设计
技术产品设计的质量和效率是影响企业竞争能力的主要因素。智能设计将人工智能的技术和方法应用于设计领域，目的是解决产品设计的自动化问题，高效地完成产品的设计。传统的智能设计技术以基于规则的方法为主，利用规则表达设计知识，通过基于规则的推理，求解满足要求的设计方案。这类方法存在着难以表达经验知识，规则的提取很难达到完整，缺乏学习能力，系统维护性、扩展性差，对创新设计的支持能力不足等问题。近十年来，基于实例的设计技术等新的智能设计方法发展迅速，在解决设计推理的复杂性问题方面取得了巨大的进步，有效地满足了针对具体的设计领域获取知识、组织知识和利用知识的要求。为了将智能设计技术应用于制造类产品的设计中，需要进一步研究智能技术同诸如特征技术等设计技术的结合，对知识组织结构、调整方法、学习机制及系统框架做出必要的改进。 2.3ＰＤＭ技术
ＰＤＭ是一种管理产品全生命周期所有与产品相关的信息与过程的技术。它将分布在企业内部或企业之间，与产品相关的过程、应用和信息以集成的观点加以定义、组织和管理，实现了分布式群体活动的信息交换与共享，对产品设计过程进行动态调整和监控，在广泛地域上分布的异构设计组织之间实现设计工作的协调开展，解决了设计资源的管理问题，并保证产品数据的一致性，为并行产品开发活动的实施提供了一个信息支持框架。
ＰＤＭ和ＥＲＰ技术分别从产品设计管理和制造资源的合理利用角度出发，逐步扩大到管理产品全生命周期的数据和支持整个企业范围的产品开发过程。这两个技术相互覆盖和融合，并且有发展为广义的异地并行产品开发环境的趋势。这种趋势使得分布异种平台上的系统集成技术成为一个重要的研究方向。
采用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术，使用户利用Ｗｅｂ浏览器来访问ＰＤＭ系统，大大降低了ＰＤＭ产品的安装和使用费用，简化了用户培训过程，提高了异种平台环境的适应能力，提高了ＰＤＭ产品的可访问性。Ｗｅｂ Ｃｅｎｔｅｒｅｄ已经成为ＰＤＭ技术发展的一个全新方向，其核心内容是提供一组基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术和分布对象技术的工具和应用，使用户可以很容易地跨越企业内部或企业之间各种障碍，在异种平台基础和异构工作组织之间构造一个产品信息管理环境。
2.4Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ/Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术被认为是近１０年来计算机技术领域影响最为深远的技术进步，为异地设计实体之间的信息共享和交流提供了新的手段。对于制造业来讲，不断扩展的Ｗｅｂ技术改变了产品开发的运行过程和方式，从根本上提供了实现全新的现代制造体系所必需的信息基础。在这一基础之上，各种产品开发机构可以分布在广泛的地域范围上，使用异种计算平台，以一种具有良好平台无关性、易于使用和维护、内容丰富生动的形式开展产品开发的协同工作。
随着Ｊａｖａ和ＡｃｔｉｖｅＸ技术的不断发展和成熟，Ｗｅｂ已经从静态的信息服务手段转化成动态的信息处理手段。对Ｉｎｔｅｒｎｅｔ/Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术的利用可以分为几个不同的层次。最为简单的是使用电子邮件和群件系统进行信息交换。在此基础之上，利用Ｗｅｂ可以进行静态的信息发布，允许用户将各种格式的产品数据相关文档发布到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ/Ｉｎｔｒａｎｅｔ上，通过浏览器来阅览和批注文档内容。更进一步，用户可以通过网络会议软件实时地交流设计意图和修改意见，并且利用浏览器访问异地运行的应用软件，完成产品开发工作。
2.5分布对象技术
分布对象技术是分布计算技术和面向对象技术的新发展，它提供了在分布的异种平台之间进行协作计算的机制，是除Ｗｅｂ之外实现异地并行设计所需的信息通讯和管理的另一必要手段。目前在分布对象的定义和实现机制方面存在不同的标准，主要的竞争对象为ＯＭＧ的ＣＯＲＢＡ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的ＤＣＯＭ和Ｓｕｎ的ＲＭＩ，其中ＣＯＲＢＡ和ＤＣＯＭ提供了与语言无关的对象模型，而ＲＭＩ是专用于访问Ｊａｖａ对象的标准。分布对象技术和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ/Ｉｎｔｒａｎｅｔ的发展，从根本上改变了网络应用由传统客户燉服务器模式一统天下的局面。在采用了专用的Ｗｅｂ服务器和分布的应用服务器之后，新的多层结构网络应用给用户带来的是易用的用户界面、简单廉价的系统配置和维护负担、不受异构平台环境限制的系统扩展性和动态调整能力。在异地并行设计环境中，上述技术同基于ＳＴＥＰ的产品数据交换技术、使用ＶＲＭＬ的网络虚拟环境、基于ａｇｅｎｔ的智能专家协作与知识利用技术和面向对象的工程数据库技术等结合在一起，构成了各种产品设计工具的使用环境。为了充分发挥上述技术的优势，还需要在面向产品开发需求的对象定义、系统服务框架、系统安全性等领域做深入的研究。 2.6快速原型技术
快速原型技术被定义为实现从产品概念到功能原型的快速开发的一系列设计和制造技术的总称。其主要特点是：不受产品形体复杂程度的限制，设备通用程度高，自动化程度高，设计与制造的紧密结合。在企业开发研制新产品的过程中，由于产品样机的设计和制造周期长，费用高，阻碍了对产品设计进行反复迭代和修改。快速原型技术使产品设计、评价和试制形成一个完整的和高效的闭环系统，大大缩短了产品的开发周期，降低了开发成本，并且有效地保证了新产品的质量，减小了企业将产品投入批量生产的风险和成本。统计数据说明，采用快速原型技术，可以将产品开发周期缩短２～１０倍，节约开发费用５～２０倍。
在今后一段时间内，快速原型技术的主要发展趋势是：进一步改进和创新快速成型工艺和材料，提高设备精度、可靠性，降低成本，探索直接生产最终产品的成型工艺，寻找直接或间接开发产品模具的手段，提高设备的加工能力，尤其是制作大型产品的能力，同逆向工程技术相结合，实现快速逆向工程应用，进一步拓展应用领域。随着产品更新换代周期在市场竞争压力下的日趋缩短，以及在现代制造工艺中模具技术的广泛应用，可以预见，快速原型技术在提高制造企业生存和发展能力方面将起到巨大的作用。
3 建设符合企业具体情况的产品开发系统，提高我国企业的创新能力
由于产品开发系统在企业持续发展中的重要地位，在电子、通讯、汽车、航空航天和造船等领域，许多在国际市场上占据领先地位的企业均已经开始构造适应自身特点的产品开发系统，以保持和提高企业的市场竞争能力，在日趋激烈的全球化竞争环境中保持生存与发展。
面临新世纪的国际竞争环境，我们必须对我国的企业创新能力有一个全面而清醒的认识。改革开放２０年来，我国经济实力的增强是举世瞩目的，但在科技竞争力方面的发展则不如人意。１９９６年我国ＧＤＰ世界排名第７位，而科技国际竞争力排名２８位。在经济实力不断上升的同时，科技国际竞争力是我国国际竞争力８大类指标中唯一连续下降的指标。我国从事研究与开发的总人数和企业研发人数均排列世界第４位，而科研与企业研发国际竞争力分别为第３２位和第２１位。从企业产品开发的实际情况来看，大多数企业在产品创新能力方面比较薄弱。
按照企业产品开发系统的现有情况和企业创新的能力，我国企业大致可以分为以下３个层次：
3.1具有参与全球化市场竞争能力的一流企业
这些企业已经建立了比较完善的市场响应机制和管理机制，认识到企业创新和产品开发技术应用的必要性，有较强的经济和技术实力，并且具有参与国际市场竞争的能力。针对企业发展目标和市场的实际需要，这些企业已经建立了基本的产品开发系统和应用体系，具有可持续发展的条件。但面临国际市场竞争日趋激烈的环境，这些企业仍然需要围绕企业主导产品，不断地吸收先进的产品开发技术和高级专业人才，建立和发展完善的产品开发系统，保持与国际一流企业相抗衡的产品开发能力。 3.2正在向市场经济过渡，急需提高其产品创新能力的国有大中型企业
相当一部分国有大中型企业具有一定的经济和技术实力，在引进先进的产品开发技术方面投入了大量的人力、物力和财力。但是由于经营管理方式落后，以“技术驱动”方式进行技术引进，没有按照技术与经济相结合的方式建立相应的产品开发系统，形成不了成套的产品开发能力，造成了巨大的浪费。要提高这一类企业的产品创新能力，需要对企业进行整体改造，以技术的应用推动企业体制改革。在引进先进的产品开发技术的同时，进行包括管理体制和经营机制的改造，建立适应市场经济的现代企业制度，和符合现代市场经济要求的产品开发系统。
3.3专业分工明确的单元型中小企业
数量众多的中小型企业，尤其是面临市场竞争考验的民营和私营企业，已经充分认识到先进产品开发技术带来的巨大经济利益，并且在采用单元技术方面取得了卓有成效的发展。这一类企业的生产通常都采取分工协作的形式，专业化分工程度高，并且在运营管理方面十分灵活，为建立动态的产品开发联盟，实施敏捷制造等先进制造技术和管理组织理念提供了十分有利的基础。采用先进的产品开发技术，适应这种分工协作方式的产品开发活动的需求，组建敏捷化、智能化、集成化、数字化、网络化的产品开发系统和环境，可以提高这类企业满足市场需求和承受市场风险的能力。
4 结论
建设具有强大国际竞争力的制造业，对我国的经济实力在即将来临的新世纪中的发展具有决定性的意义。先进产品开发技术的飞速发展，为构造一个敏捷的、集成的、智能的和适应企业实际情况的产品开发系统提供了有利的条件。在此基础之上，企业可以进一步提高创新能力，增强快速产品开发能力，充分利用现有资源，推动企业优化自身的经营管理体制，提高企业的产品创新能力。尤其为当前的国有企业改制和提高效益创造了一个有利的契机。加强基础技术研究，强调应用的实际效果，结合企业的具体现状，提高人员素质，改革运营组织体制是实现企业创新，保持企业持续发展的必要保证。
制造业自动化 刘旻,李原,杨海成 |
