不久前，我对当今环境下的产品设计及制造的复杂性有了一点感悟。我订购了一套需要自己组装的飞机模型。一开始，我想象将会收到一套整齐的零件包和清晰的组装指南。但是当一辆卡车出现在门口并卸下了数千件零乱的零件时（至少比我想象的多两倍）我开始觉得无法胜任了。而事实上这真是一个巨大的工程项目，更糟糕的是，用户指南读起来像是在破解寻宝图中的线索。

当我打电话抱怨时，该公司提议我登录网上社区，那里有全国各地的人们，和我一样正在组装这架飞机，并分享着他们在组装过程中遇到的问题和解决方法。这是一个充满活力的社区，每天有数以百计的帖子，都是关于如何建造飞机，如何来定制飞机，或者是你到底应该购买认证的飞机引擎还是汽车的发动机来替代等诸如此类的问题。

试想一下你正在设计一款产品，当然并不是难以描述的飞机模型，而是一款相对简单而平常的手机。在这部手机从创意设计、到组装制造再到成品出厂的过程中，会涉及到方方面面的复杂工作，这些工作如何管理呢?现在就以一部手机为例看看产品研发制造过程中的复杂性如何管理吧。

首先，你需要计算机辅助设计（CAD）工具的帮助，包括机械CAD（MCAD）和电气CAD（ECAD），而ECAD已被纳入电子设计自动化（EDA）软件类别之中。还有用于创建图纸的二维CAD工具以及创建设计作品模型的三维工具。如今的手机机都包含有机械、电子部件，当然还有用于管理信息存储和检索的软件。因此，你必须弄清楚例如：你需要多少导线以及设计什么样的线路，需要哪种内存芯片，哪家供应商会以什么价格供货，是自己生产电路板还是直接购买等等，一部手机由数百个零部件组成，而每个零部件都需要一一确定。在生产手机之前，你需要了解各个零部件的价格和来源。

因为你必须跟踪观察数百个包含着你考虑过的设计变更环节，这让你更加了解产品数据管理。当我观察一部手机的时候，我会看到大约200个单独的微软认证应用程序开发专家的数据文件。12个基本按钮（1至0，加#和*）都有其自己的文件，涵盖所有应该包含的部分，并且各部分之间可以联通。你可以为重拨功能，扬声器，振铃，耳机插孔等构建文件。性能更强劲的芯片，可以让你拥有更多的功能选项，你可以设计出可以彻底影响其它部分的不同连接。如果你还没有被数据淹没的话——马上你就会意识到这点了。你需要一个数据库来收集所有的信息和工具，在任何时候帮助定位、寻找所需的数据。

在早期设计阶段，你能以最低的成本享受巨大的灵活性，所以变更越早成本越低，而且对整体进程的破坏也最小。不考虑任何其他选择而直接实施第一个方案的做法是愚蠢的。相反，你必须不断做实验、重新设计和变更零部件，并与消费者和供应商一起做测试，从而达成最佳的设计方案。 一个你认为并未用到且没有申请知识产权的想法，很可能对其他项目有所价值。但是当你试图把虚拟设计转化成实物产品时，这种转化可能会带来一个难题，当你不得不改变生产线设计时，这便是一场灾难。这也是为什么你要把想法的准确性摆在首要位置的一个重要原因。

当这款手机的设计工作完成后，你将开始规划其制造流程。首先按照逻辑将所有的零部件分为组装零部件和子部件，并对其加工和制造展开规划。你需要计算机来辅助制造（CAM），以及数据库来对车间发生的情况进行实时跟踪和控制。在某些情况下有些人更喜欢设计好全部的流程，然后在电脑上监控数字化机器人的操作。期间，机器人反复的拿起、放下电话机进行零件组装。

当涉及经常变化的特制订单，或是例如飞机模型这种非常复杂、高端的产品时，设计和生产流程就会变得更加复杂。如果把制造一架飞机所必需的文档全部打印出来，其重量将超过飞机本身。尽管如此，每个飞机模型还是需要有一套自己的、独特的文档，就好像汽车的用户手册一样。想象一下，如果你的用户手册只包含该汽车的实际配备，而不是覆盖全套车系所有可用配件的超级用户手册，情况便会好得多。比如你现在要开发一个服务项目，来教顾客如何维护每架飞机及其数据库，此数据库可以跟踪该飞机自生产之后的所有行为记录。这是一种永久性的纪录，将记下每件事包括从换油服务到主要的维修——例如，通用电气牌发动机是否在使用途中已被替换为劳斯莱斯牌引擎。

所有的产品设计和生产数据最终都会进入企业资源管理（ERP）系统，这种操作软件用于管理企业所有的内部和外部资源——从财务到员工、供应商以及客户。 ERP系统将企业视为一个综合型的组织，与PLM系统一起对企业的运营进行监督，以保持信息在整个组织内部自由的流动。

数据库控制并管理着大部分的设计制造和服务计划，但最核心的战略决策还是由众多管理人员一起协同制定的，由他们负责决定该把哪些信息存入数据库。但最核心的战略决策部门之间总存在着一丝紧张的气氛——例如，设计人员渴望开发出最复杂、尖端型的产品，而项目管理相关人员则紧紧控制着成本。管理人员负责收集、评估所有可用资料，从如成本、可靠性、按时交付等各个维度分析、优化产品。

众多分析指出，供应商所暴露出的战略性风险是代表性的不利因素。例如，当全球最大的玩具商美泰公司的经理决定将玩具制造外包给中国时，他们不知不觉地将公司暴露在了巨大的战略风险之下，比如玩具产品将受到铅油漆的污染。

最后，管理人员还要负责监督整个制造流程的上下游供应链。还是拿普通的手机为例，在整个设计和生产过程中，有30至40家的供应商参与是很正常的。问题是其中某些供应商之间还不能达成应有的良好协作。

纵观整个产品设计和制造流程的复杂性，即使是今天最尖端的技术仍无法单独解决。这需要人们的经验和决断力，将所有的运行部件整合到一起，形成一个集成的产品开发系统——独特的并针对各公司目标和文化的系统。正是产品生命周期管理（PLM）系统，让每个人都能够参与产品的设计和开发工作，并全面的了解整个流程。

我所在的PTC公司，是一家你可能并不太熟悉的大公司。我们很早便跻身全球财富500强企业之列，并获得了标准普尔500指数认证，通过为全球五万家大型及中小型客户提供优质的产品生命周期管理（PLM）解决方案和服务，我们2010年的收入额已达到了十亿美元。实际上，我们在产品开发和制造过程中给客户提供支持。

现在产品开发已经逐渐成为一类新的职业，一个具备专业的知识、行业术语和缩略词的产业——从CAD、CAM、EDA 到ERP和PLM。由于企业领导人或管理者无法掌控产品开发组织流程或生产车间里的每一个环节，因此他（她）们必须了解产品开发的原则和关键的复杂点，以确保成功。

尽管我们专注于设计制造，产品开发系统也不得不考虑来自定价政策，供应商和企业文化本身之间的关系等方方面面的因素。由于只有当公司里的每个人都专注于如何开发出好的产品时，价值才会被创造出来。