供應鏈管理驅動下的產品設計策略研究

產品設計；供應鏈管理；設計策略；設計產業化

引言

隨著科技不斷發展和經濟全球化水平不斷提高，企業經營從傳統的縱向管理向橫向的流程一體化轉變。新的時代背景下，產品更新換代加速，小批量，多品種，個性化的需求日益增加。這要求企業緊緊抓住用戶需求，準確地把需求轉為可制造、便于供應的產品，有一流的采購、制造、物流派送和服務能力，有緊密協同，快速反應的合作伙伴。這也與供應鏈管理的理念不謀而合，體現了供應鏈管理的先進性與必要性，還對供應鏈管理提出了新的訴求。為了實現降本增效，企業需要先進的供應鏈管理理念以及與之相匹配的產品設計策略。產品作為載體在整條供應鏈流通，其設計不再僅被視作企業研發的某一個環節。設計師應站在供應鏈的視角下設計產品，使得產品的結構與特性能匹配整條供應鏈的流程。唯有實現符合供應鏈流動特征的產品設計優化，才能使得供應鏈管理效益最大化，最終實現企業的降本增效。

1.供應鏈管理下的產品設計

1.1 供應鏈管理概述

供應鏈是以客戶需求為導向，以提高質量和效率為目標，以整合資源為手段，實現產品設計、采購、生產、銷售、服務等全過程高效協同的組織形態[1]。供應鏈管理就是內外協同控制和優化企業供應鏈資源與節點的各種活動和過程。

經文獻及實踐研究得知，供應鏈管理主要可從以下角度展開[2]：

（1）設計的供應鏈管理：包含產品設計和品類設計的供應鏈管理。產品設計的管理需要明確生產所需的配件、輔料、處理工藝的類別、數量及成本范圍；品類設計則需要明確采購對象的品種、品牌、數量。

（2）采購的供應鏈管理：尋找并建立穩定、靈活的供應商合作伙伴體系。

（3）生產的供應鏈管理：科學匹配交付與合理的生產計劃；降低配件、輔料的庫存率。

（4）銷售的供應鏈管理：產品與服務銷售；采集需求數據并傳遞給設計、采購、生產、服務環節。

（5）服務的供應鏈管理：及時、可靠地交付產品與服務。

1.2 供應鏈管理的特點

供應鏈管理是一種先進的管理理念，它的先進性主要體現在它的“最終消費者”經營導向上。通過以上對“設計”“采購”“生產”“銷售”“服務”等環節的系統調控，以滿足顧客和消費者的最終期望來實現生產和供應。這也對企業的需求管理能力、需求轉化能力、計劃運營能力、與合作伙伴的緊密協同能力等提出了更高的要求。為了高效地協同各個節點，企業需擁有更完善的信息化建設。供應鏈管理的發展是逐層遞進的，依據董安邦等人的研究可知，我國現已基本進入供應鏈管理的第三個階段：各企業間雖各有發展差距和側重點，但總體會更強調合作伙伴關系；更以顧客為中心，信息技術朝敏捷化、虛擬化、全球化、綠色化方向發展。結合近年來人工智能、物聯網等技術的發展與研究，2020冠狀病毒暴發等社會熱點，以及國務院最新出臺的相關文件標準，總結出符合我國發展現狀的供應鏈管理主要趨勢與特點如下：

（1）用戶導向化：供應鏈管理是通過最終客戶導向的方式將供應鏈節點各部門商家與客戶的利益相統一。只有在精準聚焦用戶需求的前提下拉動生產，在整體供應成本和訂單響應周期之間獲得平衡，使推拉平衡點盡可能地靠近客戶，才能保證產品的價值，實現供應鏈的即時流通，控制銷售問題，減少浪費，提高用戶滿意度。

（2）系統協同化：供應鏈的各個節點既互相獨立，又互相關聯。供應鏈管理是把企業所有節點（包含服務，逆向物流等）看作一個整體進行的全過程戰略管理：企業間達成戰略合作關系，供應鏈各節點信息都會被歸結到一個終端進行統一集成化管理，打破企業與部門隔閡，使得各環節利益同化、風險共擔，實現各個節點的宏觀調控，實現供應鏈全局的動態最優管理目標。

（3）精益小庫存：JIT采購的發展對供應鏈管理提出了全新的庫存觀念即追求穩定但是較少甚至是零庫存的管理目標。聚焦價值流，供應鏈各個環節緊密協同對接，縮短響應時間，只在需要的時候，按需要的量，生產所需的產品，減少內耗，以此實現準時生產和降本增效。

（4）供應生態圈：利用管理理念和信息技術整合不同區域、不同行業、不同企業、不同類型的優質資源，使供應鏈各個要素集成為一個開放的網狀體系，將傳統的供應鏈鏈條扁平化和去中心化，讓供應鏈上各環節要素直接對接，實現客戶、平臺、供應鏈各個要素之間的無縫信息傳遞和精準供需匹配。然后，隨著各類參與者之間的資源交換和價值共創活動開展，再激發網絡效應，吸引更多的參與者，動態維持整個生態圈的持續優化。

（5）敏捷柔性化：以開放式、集成化的供應生態圈信息為依據，企業可以隨著動態聯盟的形成和解體以及時事熱點變化對供應鏈組成進行快速的重構和調整，敏捷地保障原材料及產品的供應穩定性，實現應急時刻以及生產內容調整時的快速反應。

（6）智能信息化：現代信息技術是供應鏈管理的基礎。互聯網平臺讓推拉平衡點更靠近客戶；大數據平臺讓企業對供應商的選擇及評價更為合理，讓貨物的追蹤更為高效；感知技術在制造供應鏈關鍵節點的應用促進了全鏈條信息共享，實現了供應鏈可視化。在此數據基礎上，后續的供應鏈體系智能化包括人機智能交互、工業機器人、智慧物流等技術和裝備的應用將更易推進。供應鏈管理的精益、敏捷、系統協同還有生態圈構建都建立在信息化的基礎上，唯有內外供應鏈節點信息準確及時地被共享，及時交流和處理問題才有可能，供應鏈運作的流暢性方能得到保障。

（7）綠色可持續：隨著環境壓力不斷加大，綠色供應鏈管理GSCM越來越被政府與企業所重視。供應鏈的綠色監管體系被進一步完善，綠色消費理念被不斷引導。企業應調整供應鏈流程, 從設計開始把環境問題納入其中,推行產品全生命周期綠色管理，使用節能設備，生產綠色產品，采用綠色物流，建立逆向物流體系，將廢物的處理與回收也納入供應鏈網絡。在降低成本和滿足顧客需求的同時, 降低供應鏈對環境的負面影響，提高資源利用效率，改善企業形象、降低產品成本、形成核心競爭力。

（8）簡單標準化：供應鏈雖復雜但本質上仍屬于“鏈式”系統。“鏈式”系統具有“牛鞭效應”：縱向上看，鏈條越長，層級越多，信息和實物傳遞就越慢，系統協作越難；橫向上看，產品越復雜，供應鏈系統就越復雜，決策變動的考慮因素變多，牛鞭振幅變大，協作越難。通觀全局，供應鏈鏈條越復雜，環節越多，對于鏈條的要求也會越高，因為任何一個環節出錯都會對整個鏈條產生影響。所以供應鏈簡化是供應鏈發展的必然趨勢。而標準化建立在簡化和收斂的基礎上，能讓變異和不確定問題變得可控，是提高管理及生產效率的基礎手段。（圖1）

圖1 供應鏈管理與牛鞭效應

圖2 供應鏈視角下的產品設計策略推導圖

1.3 供應鏈管理與產品設計的關系

縱觀供應鏈管理整個流程可知，供應鏈管理是面向物資流動全過程的管理。供應鏈上游的質量、服務、及時性和成本直接決定著下游的各方面表現。簡化來看，產品設計可被視作供應鏈管理最開始的一環，也是不可或缺的一環。產品設計的合理性直接影響著整條供應鏈的運行效率。設計決定產品構成，而產品則是供應鏈價值的載體，是企業存在的意義。只有產品才能串聯起供應鏈：產品組成決定著采購方向；產品結構影響著生產流程；產品本身與用戶需求息息相關，而用戶需求則是銷售的根本出發點；產品本身更是服務的主要載體。所以只有在設計階段就充分考慮到供應鏈管理的特殊性，才能使得設計出的產品特征與供應鏈的各個節點相匹配，使得供應鏈管理的效益最大化，實現企業的降本增效。

2.供應鏈管理視角下的產品設計策略

供應鏈管理視角下的產品設計研究本質上是設計產業化的逆向和細化研究。只有站在產業、供應鏈的角度重新完整思考設計，才能最大程度地發揮出設計在工業生產以及提高企業綜合實力上的優勢。供應鏈管理的效率與產品設計密不可分，Marshall L .Fisher 在1997年就曾提出供應鏈設計應以產品為中心，并提出供應鏈與產品按類型匹配的方法。Thiam-Soon Gan和Martin Grunow則簡要討論了產品設計與供應鏈設計的權衡方法，提出了CDA-TOP 概念架構，并針對產品與供應鏈領域的相互作用提出了更高水平的分類方法。國內紀雪洪、周際等人也提出過一些面向供應鏈的產品設計協同策略。這些理論雖有參考價值，但相對久遠，且主要針對工程領域，與當下發展存在斷節。新的時代特征對產品設計與供應鏈管理的協同提出了新的要求。現結合上文先進供應鏈管理的主要內容與特征，推導出以下供應鏈管理視角下的產品設計策略。（圖2）

2.1 產品設計的大規模定制化策略

供應鏈管理的顯著特征之一就是用戶導向化，精準地聚焦用戶需求，拉動生產，減少浪費。定制化則建立在用戶需求細化的基礎上。現如今人們的消費水平普遍提高，消費者的消費需求逐漸由物質轉向精神，由統一走向個性，市場也逐漸由供方市場轉向需求市場。可見產品定制化是產品設計發展的必然趨勢。定制設計是根據需求進行的生產計劃，故不必考慮后期銷售問題，減少了商品庫存，有利于資源合理運用。同時客戶不會因為沒有合適的商品離去，故能形成特有客戶群。除此外，由于在定制設計的過程中消費者真正參與到了產品的形成周期中，容易產生滿足感，使得整個服務流程更具吸引力[3]。

定制意味著不確定，在這個工業化大批量生產時代，標準化生產的優勢不可取代。為了在個性和成本之間獲得平衡，大規模定制化即產品配置設計的概念應運而生。產品配置是指預先由設計人員定義好的可以大規模標準化制造的可配置半成品組件。產品配置的行為則發生在銷售的過程中：企業接收到客戶訂單后再按照客戶定制需求將配置進行組合，形成完整產品交付給客戶。這本質上是研發行為的延伸，屬于二次設計即延遲制造。

定制是一種銷售倒推機制：首先需要用戶通過一個平臺（實體店，虛擬網絡平臺）自由選擇并搭建自己期許的產品模型，生成訂單；再通過信息系統傳遞到工廠，展開生產；而用于定制的標準則是設計師制定的產品配置模塊。產品配置模塊化程度決定了消費者可以按照意愿組合滿意產品的自由程度以及供應成本。

圖3 Get the hang of it 購物袋

總體而言，產品配置設計的顆粒會隨著市場的成熟逐漸由靈活、高成本、高利潤的小顆粒走向標準化、低成本、利潤合理的大顆粒。設計師要做的則是聚焦用戶需求，參考現有配置資源庫，在做配置結構設計的時候就考慮其可供性方案，控制好配置設計的顆粒和靈活度，盡量將定制動作延遲使其更靠近客戶，縮短制造延遲時間，以在更短的周期內響應客戶需求，控制供應鏈節奏。比如適當收斂定制化需求轉變為標準化需求，將又大又重的結構件標準化拆分出來，以在具體供應時通過提前預測驅動將這些標準件用成本更低的物流方式運到區域倉庫，而只將個性化定制部分用更快速但高成本的方式運送，減少個性化定制和標準件捆綁帶來的成本損耗。戴爾就是通過產品配置和二次設計在個性化和成本方面均取得領先，成為個人電腦行業的佼佼者。汽車行業從福特到豐田也莫不如是。

2.2 產品設計的系統化策略

供應鏈管理本質上是一種包含供應商、生產商、批發商等的聯盟策略，故系統化也是供應鏈管理視角下產品設計的主要特征。供應鏈管理要求產品鏈集成拉通，在聚焦客戶需求的前提下，基于產品，拉通整條供應鏈的所有節點，讓供應鏈上所有關聯企業以及部門統一最終目標為客戶，使其有共通利益驅使及風險承擔，從而消除隔閡，這也是用戶需求導向的體現之一。系統化策略要求設計師統籌全局，面面俱到地思考設計。

（1）從產品生命周期全局角度展開產品設計。不僅要滿足用戶需求，追求成本最低的物料采購清單，考慮企業內加工器械性能以達到高度的可制造性，還要考慮產品的銷售可行性，物流運輸成本，售后和逆向物流回收，產品的閉環再制造以及生產廢料的回收等問題。可利用FMEA失效模式與效果分析等方式評估產品研發風險和價值，追求供應鏈整體的降本增效。

（2）供應商參與產品開發過程，協同產品設計和供應設計。全球化背景下，許多產品的大量模塊或子系統為外購件，制造企業則以產品系統的集成設計為主，其配置產品的成本、質量、準時交貨率等很大程度上受供應商的影響。且供應商對相關產品的加工方式，材料要求等會有更專業的了解，設計師做相關設計時需考慮供應商的意見，根據集成多準則供應商評價的產品配置等方法求得產品配置以及供應商選擇的最優解，避免多余庫存的產生。

（3）增強產品的服務特性，創建完美用戶體驗供應鏈。好的產品是不會脫離服務而存在的。企業通過不斷優化供應鏈全過程服務能力可極大地提升消費者的滿意度，產生良好的經濟和社會效益。設計師則需以統一的品牌化思維去創造用戶體驗接觸點。希臘設計公司DEDE曾為某商場時裝店設計過一款帶有衣架的手提紙袋 — Get the hang of it 購物袋：在袋子提手處嵌有一個上下顛倒的衣架，消費者購買服裝，到家后可將衣架從紙袋上拆下用于掛新衣服，整個過程順其自然又十分便利。這款袋子不僅融入了品牌特點而且還考慮到了用戶將衣物帶回家后的后續服務，產生了極大的效益。這樣的案例還有很多。蘋果有封閉獨家的iOS操作系統，有iTunes和APP Store，有成功的品牌效應，周到的旗艦店服務，有學生優惠和質量保障；2019年，蘋果還針對iPad推出了iPad Os系統以更好地匹配iPad用戶的需求。這些都是產品服務特性和完美用戶體驗供應鏈增強的成功案例[4]。（圖3）

2.3 產品設計的智能化策略

互聯網平臺和信息技術的發展讓供應鏈的發展更深了一個層次，云計算、大數據、物聯網、人工智能等新技術的不斷發展更是讓供應鏈管理朝著智慧化深化，面向供應鏈管理的產品設計也帶上了智能化色彩。

圖4 美國聯合航空的波音777-200

圖5 3D打印珠寶

（1）供應鏈數據賦能產品設計。供應鏈管理是通過各節點信息可視和數據累積實現更優的管理效率的。產品設計過程需要市場、材料、供應商、流程工藝、技術測試等信息作為輔助參考，而供應鏈管理的基礎信息化配置，正好能極大地滿足設計信息需求。數據賦能產品設計，就是將這些信息通過采購、生產、銷售、服務等供應鏈節點的基礎信息化配置實現數字化、可視化，從而及時為設計決策提供依據。

（2）通過智能方法進行設計輔助。巧用供應鏈平臺累積的數據基礎，將人工智能、大數據等前沿技術運用到設計輔助的過程中。如利用大數據預測性分析，對數據進行整理、找出數據特點進行總結、建立模型，預測效果并通過數據信息可視化展現給設計師，輔助其進一步分析；再借助人工智能輔助設計師作圖，生成結構，減少重復性“體力工作”，使其快速做出設計決策；然后通過虛擬化設計模擬設備工況及產品效果，幫助設計者從功能上了解所設計產品的可行性，降低產品開發成本。美國波音公司在生產波音777飛機的過程中就成功應用了CATIA等虛擬技術，控制了整體的成本。智能化設計能極大地提升設計師設計效率，縮短設計周期，且通過智能化方式設計出來的產品往往具有較高的性能和可靠的質量，擁有極高的市場競爭能力。（圖4）

（3）產品設計匹配智能生產流程。供應鏈的智能化要求感知技術在生產制造環節全面應用，全鏈條信息可視共享、工業機器人等自動化裝備及3D打印等快速成型設備全面普及，這也對產品設計提出了更多的要求。以3D打印為例，它是一種以數字模型文件為基礎，運用塑料、金屬等可黏合材料，采用分層加工、疊加成型的方式來構成三維物體的技術。這對產品單體成型零件的材料、結構、體積等都添加了限制。其他技術也莫不如是，唯有產品設計匹配智能化生產流程，才能讓智慧生產線與智慧供應鏈發揮最大的優勢。（圖5）

君珀珠寶就是依托虛擬交互、3D打印等智能手段滿足客戶珠寶個性化定制需求，省去了傳統的手工蠟模雕刻環節，縮短了產品整體制造周期，獲得了“互聯網+”珠寶定制的成功。

2.4 產品設計的綠色化策略

供應鏈管理的綠色化趨勢促使了產品設計的綠色化。這要求設計者從產品設計之初就充分考慮環境因素，減少產品生命周期每一個階段對環境的影響，不僅讓產品本身盡量地符合環保理念，更將節能減排貫穿于設計流程中。綠色化設計不單是政府的政策導向，還有利于企業降低成本、提高形象，更是企業對于自然環境和公眾的負責表現。

（1）采購角度的綠色設計。為了實現資源利用最大化和環境污染最小化，設計師做產品設計時應盡量選擇生產過程符合環保標準的供應商，選用無毒無害的綠色材料，并充分考慮材料的循環性與回收性，提高供應鏈企業的材料使用率，減少不必要的有害物質投入，降低后期環境治理成本，進而提高企業績效，促進企業良好運營。

（2）生產角度的綠色設計。綠色生產摒棄了傳統意義上的“原料—產品—廢物”線性模式，轉為追求“原料—產品—再生資源”的循環模式。產品設計時需考慮生產相關零件所需工藝，盡量采用綠色少污染的工藝流程；在生產的過程中盡量減少人力、資金以及能源方面的投入；提前預思好生產廢料的處理方式，盡可能將廢料循環再利用。

（3）銷售角度的綠色設計。企業在與顧客日常溝通中，應及時洞悉客戶的環境要求，并傳遞給設計部門，以便于設計者在設計過程中妥善處理環境糾紛，并且合理地在產品設計中融入綠色環保理念。產品設計不僅要注重產品的銷量，同時還要注重產品的使用年限，以及向消費者傳導的環保意識，樹立綠色的企業形象。

（4）服務角度的綠色設計。在做產品設計時，需從產品結構和包裝的角度考慮物流運輸的便利性，減少運輸成本。其次在產品設計階段就應采取可再制造的產品設計方法，如模塊化設計、可拆解性設計等，以便于后續服務中有效判斷廢舊產品零件的回收價值，使有循環利用可能的廢物得以再配置，減少浪費，提高產品的可再制造水平以及使用壽命，提高資源利用率，減少環境污染。

2.5 產品設計的簡單化策略

簡單化是供應鏈實現高效管理的必然趨勢。供應鏈簡單化意味著產品鏈節點關系即產品物料、供需關系、生產流程、生產設備等的簡單化。故為了簡化供應鏈，產品本身的簡單化設計必不可少。

（1）精準的用戶需求。用戶需求的提煉在于精準而不在多，不同用戶會對同一件事物產生不同的需求描述。設計者應用專業的做法找出需求群的差異性和統一性，將這些雜亂的需求收斂歸一，層層深挖，排除不必要需求找出用戶真實需求，最終通過用戶需求的簡化，簡化產品本身的功能結構，減少產品及其零件種類。

（2）簡單的物料關系。簡單的物料關系意味著簡單的供需關系和簡單的加工工藝，即精、少、穩定可靠的供應商選擇和原料選擇，以及標準且高效成熟的物料加工模式。設計師應盡可能地使得所設計產品的配件材料少且精、加工方式簡單成熟，通過降低人與人、人與物還有物與物之間的關聯性，降低生產成本、縮短響應時間。

（3）標準化與模塊化。好的通用標準和模塊化構件可以用有限的數量更精準地對接用戶多變的需求，減少產品在設計或生產過程中循環的次數，進而增強復雜產品管理能力，縮短產品開發時間，增加產品柔性。模塊化和標準化的直接目標是通過產品結構優化，增加產品整體的適應性，延長其生命周期，最終提高供應鏈穩定性和企業經濟效益。其效益主要體現在生產制造、銷售交付以及可維護性改善方面。由德國奔馳與瑞士Swatch公司的合資企業MCC開發的Smart汽車在裝配上實現了產品構造設計的五大模塊拆分，生產裝配時間明顯縮短，平均僅用4.5小時就能生產一輛汽車，且大大提高了產品的選擇范圍。借助模塊化與標準化，企業同時具備了快速響應和滿足多樣化產品需求的能力，極大地提升了競爭力。

3.結語

供應鏈管理作為企業實現降本增效的有效途徑，是企業發展的必然趨勢。產品設計作為供應鏈管理不可或缺的一節，需要融入新的設計策略以適配供應鏈管理的新需求。基于供應鏈管理的產品設計研究本質上也是設計產業化研究，只有站在產業化的角度完整思考設計，才能最大程度地發揮出設計在工業生產以及提高企業綜合實力上的優勢。本文從現有的研究和理論開始，找出供應鏈管理和產品設計之間的聯系，并融入當下時代發展特征。基于供應鏈管理的核心理念以及“用戶導向化”“系統協同化”“精益小庫存”“供應生態圈”“敏捷柔性化”“智能信息化”“綠色可持續”和“簡單標準化”8大基本特征，推導出產品設計適配供應鏈管理的5大基本策略：“大規模定制化”“系統化”“智能化”“綠色化”“簡單化”，為設計師基于供應鏈管理展開產品設計提供了新的視角。生產是供應鏈的一環，工業產品設計作為工業化生產的衍生物其研究與理論都脫離不了工業化生產的需求，故工業設計與供應鏈有著千絲萬縷的關系。從文中不難看出，現有的一些先進設計理念包括極簡設計、服務設計、生態設計、可持續設計、系統設計等都與供應鏈管理密不可分。這里僅給出寬泛的設計策略參考，深挖每個策略皆可作更多的設計方法、體系還有案例研究。

注釋:

[1]國務院辦公廳：《國務院辦公廳關于積極推進供應鏈創新與應用的指導意見》，《居業》2017年第12期，第1-3頁。

[2]湖北省供應鏈管理協會：《供應鏈管理體系標準》，團體標準，2019年，第4頁。

[3]陳正凱：《產品設計的新模式——定制設計》，《西部皮革》2018年第40卷第1期，第40-41頁。

[4]童慧明：《創建完美用戶體驗供應鏈》，《設計》2015年第9期，第29-33頁。