第6章系统的设计与集成(系统工程引论,第四版)

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以下为本文档部分文字说明:

系统工程引论(第四版)王众托编著第6章系统的设计与集成➢第1节系统的初步设计➢第2节工程技术设计➢第3节系统的运行可行性设计➢第4节系统集成➢第5节系统集成创新➢第6节系统集成创新的方法论第1节系统的

初步设计◼当系统建构完成之后,就要进入工程阶段。◼系统的工程阶段是从工程设计开始的。◼一般的工程设计分成三个阶段:初步设计、技术设计、施工图设计或详细设计。◼产品的设计与建设工程的设计在这方面比较成熟,设计的阶段划分和具体内容比较明确。

◼软件的设计就有所不同了,至于组织机构的设计、服务项目的设计就更有各自的专业特殊要求。◼但也可吸收技术系统设计的一些规律和做法。◼系统工程师并不直接参加技术系统的专业设计,而只是对设计工作进行协调和支持。◼系统的工程阶段的第一步是进行初步设计。◼初步设计的

目的在于证实所选的概念符合原定的系统性能和设计规格,并能以现有的技术和资源在成本、进度的约束下建造出系统来。◼在进行系统的功能分析时,要进行功能的确定和功能的分配,而在系统的初步设计阶段:◼要落实到子系统或部件的功能分配之上。◼要准备子系统的开发规格,选择适当的设计工具和技术。◼在这个过程中

还要进行协调研究。最后进行设计评审。◼当功能分析向下扩展到子系统或者更下层时,需要回答子系统或部件应该完成什么目标的问题。◼这时要研究每一功能的输入是什么,输出是什么,要受到什么约束:◼输入是对它的要求、可用的资源与环境因素。◼输出是达到的能力。◼约束则包括技术、环境、经济、社会、法律、政治

等方面的限制条件。◼当功能分析确定该子系统的运行功能之后,还要确定它的维护功能,包括预防性维护、检查、服务、支持设备等。功能分配实现的是需求的分配,是逐级向下的。在分配时,要考虑系统各方面的因素:◼1)系统性能与物理参数,这是系

统内在的性能与参数,包括工作范围、容量、精度、尺寸、功率、体积等。◼2)系统的效率因素,这是系统表现出来的性能,如运行可靠性、可用性、可维护性、可生产性、可信任性、可支持性、兼容性等。◼3)系统的支持能力,这是外界对

系统的供应、支撑能力,例如运输时间、备件、维修周转时间、测试设备及其可靠性、工具使用、信息传输效率、人力资源等。◼4)系统生命周期的价值因素,例如研究开发价值、投资或生产价值、运行与维护价值、再制造或报废价值。设计所需要考虑的方面和内容◼功能性设计:功能性的根据是前面所说的

工作范围、容量、精度、尺寸、功率、体积等是如何实现的。◼可靠性设计:这涉及到系统能否成功地工作。◼可维护性设计:可维护性反映了系统工作的连续性和方便性。◼可用性设计:关系到系统的使用方便性和安全性。◼可支持性与实用性设计:涉及到系统能否提供服务。◼可生产性与可任意使用性设计:关系

到系统是否易于建造和便于使用。◼经济性设计:如何在预算约束下建成系统。第2节工程技术设计◼在各类工程项目,例如土木建设工程、产品开发、网络设施建设、软件开发中,工程技术设计各有各的特点,各有各的技术设计方法和步骤。◼在工程设计过程中应注意现代化的分析与设计方法与工

具的应用。◼包括数学模型的方法,现代化的计算机技术工具。设计的方法◼传统的方法包括计算与绘图方法,此外,建立模型也是有效的方法之一。◼在需求分析和概念设计过程中表述概念的模型和描述结构的模型能够发挥很大的作用,而在工程阶段,数学模型是抽象模型中常用的一种。◼数

学模型的优越性表现在:◼可以用数学描述来解释问题中口头不容易说清楚的某些内容。◼容易比较不同方案的好坏,帮助设计人员迅速选出满意方案。◼能够显示出难以或者无法说明的因果关系。◼在一定程度上作出预测,特别是像可靠性、可维护性等。◼可以帮助辨识一些不确定性,像风险

等。设计的工具◼计算机辅助设计(CAD)已经应用得很广泛,无论是土木工程结构、机械装备、印刷电路板,甚至于住宅装修都有相应的软件系统可以应用。◼有些软件系统还能够和下一步的计算机辅助制造(CAM)相联系。(例如

:数控车床的应用)◼还可以和“计算机辅助采办和全寿命支持(CALS)”相连接。◼CALS的另一个名称是“持续采办和全寿命支持”。(主要应用于军事制造领域)CALS的主要内容是:◼在系统从策划构思、合同签约、研制设计到生产制造或施工、交付使用、培训维护、报废退役的全寿命过程中,各单位、各环节应用计

算机和网络等信息技术,对技术数据按照标准进行数字化,尽量作到数据一次生成,多次传递使用,便于交换,逐步通过网络集成实现共享。应用CALS可以使有关各方协调合作,提高工作效率,缩短工作周期,有效地降低成本,提高产品质量。计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助采办和全寿

命支持(CALS)集成在一起,形成了宏观计算机辅助设计(MacroCAD)。优点:◼1)设计者可以在比较短的时间内规划出不同的方案,增加了选择的余地,减少了风险。◼2)设计者可以通过不同的系统配置,进行大量的情景分析和仿真实验,验证

设计的正确性,评估方案是否满足系统的需求,研究各种参数对系统影响的灵敏度。这要比在真实系统上做实验节省时间和费用,减少风险。特别是在真实系统未能建立甚至原型系统也未能建立之前,试验无法进行的时候。◼3)使

设计工作能够一体化,强化了系统设计集成能力,由于信息的畅通,减少了不必要的返工。◼4)一项设计成果还可以保存下来供以后的设计参考,甚至采用其中的现成模块。◼5)还可以建立数据库和知识库以及一些流程规范,供以后培训使用。◼当各部分设计完成之后要进行综合和评审。综合是

把各部分按照一定的方式合并和组合起来,形成一个功能整体结构。◼只有当前期设计进行得很充分,并且经过建模研究,系统的性能和其他要求得到保证,才算达到了综合的目的。◼设计过程是从一个抽象的构思到形成某种结构和功能的过程。在每一个阶段都应该进行功能评估,以保证设计的正确性,顺利地进入下一

阶段。评估要从系统整体出发,通过会议和研读文档,作出是否满足要求的结论。第3节系统的运行可行性设计一、系统运行可行性的含义◼系统设计与开发的根本目的,是要使系统或者产品能够有效地运行。◼系统的运行可行性是指系统能够以高效的方式运行以满

足用户需求的特性。◼系统能否有效地达到对它的要求,就看能否把所需要的技术特性与运行特性落实到设计中去。◼传统的工程思想是把从建筑、机械、电工、航空等工程领域中来的某些原理与特性落实到系统之中。◼但这只是初步要求,还远远不够,因为系统的实现还要看◼能否在用户的经济可承受能力范围

内做到;◼系统是否能够可靠地工作;◼用户使用起来是否方便;◼有了故障能否及时恢复工作,等等。◼系统在建成投运之前人们看不到实际运行效果,只能根据系统的运行可行性来判断能否满足要求。系统的运行可行性指标◼在设计与开发阶段,应该考虑怎样使系统具有预期的运行性能。这可以用运行可行性某些指标来表示:◼可

靠性。指系统能够可靠地运行、满足客户要求的程度。◼可维护性。指系统发生故障后加以维修而快速高效恢复运行的能力。◼可承担性。这涉及到能否以用户能够承担得起的成本来建造出满足要求的系统的问题。◼可使用性。指在包括人在内的系统运行时怎样解决人与系统的互动问题。需要考虑系统使用人员的生理因素、感觉因素

、心理因素等。◼可支持性(可服务性)。这涉及到系统工作时的供应、维护、持续支持的问题。◼可生产性与可废弃性。这关系到系统能否比较容易而且低成本地制造或建立起来,在不适用时能否废弃的问题。二、系统的可使用性◼人

们在设计或开发一个新的系统的时候,注意力首先放在系统以及各组件的技术性能要求上。◼但是所设计或开发的系统是为人服务的,因此必须考虑人在使用系统或与系统接触时的一些生理与心理因素问题。◼系统可使用性的设计,就是为了使系统或系统的产品尽可能方便使用,使系统由于人而引起的差错尽可能小。同时还要考虑工

作环境的改善和安全舒适问题。◼人的因素应该在系统的生命周期的一开始就加以考虑,一直贯彻到整个周期。◼在系统中由人来完成的工作可以划分成不同的层次和性质,例如职责、任务、子任务、任务的最小逻辑活动、操作等。◼根据它们的要求,确定所需要的人员数量与技术水平、工作负荷及其安全分析、任务的时限

等。◼在人的身体因素方面,设计操作站、控制台、方向盘以及维修处所时需要考虑人的体重、身高、手臂活动范围、手的大小、头颈活动范围等。◼而在更多的其他情况下则需要考虑人的感觉因素和其他生理因素以及心理因素等。感觉因素包括视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉等。心理因素包括人的智力

、感情、性格与行为方式。{◼在需求分析阶段,就应该开始注意到人在系统中的地位和作用。◼在概念设计阶段,应该提出对人的因素的定性、最好是定量的要求。◼在初步设计阶段,要进行人的因素在各子系统或部件之间的分配。◼在具体设计以及之

后的阶段,则要具体落实并加以考核评价。◼当系统和人协同工作、人已经成为系统的组成部分的时候,系统的设计与开发需要进行一体化的考虑,一方面要考虑人的生理心理能力的限度,另一方面要考虑到人是有智力的,可以发挥主观能动性、创造性

。例:苹果iPadmini发布例:苹果iPadmini发布◼虽然乔布斯生前反对7英寸平板,但在一致预期之中,苹果最终还是推出了iPadmini,精准的说,是7.9英寸屏幕。◼乔布斯拍板iPad使用9.7英寸屏幕,因为这个大小最适合浏览网页、阅

读报刊杂志以及文本操作。iPad难以置信的成功验证了乔布斯的判断力。◼但为什么还有谷歌和亚马逊平板的市场空间?◼答案很简单,轻薄便携是移动产品最关键的要素。◼拿着Retina屏幕的iPad阅读上网,视觉体验无可挑剔,但沉甸甸的分量不适合单手握持,使用一段时间就得换手休息,也不太适合外出携带。◼与

iPad相比,小屏幕iPadmini在多媒体、邮件、电子书、社交等基本功能上并不逊色,而在7.8毫米的厚度和重量减少一半的诱惑面前,阅读报纸杂志和上网浏览方面的体验缩水也在可接受的范围之内。◼谷歌发布Nexus7后,

市场评价就是“终于有一款出色的7寸平板了”,消费者的需求可见一斑。三、系统的可支持性◼人们在规划、设计、开发一个系统的时候,很少考虑到系统运行之后的后勤、维护问题。◼等到系统的基本配置已经确定之后,再考虑就已经为时过晚了,要想变动所付出的代价就很大了。◼为了解决这一问题,应该把后

勤与维护支持的基础设施作为系统的一个主要单元来考虑,而在系统设计过程中就加以解决。◼要想系统的工作具有高效率和高效能,后勤的基础设施必须可靠而且与系统同时到位。◼后勤与维护支持的基础设施包括具有采购、生产、运输、配送并能在用户

运行所在地安装的基础设施,以及能在系统整个生命周期进行持续维护和支持的设施。◼后勤和维护支持需要考虑的问题有:◼后勤与维护支持的人员。◼维护用的部件库存。◼包装、运输与配送。◼培训支持。◼测试设备。◼信息设备与信息资源等。四、系统的可生产性与可废弃性◼可生产性是指系统要尽可能容易

和低成本地制造或建立起来,而可废弃性指当系统失去效用时又能尽可能少地废弃与处置。◼可生产性与可废弃性要作为事物不可分的两个方面来考虑。◼生产者对可生产性的重视程度超过对可废弃性的重视程度。◼因为生产是企

业内部的事,而且是可以盈利的。◼但是近来无论是生产者还是用户,开始重视可废弃性,因为系统失去效用后的处理也是用户以及生产者需要考虑的问题。◼废弃物的产生和处理不当,会造成环境灾害而为社会所不容。◼现在国内外都强调建立“绿色”的概念,需要绿色产品,绿色建筑物,绿色系统等等。◼而要

做到这些并不是一件容易的事,需要在系统设计阶段就把它当做重要因素加以分析考虑。◼循环经济概念的提出就是为了解决这一问题的。通过循环处理把废弃物转化为有用的产品,无论是经济上还是环境保护上都可获得效益。◼“再制造”是以废旧产品性能实现跨越式提升为目标,以优质、高效、节能、节材、环

保为准则,以先进技术和产业化生产为手段,对废旧产品进行修复和改造的一系列技术措施的总称。五、系统的可承担性◼系统的可承担性指的是能否以用户承担得起的、尽可能低的成本,制造出满足要求的系统。◼系统的成本组成是比较复杂的,因为存在下列问题:◼系统的

总成本不容易被人看到,容易看到的是采购成本。◼在成本估算时存在一些不正常的因素。◼现行的会计制度不利于总成本估算。◼预算制度过于刻板。◼通货膨胀的因素。◼所以系统开发一般并不能达到最佳的费用效益比。系统的全生命周期成本◼1)研究开发成本。其中包含:◼初始规划、市场分析、可行性研究、产品研究、工

程设计、设计文档编制、软件、工程模型的测试与评价、以及相应的管理等费用。◼2)生产投资成本。其中包括下列费用:◼工业工程与运作分析、制造(加工、装配、测试)、设施建造、过程开发、生产运行、质量控制、以及初始的后勤支持(初始的顾客支持、备件的制造、测试与支持设备

的生产等)。◼3)运作与维护支持成本。其中包括下列费用:◼顾客或用户在现场的运作◼产品配送:市场营销、运输、车辆管理◼系统生命周期内持续的后勤支持:客户服务、维护、供应、测试设备、运输与搬运、技术数据处理、系统改进等◼4)

退役与废弃成本。◼包括不可修复的废弃、系统退役、物资的循环以及后勤支持等费用。第4节系统集成一、集成的含义◼集成这个术语目前已被广泛使用,特别是系统学科及其应用的发展,使得各个领域(包括技术、经济、社会、文化等)都经常使用这一词语。◼从一般意义

来说,集成(Integration)是把各个部分聚集、结合起来成为一个整体。◼与集成相近的概念,除了聚集、结合外,还有组合、集合、集中、合并、兼并、协同、融合等等。◼但是从系统集成的含义来看,并不是将各

个部分任意聚集起来就能形成整体。例如一盘散沙,一堆散放的电子器件,一群素不相识的人,都只能认为是一个集合,而不能认为是一个整体:系统。从系统的角度看系统集成◼从系统的角度,可以从下面几方面来理解系统集成:◼(一)由两个或两个以上的要

素相结合;◼(二)这种结合必须符合一定的规律;◼(三)结合以后必须产生整体功能,即系统功能。◼从广义方面来看,任何系统的形成都是系统集成的结果,因为它都符合上面的三个条件。◼因此集成是系统工程工作中不可缺少的过程。◼认识一个系统是系统分析

的任务,而构造或者改造一个系统,是系统综合的任务,也就是系统集成的任务。系统集成存在的广泛性◼由于系统的层次性,一个系统是由一些子系统集成而得到的,而子系统作为一个系统,本身又是由下一级子系统或者部件集

成而得到的,这样可以类推到好几个层次。◼系统集成在各个层次上都存在。◼例如,一个地区的教育系统是由当地的大、中、小学集成而构成的,但每一个学校又可以看作一个系统,由班级和教学行政的部门所集成。◼再如一个计算机网络系统是由一批计算机和网络设备集成而得到的;而计算机本身作为一个系

统,又是由处理器(CPU)、存储器等集成得到的;处理器本身又是一个复杂的系统,由上亿个门电路集成得到的。◼只是对一般人、包括整机设计制造的人员来说,处理器已经看作是一个要素了。◼但对集成电路设计与制造的人员来说,他们还是得研究怎样从门电路集成为芯片。◼系统

的发展不仅表现为其中要素的数量的增多(例如存储芯片的容量日益增大),而且要素的品种、类型也在不断增加(例如将模拟电路和数字电路集成在一个芯片上),因而需要以更多的方式实现系统集成。◼不仅是产品或者工具的发展日益依赖于系统集成,就是现代化

的服务业以及经营管理活动也越来越依靠系统集成。◼供应链管理(SCM)就是一个例子。它通过现代化的信息技术把物流和生产过程紧密集成为一体,提高了生产率和管理水平。二、系统集成的进展◼系统集成之所以越来越引人注意,集成的成果越来越多而且性能或业绩越来越好,原因

如下:◼1)人类对产品、服务的要求越来越高,越来越多样化,现有的单一产品或服务的发展不能满足日益增长的要求,因而需要从不同的技术或工作方式的结合上去寻求优势互补,以提高经济效益。◼2)科学技术的深入发展使得单一领域的技术孤立

发展满足不了解决由于多种生产要素、多样化的生产工艺和生产过程所产生的复杂问题的需要。◼3)随着人类经济、社会活动的日益扩大和复杂化,依靠原有的单一管理模式无法得到满意的管理效果,需要应用本身的比较优势,集成企业内外的优势资源,形成优势互补,以提高效率和

效益。◼4)科学技术的发展、学科间的交叉、渗透和融合,系统学科和信息学科的产生和发展,为系统集成提供了理念和方法、工具上的武器。◼系统集成不仅是按照已有的(现实中已经存在的)系统模式进行,更重要的是探索和实现新的集成模式,也就是说,

要实现系统集成创新。有没有觉得每天带着智能手机和平板出门太累赘?如果选择用一个设备替代它们,5英寸以上的手机是否太大?7英寸以下的平板是否太小?怎么融合才能兼顾体验和轻便?华硕PadFone2走上另一条路:合体。融合的未来,华硕发布PadFone2◼以前出门,

总是默念“四字箴言”:“身”份证、“手”机、“钥”匙、“钱”包。现在出门,一定会提醒自己带上平板电脑。相信平板电脑和智能手机已经成为越来越多人不愿离开的生活必需品。◼但是很多时候——浏览网页、更新社交网络、阅读电子书等——他们的功能和性能,甚至重量都是重复的,更重要的续航时间更是没有办

法互补。◼华硕发布的PadFone展示了将这两种设备合二为一的一种可能性。随后华硕在台湾正式发布PadFone2,包括PadFone2手机与全新的平板电脑基座。◼4.7英寸SuperIPS+HD材质的720P屏幕◼高通骁龙S4P

roAPQ80641.5GHz四核Soc◼Adreno320GPU◼2GBRAM◼内置16/32/64GB储存空间◼2140mAh电池◼支持4GLTE网络◼1300万像素主相机,能够100张全像素连拍,录制1080p30帧或者720p60帧的影片;130万像素前置相机◼An

droid4.0.4,很快可以升级Android4.1PadFone2手机的配置绝对可以进入最强Android手机阵营:◼PadFone2售价新台币17901元(约合人民币3880元)起,搭售平板基座套装再加上新台币6000元(约合人民币1300元),平板基

座单卖售价新台币8990元(约合人民币1940元)。◼平板基座相比上代产品进行了全新设计,去掉了舱盖,手机可以直接安装到基座上。基座使用分辨率1280x800的IPS材质屏幕,内置5000mAh电池,华硕官方表示,平板基座的电池足够给手机充满电两次。135克重的手机加

上514克的平板基座,649克的重量比LTE版本的NewiPad还要轻一些。和第一代产品相比,更轻、更快、更“旗舰”。◼结合的方式也更优雅——第一代产品打开盖子放进去的思路实在太像一台玩具。◼从功能出发,手机与平板甚至笔记本电

脑都是同一种产品,他们之间的核心区别在于不同的使用方式和地点。在普适计算实现之前,只能把在不同地点的使用方式和习惯做成一款款不同的产品:手机、平板、笔记本、台式机。◼平板和笔记本正在尝试通过外接键盘或是去掉键盘的方式融合,例如华硕TransfomerP

ad和近期推出的各种Windows8跨界电脑。◼手机尝试通过外接扩展与笔记本或台式电脑融合,例如已经死掉的MOTOWebtop。◼平板和手机正通过尺寸慢慢接近以达到统一,比如大卖的三星GalaxyNote。

◼但是这种方式似乎会失去手机和平板本来的优势——一种轻巧便携,一种视野开阔。◼PadFone提供了另一种不同的思路。从一代到二代,性能更强——抹平手机与平板之间的用户体验,重量更轻——让这样的结合不成为累赘。◼我认为PadFone的思路能够看到未来,最重要的是,

性能不再过剩,电力不再短缺,内容能够统一。◼也许等到柔性屏幕,透明电路等等不再是障碍的时候,手机就可以随意“拉伸”成平板,但是现在,这样的“变形”很有吸引力。三、系统集成的类型◼系统集成有着不同的分类法,每种分类

法又可分出不同的类型。◼1、按照经济活动中集成的内容来分,主要有:◼技术集成:例如信息系统中的网络集成、硬件集成等;制造业中的设计与加工的集成等等。◼管理集成:例如供应、加工和销售的集成等。◼技术与管理的综合集成:例

如计算机集成制造系统(CIMS)就是技术与管理综合集成的范例。◼2、按照集成涉及的范围来分,可以分为:◼宏观集成:例如为一个城市建立信息网络,在城域网层次上把各区域的网络集成起来,就算是宏观集成。◼中观集成:在一个区域内把各单位或建筑的局域网连接起来,就是中观集成。◼微

观集成:在每一个单位内把各用户的计算机联成局域网就是微观集成。◼这种分法是相对的,要有一个参考层次。◼如果一个大的地区中有许多城市,这个大区把各城市连接起来是宏观集成,而城市本身就成了中观层次了。◼3、按

集成对象的物质性来分,可分为:◼实物性的集成:例如计算机硬件的集成,机械设备的集成。◼非实物性的集成:例如理念的集成,方法的集成,算法的集成,软件的集成等等。◼技术的集成应该算是非物质性的,但技术常常以某种实物为载体,所以人们说到技术常常指的是载体。◼但是任何实物

的集成的背后,都有理念、方法或技术作为支持的。◼4、按照集成的动力来源,可以分成:◼内动力型◼外动力类型◼内动力类型指促使系统集成的动力来自系统内部。◼例如一个企业,全体员工自觉认识到可以进行组织上的重新组合并且完成了重组任务;◼科研院所中一批科研人员

未经领导授意而自觉形成一个研究小组,这种内动力集成是一种系统自组织的行为。◼外动力类型指促使系统集成的动力来自系统之外,例如一般实物型的系统集成是要靠外面的集成者来进行集成的。◼外动力还可分为自然动力和社会动力两大类。◼自然动力是由于阳光、水分、大气、地质演化等不依人的意志为转移而产生的

力量,它促使自然界形成一些类型的系统集成,例如石油天然气等矿产资源的形成,动物群落的形成等,都属于自然动力产生的系统集成。◼社会动力是社会环境或政府、产业所产生的力量,促使社会结构产生系统集成,如企业的联合、兼并,灾害发生时政府组织的抢险队伍等。这种外动力集成是一种系统外组织(他组

织)的行为。其他类型◼计算机信息系统:◼业务的集成◼应用的集成◼数据的集成◼软件的集成◼网络的集成◼硬件的集成◼管理的系统集成:◼组织的集成◼业务流程的集成◼运行机制的集成◼管理模式的集成◼管理方法的集成第5节系统集成创新一、创新的类型◼系统工程项目有时候会涉及到产品或

流程的创新,而系统工程项目的开发本身也是一种创新活动。◼创新是人类进步的泉源,是一个国家、一个民族兴旺发达的不竭动力。现在国内外都在关注和推动创新。创新的分类◼1、根据不同的创新主体之间的关系,创新可分为:◼(一)模仿创新◼创新主体通过合法方式,引

进创新成果,在此基础上进行实现。◼(二)自主创新◼创新主体依赖自身所具有的能力和资源,进行并完成创新活动。其中的知识、技术或制度方面的关键性的突破,是靠自身力量实现的。它最具主动性,但难度也最大。◼(三)合作创新◼不同创新主体合作推动创新。它通常是一合作伙伴的共同利益为基础,以资源共享和

优势互补为前提,共担风险,共享成果。◼2、创新又可分为:◼(一)原始创新◼这是对整个产品、整个生产方式或者整个管理模式进行全新的创造,例如当初电灯的发明和推广到日常应用,新产品是从无到有的。◼(二)系统集成创新◼系统集成创

新是把已有的知识、技术、部件创造性地集成起来,以系统集成的方式创造出新产品、新工艺、新的生产方式或新的服务方式、新的管理模式,以满足不断发展的新需求。◼集成创新既包括产品或服务的创新,也包括创新组织和创新过程的集成。◼它虽然使用了不是自己原始创新的组成要素,但是使用了新颖的集成方式。◼尽管

其中的每个部分的知识、技术和部件都是原来就已经存在的,但是集成的思想却是新颖的,前所未有的,因此同样是一种创新,其新颖性表现在集成的方式方法上。◼3、我国目前把自主创新分成下面三种:◼原始创新◼集成创新◼引进吸收消化后的再创新◼后两种都可以认为

是系统集成创新。◼因为现代化的产品、服务、经营管理都带有系统的特点,想要使这个系统的各个组成部分和系统结构都从头开始创新的情况是比较少的,大多数是利用了已有的一些部分和一定的新创造的部分加以集成,甚至全部由已有的部分加以集成。◼对于引进消化吸收后的再

创新,也是从一些部分开始着手的。◼系统集成创新同样是一种创新,从系统整体来说,有自主知识产权,具有重大的经济价值,同样可以成为实现技术跨越的突破口。◼目前一些大的工程,大型设备和尖端技术产品,大都是系统集成创新的产物。◼系统创新的前提是知识的集成。知识的进一步发展绝不仅仅是各门知识的简单堆砌,

而是系统的集成,是更深入的开发,更高难度的创造。◼系统集成创新过程中除了各该领域的专业知识和经验外,还要用到系统的理念和方法,因此,要利用系统科学、特别是系统工程方法,处理系统集成创新中的系统集成问题。二、系统集成创新的形式◼系统集成创新的形式有很多种:(一)单元技术与单元技术的集成。◼

制造业中的加工中心就是各种机床的系统集成。◼现在流行的数码照相机,是光学照相机技术和光电技术、数字技术的系统集成。◼现代化的建筑物就是楼宇建筑与上下水、采暖通风、供电系统、通讯、电视、计算机网络等系统

乃至于太阳能利用等的综合集成。(二)单元技术与系统技术的集成。◼这是以原来的系统为核心,将新的部件或技术集成上去。◼微型计算机的多媒体功能,这就是把多媒体技术集成到原来的微型计算机系统上的结果;◼缓存技术集成到计算机处理器芯片中,虚存技术集成到微型计算机系统中,串行与井行接口、声卡、显示卡

集成到主板上;◼计算机技术集成到机床系统形成数控机床;(三)设计技术与加工技术的集成。◼在现代化的制造业中,已经开始普及计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工艺规划(CAPP)以及计算机辅助制造(CAM),把他们集成为一个系统,就是机械制造的计算机辅助集成。(四)技术与管理的集成。◼

计算机集成制造系统(CIMS)就是这样的集成结果。◼CIMS就是把传统的制造技术、自动化技术、信息技术与各种管理理念和技术集成而形成的。(五)生产与供销的集成—典型例子是供应链管理系统(SCM)。◼这种系统是把企业从采购、加工制造到销售,通过物流、资金流和信息流进

行集成,把供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户联成一体。(六)组织结构与工作流程的集成(管理集成)◼管理集成是管理单元的有机的、有效的整合,管理单元是指某种管理功能,或者某种管理思想、管理组织、管理人员

、管理方法、管理工具。同类单元可以集成,不同类的也可以集成。◼准时生产制(JIT)、客户关系管理(CRM)都是管理集成的例子。(七)生产和研究开发的集成◼目前我国以企业为主体、市场为导向的产学研相结合的技术创新体系,就是把高校与科研

机构研究开发能力与企业生产相集成的产物。(八)组织的集成。◼例如企业的兼并、联合,企业集群,大学的合校,校企联合举办培训班,成立联合工程中心等。(九)产业的集成。◼由于所谓“数字汇聚(Digitalconvergence)”的结果,现在已经可以使电信网、电视网、数据网做到三网合一,而这三种产业

也开始由兼营走向产业的集成。◼最近文化媒体也在把媒体网络集成上去,使得未来的产业集成更加广泛。◼产业集群是在某一特定领域(以某一主导产业为核心),大量产业联系密切的企业以及相关的支撑机构在空间上集聚形成强劲而有持续性的群体,也是一种产业集成。正在兴起的服务

型制造业,也可看作带有第一产业、第二产业集成的特点。◼服务型制造(或称制造服务化)是制造与服务相结合的一种先进制造模式。制造服务化可以定义为“企业从以生产产品为中心向以提供服务为中心的转变”。◼价值链中的

加工制造环节附加值低,而服务环节尤其是研发、设计、营销、售后服务等附加值高。◼制造服务化具有两层含义:一是内部服务,它的效率对制造企业竞争力来说日趋重要;二是与产品相关的外部服务,它对顾客来说复杂性和重要性日益提高。服

务型制造:制造与服务的集成制造服务化的例子:◼西门子公司为企业节能提供整体解决方案。◼制氧机生产厂不供应装备而建立氧气厂提供服务。◼在美国飞机上打电话,花费是交给波音公司的。◼苹果公司不仅出售数码产品如iPhone,ipod,ipad,而且提供电子书、音像节目。◼某电梯公司为用户免费装电梯,而在

梯内做广告。(十)区域经济与生态的集成◼要想消减企业和企业集聚区形成的区域性污染,消除城市病,构造生态工业园区是根本的出路,这是一种区域经济和生态的集成。三、系统的系统◼前面的例子中,一些参加集成的已经不再是简单的要素,而是一些已经存在

的系统,他们作为成员系统,集成后成为所谓“系统的系统”。◼人们在构建新的系统时,可以充分利用现有的系统(全部或一部分)作为成员系统来组织自己需要的系统。不必全靠自己独立设计、建造。◼随着社会经济和科学技术的发展,系统日益复杂和大型化,现在完全用基本组件从头构建出来的系统越来越少

,反而是这类由系统组成的系统越来越多。◼现在人们建设很多应用系统,它们可向其他系统提供服务。例如全球定位系统(GPS)能够方便为其他系统提供接口,这样一些应用到全球定位功能的系统,就不必另起炉灶自己建立,避免了系统重复建设。系统的系统举例◼例如综合运输系统既包括铁路又包

括公路、民航、水运、城市交通,每一类中既有运载工具系统,又有道路(或航线)系统还有调度管理系统。◼例如在军事装备中,对空防御的系统中的成员系统就有监视雷达、被动式监测系统、导弹发射系统、导弹跟踪和控制站点、空中监视和跟踪雷达系统、战斗机以及防空高炮等。◼在由人员构成的组织领域中很多都是这样的

系统。例如一个研究开发机构中,就有项目团队(由人员构成的系统),获取有关知识和相互沟通用的信息网络(信息技术系统),现成的知识库(知识内容系统),与其他组织机构建立的联系(人际关系系统)。系统的系统具有的特征◼(1)大部分成员系统早已存在,都能独立运行。如果系统的

系统拆开,这些成员系统还能够独立工作。◼(2)成员系统不仅能独立运行,而且能够独立管理。◼(3)成员系统分布在不同地点,它们之间仅有信息交互。◼(4)整个系统的系统会涌现任何成员系统不具备的新行为或功能。◼(5)系统的系统不断发展进化,永远不会停止建设。随着时间推移,它在不断地增加、减少、

进化,以及产生新功能和用途。一些典型的系统的系统一、交通运输领域◼现在无论是地区范围、全国范围还是全球范围,交通运输系统都是非常复杂而多样化的系统组合。◼交通工具包含火车、汽车、飞机,而铁路又有普通铁路和高速铁路、

公路又有普通公路和高速公路之分。◼运营方式也各不相同。由于交通枢纽的建立和联运方式的出现,构成了非常复杂的系统的系统。◼其中每一种系统都能独立运行和管理,集成以后形成的系统整体涌现出单一系统所不具备的新的功能。◼二、国防军事领域◼在武器装备体

系建设方面,为了加强现代化的国防建设,军事装备的发展必须适应信息化发展的需要,适应一体化联合作战的特点和规律。◼为了实现整体作战性能,需要从更高层次上考虑装备发展问题。◼系统的系统研究可用于辅助分析装备发展建设,实现从装备能力需求出发,规划装备体系的总体构成、规模结构、配

比结构、技术水平、整体效能以及相关的经济和管理活动;为全军装备体系的全面、协调和持续发展提供科学手段。◼三、在医疗卫生领域◼医疗卫生领域中的系统有些涉及医药卫生技术,有的涉及经济和社会因素,其中利益攸关者涉及许多方面,包括患者、医生、护理人员、医院、医疗卫生管理机构、药房,各成员系统有着

各种联系,构成系统的系统。◼这样的系统整体不是一成不变的,随着科学技术的进步,政府在医疗保健方面的政策条例的改变,它是在不断演化中的。◼现在提出了所谓以患者为中心,这个概念本身很简单,但是实施起来却问题重重。◼因为涉及的机构相互之间都是独立运作和管理的,而且各机构在地理位置上是分处各地的,患者难

以四处奔跑办理手续,再加上患病期间可能有前面说的技术和管理上的变更,要想顺利实施,只能从整体上、也就是系统的系统的层次上来加以组织和管理。◼现在由于信息技术的发展,以及城乡基础设施、信息网络和社会文化的逐步完善,一个以网络为中心的医疗保健的整体系统可以逐步组建起

来,这更需要按照系统的系统思想来加以筹划和构建。四、服务业领域◼当前服务业的发展非常迅速,在发达国家服务业的产值和数量已经超过第二产业,成为就业人数最多而且增长最快的的部门。同时它也是和制造业关系密切的部门。◼但是实物产品和服务之间有很大区别,

其中也包括从大规模生产到按照顾客需要进行批量定制的转变。◼一般说来,服务系统可以认为是三个要素的组合:人员(以人的行为、态度、价值观为特征),过程(以协作、定制等为特征),产品(以软件、硬件、基础设施等为特征)。◼服务系统整体的目标是提高效率(增加其相互依存性)、效

能(增加用途)与适应性(提高响应性)。◼这就需要构建面向服务之系统的系统。要解决的问题包括战略、战术和运作的决策,系统生命周期的设计,人机接口的考虑,以及系统的集成。◼在商业组织领域,为实现共同的利益目标,多个公司可能在一定的时间内

按照某种协议组成一个商业联盟,这个联盟可以成为一个系统的系统。◼这个系统整体能够协调成员公司之间的组合,对相互之间的信息共享与交互建立标准接口,规划联盟的管理和运作过程,使得整个公司联盟体系具备与其他联盟相抗衡的能力。五、新型电

网:微电网◼随着国民经济的发展,电力需求迅速增长,当前的电力系统已发展成为以热力、水力与核能集中发电、远距离输电的大型电网系统。◼但是,随着电网规模的不断扩大,超大规模电力系统运行难度大、可靠性差的弊端也日益显著,难以适应用户越来越高的不间断供电要

求以及多样化的供电需要。◼近年来人们开始考虑在受端电网和负荷中心建设一定容量的发电厂,以减少大功率输送,减少输配电损耗,支撑本地电网,增强系统稳定性。◼特别是通过对分布式发电技术与分布式储能技术的研究,并结合电力系

统用户对电能质量的要求和电力系统的发展趋势,于本世纪初提出了微电网的概念。◼微电网是规模较小的分散的独立系统,它采用了大量的现代电力技术,将燃气轮机、风电、光伏发电、燃料电池,储能设备等并在一起,直接接在用户侧。◼对大电网来说,微

电网可被视为电网中的一个可控单元,它可以在数秒中内进行转换以满足外部输配电网络的需求;◼对用户来说,微电网可以满足特定的需求,如增加本地可靠性、降低馈线损耗、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用的效率及提高不间断电源等。◼我国在农村、草原等偏远地区仍有大量人口没有供电,这些地区电力需求较低

,将电力系统延伸需要很大的成本,建立微电网可以用较低成本利用当地可再生能源为用户供电。◼微电网还可以和大电网进行能量交换,双方互为备用,从而提高了供电的可靠性。◼这种微电网由许多可以独立运行的电能产生系统组合而成,其中的电能流动比传统的电力系统复杂,是典型

的系统的系统。◼原来的大电网与为数众多的微电网相连接,更形成了复杂的系统的系统。六、危机应对系统◼政府经常面临一些如何应对突发事件的问题。政府部门需要在不确定性及资源约束的限制条件下,合理配置与利用现有资源,达到应付多种突发事件的能力。◼应急系统将覆

盖面广,涵盖了重大交通事故、消防安全、重大动物疫情、公共卫生突发事件、城市基础设施安全、反恐与重大刑事案件、安全生产、防震减灾、防汛抗旱等多个应急处置各系统。◼各系统原来都是可以自主运行和管理的。现在要组织起来发挥联动效果,在突发事件监测、预警的基础上,完成对事件处理全过程的跟踪和处理,满足突发事

件相关数据采集、危机判定、决策分析、命令部署、实时沟通、联动指挥、现场支持等各项要求,将突发事件的危害程度降低到最小程度。◼这是典型的系统的系统。系统集成创新的优点◼成本比较低。由于不需要使每一个部分都从头开始研究开发,而获取已有的部分的花费相对说来比较少,所以成本比较低。◼周期比较短

。这是由于各组成模块都使用现有技术,避免了各自的从头开发,就可以缩短创新的周期。◼风险比较小。同样是由于都使用现有技术,避免了各组成模块的从头开发,降低了风险。◼创新空间得以扩大。由于系统是由许多部件集成的,每一个

部件都有多种选择余地,而集成方式也各不相同,这样就为方案的多样性提供了可能。第6节系统集成创新的方法论◼由于系统集成创新涉及系统的构成,因此,要利用系统科学、特别是系统工程方法,处理系统集成创新中的系统集成问题,研究系统集成的理念、方法论、具

体方法和工具的问题。◼创新又涉及新知识的产生,所以还需要研究知识集成与新知识的生成问题。◼虽然各个领域中的系统集成创新都各有自己的方法,各有关学科也或多或少研究了其系统集成创新问题,但各类系统还都具备一些共性,

应该从系统科学的角度跨领域研究系统集成创新的方法论问题。一、系统集成创新的目的:新的功能的涌现◼集成不是简单的同质扩展,也不是简单的堆积、聚集。◼集成创新不是原封不动地重复已有的集成。◼集成后必须有新的质(新的功能)

产生(涌现),新功能就是系统功能。◼因此评价一项系统集成工作完成没有,完成的好坏,就看新的系统功能是否涌现,是否合乎预定要求。◼并不是任何系统集成都可以被认为是系统集成创新。◼因为还可以进行模仿式的系统集成,例如按照已有的总体结构自己组装(

DIY)微型计算机,可以说是系统集成,但不能说是创新。◼只有在集成之后有新的形态、新的功能、新的用途“涌现”出来,才可以算作系统集成创新。二、集成的关键在于综合,而具体实施首先需要进行“系统建构”(建立系统的体系结构)◼系统的

“体系结构”描述了为达到系统总体功能时,如何安排系统各部分的关系。◼系统建构是系统总体设计的核心。◼任何系统在集成之前,都应该进行系统建构。◼建构的基础是目标系统的功能需求,建构时所选的部件有些是实际存在的,有些是设想的。◼系统体系结构的多方案体现了系统集成创新的灵活多样性。三、系统集成创新

必须同时着重技术和管理◼技术不能自动延伸到产业,技术的发展必须依赖产业化。◼在产业化的不同阶段,技术因素和制度因素的作用是相互依存的,越是到了产业化后期,就越是要吸纳更多的社会资源,制度和组织的因素就更重要,创新不仅是技术过程,更是社会过程。◼在

组织管理方面,必须考虑到跨领域、跨组织、跨专业的特点,做好综合、协调工作。四、要恰当掌握集成的“度”◼所谓系统集成的“度”,就是集成设计的方面和分寸。(一)集成的维度:系统需要在哪些方面进行集成。◼以信息系统为例,集成的维度包括:◼硬件集成◼软件集成◼网络集成◼数据集成◼应用集

成等等◼在此基础上再进行“集成的集成”即“综合集成”或称“元集成”。(二)集成的层次:是否需要分层集成,分几层进行集成。◼分层可以降低系统的复杂性,使系统容易控制或管理。另外,不同的层次也可以进行集成。◼这样的集成叫作纵向集成。(三)集成的广度:集成的范围,也就是在某一层次上有多少单元需要或者

可以进行集成。◼这种集成叫做横向集成。(四)集成的深度:这是指部件之间结合的紧密程度,因而影响到部件的功能在整体中的贡献不同。按照不同的深度可以分为:◼浅集成:这时各部件的功能做到互补。◼深集成:这时各部件的结合紧密,做到了相互融合,使得整体功能有

所增强。举例◼现在数码照相机和数码摄像机都已经很普及,人们在外出考察参观时,需要同时照相和摄像。◼如果分别带两种机器,临时换用很不方便,因此产生了两种功能集成在一台机器上的要求。◼有一种组合式的机器,把两种功能做在一起,但各是各的镜头和光路系统,仅仅是把

两个机器组合装在一个机箱内。这样集成的机器做到了两种功能的互补,是一种浅集成。◼后来出现一些产品,已经使用同一镜头和光路,将照相和摄像两种功能更紧密集成起来,已经开始做到融合了,这样的机器使用起来更方便。◼系统集成创新要依赖于知识的集成和创新。在系统集成创新过程中,知识的集成占有极其重要

的地位。◼有待集成的知识类型有:◼不同领域的专业知识;◼部件知识、接口知识与系统知识;◼技术知识和市场知识;◼显性知识和隐性知识;◼个人知识与组织知识。五、要注意系统集成创新中的知识集成与创造知识的分类1、知识可分为经验知识和理论

知识两大类。◼经验知识乃是人们在长期的劳动和生活中通过感官体验获得的有使用价值的知识,包括各种手工技艺、服务经验、生活经验、人际交往经验等。◼经验是人类在生产和生活中反复实践、逐渐感知和总结事物的形态与活动的技巧而获得的,大部分不是一学就会的,需要反复地慢慢体验。◼理论知识是实践获得的感性材料通

过归纳整理、抽象而形成概念与公理,再进一步进行逻辑演绎而形成的假说和原理。◼它不是由人的感官直接获得的,而是通过人的大脑对客观现象的间接反映,寻找对这些现象的解释而获得的知识。2、知识又有个人知识与组织(群组、企业)知识两类。◼由于知识的产生来自人的实践与认识

,知识是由个人产生的,离开个人,组织无法产生知识。◼但在经济活动中,组织也具有自己的知识,特别是表现为企业所掌握的技术、专利、生产和管理规程,有的已经嵌入到产品与服务之中。◼组织知识是将个人产生的知识与其他人交流而形成并结晶于组织的知识网络之中的。◼个

人只能获得与产生专门领域的知识,而在创新活动中,需要综合各种知识将其转化为生产力,这就需要组织知识。3、知识还可以分为显性知识和隐性知识。◼显性知识是可以用语言文字表达的,在书籍、杂志、报纸、设计文件、图纸等载体中包含的就是这一类知识。◼由于科学技术的发展,记录和表达

的方式也越来越多,如文字、语言、数据、图形、图像、视频等,除了书刊、图纸外,磁带、磁盘、光盘、半导体存储器等都是新的物质载体。◼对一个企业来说,设计图纸、工艺文件、手册、管理规程、数据库与计算机程序等等,都是宝贵的知识资

源。这些资源由于可以用语言文字传递、交流和保存,其作用和影响是比较明显的。◼由于这类知识可以编码输入计算机,所以也有人称之为可编码的知识。◼隐性知识由于包含了经验、技巧、诀窍,是要靠实践摸索和体验来获得的,可意会而不可言

传(因此也称之为意会性知识)。◼国外喜欢引用哲学家波兰尼对这类知识的研究成果,他曾提出过一个基本原理:“我们所知道的总是比我们说出来的多。”◼其实早在两千多年前,我国解释《易经》的《易传》中就说到过:“书不尽言,言不尽意”,也就是说,我们不可能把说

得出来的都写出来,不可能把意会的东西都说出来。◼而这类说不出来的意会性的经验、体会就是隐性(意会性)的知识。但实际上人还具备一些连自己也还没有觉察到的不可言传的知识,在特定的场合下,却能临场发挥出来。◼隐性知

识有一些来源于个人在生活实践过程中通过形体动作或感官接受而获得的感觉与体验。◼例如人们掌握骑自行车和游泳就得靠亲身实践,过去手工作坊中师傅带徒弟进行像打铁、绣花等工艺操作,徒弟也是在实际劳动中观察、模仿、体验而获得技艺的。◼另外一些是人们在处理实际问题时,通过直觉和感悟而获得的。这类知识

具有很强的个人特性,包括人的价值观和眼界,很难甚至根本不能通过语言表达和传递。它在人类获得知识的过程中起着极为重要的作用。◼其中有一些经过转化而能够独立表达和传授,就形成了显性知识了。◼另外一些是不能转化

的,只有掌握这类知识的人才能亲自使用它。◼显性知识是可以用语言文字表达的,而隐性知识不能。◼显性知识可以共享,为许多人共有,而隐性知识只能为个人获得并持有。◼显性知识是由隐性知识转化而来的。◼前面说到的理论知识都是显性知识,而经验知识中那些可以说得出来或写得出来

的是显性的,而相当大部分则是隐性的。◼过去总认为隐性知识仅仅是一种经验,一种感受,并不把它当作是知识中的一种。◼只是在后来人们研究在创新活动时发现它的重要作用,开始把它作为知识的一大类型类来加以研究。◼显性知识都是由隐性知识转化而来的。◼显性知识与隐性知识并非截然分

开,而是构成一个连续的知识谱系,知识的转化既有突变,也有渐变。◼组织知识也有言传性的和意会性的两类。◼言传型的表现为企业所掌握的技术、专利、生产和管理规程,意会性的则是企业文化、凝聚力、合作的能力等。◼在产品开发过程中

,所用的知识仅20%是显性的,其余80%是隐性的,只是人们意识到的仅仅是显性的部分。◼特别是组织的隐性知识,是“买不来,搬不动,拆不开,偷不走”的核心竞争力。六、在系统集成创新过程中需要运用各种思维方式◼思维有再现

性思维与创造性思维之分,再现性思维主要是搜索、获取已有的知识为主的,创造性思维则是提供新的、首创的、有积极意义的知识,是在已有知识的基础上创造新的知识。◼创新思维是逻辑与非逻辑统一的思维,灵感、顿悟、直觉是非逻辑思维,是认识上的突变,会促成

事物发展进程上的突变,产生意想不到的效果。◼认真研究它产生的规律,创造条件、积极利用,有助于获得丰盛的创新成果。◼在系统集成创新过程中,还要运用系统思维。◼这不仅要运用逻辑思维或称分析思维,还应该运用非逻辑思维

,其中应该特别提到的是前面说过的“系统直觉”,它对事物从直觉上感觉到这是一个系统,这种感觉是笼统的。◼系统直觉的特征:◼-有系统整体性的感觉◼-对整体与部分的关系有一定认识◼-是“自上而下”在看问题◼仅凭直觉是不够的,需要把直觉和分析结合起来。◼两种系统思维:◼一种叫做Systematic的

,是一种自下而上的系统思维方式。◼另一种叫做Systemic的,是一种自上而下的思维方式。◼系统集成创新像任何一项系统工程工作一样,需要这两种思维方式相结合,而且要经过多次反复。◼其中系统建构就是自上而下进行的。◼系统集成创新既然是把不同的部件集成起来,使其涌现新的功能,所以创新的注意力便集中在

究竟应该把哪些部件用什么方式集成起来,而创新性、新颖性则表现在从前没有人想到过这样集成,而创新者想到并实现了。◼由于要把不同类型、不同属性的各部分有机地联结起来,这时“接口”的作用就显得十分重要。◼例如一个电子装置中既有模拟部件又有数字部件,要想把它们集成起来(甚至做在一个芯片上),就需要模/数与

数/模转换接口。七、系统集成的关键在于接口◼系统既是各部件集成的,部件之间的连接是通过接口进行的。◼集成的系统的功能不仅决定于其组成部件,而且决定于各部件的连接方式。◼连接是否可能,连接所达到的效率与效能如何,都决定于接口。这种接口有的就附着于部

件之上,有的需要通过一个独立的接口部件。◼接口有通用和专用两大类型。具有通用接口的部件容易和其它部件连接,因而容易参加各种系统集成。案例:比亚迪的集成创新◼比亚迪成立于1995年2月,是一家具有民营企业背景的香港上市公司,现拥有电池、IT、汽车以及新能源四大产业,是一家集研究、开发、生产

、销售为一体的深圳市重点高新技术企业。◼集成创新的一个核心内容就是技术集成,而技术集成则是根据企业自己掌握的技术,结合企业产品的市场特性,同时引进外部的成熟技术,然后依据产品的特性,使各项分散的技术在产品中高度融合,在短时间内进行集成创新,开发出适合市场需求的新产品,以最快的时

间领先进入市场,获取可观的经济效益。◼比亚迪正是通过这样的路径不断摸索成功地实践了技术集成这一模式。◼分析比亚迪的发展历程,可以总结出比亚迪的发展轨迹与趋势,如图所示:电池产业IT产业汽车产业新能源产业◼在比亚迪的发展前期,在电池行业初始阶段,主要的竞争力和

优势是来自劳动密集型的低成本战略,直至到2000年王传福投入巨资研发锂电池,拥有了自己的核心技术后才取得竞争力要素的突破。◼随后比亚迪凭借锂电池的成本优势成为诺基亚、摩托罗拉、三星等国际手机巨头的主要供应商。这为比亚迪后来成为国内外各大

手机厂商的EMS和ODM供应商积累了巨大的客户资源,使得IT产业迅猛发展。◼在电池产业和IT产业都取得巨大收益,并且在电池制造将要达到顶峰的时候,瞄准了庞大的汽车市场。◼比亚迪将电池和IT两部分的资源和技术集成到汽车制造上。◼一方面比亚迪将先进的模具制造技术和外壳设计经验成功复制到汽车制造

上,不仅节约了大量成本,还保证了汽车的质量。◼一方面比亚迪将自身拥有的核心技术——铁电池技术率先投入到汽车产业上研发电动汽车,铁电池的技术和成本优势已经成为比亚迪在汽车产业竞争中的杀手锏。◼这就是比亚

迪根据自身掌握的技术,根据产品的特性,使各项分散的技术高度融到新产品中,在短短几年成功进行汽车产品技术的集成创新。◼这也是比亚迪对技术本身的集成创新模式的最好诠释和体现。◼为了达到技术的集成创新的目的,比亚迪有效融合了企业战略、自身技术、产品市场、组织结构、知识体系这五大要素。◼比亚迪根

据市场的竞争发展态势和产品需求采取成本优势的企业经营战略,通过完善的多层次技术的R&D体系和沿核心技术的技术轨道创新的策略一步一步的实施精准营销的市场战略,为了追求对市场的快速响应和效益,比亚迪建立了多事业部

的扁平化组织以及独特的企业文化,而在知识产权策略上一向奉行“成本最小化”战略,通过其独特的“分解模式”逐步掌握核心技术,来避免支付高额的专利费用。◼这五大要素相互融合,相互协调,最终使得比亚迪在成本和技术上具备

领先优势,在短时间内成为汽车行业的一匹“黑马”,并取得了巨大的经济效益。案例2:苹果公司业务的全球化集成◼每个行业都有一条产业价值链,从原材料的生产、供应到产品的设计、生产再到品牌的打造和销售,形成了一条完整的产业链条。◼苹果之所以成为苹果,就在于苹果整合了一个完全由自己控制

的包括由芯片、操作系统、软件商店、零部件供应厂商、组装厂、市场营销、零售体系、App开发者组成的强大生态系统,打造了一套完善的运营机制。◼苹果公司是IT行业唯一一家自己完成所有部件的公司,是一家能“全盘掌控”的公司。◼从硬件到软件,从设计到功能,从操作系统到

应用软件,苹果的产品全部由自己打造,这样苹果随时可以改变,创新每天都在发生,只有这样,每一项创新才能顺利地变为产品。◼像这种完整又富有活力的战略手段恐怕在全球其他类型的公司体制中也很少见,结果证明那正是苹果公司最大的战略优势。产品自主研发◼许多人说iP

hone的显示屏、闪存、电池都来自韩国,数字基带和发射模块来自德国,触屏模块来自中国台湾,组装厂也是中国台湾的鸿海集团的富士康。◼苹果干了什么?苹果在提供了一个完整的产品研发设计和服务模式方案后整合了上述资源。◼这个产品研发设计的方案包括:基于苹果计算机操作系统的优化,图形操

作界面设计,材质与色彩选用和外观造型设计。◼凭着这些,iPhone单从手机硬件中已经拿到了超过50%的毛利。◼苹果是世界上少数的几家具有很强的研发实力的公司。◼苹果销售的产品全是苹果公司自己开发的产品。从在世界范围内销

售火暴的iPod、iPhone、iPad,到高端的笔记本电脑MacBookAir和个人计算机iMac,以及家庭电视终端AppleTV等都是苹果自己研发的,并且它是世界上少有的几家从硬件、软件,一直到应用内容一起同步研发的公司。◼当然,也并不是所有的零部件和所有的应用和内容都

由苹果自己提供,苹果公司会根据零部件产品的重要性选择自主研发、外包、合作。生产外包◼苹果是典型的垂直一体化企业,苹果控制了这个产业中最核心的,也是利润率最高的设计、研发、渠道和销售环节,而把利润率最低的生产外包,只负责供应链组织管理。◼因为乔布斯知道“微

笑曲线”中,价值最丰厚的区域集中在价值链的两端——研发和市场。生产外包◼没有研发能力就只能做代工,赚一点辛苦钱;没有市场能力,再好的产品,产品周期过了也就只能作废品处理。◼于是,乔布斯打造的苹果牢牢掌控着“微笑曲线”的两端。抓好两端,这样苹果公司就牢牢地控制着其在世界各地的产品销售,

从而轻而易举地获得高额利润。◼翻开苹果的组装厂商名单,几乎所有的苹果产品都由在中国内地的台资工厂组装:◼iPhone、iPad、iPod06和AppleTV由鸿海代工,iPod4、MacBook和iMa

c由广达代工,CDMA版iPhone由和硕代工。◼苹果iPhone,当零部件生产好以后,从世界各地运到深圳富士康组装——芯片从韩国三星的工厂运来,触摸屏从中国厦门和苏州的工厂运来,显示屏从韩国LG的工厂运来……这些零部件最后汇集到中国深圳,在那里的富士康巨型代工厂里组装成iPhone成品。

◼对于苹果这样没有自己工厂的企业来说,外包代工战略让苹果减少了管理这些庞大工厂的麻烦,可以集中精力来做好产品设计和销售,可以说富士康帮助苹果背起了最沉重的烦恼。◼苹果和上游零部件及代工厂商签订长期供货合同,苹果超大的出货量保证其在和上游零部件厂商议价时有超强的谈判能力,这显著降低了生产成本。◼因

为一旦这些技术(或者更准确地称为规模生产技术)变得大规模商品化,苹果就能在成本和价格上有效地打击对手。◼苹果不只是制造昂贵的产品,一旦生产线不再昂贵,苹果又能制造比竞争对手便宜得多的产品,享受更高的利润,更多的现金,从而更有能力继续这一循环。

◼苹果的竞争对手会发现,即使把iPad的零件一个一个拆掉,去买一样的,价格也会比苹果贵很多。◼这些,就是这家传奇式的公司的成功秘笈——创新+业务整合。Thankyou!

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