IPD概述

IPD(Integrated Product Development)，综合产品开发是一种利用多学科团队优化设计、制造和安全程序进行产品研发的现代管理技术。综合产品组（Integrated Product Team）是集成产品开发切实可行的关键。

一体化产品开发是20世纪90年代美军装备采购过程中出现的一个新概念。1990年，美国空军系统司令部领导设定了综合产品开发目标，自1991年以来实施了F-22战斗机项目的综合产品开发模式，取得了巨大成功，成为美国国防部最成功的计划之一。随后，JAST(联合先进攻击技术)是空军、海军和海军陆战队的联合发展计划、综合产品开发的管理模式也广泛应用于海军新攻击潜艇和LPD17新两栖突击舰。

LPD17新型两栖突击舰

1995年5月，美国国防部长威廉·佩里宣布，国防部采购武器系统的方式将发生根本性的变化，综合产品开发和综合产品组的概念应在整个采购过程中得到最大限度的应用。综合产品开发管理模式打破了传统的开发、生产、使用安全和采购管理部门之间的界限，不同部门、不同专业人员形成各种综合产品组、武器系统开发、制造、测试鉴定、部署、安全、退休处置，最大限度地提高武器装备项目管理效率。目前，综合产品开发已成为美国武器装备采购的基本管理模式。

其核心思想概括如下：

a) 新产品开发是一项投资决策。IPD强调要有效分析产品开发的投资组合，并在开发过程中设置检查点，通过阶段评估确定项目是继续、暂停、终止还是改变方向。

b) 基于市场的发展。IPD强调，产品创新必须基于市场需求和竞争分析。为此，IPD将正确定义产品概念和市场需求作为流程的第一步，从一开始就正确地做事。

c) 跨部门、跨系统的协调。采用跨部门产品开发团队（PDT：Product Development Team），通过有效的沟通、协调和决策，尽快将产品推向市场。

d) 异步开发模式，又称并行工程。通过严格的规划和准确的接口设计，提前进行了许多原始的后续活动，从而缩短了产品的上市时间。

e) 重用性。采用公共建筑模块（CBB：Common Building Block）提高产品开发效率。

f) 结构化过程。产品开发项目的相对不确定性要求开发过程在非结构化和过于结构化之间找到平衡。

IPD是从企业流程重组和产品重组的角度，确保产品项目开发和产品开发人力资源的有效分配。根据完整的框架和管理流程，企业管理的主要优势在于：

a)产品研发周期明显缩短；

b)降低产品成本；

c)R&D费用占总收入的比例降低，人均产出率大幅提高；

d)产品质量普遍提高；

e)中途废除项目的费用明显降低。

在实践中，综合产品开发形成了一套科学的综合管理工具，包括计划、跟踪和反馈。计划工具包括工作分解结构、工作描述和综合主计划。跟踪工具包括综合主进度、技术性能量度和成本进度控制。反馈工具是向团队反馈合同履行情况的工具。

计划工具：a)工作分解结构：是计划的总结，以图表的形式解释承包商计划履行合同的方式。根据工作分解结构安排所有技术规范和工作说明、综合主计划和进度、技术性能和成本报告。工作分解贯穿管理系统全过程的主要线索是安排产品及其子产品组织，加强了以产品为中心的综合产品组的观点。b)工作说明:描述计划的最低要求。c）综合主计划：拓展工作说明书中的任务。

跟踪工具：a)综合主进度：规定了综合主计划中各事件所需的任务安排和事件，是对综合主计划的拓展。b)技术性能量：一种跟踪技术进步和技术风险的工具。c)成本/进度控制。

反馈工具：合同履行。

为了提高型号开发水平和运载火箭的整体性能，国外航天机构和一流军事企业一般采用综合产品开发模式、数字设计手段和多学科综合优化设计技术，开发专业设计体系，构建先进的综合设计手段和概念，显著提高研发设计的效率和能力，从根本上提高军事企业的生存和竞争力。

综合产品组的综合管理过程

F22系统项目管理结构

洛克希德·马丁开发了交互式导弹设计系统，集成了几何引擎、推广系统、气动分析、空气热环境分析、结构动力学、武器效率和成本模型，构建基于网络的实时协同设计环境。通过产品设计过程的集成和优化，该系统可以快速设计导弹的概念和初始设计，将设计速度提高到原来的4倍，并在导弹概念设计阶段为洛马节省大量费用。通过产品设计过程的集成和优化，该系统可以快速设计导弹的概念和初始设计，将设计速度提高到原来的4倍，并在导弹概念设计阶段为洛马节省大量费用。该系统用于许多项目，包括联合低空发射导弹。

此外，洛马还围绕超/高超音速飞机的研发设计开发了超/高超音速飞机设计系统，是一个涉及热、弹道、结构、控制、气动、推进、成本、可靠性等方面的多学科系统。传统上，这些学科的分析是独立进行的，导致飞机设计过程效率低下。然而，该系统将这些设计分析集成到统一的设计平台中，并与各专业的分析模块紧密结合，实现了需求-几何-分析-优化-数据管理的集成自动设计过程，可以在概念设计阶段快速评估设计方案。该系统可以独立捕获和处理各学科的知识，促进多学科的协调和平行工程，实现工程模拟的综合分析和卓越，为跨大气层载体的设计和模拟提供条件。

为了顺利开发新型可重复使用载体，NASA开发了新型载体设计分析的新型先进工程环境，是支持新一代航空/航天飞机研发设计的系统平台和环境，通过网络门户和设计过程管理、设计工程分析工具集成和产品模型数据集成管理，实现分布、并行、合作的研发设计模式。新的工程环境建设使NASA能够方便、灵活地实现多结构、多方案、多技术的比较与集成，并通过应用多学科联合分析方法确保优化方案的可靠性。

ESA开发了协同工程环境，以克服日益复杂的开发需求带来的项目开发风险，实现设计经验的固化和项目流程的优化。ESA通过协同工程环境的开发和实际使用，有效解决了需求管理、项目管理等问题，实现了设计过程、设计文档、设计方法、设计工具、设计结构和设计成果本身的重复使用，显著提高了模型的开发效率，降低了项目风险。ESA还建立了由服务器、网络资源、基础软件、多媒体系统、多学科团队、标准规范等组成的并行设计支持环境，实现了资源共享和协同设计的目的，在方案论证中发挥了重要作用。近年来，ESA相关部门采用并行设计支持环境完成了130多个未来项目的系统概念研究和设计，以及7个新运输器项目的概念设计，大大缩短了研发周期，提高了产品质量和任务设计的一致性和完整性、技术可行性、风险控制和成本控制。

IPD概述

IPT(Integrated Product Teams)，一体化产品组，服务于一体化工作模式。美国国防部在5000.1指令和5000.2-R条例中详细阐述了IPT工作模式，作为IPT应用在国防领域的指南。

美国国防部1996年发布的5000.1指出，IPT由不同学科的代表组成，设立领导人，识别和解决问题，为决策提供可靠及时的参考。加入IPT后，每个成员的角色都会发生变化，从特定的功能组织成员到IPT组织成员，目的是产品或相关程序。组织成功IPT的关键是：IPT成员可以覆盖影响产品生命周期的所有专业；明确IPT的目标、权利和义务；确定人员、资金和设施的需求。

IPT的主要工作原则是：公开讨论，不保密；IPT成员必须授权，质量合格；协商一致，努力成功，积极参与；及时保持联系；合理保留意见；及时解决问题。

促进IPT成功的主要因素是：IPT成员是否得到组织的充分授权；IPT成员接受了完成任务所需的充分教育和培训。成功实施IPT的关键因素是给予IPT充分的授权，使其有及时的决策权。IPT授权有两个方面：方向因素和能力因素。方向因素是将IPT的目标与整个组织保持一致。假设授权的IPT确实有所需的专业知识、技能、信息、资源等。

各级IPT参与者训练有素，是IPD成功的关键。

IPT是一个由少量能力互补的人组成的小组，所有成员都被委托为共同目的、行为目标和工作方法，并相互负责。IPT有四个基本属性：

a)承担有限任务；

b)由参与产品开发各个阶段的核心成员组成，具有多种交叉能力；

c)输出具有可定义和可测量的功能；

d)团队领导是唯一的。

1995年，美国国防部长签署备忘录，要求IPT在国防采购项目中最大化，特别是海军在战斧导弹等项目中实施IPT。雷锡恩国防合同管理局（DCMA Raython）是美国国防部国防合同管理局的下属部门，专门负责国防部与雷锡恩公司的合作项目。由设计师、工程师、合同专家、财务专家、客户、项目综合人员和管理人员组成的美国海军战斧导弹项目IPT。

F22战机

1991年，美国空军开始在F-22战斗机项目中实施综合产品开发模式，取得了巨大成功。在应用IPT之前，美国统计了12个主要武器装备采购项目，发现项目平均成本是预期的6倍，开发周期是计划的36%。20世纪90年代末，F-当22个项目进展到33%左右时，实际成本与预算的差异缩小到3.5%，开发周期与计划的差异缩小到2%。

战斧导弹

战斧导弹项目级IPT

由于产品开发的复杂性和多样性，不同的开发团队有不同的组织模式。一般来说，IPT本身的组织结构通常包括以下两种：分形组织结构和平面网络结构。

(1)分形组织结构

IPT组织最直观的结构是根据产品要求组建和分解团队，将多个IPT组成多层次的阶梯组织结构。该框架是团队内部组织中的分形组织结构。在这种IPT结构中，每个IPT内部的组织模式完全相同，无论位于整个群体的哪个层次和位置。在大型复杂产品开发中，每层IPT提供上层组件。在大多数这样的多层结构中，一层的团队领导是上一层的团员。底层IPT由相关专业人员组成。上层IPT成员包括相应的下层IPT领导和其他相应的人员。其组织形式和操作方法与底层IPT完全相同，但产品对象不同。在这种系统结构中，上层IPT在IPT中起着领导和协调的作用，对底层进行初步设计和总体设计，定义底层IPT所涉及的部件之间的界面关系。

这种组织方式的缺点是与开发设计过程不完全一致。虽然IPT团队可以根据开发工作的进展逐步启动，但在这样的框架中很难包含一些活动。例如，整体设计活动难以单独划分，只能由上层IPT团队完成。

(2)平网结构

在平面网络结构中，IPT之间的协调可以通过人员共享或行政关系连接成一个有机的整体。该模型完全分解了沿生命周期和工作分解结构的产品开发，形成了一个扁平的网状IPT组。其优点是IPT团队可以嵌入到现有的组织框架结构中，对企业的影响相对较小，但由于IPT之间没有固定的连接关系，其合作效率将受到一定程度的影响。

上述两种结构模式各有优缺点。对于成熟产品的改造和延伸产品的开发，阶梯形分形组织结构具有优缺点明显的优点。当企业原有组织框架结构非常稳固时，使用扁平化的网络结构能很快提高产品开发的效率，避免对原组织结构进行调整所带来的风险和阻碍