供应链与设计降本协同管理

摘要：产品设计降本（Design for Cost, DFC），也称为“产品研发降本”、“面向成本的产品设计”等，是指在产品开发阶段，通过系统性优化设计参数（如功能配置、材料选用、结构布局等），平衡产品性能与成本投入，从根源上降低产品全生命周期总成本的方法论。

NO.1

什么是产品设计降本？

要了解供应链怎样与研发设计部门协同才能实现持续、高效的产品设计降本，我们首先要了解一下什么是产品设计降本。

产品设计降本（Design for Cost, DFC），也称为“产品研发降本”、“面向成本的产品设计”等，是指在产品开发阶段，通过系统性优化设计参数（如功能配置、材料选用、结构布局等），平衡产品性能与成本投入，从根源上降低产品全生命周期总成本的方法论。

产品的设计降本有多重要？在大部分工业产品全生命周期的总成本中，由产品设计决定的成本的占比大约是70%~80%。这也就意味着产品设计这个环节中包含着最多的降本机会。

以工业产品原料成本为例，其供应成本的普遍结构通常是这样的：

其中原料的“供应规格”就是由产品设计决定的。

产品设计对产品成本有如此大的影响，产品设计降本是如此重要，那么产品的设计降本有哪些典型的实现方式呢？在这些实现方式中，供应链可以以何种方式提供什么样的价值呢？

NO.2

供应链与产品设计降本

1 产品设计降本的典型实现方式

产品设计降本最典型的实现方式分为两类：材料创新优化、产品标准化设计。

a.材料创新优化‌

这是指通过价值分析（VA/VE）优化产品所用材料的选择，以通过材料性能提升、功能扩展或成本降低来‌提升材料的性价比。比较常见的方式有：

通过开发新材料‌来提升性能或降低成本；

通过优化产品结构来减少材料用量‌；

开发出循环使用材料的途径，减少材料浪费；

‌……

b.产品标准化设计

产品标准化设计是指通过统一规格、参数及接口定义（如模块化组件、通用零部件库），减少产品变体与定制化需求，确保制造端可规模化复用生产资源。

产品标准化设计的核心在于建立兼容性设计体系，这样就能降低供应链复杂度、降低制造管理的复杂度、也降低设计与制造的协同难度，等等。

在产品制造中，某种“难度”的降低都会伴随着成本降低，不过有些降本效果可以比较容易地体现为直接的量化效益，而另一些则是不容易准确核算的隐性成本节约。

2 产品设计与工艺创新

除了上述两种类型的设计降本以外，还有一类产品设计人员经常参与的、与产品设计密切相关的技术降本，就是工艺创新。

工艺创新指通过改进或重构制造流程、设备、参数及方法，实现‌生产效率提升、质量优化、或‌减少生产资源消耗‌的活动。虽然在有些工艺创新中，比如通过优化产品结构而降低制造过程复杂度、简化加工难度等方面，产品设计人员的作用举足轻重，但是工艺创新产生的技术降本通常归属于工程降本而非设计降本，只是在做降本绩效评估时，产品设计人员也应该得到与价值贡献相匹配的价值分配。

3 供应链为设计降本赋能

供应链为设计降本赋能的方式中，价值最高的主要有两种：

促进与供应商进行双向技术赋能

为产品设计部门提供设计降本效用的反馈

接下来我们就对这两种赋能方式分别做进一步的介绍。

NO.3

与供应商进行双向技术赋能

在讨论供应链为工程降本赋能时，我们就提到过与供应商形成双向技术赋能这种方式。但这种方式为设计降本赋能的广度和深度都要远远高于工程降本。

在设计阶段推进的供需双方进行双向技术赋能的本质，是通过从“设计-制造”两个视角的融合，把供应商的生产智慧转化为设计阶段的决策依据，在保持产品竞争力的同时，系统性消除隐藏的浪费基因。用这种方式实现降本的商业逻辑是通过技术开放打破甲乙方的零和博弈，将成本控制从后期采购议价前移至设计源头，通过共同努力消除浪费扩大共同的可分配利益，形成可持续的降本生态。

与供应商进行双向技术赋能的典型方式包括以下这些方式。

1 共同开发和‌成本穿透

a.共同开发

这是指邀请供应商的工程师在产品设计的早期就参与尽量，将供应商自身生产工艺限制等信息转化为对采购方设计优化的建议。

b.成本穿透

指双方共享材料的技术数据库与成本计算方法，实时评估每个设计改动对整体成本的影响，以避免设计工程师输出本可以从一开始就避免的、难以生产的高成本方案，然后再经过反复试错来找到优化方案。

2 设计标准双向渗透

a.共享设计标准

指与供应商共享其产品设计标准，在材料或零部件技术性能和品质表现相同的条件下，优先使用供应商的标准产品（而非专门为采购方定制），推动实现全供应链的材料或零部件的高复用率。

b.前置需求适配

这是指将采购方的产品设计标准和原料技术需求植入到供应商的产品开发流程中，提前就约定好双方产品的连接方式，以消除后期反复修改适配的浪费。

NO.4

供应链促进双向技术赋能

1 建立策略性资源的寻源机制

要促进与供应商的双向技术赋能，首要的任务就是要知道哪个供应商有哪些对我们来说有价值的资源。所以供应链促进双向技术赋能最重要的领域，就是优质技术资源的“寻源”。

在介绍战略采购体系时，我们分享过，从供应商那里能得到的“资源”，除了用于工厂生产制造的“物资”和“服务”以外，还有很多种类。其中有一些是靠普通的市场交易很难获得的高价值资源，包括但不限于：

市场资源如品牌影响力、商业渠道等；

技术资源如技术专家、技术开发能力、高等级实验室等；

管理资源如某个管理领域的最佳实践、实战经验丰富的领域专家等；

运营资源如特定地域的仓储物流系统等。

要想持续地、高效地获得或使用这些资源，不能靠一时一事产生的需求驱动，而需要有体系化的“策略性资源的寻源机制”来管理这类对市场上高价值资源的探寻和评估。这是一种以追求战略目标和长期价值的策略驱动的工作。这类工作的管理体系与具体的客户交付需求驱动的工作的管理体系是完全不同的。这在战略采购体系建设的供应商策略管理中有详细的介绍，这里不展开讨论。这里要说明的是，对供应商的技术资源的有效“寻源”和“评估”是这类资源管理体系中的一环，不能以一事一议的方式来管理，要通过体系化的规划、执行、效果评估和优化才能实现有效的管理和持续的价值输出。

2 主导制定合作协议

供应链促进双向技术赋能的另一个重要领域，就是主导制定合作协议。制定这种合作协议的主要目标，就是通过商务手段把责权利进行合理划分，让不同角色在不同市场环境下，都能够有足够的动力始终将最大化共同利益作为努力目标。将零和博弈转化为共同成长的投资行为。

这种合作协议也是一种商务协议，但它不是针对一笔或一段时间区间内的具体的交易，而是基于一种“共同创造价值、共同承担风险、共同分配价值”的模式，更像是一种对“合伙关系”的约定，而不是对“买卖关系”的约定。

比之于针对具体物资或服务交易的协议，成功制定并执行这种合作协议的难度要高得多，尤其是在双方互相开放核心技术数据库时。要让“绑在一条绳子上的两个（或几个）蚂蚱”能够在比实物买卖交易更复杂的责权利模式中始终能获得“1+1>2”的合作效果，需要更丰富完整的知识和技能，包括技术的商业价值评估、技术风险的评估和分担、复杂成本核算、非交易谈判等方面的知识和经验。

3 促进跨企业技术协同的数字化

供应链能为双向技术协同赋能的第三个重要领域，就是促进跨企业技术协同的数字化。

a.艰难的跨企业协同启动

跨企业数字化协同能显著提升技术部门与供应商的双向赋能效率并降本，但这类技术协同具有高投入、高风险、高回报特性。专门搭建数字化平台常因初期性价比低、风险不可控而难以通过评估。实际上，跨企业数字化的最大挑战始终是启动阶段的平台建设。

一方面，启动阶段需对软硬两个方面的"基础设施"进行大量投入。软的方面指数据安全策略等管理体系，硬的方面指连接各企业异构系统的数据通道设计和建设。这些投入不仅需要资金，还依赖跨学科专业团队，且回报周期长，导致初期性价比极低；另一方面，启动阶段有太多的不确定性，比如跨企业协同的业务管理权责边界是否界定清晰、作业协同流程是否通畅、共同创造的数据资产怎样划定主权归属、哪些业务推进时需要有灾备计划……等等。这些问题的答案都需要经历“假设-验证”的循环才能得到，而没有明确答案就意味着风险不可控，很难获得充分的投入。

b.促进初始协同平台的建立

这些跨企业的技术协同数字化项目在启动阶段遇到的特殊困难，如果有了供应链的参与，会有很大的缓解。

首先，数字化的供应链天然就具备“跨企业”的属性，最常见的就是对供应商发布询价单、采购订单的电子商务平台，这几乎已经是当下数字化供应链的标配了。数字化供应链这些跨企业的平台，其数据安全性、多企业多角色通讯渠道的有效性都是已经经过验证的。如果利用数字化供应链的既有通道，建立跨企业的技术协作的初始平台，能够大幅降低前期投入，往往会起到事半功倍的效果。

其次，供应链不仅有着丰富的跨企业界定责权利的经验，也有着如何在数字化体系中实现责权利方案的经验。这些经验都能在跨企业技术协同数字化的启动阶段，降低合作中的不确定性。

c.工程管理协同和设计管理协同

依托数字化供应链推进技术协同的数字化，比较合理的顺序是先推进工程管理协同，再推进设计管理协同。根据协同难度的不同循序渐进。

先从与供应商的工程管理协同开始，是因为很多工程管理协同可以依托标准的供应商管理内容展开，或与具体的交易有关联关系。比如：

QCP（Quality Control Plan品质控制计划）的协同；

PCN（Process Change Notification）制程变更通知的协同；

8D流程协同；

……

这类的跨企业技术协同单项内容的管理并不复杂，还很容易通过数字化供应链实现，为技术协同数字化打下基础；而且，它们本身与包括设计管理在内比较复杂的协同管理内容同属APQP体系，通过良好的关联路径设计，就可以在风险较低的条件下逐步推广跨企业技术协同数字化的业务覆盖面。

随着工程管理协同的逐渐推广，设计管理协同就可以逐渐提上日程。在设计协同管理中，最基础的业务场景就是设计和验证两个方面。

协同设计双方可以依据各自的PLM系统业务逻辑，实现双方（甚至是多方）的设计数据共享和设计版本控制；

协同设计验证跨企业的数字化协同能让采购方提前将供应商工艺参数包含在自己的制造约束之中。以此约束来构建数字孪生体，就能提前完成工艺的可行性验证，特别是能够尽早检测出超出工艺极限的设计特征。

这两个基础的设计协同业务场景如果能够实现供需双方的数字化协同，其他很多的业务场景就可以以此为基础逐步建设，并通过有序迭代不断扩展协同内容，提升协同效率，降低协同成本。

NO.5

供应链为设计降本提供效用反馈

除了促进双向技术赋能以外，供应链在设计降本协同中另一个价值贡献方式，就是为产品设计降本提供效果反馈，牵引产品设计降本的资源投入更多指向高价值领域。

1 材料创新优化的降本绩效

通过材料和工艺优化实现的产品制造降本是显性降本，可以直接从产品资源清单的成本核算中体现出来。

当产品料号（或规格）不变，而产品的BOM中因改变原料料号（或规格）而引起的BOM成本的变化，就应该核定为设计降本的绩效。

而因工艺优化产生的降本，通常体现在制造良品率提升、制造周期缩短等方面。这些通过制造过程优化而产生的降本，在大多数企业中都归属为工程降本。不过这种降本通常都是通过产品研发、工艺、品质管理协同完成的，所以在评定降本绩效时，这些做出贡献的部门都可以参与。

2 产品标准化产生的降本

提高产品的标准化程度，一定能够产生降本的效果，这是制造业公认的规律。但是怎么来衡量标准化程度，又怎么来衡量产品标准化程度对制造成本的影响呢？

a.衡量产品标准化程度

衡量一个企业的产品标准化程度，在不同行业、对不同产品形态有很多种衡量方法。选择使用这些各有道理的衡量方法时，一定要了解这些衡量方法的适用管理领域。举例来说：

按照零部件个数计算，以标准化零件数量占产品总零件数量比例衡量的产品标准化率，适用于衡量离散型产品设计在标准化上的进展；

按实现万元（或百万元）销售额需要的SKU平均个数，适用于衡量产品因标准化程度（准确地说是不标准化程度）带来的交付难度；

按标准化材料/零部件的成本占产品总成本的比例，适用于衡量产品标准化程度对成本管理难度的影响；

……

这些计算方式虽然完全不同，但有一点是相同的，就是使用这些计算结果时，最有管理价值的方式是通过每个指标随时间推移形成的变化趋势来分析产品标准化工作的进展和机会，即自己和自己进行纵向对比，而不是不同类型指标之间进行横向对比。

那么在各种计算方法中，哪种最适合衡量降本难度呢？是前述的标准化材料（或零部件）成本占比：

标准化材料成本占比（%）= 标准化材料成本 / 产品总成本

但要衡量“降本”难度，就还要把“标准化材料”更细化一些，要把标准化材料分为标准件、通用件和借用件。

标准件是指按由国际标准或国家标准规定制造的材料或零部件，其标准化程度具有强制性或广泛认可的技术约束力；

通用件是指在行业内或企业内在不同产品中可以普遍使用的材料或零部件，其标准化程度是行业或企业的共识，但不是强制约束的；

借用件是指在产品设计或制造中，‌直接采用本企业已有产品的专用材料或零部件‌。其本质是专用材料或零部件的跨产品复用，但复用范围有限。

标准件、通用件和借用件这三个类别都算是“标准化”的，但标准化程度是依次降低的。通常情况下，标准化程度的降低就意味着降本难度的增加。这就是为什么用于衡量降本难度的产品标准化指标中，要把这三个类别细化计算的原因。

需要特别说明的是，上述每个类别的材料或零部件不考虑其获取途径是自制、外协还是外购。有的管理理论中提到的“产品标准化率”和上述算法很接近，但是会把“外购件”也加进来，这种算法包含的假设是“标准件、通用件、借用件”都指的是自制件。这种算法并不适合于衡量产品标准化程度对降本难度的影响，而是适合于衡量对企业自己工厂的制造难度的影响——因为外购件不管是不是标准化，基本不会影响企业自身的制造难度，但会影响降本难度。所以一定要特别注意两种算法的不同用途，不能混淆了。

确定了衡量产品标准化程度的指标，接下来就可以讨论产品标准化程度给降本带来的影响了。

b.产品标准化产生的降本机会

产品标准化会从哪些方面带来降本或者降本机会呢？下面就是最典型的因产品标准化可能产生的降本机会：

材料标准化产生的供应降本；

设备及与之配套的工模治具的种类减少，提高了设备及工模治具的使用率，降低了单位产品的设备成本分摊；

因产品模块化而减少了工序，缩短了标准制造时长；

因制造中换型次数减少而节约了产能；

降低了过程管理的难度，也就降低了质量成本；

产线作业员的新产品制造培训难度降低，学习曲线缩短，人力资源成本降低；

研发与生产协同复杂度降低，‌产品迭代升级更快，迭代成本更低；

……

这些降本机会基本上都可以在产品资源清单（BOR）上找到对应的资源项，并运用前面的文章中介绍的产品降本机会识别和兑现体系、产品核价体系将实际兑现的降本成果货币化，并完成降本归因和降本绩效在职能之间的分配，这里不再展开介绍。

在这些类型的降本机会中，因材料标准化而产生的供应降本，有一部分会超出以产品资源清单（BOR）为核心的产品核价体系的管理范围。在这里需要稍微展开一点介绍。

3 材料标准化产生的供应降本

材料标准化产生的供应降本，最直接的表现就是单品采购量会增加，能提升谈判力，获得更好的采购价格，这种降本效果是能够在产品核价中体现出来的，也很容易想到。但是材料标准化还有两个方面的供应降本，在产品核价中无法体现出来的，但却非常重要。

a.降低材料的结构性供应风险

在介绍战略采购体系时，我们分享过“结构性供应风险”的概念。结构性供应风险，是指企业组建供应链后，由供应链结构决定的固有的供应风险。最典型的三种结构性供应风险是：备供风险、供应时效风险和应变力风险。

备供风险是指当企业的既有供应商出现供应困难时，企业是否能及时找到合格供应商以保证供应。

供应时效风险是指客户给我们的销售订单交付时长，与我们去买原料和制造产品需要的时长相比是什么关系。

应变力风险应变力是指供应链在需求发生变化时，能够以多快的速度做出调整来满足需求的能力。应变力风险，就是指企业的供应链实际具备的应变力与应该具备的应变力之间的差距。

我们不难看出，材料标准化能够直接或间接地降低这三种风险。降低了风险，就能降低为防范出险付出的成本。

虽然这种降本无法在产品核价体系中以货币化的方式呈现出来，但我们要知道，这种降本是真实存在的，而且对供应链非常重要。在战略采购管理体系中，降低结构性供应风险的重要性，是排在降低采购成本前面的。

b.降低产品退市的成本

产品退市最主要的成本，就是无法继续使用的资源的成本，其中就包括无法使用的材料的成本。无法继续使用的材料，都是退市产品的专用材料。所以产品中标准化的材料占比越高，产品的退市成本就越低。

产品退市的成本对产品全生命周期总成本的影响，会随这产品迭代速度的提升而升高。也就是说，产品迭代得越快，产品退市成本的管理就越重要。

由此我们也可以看出，产品的设计降本，应该是贯穿产品全生命周期的，而不是只存在于新产品设计阶段。不过新产品设计阶段的确是最为重要的阶段。

NO.6

IPD体系、APQP体系与设计降本协同

谈到如何与技术部门实现贯穿产品全生命周期的设计降本协同，就一定要了解IPD体系。IPD是集成产品开发体系（Integrated Production Development）的英文缩写。

IPD体系最大的特点，就是从商业和技术两个维度同时管理产品。一个维度是拿产品当一项投资，主要考虑产品在各阶段的风险和收益；另一个维度是拿产品当做承载一定使用功能的实体，主要考虑怎么把它做出来并在客户使用时一直好用。而这两个维度，也正是供应链与技术部门协同管理工技术降本需要的管理维度。

1 IPD体系与设计降本协同

我们先来了解一下，IPD体系在产品的生命周期不同阶段的管理内容。

概念阶段要确定产品到底要服务哪些客户，确定大致技术方案、成本目标。

立项阶段要确定产品理论上能做出来。要完成产品风险评估，设计的可靠性评估，销量和收入预估，制造和销售体系支持能力评估。

开发验证阶段要确定产品实际上能否做出来。通过样品制作，验证设计的可制造性和可服务性，对产品技术做初审，评估制造产能与预计销量的匹配关系。

认证阶段要确定新产品能否卖出去。要制定定价方式，确定并配发营销用资料、样品，完成市场人员的培训，开启订货窗口，小批生产，确定并评估量产制造工艺，对产品技术做最终评审。制定完整的供应计划。

发布阶段要实现量产量销。要启动全部的产品供应通道（包括制造、外包外协等），打开全部销售渠道，把产品完全推向市场。

退市阶段要平顺地实现产品的停产、停售和停止服务。要根据市场需求情况和企业内部的可用资源（物料、专用设备等）情况，确定产品的停止生产、停止销售、停止服务的日期。

对供应链来说，在其中两个阶段能够建立起供应链体系与IPD体系的连接关系，将会大大提升成本控制工作的效果和效率。

一个是在立项阶段，要把产品对应的供应商开发计划加入进去。即在此阶段就对着产品的市场策略制定重要原料品类的品类策略和供应商策略。供应商策略中就包括了供应商布局方式和与之对应供应商开发计划。在此阶段就了解重要采购品类的市场格局，并提前规划好供应商布局方式，不仅能有效降低重要采购品类的结构性供应风险，还能有效优化与供应商的博弈位置（Bargaining Position）,从而有效控制供应成本。

另一个是在开发验证阶段，要把材料选型标准化要求（或材料复用要求）加入到材料选型的考虑因素中。最简单的做法，就是要求设计部门为新产品开发采购的每种物料产生的余料、呆料给出处置建议（是报废？还是其他产品可用？）。有了这种处置建议，我们基本上就可以了解材料选型的标准化程度了。当设计部门做材料选型时，把材料标准化纳入考量因素时，设计降本就已经开始了。

不过，我们必须要确立的观念是，对设计部门来说，在新产品推出的阶段，品质管理要求的优先级是高于成本管理要求的。或者说，只有在品质达标的前提下，才能推进降本。所以我们一定要了解，产品目前是否已经到了“品质达标”的阶段。要了解这个情况，我们就要对另一个管理体系——APQP体系——有个大概的了解。

2 APQP体系与产品品质达标

APQP是先期产品质量策划（Advanced Product Quality Planning）的英文缩写。它从产品前期的概念设计、立项、设计、验证、试产到最后量产与交货都要管控，不过侧重点则在于量产前的设计、验证与评审变更。

在很多行业中，IPD通常作为顶层开发框架，APQP作为其质量管理的执行层支撑‌。一种常见的支撑方式是在IPD流程中“开发验证阶段”嵌入APQP的5个步骤（或称5个阶段）。它们是：项目确认阶段、设计制样阶段、试产准备阶段、试产验证阶段和量产阶段。每个阶段都有非常明确的管控内容。下图是各阶段要完成的工作的一览表。

虽然在图中特别标识出来的位置，都会涉及到设计部门与供应链（尤其是战略采购职能）的协同，但在这些环节，都还没到产品“品质达标”的阶段，因此不是推动设计降本的最佳时机。

在相当多的行业中，都把产品通过“中试”作为产品“品质达标”的标准。而“中试”就大致对应着APQP体系中的第3和第4阶段。因此只有产品的开发验证到了第5 阶段以后，原先规划好的设计降本工作才适合展开。

APQP是个相当复杂的管理体系。对我们供应链从业者来说，并不需要对其中的细节做过多的了解，只要了解这个体系的主要管理价值、框架结构、以及与供应链体系的结合点，就足以让我们与技术部门在这个体系中的各种协同工作能配合默契了。

NO.7

供应链与设计降本协同管理要点

体系化管理供应链与设计降本协同的内容比较多，这里总结一下本文分享的管理要点：

产品设计降本是技术降本的一个重要类别。产品设计降本的主要方式是材料创新优化、产品标准化设计。

供应链通过与技术部门协同为产品设计降本赋能的两种主要方式分别是：

促进与供应商进行双向技术赋能；

为产品设计部门提供设计降本效用的反馈。

企业设计部门与供应商进行双向技术赋能的典型方式有两种：

共同开发和成本穿透