创新加速

在闪闪发光的玻璃总部卡拉威高尔夫在加利福尼亚州的卡尔斯巴德，产品开发人员正在努力开发下一个伟大的高尔夫球杆。然而，Callaway的产品设计和开发副总裁史蒂夫·埃勒斯(Steve Ehlers)表示，Callaway在推出Big Bertha Fusion FT-3等俱乐部时所做的大部分工作都涉及多个地点，其中一些地点是公司外部的。

为了加速新产品介绍中固有的分布式通信挑战，Callaway使用了来自UGS叫Teamcenter。埃勒斯说，该软件是一种比电子邮件和从互联网文件传输网站下载更有效的协作方式。

埃勒斯说:“我把它登出了，FT-3的供应链大约有51000英里长，或绕地球两圈。”“从这里到中国，我们都有供应商。能够通过在Teamcenter站点上发布信息(这是安全的，可以跟踪正在做的事情)与他们进行交流，可以节省时间和旅行，并减少错误。人们最终不会得到错误版本的文件。”

正如所有高尔夫球手都知道的那样，callaway制造高端高尔夫设备，并因产品突破而受到好评，如1991年推出的第一代Big Bertha，引领了宽身不锈钢木材的潮流。FT-3是最新的驱动进化，将钛合金杆面和碳复合材料车身等材料结合在一起，Callaway称之为融合技术。球杆甚至有一个称为Optifit的称重系统，可以在工厂对球杆进行配置，以满足高尔夫球手的挥杆特点。

这种创新需要有才华的设计师和组织承诺，而不仅仅是技术。例如，几年前，Callaway组建了一个专注于先进概念的设计团队。Callaway副总裁艾伦·霍克内尔(Alan Hocknell)负责这个创新和先进设计团队，他说这种结构可以释放资源，专注于新的概念和材料。但与此同时，Hocknell表示，他的团队和Ehlers团队的设计师受益于NX、UGS的3D CAD工具以及Teamcenter等软件的使用。

正如霍克内尔所见，创新背后的火花仍然来自设计师，但NX等工具可以通过在虚拟世界中测试想法来快速完善概念。Hocknell说道:“这项技术让我们能够尝试更多的概念，并且它也让我们能够创造出更多极端的概念，而不是我们过去所投入的原型资源。”

创新的推动者

虽然3D CAD已经存在多年，但用户表示，这些工具的功能近年来有所进步。还有一些互补的分析和模拟工具，可以让设计工程师模拟从材料强度到表面空气动力学的所有事情。当您将这些设计创建工具与基于web的现代协作门户相结合时，制造商就可以使用一组产品生命周期管理(PLM)应用程序来加速新产品创新。Callaway的FT-3，以及其他例子(见下表)都是这种杠杆PLM策略的产物。

然而，专家们说，即使是最好的PLM工具也只是成功发布的秘密的一部分。总部位于波士顿的AMR研究他认为，“完美的产品发布”是一个跨职能的业务过程，需要协调的需求和供应管理，而不仅仅是PLM工具。

卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)机械工程教授乔纳森•凯根(Jonathan Cagan)说，创新公司的首席执行官或其他高层领导人也往往高度重视设计和理解“客户体验”未来事物的设计，一本关于产品创新的书。他说:“除非上层管理层相信创新并为之奋斗，否则你可以在你的级别上尝试一切你想做的事情，但很难在公司内部把创新列为优先事项。”

凯根表示，仅仅在研发预算上投入更多资金也不能保证成功。

“看看苹果电脑和iPod吧，”凯根说。“苹果并没有发明数字音乐播放器技术，但它通过理解设计和客户体验跨越了鸿沟。”

凯根的专业领域包括CAD，他同意今天的设计创作工具可以加速某些方面的创新。他说:“因为工程师可以进行分析，并立即知道某些东西是否会失败，或者看到问题在哪里，他们更容易获得更改设计并使其更好所需的信息。”

征服的复杂性

在Callaway，更好的软件工具使得日益复杂的设计开发更加高效。对于高尔夫球手来说，FT-3球杆是一件坚固而漂亮的设备，但要达到其性能特征，需要融合多种材料，并对称重特性进行精确建模和测试。

Hocknell说:“FT-3球杆由于使用了多种材料而更加复杂。”“有些部件必须通过完全不同的工艺组装在一起，但仍然必须在正确的公差范围内组装在一起，使它们之间的连接在结构上合理，同时在外观上令人满意。”

Callaway的设计工程师使用NX建立了球杆的参数化3D模型，以测试材料的适合性并建立加权特性。这些数据被输入Callaway开发的一个名为“虚拟测试中心”的专有分析工具中，该工具可以分析诸如俱乐部的“阁楼”等因素。，杆面相对于地平面的角度。该软件还会测试用球杆击球的轨迹。

“CAD系统是不可或缺的，”Ehlers说。“一旦你把正确的密度和所有材料属性输入模型，它就会大量产生必要的数据，比如重心位置和惯性矩。我们可以将其插入我们的模拟软件，并测试俱乐部设计的性能，而无需构建原型。”

根据Ehlers的说法，FT-3的设计工作在2004年初夏开始，并且该俱乐部已准备好在2005年7月4日批量推出产品。然而，原型机在2004年秋天进行了测试，剩余的大部分时间用于供应和生产计划活动。该项目还受益于早期使用多种材料的工作。

由于FT-3是一个更复杂的设计，与以前的驱动程序项目相比，由于产品开发工具而减少的确切时间很难衡量。埃勒斯说:“球杆的设计要复杂得多，但我们仍然能够在相同的时间内将它们推向市场，甚至比过去更短。”

Teamcenter被认为加快了项目的速度，并减少了差旅和视频会议的成本。例如，在某些情况下，解决供应商的设计和工装问题的速度是过去项目的两倍。

使用微软(msft . o:行情)。作为基础，Teamcenter允许项目团队成员登录到一个安全的网站，在那里他们可以访问设计数据、CAD模型或中立的“JT”格式的3D CAD模型的轻量级版本。

Ehlers说，这个虚拟团队房间的好处是它有版本控制和通知功能，可以让每个人保持同步。他说:“它使我们摆脱了向数百人发送数千份文件的电子邮件时代。”“现在我们有一个副本，可以进行版本跟踪。”

门户的使用已经发展到包括将产品推向市场所涉及的更多角色。Ehlers说:“由于信息现在保存在门户网站上，项目经理和其他人可以访问它，我们正在将访问权限扩大到参与商业化过程的人员。”“也许他们从事广告或营销工作，需要产品信息。他们可以通过Teamcenter网站轻松获取正确的信息。”

FT-3设计完成后，生产所需的材料清单和其他设计数据被转移到Callaway公司SAPERP系统。

展望未来，创新和先进设计小组的建立应该有助于俱乐部和材料设计的早期发展。霍克内尔说，NX工具用于测试概念，并选择最可行的概念来执行。

在一天结束的时候，卡拉威受益于技术的应用和管理策略，如建立先进的设计团队。正如霍克内尔所说:“我们一直拥有才华横溢的设计团队，但我们有意识地决定将一组人重新集中在上游研究上，这样我们就能在技术上保持领先地位。”

崔克计时赛的胜利

去年夏天，当兰斯·阿姆斯特朗第七次赢得环法自行车赛冠军时，他得到了一款只用了28天就研发出来的新型计时赛自行车的帮助崔克自行车公司，滑铁卢，威斯康星州。该公司是阿姆斯特朗的探索频道车队的自行车赞助商。自行车改进的空气动力学使阿姆斯特朗在巡回赛的三个计时赛阶段中获得了额外的优势，但Trek的设计师说，他们还需要每一个可能的优势，以使自行车在创纪录的时间内开发出来。

设计这款自行车的Trek高级概念集团(Advanced Concept Group)的设计师说，这些加速器包括一系列设计-创作工具，可以让他们快速测试设计变化，以及促进快速开发的组织结构。该集团的高级设计师和技术负责人迈克尔·萨根(Michael Sagan)表示，设计工具包括SolidWorks 3D CAD包SolidWorks；Alias StudioTools，一个概念设计工具欧特克(原名Alias);CF设计，一个计算流体动力学(CFD)包蓝岭数字；还有thinkid，一个工业设计工具think3这允许快速改变产品的几何形状。

每种工具都在项目的速度中发挥了作用。萨根举例说，StudioTools被用于自行车碳纤维车架和车叉的快速表面建模，而SolidWorks则是用于零件和工装的主要CAD包。与CFD软件一起工作的设计师达蒙·里纳德(Damon Rinard)说，它模拟了空气在一个形状上的运动，这使得大约六种不同的设计可以在相当于一个虚拟风洞的地方进行测试。

计算流体力学是计算密集型的，所以Trek从探索团队的联合赞助商那里获得了专业知识高级微器件该公司推荐使用双核AMD处理器的个人电脑。里纳德说，与他之前的PC机相比，新工作站的CFD计算速度快了90%，可以进行更多的分析。

萨根说，先进的设计工具和Trek在工具方面的专业知识是能够在28天内完成项目的因素。相比之下，Trek在2000年为阿姆斯特朗设计的类似计时赛自行车花了大约7个月才完成。“在过去的五年里，各种建模和分析工具已经取得了长足的进步，但比任何一种工具更重要的是，我们对软件包的熟悉程度，所有供应商添加的易用性，以及更强大的计算能力，帮助我们加速了项目，”Sagan说。

其他因素也起到了加速作用。高级概念组的功能相当独立于Trek的主要开发小组，可以自由地专注于高级概念和对专业车手的支持。然而，TTx的大部分工作已经进入Equinox TTx，一种库存生产自行车，尽管该团队不必将项目数据转移到Trek的产品数据管理系统MatrixOne直到项目完成。萨根说:“我们避开了所有的入住和退房流程。“我们只是没有时间。第一周我们开始设计，第二周开始加工，第三周开始制造第一批自行车。”

宝洁的CarpetFlick扩展了Swiffer品牌

总部位于辛辛那提的宝洁公司1999年，宝洁公司(P&G)凭借其Swiffer品牌彻底改变了地板清洁产品市场，但宝洁公司产品设计经理鲍勃•戈德弗罗伊德(Bob Godfroid)表示，在多年的成功和扩张之后，一个简单的事实突显出来:美国家庭75%的地板面积铺着地毯。Godfroid和宝洁设计团队的任务是确保Swiffer系列利用这个“毛绒”的机会。

宝洁的设计师们通过头脑风暴和修修补补，想出了Godfroid所说的快速清理地毯的“tiddlywink”概念。研究小组发现，通过将清洁刷的边缘向下推到地毯上，他们可以将污垢、毛发和其他物质向上拨动。然后他们设计了一种捕获和处理这些材料的方法。“我们基本上把自己锁在一个房间里，然后想办法从地毯上捡东西，”Godfroid说。

Godfroid说，一旦项目团队制定出可行的概念，宝洁的设计工程师就开始使用3D CAD工具SolidWorks而且PTC(列车自动控制系统)设计CarpetFlick扫地机的部件。其他工具奥多比系统Alias(最近被欧特克)用于设计效果图。他说，立体平版印刷(SLA)技术也加快了项目的速度。SLA使用激光将CAD文件中的信息追踪到液体光聚合物容器的表面，从而无需生产模具。

这种技术、头脑风暴和消费者对产品迭代的大量反馈的结合，促进了CarpetFlick在短短20个月内的开发。Godfroid说，最终的结果是宝洁能够迅速推出一款产品，将Swiffer品牌带到了一个新的层面。

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