1.2.3 数据赋能背景下的研发
当前，以数字化、网络化、智能化为特征的第四次工业革命在全球范围内蓬勃发展，数字技术与实体经济不断集成与融合，产业数字化应用潜能不断迸发与释放，新模式、新业态不断涌现，我们正处在一个伟大的数字经济时代的潮头。研究开发是企业增强市场竞争力的重要途径，也是企业增加利润的有效方式。数字技术的应用给企业的研发活动带来了巨大的变革。
在数字技术的赋能下，企业可以利用各种数字化的工具、软件等对产品进行数字化设计、分析、仿真、试验或验证。与传统的研发模式相比，数字技术在用户需求识别、产品设计效率、研发开展方式等方面赋予企业产品研发新的特征。利用数字技术能够实现研发过程的需求分析精准化、研发设计高效化和研发流程并行化。
1.需求分析精准化
数字经济时代，消费者在线上线下购物时的大量数据可以通过软感知或硬感知的方式记录下来。在线上，随着互联网的普及，电子商务成为人们购买产品或服务的重要方式。消费者通过网络购买产品并表达自己对产品的看法，形成了大量的注册信息、浏览记录、搜索记录、购买记录和产品评论等数据。在线下，门店也可以利用数字技术来捕捉消费者在购物时的多样化数据，如年龄、性别、在产品前的驻留时间、产品体验偏好、产品购买记录等。
这些数据为消费者需求的挖掘提供了丰富的素材。通过观点抽取、情感分析、关联规范、分类、聚类等各种数据挖掘的方法对这些数据进行分析，企业既能获得消费者作为整体的群体行为特征，又能在个体层面上精准地刻画消费者行为，发现消费者对产品属性的要求和喜好，例如消费者在产品的视觉外观、交互操作、使用场景、功能效用等方面的偏好和需要，从而准确地把握消费者的产品需求。以此为基础，可以有针对性地进行产品设计。
具体而言，在人群维度，用户的个人特征，如性别、年龄、地域、职业、消费水平、偏好等数据可被用于各种分析并形成用户画像，为目标消费者的确定提供线索；在场景维度，从海量数据中提取出的各种场景，如产品使用的时间、时节、地点、相关活动等将为产品概念的设计提供重要思路；在功效维度，大数据挖掘出的消费者对产品的功能需求，将为产品功能的开发提供直接依据。与传统的产品概念开发模式相比，数据驱动的基于人群、场景和功效三个维度的产品概念开发更具有时效性和准确性。
2.研究设计高效化
数字技术的使用给新产品的研发设计带来了巨大的变化。这表现在采用CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）、CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺设计）、CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）、CAM（Computer-Aided Manufacturing，计算机辅助制造）、PDM（Product Data Management，产品数据管理）等数字技术能大幅提升产品设计的效率，缩短产品研发的周期。
传统的新产品研发一般需要经历需求识别、产品设计、工艺设计、产品试制、产品验证等多个环节。在传统的产品开发模式中，包括概念设计、详细设计在内的产品设计和工艺设计属于产品创新的先导阶段，产品验证则要在产品试制完成以后开始。通过物理世界中的装置设备对实物样品进行全方位试验测试，获取验证结果，并在此基础上形成产品的优化改进方案，进行下一轮迭代，这种跨度较长的“大循环”式迭代容易造成产品的开发周期长、开发成本高、开发风险大等问题。随着数字技术的发展和应用，基于虚拟世界的“模拟择优”方法逐步兴起，它颠覆了传统的“大循环”式产品开发模式。利用CAD、CAPP、CAE、CAM、PDM等数字技术，企业可以在虚拟世界中对产品进行数字化定义和描述，构建新产品在虚拟世界的几何模型，精确描述和定义新产品的形状、属性和结构等特征，形成虚拟产品。以构建的虚拟产品为基础，企业在产品设计阶段就可以开展大量仿真试验和虚拟验证，模拟检验产品在真实环境中的性能，例如邀请用户在虚拟世界对产品进行虚拟试驾、虚拟试装、虚拟操作等全方位体验，及时获取用户评价和反馈，根据仿真和验证结果调整产品参数或工艺参数，快速优化设计方案，将产品开发的关键问题和可能发生的错误集中在设计阶段解决，实现“设计—仿真—优化”的“小循环”式迭代。“小循环”式产品开发模式能大幅提高后期物理试验的通过率，切实降低产品开发成本，提高产品开发效率。
3.研发流程并行化
制造业企业传统的产品研发模式是基于串行工程的模式。企业把产品开发过程细分成需求分析、产品设计、工艺设计、产品试制（加工装配）、产品验证等多个环节，见图1-8。研发活动在各部门之间按顺序进行，每个研发活动完成后再转到下一个环节，这样的模式使各个环节难以对设计全局进行综合考虑，难以实现全局最优，容易造成研发设计流程长、效率低、成本高。
随着CAD、CAPP、CAE、PDM等数字技术和工具的使用，高度集成的数字化模型以及研发工艺仿真体系成为现实，传统上相互独立、按顺序进行的研发工作在时空上实现了交叉、重组和优化，一些原本在下游进行的开发工作也提前到上游进行，研发流程实现了从串行向并行的演进。
图1-8 串行研发模式
资料来源：张振刚，罗泰晔.数据赋能[M].北京：机械工业出版社，2022
并行工程的概念由美国国家防御分析研究所于1988年提出，是以集成的、并行的方式设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。其目标是提高产品质量、降低产品成本、缩短产品开发周期和上市时间。并行设计是并行工程的核心内容，是设计及其相关过程并行化、一体化、系统化的工作模式。这种工作模式旨在使产品开发从一开始就考虑到产品全生命周期的各种因素，包括质量、成本、进度计划和用户需求等，在研发设计时就将下游环节的可靠性、技术性、生产性等作为约束条件，以减少甚至避免产品开发进行到后期才发现错误而返回上游环节进行修改的情况。到了今天，随着数据采集技术和设备的发展，以及基于互联网、云计算的高效协同平台的应用，并行设计的逻辑在多个领域得以实现，产品设计、工艺设计、装配设计、检验设计等传统上按顺序进行的活动在时间维度上出现交叉与重叠（见图1-9）。各个设计环节并行进行，实现信息、知识的共享和上下游设计人员的协同，使得产品全局最优设计成为可能，也使得研发周期缩短、研发效率提高。
图1-9 并行设计示意图
资料来源：张振刚，罗泰晔.数据赋能[M].北京：机械工业出版社，2022
1984年，我国有了第一家民营企业；张瑞敏成了一家濒临倒闭的青岛集体小厂的厂长，后来这家厂成了海尔；从华南理工大学毕业的李东生在一个简陋的农机仓库开辟了自己的工厂，与他人合作生产录音磁带，这就是日后赫赫有名的家电公司TCL。回顾我国企业近四十年的发展历程，从最初创业时的“稚嫩模仿”，到如今的“自主创新”，我国企业家的思维转变是显而易见的。事实上，被赋予了更深的内涵和更高的要求之后，创新注定成为支撑我国企业奋力突围的强大力量。
当我国把增强自主创新能力作为国家战略摆在经济和社会发展的突出位置之时，敏锐的中国企业家就开始把自主创新作为企业的诉求和努力的方向。如何走出一条有特色的自主创新之路，能否基于自主创新实现真正的飞跃，这不仅考验企业家的信心和耐心，更是企业之间展开的一场决策力和执行力的较量。
有人说，中国企业家不缺少创新精神，但创新精神与支撑企业持续发展的“制度化经营”和“核心竞争力”并不在一个层面上。前者是对资源、对机会与变化的把握，而后者是精心的战略安排与集约化的精耕细作，两者之间的结合并不是天然的，这两者之间往往冲突与交融并存。而在融合的基础上，寻找一条基于本土市场的创新途径，更是难上加难。
国内企业的创新面临着诸多难点。首先，与跨国公司相比，国内企业内部创新资源明显处于劣势，在研发投入强度上无法与跨国公司抗衡；其次，国内企业同样面对“封闭式创新”的破坏因素，如知识型员工越来越高的流动性和企业技术的外溢；再次，受传统体制惯性影响，技术资源过度集中在科研院所，在向企业流动的过程中仍面临不少阻力。
随着资源要素约束日益突出，全球竞争不断加剧，如何依靠创新驱动实现转型升级和新一轮的经济增长，已经成为我国产业结构调整和经济发展方式转变必须面对和解决的问题。而企业是技术创新的主体，如何利用好爆炸的知识信息，整合内外创新资源，实施技术创新工程，提升创新软实力和自主创新能力，便成为问题分析和解决的关键点。建立以企业技术中心、工程中心、工程实验室为主导的企业创新平台和数字创新平台，能够增强企业引进吸收再创新能力和集成创新能力。然而，关于企业创新平台的组建及发展，现有理论和实践并没有一个较为清晰且系统的建设框架可供参考。为此，本书深入企业实践，通过研讨会、结构性访谈和问卷调查等方式收集原始资料，跟踪和考察广东创新型企业创新平台的建设情况，不断比较不同企业创新平台的建设方案及规划，总结和归纳其中的共同建设特点，以期为广大创新型企业提供一套企业创新平台建设的综合分析框架。