产品服务系统生命周期中的价值演化模式研究.pdf

第 44 卷 S1 期 包 装 工 程 2023 年 4 月 PACKAGING ENGINEERING 1 收稿日期：20221212 作者简介：余胡艳（1997），女，硕士生，主攻服务设计 通信作者：楚东晓（1978），男，博士，副教授，主要研究方向为工业设计、感性工学、服务设计 产品服务系统生命周期中的价值演化模式研究 余胡艳1，楚东晓1,2，姜敏1,2（1.武汉大学 城市设计学院，武汉 430072；2.武汉大学 数字城市研究中心，武汉 430072）摘要：目的目的 探究制造业服务化背景下产品服务系统生命周期与价值创造。方法方法 以 Eco-Technology 和Eco-Mind 生命周期模型为基础，根据服务化中价值链的延伸和产品服务系统的组成要素划分生命周期，并基于时间轴设计的价值演化 5 个时期探讨生命周期中的物质价值与精神价值的动态变化，以及价值创造过程。结果结果 将产品服务系统生命周期划分为“技术进步主导”的产品生命周期和“用户需求主导”的服务生命周期，构建了价值演化生命周期模型和价值创造生态系统。结论结论 服务化从以产品为中心转向以用户为中心，制造企业提供的产品服务系统要更加注重用户需求主导的服务生命周期。制造企业与用户通过“创造链”“交易链”“维护链”和“再循环链”实现全生命周期价值共创，同时支持企业和关联企业协同参与，能够实现生态系统中多参与者的价值创造，最终实现制造业的服务化。关键词：产品服务系统；服务化；生命周期；价值创造 中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)S1-0001-08 DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.S1.001 改革开放以来，我国制造业迅速崛起，然而制造业“大而不强”“低端锁定”。目前我国制造业面临发达国家“高端回流”与发展中国家“中低端分流”的双重挤压1，同时伴随着成本上涨、产品同质化竞争加剧、用户需求日益个性化和多元化等压力，制造业亟需转型升级。在服务经济的发展背景下，制造业和服务业持续融合，服务化成为制造企业可持续发展的重要战略选择。我国政府也积极推动有利于制造业服务化转型的政策体系，强调传统生产型制造向服务型制造的转型，越来越多的制造企业加入服务化行列。服务经济范式下的创新与设计空间比传统制造业经济范式下的更广泛，服务型制造存在的大量痛点为当下的创新设计带来新的机遇和挑战2。制造企业不再以设计和制造实物产品为主，形成以用户需求为核心，提供集成产品与服务的整体发展趋势，以产品服务系统（PSS）创新为典型的制造企业服务化转型备受关注。此外，随着第 4 次工业革命的发展，制造业由传统的资本和投资要素驱动转向知识、技术、设计创新能力等高端要素驱动，服务和技术创新成为促进制造业高质量发展，提高制造企业核心竞争力的重要手段。近年来，在服务化中关于数字化的研究也逐渐增多。基于此，本文试图聚焦于服务化的重要转型模式产品服务系统，结合技术发展的背景，研究其产品和服务生命周期，及价值变化和价值创造，为后续产品服务系统设计创新和制造业服务转型提供参考。1 理论基础 1.1 制造业服务化与产品服务系统 VANDERMERWE 和 RADA3于 1988 年首次提出了服务化的概念，是指制造企业提供更全面的市场套餐或以客户为中心的商品、服务、支持、自助服务和知识组合，以增加核心产品的价值。20 世纪 90 年代以来，发达国家制造企业（如 IBM、通用电气）率先意识到服务化是创造高附加值及获取竞争优势的来源，并开始部署自己的服务化战略。根据这些企业的发展经验，纯粹的产品制造竞争力不可持续，“产品+服务”才是实现价值增值的核心产品形态。BAINES 等4提出服务化是组织能力和流程的创新，通过从销售产品到销售产品服务系统的转变，以更好地创造共同价值。从企业管理的角度看，服务化是指从以产品为中心到面向服务的商业模式的创新转型过程，而产品服务系统则是指这一过程的输出5。服务要素与制造业融合发展推动制造业从产品导向到以用户和服务为导向，制造企业通过实施产品服务系统逐步完成服务化转型，制造业服务化与产品服务系统的关系见图 1。【理论空间】2 包 装 工 程 2023 年 4 月 图 1 制造业服务化与产品服务系统关系 MONT 将产品服务系统定义为 1 个由基本产品、相应的服务、配套基础设施和支持网络组成的系统，其具有竞争力，更好地满足客户需求，对环境的影响低于传统商业模式6。产品服务系统集成了 1 系列产品和为客户和其他利益相关者提供功能的服务，分为3 种类型：产品导向的 PSS、使用导向的 PSS 和结果导向的 PSS7。产品服务系统核心是满足客户需求，以销售使用功能为导向，同时考虑与所有权、环境、经济和社会效益相关的方面8，它有 3 个关键驱动因素：价值因素、盈利因素和可持续因素9。随着服务型制造企业从提供单一有形产品向提供更高价值的产品服务系统的运营模式转变，越来越多的竞争优势和价值来自于服务和产品的非材料部分（技术升级、产品专利、美学设计和造型等），整合产品与服务的配比是服务化成功转型的关键之一。1.2 价值链延伸和全生命周期服务增值 20 世纪 90 年代，宏碁创始人兼首席执行官施振荣提出了“微笑曲线”，用来描述价值链各环节的附加值，见图 2。生产制造环节附加值低，而价值链上游的研发设计和下游的品牌运营和售后服务等环节能给企业带来更高的附加值。为了利益最大化，一些大型跨国公司还把部分技术含量低、附加值低的生产制造、加工组装环节弱化或外包，而专注于附加值高的上下游服务环节。简兆权等基于微笑曲线观点，指出制造业服务化的本质是企业价值链的延伸，探讨了制造业服务化的 4 条路径，分别是下游产业链服务化、上游产业链服务化、上下游产业链服务化和完全去制造化10。王晓萍等也表明服务化转型是通过服务将高级生产要素嵌入企业价值链各阶段，实现价值链的延伸，拓展价值增值空间，并总结服务化驱动制造业价值链增值能力提升路径包括上游技术服务化增强、下游营销服务化增强和全产业链服务化增强11。上游的服务化要求制造企业注重创新，提高与核心竞争力相关的研发和设计水平，提供技术研发、产品设计、咨询规划等服务。下游的服务化要求企业注重品牌管理、营销手段和售后服务能力，带给用户良好的营销体验，并向用户销售产品和服务的组合。上下游的服务化往往对制造企业要求较高，体现为产业价值链各环节的协调统一，如通用电气给客户提供的集成解决方案包括咨询和研发设计、生产制造，以及后期的维护、保养和升级。图 2 微笑曲线 价值链由不同阶段共同组成，服务化促使价值链延伸，拓展了价值链多个阶段，提供产品服务系统的企业要更多关注产品在价值链各阶段的流动和以客户为中心的产品全生命周期的服务增值。产品服务系统被认为是面向客户生命周期的产品和服务组合，生命周期属性是产品服务系统的基本属性，产品和服务存在于其特定的以价值实现为核心的时间过程中，生命周期的内在关联性是促成产品和服务融合的重要因素12。已有学者从生命周期角度对产品服务系统展开研究，AURICH 等13从制造商和客户 2 个角度引入了产品服务系统生命周期概念。从制造商的角度包括 4个阶段：组织实施、产品服务系统规划、产品服务系统设计、产品服务系统实现。从客户的角度包括 3 个阶段：购买、使用和处置。该生命周期下企业向用户出售产品并提供从购买到处置的服务，用户只关注购买之后的过程，并且服务是根据预定义的产品设计的，仅代表产品服务系统实施的可能类别或场景之一。WIESNER 等14将产品和服务开发集成到 1 个整体解决方案中，划分产品服务系统生命周期为 3 个宏观阶段：生命开始（构思、需求和设计）和生命中期（实现、交付和支持）和生命终止（升级或退役），该模型缺乏关于在每个阶段活动或协作流程的描述。BEUREN 等15概括贯穿产品服务系统生命周期的概念元素包括产品服务系统的需求定义，产品服务系统的开发，实施产品服务系统，监控产品服务系统和产品服务系统的使用后处置，这些元素旨在确定生命周期每个阶段的产品服务系统特征，并没有深入区分从需求定义到使用后处置的具体细节。CAVALCANTE和 GZARA16创建能够同时表示产品和服务概念的新宏观阶段。（1）构思和设计：识别产品和服务机会、第 44 卷 S1 期 余胡艳，等：产品服务系统生命周期中的价值演化模式研究 3 为二者选择最佳替代方案，并通过设计转换需求和规格；（2）实现：产品和服务原型设计、物理产品的制造以及服务实现和测试、交付给市场；（3）使用：提供商协助和监控；（4）寿命结束：产品再利用、再制造或回收，服务退役、再造或重新设计。虽然在初期就对产品服务系统中的服务与产品一同进行预设，但实际上在产品整个生命周期中存在的服务不一定与产品同步，产品生命周期不同阶段可能需要不同的服务。国内学者涉及制造业服务转型和产品服务系统生命周期的研究也大多集中在企业和产品一侧，如张雨湉等17基于生命周期理论进行探索性多案例研究，发现制造企业在产品使用阶段的服务化转型对企业和客户价值增值具有正向影响。郝凝辉等18将制造企业全生命周期发展策略分为宏观和微观 2 个层面，即宏观层包括企业设计管理的全生命周期，而微观层主要聚焦产品设计的全生命周期。服务主导逻辑的兴起推动服务型制造从以产品为中心向以顾客与服务为中心转型19，服务从产品的附属成为产品服务系统中不可或缺的一部分，从用户和服务的角度理解产品服务系统的生命周期需要进一步探讨。1.3 时间轴设计 为了应对产品大量生产、大量消费、大量废弃带来的环境恶化，以及人口老龄化和社会不断发展进步等问题，日本学者松岡由幸20提出了将时间观念纳入设计理论和方法的时间轴设计，以维持产品长期使用的可持续性。有 2 种技术可以用来实现时间轴设计，一是生命化技术，二是服务化技术。生命化技术是将学习、记忆、遗传等生命体进化功能融入产品，使产品能不断适应社会进步、生活习惯、价值观等外部环境的变化，进行品质提升和迭代更新以维持其性能的稳定性和持续性。服务化技术是在产品基础上提供服务，如产品定制、维护服务等，增强产品和使用环境之间的联系，延长产品使用周期并提升用户体验。生命化体现了产品动态变化的时间过程，与产品生命周期一样都是产品在时间维度的表达。产品服务系统是产品和服务的有机结合，通过嵌入无形的服务来创造附加价值，服务会随着产品周期的演化而不断变化，并且服务的提供需要 1 个时间流程。因此时间轴设计理念应用于产品服务系统在底层逻辑中具有一定的契合度，并且时间轴设计的两大支撑技术也与产品服务系统产生环境效益，提升客户满意度的目标一致。此外，日本学者基于时间轴设计将产品价值随时间的变化划分为 5 个时期，分别是价值发现期、价值实感期、价值成长期、价值定着期、价值传承期，指导产品设计从价值衰减型向价值成长型转变21，对产品服务系统时间周期内的价值变化研究具有指导意义。2 产品服务系统生命周期中的价值演化 为了弥补生命周期研究中的不足，例如服务生命周期信息缺失，每个阶段的活动缺乏细节，以及难以将产品和服务整合为 1 个整体来研究其生命周期，有必要区分产品生命周期和服务生命周期，以及集成后的产品服务系统生命周期，并梳理该周期下的具体活动。日本研究机构分别从产品与制造者和使用者关系的角度提出了产品有 Eco-Technology 和 Eco-Mind 2 个生命周期22。Eco-Technology 周期以产品为中心，从制造者的角度考虑产品的制造、使用、维护、回收的循环过程；Eco-Mind 周期则以人为中心，从使用者视角考虑用户随时间变化在使用、维护、熟练使用产品过程中的情感变化，以及最终进一步将产品传承到下 1 个循环周期过程中产品与用户之间情感关系的维护演化过程。因此，从系统的视角综合考虑产品的物质生命周期以及维护与用户交互的情感关系周期，才能够更为准确地研究产品服务系统的价值创造，这也正是产品服务系统生命周期的真正内涵。2.1 技术进步主导的产品生命周期 产品生命周期依据微笑曲线价值链的各阶