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精益研发战略

来源: 发布时间:2009 / 11 / 09

安世亚太副总裁田锋在PERA2009发布会上的报告

尊敬的季所长、张总、各位来宾:

上午好!

刚刚的发布仪式令我倍感激动,凝聚了安世亚太多年心血的精益研发技术终于面世。季所长及张总的精彩发言把今天会议引入到新的话题:企业的精益研发战略。后面我将从精益研发理念、方法学、技术及平台四个层面阐述安世亚太的精益研发战略。

精益研发理念

让我们先来回顾企业提升竞争力的传统策略:一是通过提高效率、降低成本,形成成本领先优势;另一方面,通过创造差异性,提升附加值,从而形成技术领先优势。对于任何一种产品,都是处于一个成本和技术的平衡点上,在传统的产品工程策略中,产品属性会在代表产品竞争力的BAC圆弧线上移动。在此策略之下,产品的竞争力并没有明显提升,因为圆弧的半径是不变的,而半径恰恰代表了竞争力。


要提高竞争力,必须向弧线的法向发展,增大半径,就是我们谈的精益策略。谈到精益策略不难让我们先想到精益生产。通过各种手段,消除浪费(无赘工序,按需生产,降低库存),降低成本,精益生产的产品可以卖得便宜,但不赔钱。精益研发是精益策略的另一方向,通过高技术含量(差异性,高性能,高质量)、提高附加值,精益研发的产品可以卖得昂贵,但有人买。中国不乏很多高端设备,都源于精益研发的成果。

精益研发方法学

方法学是让精益研发理念落地的方法。在研究方法学时,我们关注到世界范围四大现代设计方法学:苏联创新设计理论、美国公理设计理论、日本三次设计理论、欧洲普适设计理论。这些方法学各有千秋、优势互补。没有一个方法学是企业唯一使用的,即没有能完全满足企业全部需求的方法学。成功的企业将多种方法学组合使用。通过研究波音、NASA、通用、三星公司多家企业的研发体系和项目后,我们得出了相同的结论。

众多的方法学都呈现出一个事实,即在设计过程遵循的设计活动的四个域:用户域、物理域、功能域、过程域,反映了产品开发的思想方法和过程逻辑。在企业产品开发的方案设计、初步设计、详细设计、产品定型四个阶段,反映了产品开发的标志性环节。研发方法学与设计流程看似是等同的,但在实践中令两者真正结合却是一项挑战。我国企业研发欠缺的并不是设计方法学,而是将方法学应用到企业实践的系统方法。精益研发方法学不是一门新的设计理论,是一门实践性学科,是研究如何将设计方法学与研发流程有机结合的系统方法。

研发流程与方法学如何结合?通过与专家、学者的讨论与思考,我们认为他们分别是时间(研发流程)和逻辑(设计域)不同维度的两个过程,从而形成4×4矩阵,由此形象的称为“4×4法则”。通过研究清楚每一个方格的具体信息,如输入信息、输出信息、应用流程、数据产生、研发工具、研发知识及指标信息,精益研发“4×4法则”也就清晰可见了。“4×4法则”是梳理、优化和创新流程的有效方法,清晰分解和分析研发流程,研发流程的标准化和规范化,流程的优化与创新。研发过程不能按水平路线一字走开,精益研发“之”字路线贯穿研发过程中设计方法的四个域,提供了全周期、大视野的研究方法,保证研发前期充分考虑可制造性,研发后期注意回顾用户需求。

在整个研发过程沉淀下来的知识需要在研发过程中重用,研发中新知识需要管理,应用研究、预先研究、基础研究、历史沉淀四类知识形成了第三个维度:知识维。产品相关的数据(功能、性能、质量)以及生成这些数据的过程与工具是研发过程中的重要知识。知识代表了研发能力:一家企业能研发新一代设备,一定不只是因为他存有历代设备的图纸,而是拥有历代设备的功能、性能和质量数据,以及生成这些数据的过程知识(工具和流程)。

在产品研发的每一环节,都围着指标。各方格中的指标相互关联形成了“产品指标体系”。指标是检验产品研发是否成功与合格的标志,指标体系随着产品的研发逐步成熟。为了管理指标,精益研发总线技术应运而生。精益研发总线是指标体系管理、监控和优化系统,是研发过程的神经系统,对指标进行感知和反馈,通过指标反馈,牵引研发进程:约束、纠偏和优化。

“4×4法则”具有包容性。本法则提供了一种梳理研发流程的原理与方法,不必拘泥于数字“4”、“阶段名称”和“设计域”的名称。数字“4”是个虚数,行业不同,细分粒度不同,研发流程的阶段个数可以有所不同。名称可修正,不同行业,研发流程的阶段名称不同,设计域(逻辑维)的名字可修正。

精益研发技术

3C1P常规技术能够提高效率、降低错误率,但不能令产品产生差异化提升。而精益研发关键技术:工程仿真(Simulation)提供定量评价性能,优化设计(Optimization)帮助优化产品性能,创新设计(Innovation)突破研发瓶颈,质量设计(Quality)改善产品基因,知识工程(Knowledge)持续改善产品。以上我们称之为精益研发提升产品技术附加值、实现精益化的引擎技术。CAX集成、数据管理、流程管理常规的设计技术经过梳理形成协同管理技术,是综合管理复杂产品研发,提高效率,降低成本的有效工具。精益总线是基于指标建立的研发神经系统,能够抓住研发本质,牵引研发进程。

精益研发平台

企业现有的研发技术、工具、平台,如PDM。在设计精益研发平台时,如何处理精益研发与企业PDM平台关系,满足用户更深层次的需求是我们所关注的。

利用现有技术和方法,在时间和成本约束下,可进行产品设计(一维过程)实现。当现有的技术和方法不能完全满足未来产品的需求,需要进行改进和优化,即我们所谓的开发(二维过程)。未来产品所需要的技术和方法现在不存在或者存在巨大差距,需要进行革新、创造和发明,即研究。研究+开发构成三维研发体系。

PDM提供了以详细设计阶段、图纸(形体类数据)、结论性文档为主的设计过程的管理,满足产品一维设计过程的管理需求。而研发是更为综合和复杂的过程,包含全周期、过程数据、性能数据、知识、指标管理。对于研发,PDM只能进行离散型管理,且根据PDM的技术架构,无法通过改良来满足研发的需要。研发管理需要一个能满足复杂产品研发、高度整合的管理体系和综合性研发平台。突破现有PDM架构,建立一个新架构,可以融合企业中所有研发系统(包括PDM)和工具,形成一个可以全面管理所有研发要素的综合平台。

精益研发平台PERA作为构建企业研发平台的柔性顶层架构,可以集成企业现有的各种研发系统(包括PDM)和工具,综合考虑产品全生命周期中影响研发过程的所有因素,实现数据管理突破以及指标管理、知识管理、工具集成、流程管理、综合优化管理。

基于PERA构建企业精益产品开发环境和企业综合研发管理体系,形成由领导指挥、研发管理、任务执行三层面构成的企业级精益研发环境。

“4×4法则”是建立PERA布署的基础。平台布署需要梳理流程,“4×4法则”是研发流程梳理的章法。梳理提取研发管理的重要元素形成PERA布署的基础。“4×4法则”的另一个输出成果是一个完整的质量文件,在流程梳理和平台应用过程中优化和变革研发体系。

综上所述,PERA平台以产品指标为牵引,实现完全满足客户需求的研发;以综合数据管理为核心,实现大型复杂产品的研发;以研发流程为主线,运用可视化和仿真手段,实现全过程(全生命周期)集成化的研发和全方位(多家合作研制单位)并行协同研发;以知识工程为支撑,实现创新产品的研发;以质量要求为依托,实现高品质产品的研发。

精益研发不是一项变革,尽管它带来的结果是革命性的。他实际上是一个进化,因为它构建在企业日常研发流程、技术与方法之上。精益研发方法学并不是一个新的设计方法学的理论门类,而是对企业日常研发活动的系统归纳和总结,形成一个可遵循的体系。每个企业的研发部门每天都在或多或少地使用着精益研发中的某个方法、流程和技术。精益研发平台可以将精益研发理念、方法和技术植入企业研发体系,最终成为推动企业研发从优秀走向卓越的力量。精益研发就在你身边!