精益研發(fā) 牽引中國制造向價值鏈高端邁進(jìn)
——訪中國航天工程咨詢中心航天系統(tǒng)論證中心劉海濱主任
劉海濱,現(xiàn)任航天系統(tǒng)論證中心主任,研究員,西北工業(yè)大學(xué)兼職教授。1990年公派赴日本北海道大學(xué)留學(xué),1995年獲工學(xué)博士學(xué)位。1995年至2004年分別在日本東京電子株式會社及日本摩托羅拉公司從事IT戰(zhàn)略研究和技術(shù)管理工作。2004年至2009年在中國航天工程咨詢中心信息化總體設(shè)計部工作,主要從事信息化戰(zhàn)略規(guī)劃、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等研究,先后參加了國家科技部“十一五”制造業(yè)信息化規(guī)劃、國防科工委軍工制造業(yè)數(shù)字化工程總體規(guī)劃及項目論證、中國航天科技集團(tuán)公司“十一五”信息化規(guī)劃等工作。
作為從事多年企業(yè)信息化戰(zhàn)略研究,以及信息系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計的資深信息化咨詢專家,請您談?wù)剬τ谝粋€企業(yè)信息化的整體規(guī)劃具有何種意義?企業(yè)的信息化規(guī)劃都應(yīng)該涵蓋哪些方面?
劉海濱:企業(yè)信息化建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,企業(yè)信息系統(tǒng)是包括整個企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動管理全過程的復(fù)雜系統(tǒng)。信息化整體規(guī)劃就是這項系統(tǒng)工程的總體設(shè)計,是企業(yè)信息化建設(shè)的綱領(lǐng)和指導(dǎo),是信息系統(tǒng)設(shè)計、實施和運(yùn)行維護(hù)的前提和依據(jù),同時也是解決當(dāng)前存在的企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略、管理思想、業(yè)務(wù)運(yùn)作模式和信息系統(tǒng)之間“兩張皮”和信息系統(tǒng)實施與運(yùn)行管理脫節(jié)等問題的保障。由于信息化建設(shè)有高投入,高風(fēng)險、長周期的特點(diǎn),因此有創(chuàng)新、有特色、有遠(yuǎn)見的規(guī)劃是信息化成功的關(guān)鍵,將直接影響信息化的認(rèn)識、投入、風(fēng)險、成效和進(jìn)程。事實上,目前在我國軍工企業(yè)中真正進(jìn)行信息化整體規(guī)劃的企業(yè)還不是很多,普遍存在著“缺乏總體設(shè)計、統(tǒng)籌規(guī)劃落實不夠,‘信息孤島’現(xiàn)象嚴(yán)重,信息共享與系統(tǒng)集成困難”,‘木桶效應(yīng)’限制了集團(tuán)信息化整體能力提高”等問題,與國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)相比,還存在很大的差距??傊?,結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、核心業(yè)務(wù)、組織架構(gòu)制定切實可行的企業(yè)信息化整體規(guī)劃,準(zhǔn)確定位企業(yè)信息化總體戰(zhàn)略,對指導(dǎo)企業(yè)的信息化建設(shè)進(jìn)程具有十分重要的意義。
企業(yè)信息化規(guī)劃的過程是一個從企業(yè)發(fā)展目標(biāo)、企業(yè)業(yè)務(wù)過程,到信息系統(tǒng)框架和信息系統(tǒng)實施策略的逐步定義和設(shè)計的過程,其關(guān)鍵是信息技術(shù)及其應(yīng)用如何與企業(yè)戰(zhàn)略、組織、流程和管理的融合。信息化規(guī)劃應(yīng)該涵蓋:現(xiàn)狀調(diào)查和流程分析,信息化需求分析,對標(biāo)分析,信息化能力評估,信息化戰(zhàn)略及目標(biāo),信息化管理體系設(shè)計,關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程優(yōu)化,信息系統(tǒng)總體架構(gòu),技術(shù)路線,實施途徑、運(yùn)維計劃、保障措施、經(jīng)費(fèi)估算等內(nèi)容。
對于軍工企業(yè)來說,型號產(chǎn)品的研制是最重要的一個環(huán)節(jié),企業(yè)需要如何利用信息化技術(shù)提升型號研制效率?
劉海濱:總體來說,加強(qiáng)信息化建設(shè),推進(jìn)信息化與型號研制相融合是提升型號研制效率的首要途徑。這其中,要將數(shù)字化技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合,帶動產(chǎn)品設(shè)計方法和工具的創(chuàng)新、企業(yè)管理模式的創(chuàng)新及企業(yè)間協(xié)同模式的創(chuàng)新。對傳統(tǒng)的、落后的操作方式、運(yùn)行程序及思想觀念進(jìn)行改造。只有這樣才能大幅度提高型號研制和生產(chǎn)進(jìn)度,縮短型號的研制和生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率。
以航天新一代運(yùn)載火箭的研制為例,傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗、實物樣機(jī)試驗的研制方式和依靠人工調(diào)度協(xié)調(diào)、串行工作的管理模式,已經(jīng)無法適應(yīng)新一代運(yùn)載火箭的研制需求。我們通過建立基于數(shù)字化技術(shù)的快速響應(yīng)研制體系,實現(xiàn)研制手段、生產(chǎn)過程和管理方法的數(shù)字化,提高創(chuàng)新設(shè)計、研制管理、快速制造和網(wǎng)絡(luò)協(xié)作等能力,才能滿足新一代運(yùn)載火箭數(shù)字化研制的要求。數(shù)字化技術(shù)在新一代運(yùn)載火箭的研制中的應(yīng)用廣度和深度將是前所未有的,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
首先,建立新一代運(yùn)載火箭的三維數(shù)字樣機(jī),并首次將數(shù)字樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用到型號的設(shè)計、仿真分析、制造以及試驗等型號研制的各個環(huán)節(jié),替代實物模裝實現(xiàn)總體布局、系統(tǒng)間協(xié)調(diào)、管路系統(tǒng)取樣、電纜分支設(shè)計,并對各種設(shè)計方案進(jìn)行大量可裝配性和可制造性仿真分析,進(jìn)行基于數(shù)字樣機(jī)的虛擬試驗驗證。
其次,針對新一代運(yùn)載火箭技術(shù)復(fù)雜、協(xié)調(diào)難度大,系統(tǒng)間、專業(yè)間、參與單位間的信息交換與業(yè)務(wù)協(xié)作頻繁的特點(diǎn),建設(shè)跨單位、跨廠所的協(xié)同研制平臺,實現(xiàn)多個層面的協(xié)同支持,改變信息交流的手工傳遞狀態(tài)、技術(shù)協(xié)調(diào)的面對面方式、計劃調(diào)度的人工管理模式。
第三,通過實施計劃管理系統(tǒng),可以非常直觀、非常準(zhǔn)確地把握各個任務(wù)的進(jìn)展?fàn)顟B(tài),及時掌握存在的問題并提出跟進(jìn)與應(yīng)對措施,有效保證新一代運(yùn)載火箭研制的進(jìn)度、成本和質(zhì)量要求。
當(dāng)前,新產(chǎn)品的研制能力和效率已經(jīng)成為衡量一個企業(yè)核心競爭力的重要標(biāo)準(zhǔn),精益研發(fā)思想的提出意欲推動企業(yè)的研發(fā)能力提升,相比精益生產(chǎn),此“精益”與彼“精益”有何不同?您是如何理解精益研發(fā)這種思想的?
劉海濱:過去企業(yè)提高自身競爭力一般有兩種方法,一種是通過提高產(chǎn)品研發(fā)效率,降低生產(chǎn)成本,以形成成本領(lǐng)先優(yōu)勢;另一種方法是創(chuàng)造產(chǎn)品差異性和技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢,也就是通過自主創(chuàng)新,以提高產(chǎn)品附加值。大部分企業(yè)在競爭戰(zhàn)略的選擇上,要么犧牲產(chǎn)品的技術(shù)含量而追求成本最低,抑或不惜增加成本而追求高技術(shù)含量,這顯然都限制了產(chǎn)品競爭力的增長。于是提出了精益思想,而根據(jù)企業(yè)所關(guān)注的要素不同,精益思想便分為了精益生產(chǎn)和精益研發(fā)。
其中,精益生產(chǎn)思想的核心是消除一切無效勞動和浪費(fèi),把目標(biāo)確定在盡善盡美上,通過不斷地降低成本、提高質(zhì)量、增強(qiáng)生產(chǎn)靈活性、實現(xiàn)無廢品和零庫存等手段確保企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。精益生產(chǎn)既是一種以最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企業(yè)管理和運(yùn)營成本為主要目標(biāo)的生產(chǎn)方式,也是一種理念、一種文化。其實質(zhì)是管理過程,包括組織結(jié)構(gòu)管理的優(yōu)化,進(jìn)行組織扁平化改革,減少非直接生產(chǎn)人員;推行生產(chǎn)均衡化同步化,實現(xiàn)零庫存與柔性生產(chǎn);推行全生產(chǎn)過程(包括整個供應(yīng)鏈)的質(zhì)量保證體系,實現(xiàn)零缺陷;減少和降低任何環(huán)節(jié)上的浪費(fèi),實現(xiàn)零浪費(fèi);最終實現(xiàn)拉動式準(zhǔn)時化生產(chǎn)方式。
而精益研發(fā)的思想我理解是通過加大創(chuàng)新,提升產(chǎn)品附加價值來實現(xiàn)產(chǎn)品的高性能,高品質(zhì),高附加值,進(jìn)而實現(xiàn)企業(yè)效益的提升,這與精益生產(chǎn)有著本質(zhì)區(qū)別。我想隨著制造成本的逐年降低,通過精益生產(chǎn)來提升企業(yè)的利潤將越來越困難,唯有通過創(chuàng)新,主張產(chǎn)品差異性,才是未來企業(yè)發(fā)展的重要途徑,所以說精益研發(fā)的提出對于實現(xiàn)“中國制造”到“中國創(chuàng)造”應(yīng)該會具有一定的作用。
企業(yè)實施精益研發(fā)理念的進(jìn)程中,需要關(guān)注哪些方面?除此之外,還有其他需要關(guān)注的環(huán)節(jié)嗎?
劉海濱:在安世亞太公司提出的精益研發(fā)理念中提到了仿真、創(chuàng)新和質(zhì)量三個方面,我比較認(rèn)同。首先工程仿真技術(shù)已被稱為現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的“發(fā)動機(jī)”,從洛克希德?馬丁公司的F-35到波音公司的B787,仿真技術(shù)無不是發(fā)揮了巨大的作用。當(dāng)前國內(nèi)軍工企業(yè)大都面臨多型號并舉、研制周期大為縮短而性能要求卻大為提高的緊迫需求,唯有通過精確的數(shù)字建模來模擬真實產(chǎn)品和環(huán)境,幫助企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品性能,并減少物理樣機(jī)及試驗,從概念設(shè)計到最終驗證全過程驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)。我們也可以看到,在產(chǎn)品研發(fā)流程中,越早采用仿真技術(shù),越能發(fā)揮仿真技術(shù)的優(yōu)化作用,同時對研發(fā)的驅(qū)動作用越明顯。
其次是創(chuàng)新,當(dāng)前國家大力推進(jìn)自主創(chuàng)新,也是充分認(rèn)識到自主創(chuàng)新才是企業(yè)和國家發(fā)展的靈魂。創(chuàng)新的途徑和方法有很多,但是最基本的就是要對企業(yè)既往經(jīng)驗的梳理、存儲、分析和再利用,即知識管理。這些都是企業(yè)創(chuàng)新中所需要使用的概念、原理和創(chuàng)意,是產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)。同時企業(yè)也應(yīng)該積極借鑒、融合外部知識,形成關(guān)聯(lián)集成的知識,并且按照數(shù)字化方式存儲,輔以智能檢索,使得知識在企業(yè)內(nèi)部得以共享。目前軍工企業(yè)對知識管理都提出了很高的要求,年輕員工的經(jīng)驗不足,老工程師的經(jīng)驗無法傳承,都是軍工企業(yè)面臨的很現(xiàn)實的問題。
第三,質(zhì)量對于企業(yè)的發(fā)展更是不言而喻,航天有這樣一句話,“質(zhì)量是政治,質(zhì)量是生命”,足以說明質(zhì)量對于航天事業(yè)的重要性。根據(jù)制造業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理的實際需要,應(yīng)該擁有一個企業(yè)級質(zhì)量管理信息系統(tǒng)。通過依據(jù)先進(jìn)的質(zhì)量管理模式,為企業(yè)建立從質(zhì)量策劃、設(shè)計、采購、制造、測量、改進(jìn)到分析的全過程信息化管理平臺。并針對產(chǎn)品全生命周期,以質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo),整合企業(yè)相關(guān)信息資源,建立先進(jìn)、高效、協(xié)同的質(zhì)量管理集成平臺,從根本上提升企業(yè)質(zhì)量管理的效率和能力,實現(xiàn)質(zhì)量管理的“可知、可控、可管”,從而提升企業(yè)的核心競爭力。
此外,精益研發(fā)作為一個研發(fā)體系應(yīng)涵蓋產(chǎn)品全生命周期,仍需將制造、試驗都納入到這個體系中。面向制造的設(shè)計(Design For Manufactory,DFM)也是并行工程的核心技術(shù),因為設(shè)計與制造是產(chǎn)品生命周期中最重要的兩個環(huán)節(jié),并行工程就是在開始設(shè)計時就要考慮產(chǎn)品的可制造性和可裝配性等因素,達(dá)到設(shè)計制造一體化。如果一個產(chǎn)品設(shè)計不具備可制造性,或者是不能迅速地進(jìn)行批量生產(chǎn),那么即使這個產(chǎn)品的性能、功能、質(zhì)量都是最好的,這個設(shè)計仍然是一個失敗的設(shè)計。設(shè)計一個新產(chǎn)品,如果在設(shè)計和制造之間沒有交互,極有可能造成無法生產(chǎn)、設(shè)計反復(fù),進(jìn)而嚴(yán)重影響整個產(chǎn)品的研制生產(chǎn)效率。對于試驗測試來說,如果能夠更好的積累過往的試驗數(shù)據(jù),提升試驗數(shù)據(jù)的二次利用效率,定然可以有效避免設(shè)計和制造中錯誤的重復(fù)出現(xiàn)。尤其是數(shù)字化技術(shù)的引入,開展虛擬化試驗,對于降低試驗成本,提高試驗成功率具有重要的作用。
最后,請你簡單談?wù)勀鷮嫜邪l(fā)思想的理解和期望。
劉海濱:首先,精益研發(fā)思想本身也是一個與時俱進(jìn)、具有創(chuàng)新理念的產(chǎn)物。目前國內(nèi)制造企業(yè)正處于產(chǎn)品成本不斷攀升、利潤不斷降低的階段,精益研發(fā)的提出,正是適應(yīng)了國內(nèi)外制造業(yè)發(fā)展的趨勢和需求。其次,由于精益研發(fā)思想自身具有一定的創(chuàng)新性,其發(fā)展同樣需要相應(yīng)的理論和方法來支撐。只有當(dāng)精益研發(fā)從概念、理念出發(fā),形成一種理論、一個體系,才能符合時代的發(fā)展,取得更為廣泛的應(yīng)用。第三,精益研發(fā)理念必須要在實際應(yīng)用中得到落實,并產(chǎn)生實際效果,相互補(bǔ)充,相互完善,才能有更大的發(fā)展空間。
企業(yè)快速發(fā)展和提高產(chǎn)品研制能力的迫切需求已經(jīng)離不開信息化的發(fā)展,急需打造數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)平臺,涵蓋整個研發(fā)的數(shù)字化過程,包括模擬仿真和質(zhì)量管理的相關(guān)要求,以及設(shè)計、制造、試驗和跨地域、跨企業(yè)間的協(xié)同等。只有很好的解決了上述問題,精益研發(fā)才會有更好的發(fā)展。