精益研發(fā)戰(zhàn)略
安世亞太副總裁田鋒在PERA2009發(fā)布會上的報告
尊敬的季所長、張總、各位來賓:
上午好!
剛剛的發(fā)布儀式令我倍感激動,凝聚了安世亞太多年心血的精益研發(fā)技術終于面世。季所長及張總的精彩發(fā)言把今天會議引入到新的話題:企業(yè)的精益研發(fā)戰(zhàn)略。后面我將從精益研發(fā)理念、方法學、技術及平臺四個層面闡述安世亞太的精益研發(fā)戰(zhàn)略。
精益研發(fā)理念
讓我們先來回顧企業(yè)提升競爭力的傳統(tǒng)策略:一是通過提高效率、降低成本,形成成本領先優(yōu)勢;另一方面,通過創(chuàng)造差異性,提升附加值,從而形成技術領先優(yōu)勢。對于任何一種產(chǎn)品,都是處于一個成本和技術的平衡點上,在傳統(tǒng)的產(chǎn)品工程策略中,產(chǎn)品屬性會在代表產(chǎn)品競爭力的BAC圓弧線上移動。在此策略之下,產(chǎn)品的競爭力并沒有明顯提升,因為圓弧的半徑是不變的,而半徑恰恰代表了競爭力。
要提高競爭力,必須向弧線的法向發(fā)展,增大半徑,就是我們談的精益策略。談到精益策略不難讓我們先想到精益生產(chǎn)。通過各種手段,消除浪費(無贅工序,按需生產(chǎn),降低庫存),降低成本,精益生產(chǎn)的產(chǎn)品可以賣得便宜,但不賠錢。精益研發(fā)是精益策略的另一方向,通過高技術含量(差異性,高性能,高質(zhì)量)、提高附加值,精益研發(fā)的產(chǎn)品可以賣得昂貴,但有人買。中國不乏很多高端設備,都源于精益研發(fā)的成果。
精益研發(fā)方法學
方法學是讓精益研發(fā)理念落地的方法。在研究方法學時,我們關注到世界范圍四大現(xiàn)代設計方法學:蘇聯(lián)創(chuàng)新設計理論、美國公理設計理論、日本三次設計理論、歐洲普適設計理論。這些方法學各有千秋、優(yōu)勢互補。沒有一個方法學是企業(yè)唯一使用的,即沒有能完全滿足企業(yè)全部需求的方法學。成功的企業(yè)將多種方法學組合使用。通過研究波音、NASA、通用、三星公司多家企業(yè)的研發(fā)體系和項目后,我們得出了相同的結論。
眾多的方法學都呈現(xiàn)出一個事實,即在設計過程遵循的設計活動的四個域:用戶域、物理域、功能域、過程域,反映了產(chǎn)品開發(fā)的思想方法和過程邏輯。在企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的方案設計、初步設計、詳細設計、產(chǎn)品定型四個階段,反映了產(chǎn)品開發(fā)的標志性環(huán)節(jié)。研發(fā)方法學與設計流程看似是等同的,但在實踐中令兩者真正結合卻是一項挑戰(zhàn)。我國企業(yè)研發(fā)欠缺的并不是設計方法學,而是將方法學應用到企業(yè)實踐的系統(tǒng)方法。精益研發(fā)方法學不是一門新的設計理論,是一門實踐性學科,是研究如何將設計方法學與研發(fā)流程有機結合的系統(tǒng)方法。
研發(fā)流程與方法學如何結合?通過與專家、學者的討論與思考,我們認為他們分別是時間(研發(fā)流程)和邏輯(設計域)不同維度的兩個過程,從而形成4×4矩陣,由此形象的稱為“4×4法則”。通過研究清楚每一個方格的具體信息,如輸入信息、輸出信息、應用流程、數(shù)據(jù)產(chǎn)生、研發(fā)工具、研發(fā)知識及指標信息,精益研發(fā)“4×4法則”也就清晰可見了?!?×4法則”是梳理、優(yōu)化和創(chuàng)新流程的有效方法,清晰分解和分析研發(fā)流程,研發(fā)流程的標準化和規(guī)范化,流程的優(yōu)化與創(chuàng)新。研發(fā)過程不能按水平路線一字走開,精益研發(fā)“之”字路線貫穿研發(fā)過程中設計方法的四個域,提供了全周期、大視野的研究方法,保證研發(fā)前期充分考慮可制造性,研發(fā)后期注意回顧用戶需求。
在整個研發(fā)過程沉淀下來的知識需要在研發(fā)過程中重用,研發(fā)中新知識需要管理,應用研究、預先研究、基礎研究、歷史沉淀四類知識形成了第三個維度:知識維。產(chǎn)品相關的數(shù)據(jù)(功能、性能、質(zhì)量)以及生成這些數(shù)據(jù)的過程與工具是研發(fā)過程中的重要知識。知識代表了研發(fā)能力:一家企業(yè)能研發(fā)新一代設備,一定不只是因為他存有歷代設備的圖紙,而是擁有歷代設備的功能、性能和質(zhì)量數(shù)據(jù),以及生成這些數(shù)據(jù)的過程知識(工具和流程)。
在產(chǎn)品研發(fā)的每一環(huán)節(jié),都圍著指標。各方格中的指標相互關聯(lián)形成了“產(chǎn)品指標體系”。指標是檢驗產(chǎn)品研發(fā)是否成功與合格的標志,指標體系隨著產(chǎn)品的研發(fā)逐步成熟。為了管理指標,精益研發(fā)總線技術應運而生。精益研發(fā)總線是指標體系管理、監(jiān)控和優(yōu)化系統(tǒng),是研發(fā)過程的神經(jīng)系統(tǒng),對指標進行感知和反饋,通過指標反饋,牽引研發(fā)進程:約束、糾偏和優(yōu)化。
“4×4法則”具有包容性。本法則提供了一種梳理研發(fā)流程的原理與方法,不必拘泥于數(shù)字“4”、“階段名稱”和“設計域”的名稱。數(shù)字“4”是個虛數(shù),行業(yè)不同,細分粒度不同,研發(fā)流程的階段個數(shù)可以有所不同。名稱可修正,不同行業(yè),研發(fā)流程的階段名稱不同,設計域(邏輯維)的名字可修正。
精益研發(fā)技術
3C1P常規(guī)技術能夠提高效率、降低錯誤率,但不能令產(chǎn)品產(chǎn)生差異化提升。而精益研發(fā)關鍵技術:工程仿真(Simulation)提供定量評價性能,優(yōu)化設計(Optimization)幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能,創(chuàng)新設計(Innovation)突破研發(fā)瓶頸,質(zhì)量設計(Quality)改善產(chǎn)品基因,知識工程(Knowledge)持續(xù)改善產(chǎn)品。以上我們稱之為精益研發(fā)提升產(chǎn)品技術附加值、實現(xiàn)精益化的引擎技術。CAX集成、數(shù)據(jù)管理、流程管理常規(guī)的設計技術經(jīng)過梳理形成協(xié)同管理技術,是綜合管理復雜產(chǎn)品研發(fā),提高效率,降低成本的有效工具。精益總線是基于指標建立的研發(fā)神經(jīng)系統(tǒng),能夠抓住研發(fā)本質(zhì),牽引研發(fā)進程。
精益研發(fā)平臺
企業(yè)現(xiàn)有的研發(fā)技術、工具、平臺,如PDM。在設計精益研發(fā)平臺時,如何處理精益研發(fā)與企業(yè)PDM平臺關系,滿足用戶更深層次的需求是我們所關注的。
利用現(xiàn)有技術和方法,在時間和成本約束下,可進行產(chǎn)品設計(一維過程)實現(xiàn)。當現(xiàn)有的技術和方法不能完全滿足未來產(chǎn)品的需求,需要進行改進和優(yōu)化,即我們所謂的開發(fā)(二維過程)。未來產(chǎn)品所需要的技術和方法現(xiàn)在不存在或者存在巨大差距,需要進行革新、創(chuàng)造和發(fā)明,即研究。研究+開發(fā)構成三維研發(fā)體系。
PDM提供了以詳細設計階段、圖紙(形體類數(shù)據(jù))、結論性文檔為主的設計過程的管理,滿足產(chǎn)品一維設計過程的管理需求。而研發(fā)是更為綜合和復雜的過程,包含全周期、過程數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)、知識、指標管理。對于研發(fā),PDM只能進行離散型管理,且根據(jù)PDM的技術架構,無法通過改良來滿足研發(fā)的需要。研發(fā)管理需要一個能滿足復雜產(chǎn)品研發(fā)、高度整合的管理體系和綜合性研發(fā)平臺。突破現(xiàn)有PDM架構,建立一個新架構,可以融合企業(yè)中所有研發(fā)系統(tǒng)(包括PDM)和工具,形成一個可以全面管理所有研發(fā)要素的綜合平臺。
精益研發(fā)平臺PERA作為構建企業(yè)研發(fā)平臺的柔性頂層架構,可以集成企業(yè)現(xiàn)有的各種研發(fā)系統(tǒng)(包括PDM)和工具,綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中影響研發(fā)過程的所有因素,實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理突破以及指標管理、知識管理、工具集成、流程管理、綜合優(yōu)化管理。
基于PERA構建企業(yè)精益產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境和企業(yè)綜合研發(fā)管理體系,形成由領導指揮、研發(fā)管理、任務執(zhí)行三層面構成的企業(yè)級精益研發(fā)環(huán)境。
“4×4法則”是建立PERA布署的基礎。平臺布署需要梳理流程,“4×4法則”是研發(fā)流程梳理的章法。梳理提取研發(fā)管理的重要元素形成PERA布署的基礎?!?×4法則”的另一個輸出成果是一個完整的質(zhì)量文件,在流程梳理和平臺應用過程中優(yōu)化和變革研發(fā)體系。
綜上所述,PERA平臺以產(chǎn)品指標為牽引,實現(xiàn)完全滿足客戶需求的研發(fā);以綜合數(shù)據(jù)管理為核心,實現(xiàn)大型復雜產(chǎn)品的研發(fā);以研發(fā)流程為主線,運用可視化和仿真手段,實現(xiàn)全過程(全生命周期)集成化的研發(fā)和全方位(多家合作研制單位)并行協(xié)同研發(fā);以知識工程為支撐,實現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā);以質(zhì)量要求為依托,實現(xiàn)高品質(zhì)產(chǎn)品的研發(fā)。
精益研發(fā)不是一項變革,盡管它帶來的結果是革命性的。他實際上是一個進化,因為它構建在企業(yè)日常研發(fā)流程、技術與方法之上。精益研發(fā)方法學并不是一個新的設計方法學的理論門類,而是對企業(yè)日常研發(fā)活動的系統(tǒng)歸納和總結,形成一個可遵循的體系。每個企業(yè)的研發(fā)部門每天都在或多或少地使用著精益研發(fā)中的某個方法、流程和技術。精益研發(fā)平臺可以將精益研發(fā)理念、方法和技術植入企業(yè)研發(fā)體系,最終成為推動企業(yè)研發(fā)從優(yōu)秀走向卓越的力量。精益研發(fā)就在你身邊!