精益研發(fā)2.0：促進(jìn)基于正向設(shè)計(jì)的自主創(chuàng)新

1、    精益研發(fā)2.0促進(jìn)基于正向設(shè)計(jì)的自主創(chuàng)新    2015年是“十三五”的布局之年，就在全中國(guó)都在思考制造業(yè)走向何方的時(shí)候，“工業(yè)4.0”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”轟然而至，“中國(guó)制造2025”和“國(guó)防科工十三五規(guī)劃”也大綱落定。政府新一輪的規(guī)劃思路，明確提出了我國(guó)工業(yè)“從跟蹤研仿向自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變”。基于此，轉(zhuǎn)型創(chuàng)新已經(jīng)成為中國(guó)制造提升競(jìng)爭(zhēng)力的“必修課”。三十多年的改革開(kāi)放，中國(guó)打開(kāi)國(guó)門(mén)，中國(guó)工業(yè)向全世界學(xué)習(xí)。通過(guò)基于逆向工程的跟蹤研仿，中國(guó)工業(yè)補(bǔ)課成功?，F(xiàn)在面臨的問(wèn)題是，值得中國(guó)學(xué)習(xí)和研仿的先進(jìn)、開(kāi)放的技術(shù)已經(jīng)不多了，中國(guó)工業(yè)要想進(jìn)步，只能自主創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)“從

2、跟蹤研仿向自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變”，首先要建立的能力就是“正向設(shè)計(jì)”。基于企業(yè)自主創(chuàng)新存在的問(wèn)題和系統(tǒng)工程理論的發(fā)展，安世亞太在“精益研發(fā)1.0”的基礎(chǔ)上，推出了“精益研發(fā)2.0”，從理論基礎(chǔ)、方法和平臺(tái)等方面，促進(jìn)中國(guó)產(chǎn)品研發(fā)型企業(yè)建立基于系統(tǒng)工程的正向設(shè)計(jì)體系，提升自主創(chuàng)新能力。一、基于系統(tǒng)工程的正向設(shè)計(jì)和逆向7-程精益研發(fā)體系的核心理論之一是“系統(tǒng)工程”。根據(jù)系統(tǒng)工程理論對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的分解和定義，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程從涉眾需求開(kāi)始，包括需求開(kāi)發(fā)、功能分解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、部件驗(yàn)證、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)驗(yàn)證和系統(tǒng)確認(rèn)等階段，可以用如下的“v”模型來(lái)表達(dá)。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的分解，形成的一個(gè)個(gè)部件、組件的設(shè)

3、計(jì)過(guò)程也遵從上述的設(shè)計(jì)過(guò)程，這就是系統(tǒng)工程理論的核心內(nèi)容。所謂正向設(shè)計(jì)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程從涉眾需求開(kāi)始，經(jīng)過(guò)需求開(kāi)發(fā)、功能分解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、部件驗(yàn)證、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)驗(yàn)證和系統(tǒng)確認(rèn)等階段，完整走完產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的所有階段。所謂逆向設(shè)計(jì)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)從已有產(chǎn)品的測(cè)繪和復(fù)原開(kāi)始，產(chǎn)品設(shè)計(jì)起始點(diǎn)不是用戶(hù)需求，沒(méi)有經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的需求工程、產(chǎn)品功能定義與分解、產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)等真正決定產(chǎn)品功能和性能的重要階段。由于產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)過(guò)程沒(méi)有經(jīng)歷需求工程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等階段，往往造成對(duì)產(chǎn)品“知其然，不知其所以然”，甚至對(duì)產(chǎn)品所用技術(shù)也是如此。這種狀態(tài)嚴(yán)重影響了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新，談不上真正的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。企業(yè)

4、的發(fā)展歷程中，逆向設(shè)計(jì)是必須經(jīng)歷的一個(gè)階段。但超越源于創(chuàng)新，創(chuàng)新源于正向設(shè)計(jì)。二、精益研發(fā)2.0：促進(jìn)基于正向設(shè)計(jì)的自主創(chuàng)新精益研發(fā)是基于系統(tǒng)工程理論，針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)的需求而提出的一套復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)管理體系。精益研發(fā)2.0通過(guò)基于模型的系統(tǒng)工程理論，建立了基于正向設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論和方法，為研發(fā)企業(yè)走向正向設(shè)計(jì)提供理論支撐。精益研發(fā)2.0通過(guò)產(chǎn)品研發(fā)流程定義，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供規(guī)范化設(shè)計(jì)流程，使產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)有法可依，并在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具和方法進(jìn)行統(tǒng)一管理和集成，知識(shí)支持和質(zhì)量管控伴隨其中，提高企業(yè)整體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。1.系統(tǒng)工程：產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程是精益

5、研發(fā)2.0為中國(guó)研發(fā)型企業(yè)走向正向設(shè)計(jì)提供的基礎(chǔ)理論之一。它主要是基于當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）、計(jì)算機(jī)輔助分析（cae）等在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，將原來(lái)通過(guò)產(chǎn)品試制后進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證前移，形成了針對(duì)產(chǎn)品需求開(kāi)發(fā)、功能分解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)四個(gè)階段的階段性驗(yàn)證，它們與針對(duì)試制產(chǎn)品的實(shí)物/半實(shí)物的仿真驗(yàn)證一起，構(gòu)成基于模型的系統(tǒng)工程理論中產(chǎn)品設(shè)計(jì)的五個(gè)循環(huán)。利用仿真手段能夠及早進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的迭代，可以有效的降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成本和時(shí)間周期。通過(guò)基于模型的系統(tǒng)工程建立起來(lái)的五個(gè)迭代循環(huán)，促進(jìn)了產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)中的質(zhì)量保障、流程和時(shí)問(wèn)控制，從而大幅縮短產(chǎn)品整體的研發(fā)周期，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本。技術(shù)、管

6、理、資源是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的三駕馬車(chē)，構(gòu)成精益研發(fā)2.0中的基本業(yè)務(wù)模型。2.研發(fā)流程：產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)的路徑自主創(chuàng)新不代表自由隨意，正向設(shè)計(jì)有章可循。從上述的系統(tǒng)工程理論出發(fā)，應(yīng)用工作結(jié)構(gòu)分解理論和方法，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的工作進(jìn)行分解，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程顯性化，是精益研發(fā)2.0倡導(dǎo)的產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)的有效路徑。結(jié)合安世亞太公司近20年的實(shí)踐，我們將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程分解為價(jià)值流、任務(wù)流、工作流、工具流和技術(shù)流五層，上兩層著重強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的管理要素，下三層著重強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要素，我們稱(chēng)之為精益研發(fā)的骨架五層精益流程模型，基于此形成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)字化研發(fā)流程模型。五層流程模型的價(jià)值在于保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中“規(guī)

7、定動(dòng)作不走樣，自選動(dòng)作有創(chuàng)新”。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行梳理和定義，形成標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程，保證了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)范化，并為設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。3.知識(shí)工程：產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的智力支持知識(shí)工程是精益研發(fā)體系的特色組成部分。知識(shí)工程的目的就是“促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的創(chuàng)新”，其功能可以簡(jiǎn)單歸結(jié)為知識(shí)的“采、存、管、用”，其理念可歸結(jié)為“知識(shí)起于創(chuàng)新，也奔向創(chuàng)新”。通過(guò)知識(shí)工程，可以促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的知識(shí)沉淀、繼承和復(fù)用，為產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供需要的智力支持，降低產(chǎn)品創(chuàng)新的難度，提高企業(yè)整體的創(chuàng)新能力。精益研發(fā)提倡將知識(shí)融入研發(fā)流程，將知識(shí)與工作包伴隨，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的主動(dòng)推送。4.綜合設(shè)計(jì)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新

8、環(huán)境在精益研發(fā)中，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作對(duì)象工作包進(jìn)行了補(bǔ)充、完善和進(jìn)化，增加了知識(shí)要素、質(zhì)量要素和工具集成要素，形成了精益研發(fā)的靈魂：精益工作包，它為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師完成設(shè)計(jì)工作提供了有利環(huán)境。精益研發(fā)2.0根據(jù)精益工作包模型，將所有設(shè)計(jì)師工作需求進(jìn)行抽象，形成綜合設(shè)計(jì)環(huán)境，統(tǒng)一管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中需要的工具、方法和知識(shí)。與此相對(duì)應(yīng)，通過(guò)集成與封裝，設(shè)計(jì)工具形成工具集、設(shè)計(jì)方法形成方法集、設(shè)計(jì)知識(shí)伴隨工具進(jìn)行推送、設(shè)計(jì)質(zhì)量變成工作包的約束等等。綜合設(shè)計(jì)環(huán)境可以大幅度降低設(shè)計(jì)人員的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作量，為設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新提供支撐環(huán)境和時(shí)間。5.質(zhì)量管理：產(chǎn)品設(shè)計(jì)正確性的保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終質(zhì)量要求就是保證

9、設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品是客戶(hù)所要的。精益研發(fā)中，質(zhì)量管理的根本理念和方法就是按照上述系統(tǒng)工程方法，將質(zhì)量環(huán)節(jié)前移，將質(zhì)量要求關(guān)聯(lián)到關(guān)鍵工作包，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)步驟中把握和控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。質(zhì)量管控對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，尤其是正向設(shè)計(jì)的價(jià)值不言而喻。三、精益研發(fā)平臺(tái)：產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的載體從精益研發(fā)2.0的系統(tǒng)工程模型出發(fā)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際，可以形成企業(yè)的信息化建設(shè)藍(lán)圖。對(duì)企業(yè)信息化建設(shè)藍(lán)圖中共性的功能和必要的管理功能進(jìn)行抽象和匯總，安世亞太設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了精益研發(fā)平臺(tái)，形成了可以向產(chǎn)品設(shè)計(jì)企業(yè)提供的信息化支撐環(huán)境。精益研發(fā)平臺(tái)包括：研發(fā)駕駛艙，提供集團(tuán)化企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的數(shù)據(jù)和信息協(xié)同；研發(fā)管理平臺(tái)，進(jìn)行研發(fā)