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1研發設計現狀及需求分析

目前公司的研發管理與國內外一些先進的公司相比，還存在一定的差距，具體的問題現狀主要體現在以下四方面：①串聯式流程。公司采用的串行運營模式：市場→設計→工藝→試制→批量生產，這種模式周期長，未能在各階段開展有效的模擬驗證，導致大量問題不能提前暴露，一直堆積，越積越多，一旦進入試制階段，出現大量的問題，嚴重影響了項目進度。②職能導向。研發流程管理主要是職能導向型，即是部門級流程管理。每個部門的流程制度一大堆，每個部門只了解到自己的任務和目標，以自己部門為圓心，而不關注其他部門的進展情況，是圍繞職能走流程，而不是圍繞流程講職能，協同價值創造能力低，易混亂，不精益。③并行作業。每個人負責的項目都是從頭干到項目結束，整個研發設計過程不是分層設計，缺乏產品平臺的支持。一個設計師負責從項目開始到項目結束的整個專業的研發工作，這樣存在的最大后果就是：1）項目周期太長，出現設計師忙閑不均，嚴重影響設計資源的充分利用；2）不同項目的同一個系統由不同的設計師設計會出現迥異的風格，缺乏繼承性；3）項目設計的優劣主要與參與項目人員的個人能力有關，導致設計水平層次不齊，往往導致一個人的水平代表了整個項目團隊的水平。④研發質量控制缺失。研發過程中缺少研發質量的管控，應該讓每個設計師明白質量是設計出來的。設計過程制定了質量標準，決定了產品的固有質量。產品一經研發出來，產品的基因也就確定。

2精益研發的方法和工具

精益研發是一種以精益為目標，以精益研發總線為統籌，以虛擬樣機為載體的研發方法。是以企業的研發平臺為基礎，向外輻射，集成創新設計、協同仿真和質量設計三大核心技術，實現產品質量的跨越式提升。精益研發根據產品研發的流程與活動特征，通過產品維、邏輯維和知識維3個維度構成精益研發框架[4]。精益研發方法學強調產品研發流程（即產品維）與設計方法學（即邏輯維）的結合。產品研發與設計活動應該分為四個域：客戶域、功能域、物理域和工藝域。精益研發方法學提出的“4×4法則”，即由設計活動的四個域和研發流程的四個階段所構成的4×4矩陣，如圖1所示。精益研發是企業實施差異化戰略的一種有效途徑，具有推動產品不斷升級的使命，使產品實現高性能、高品質和高利潤。為達此目標，精益研發管理實施五項技術：①模塊化設計：通過對產品各系統的分析和研究，把其中具備相同或相近的功能單元用標準化的原理進行統一、整合、簡化，以通用單元形式展現。②規范化設計：貫穿于整個設計開發過程的一個完整體系，主要包括有設計流程規范化、設計策劃規范化、技術接口規范化、設計評審規范化、設計變更規范化、設計驗證規范化以及設計異常管理規范化等，各過程相互融合。③數字化設計：通過對系統、接口、區域和現場工位的數字化定義，實現產品的準確定位。④標準化設計：通過對標準件、通用件、系列件的廣泛應用、統一以及系統原理、接口的標準設計，稱為標準化設計。標準化設計是提高產品的標準化率的重要措施，它是一切改善的基本。⑤知識管理：通過知識工程的方法，積累和重用研發知識，讓設計的經驗和技術能代代傳承下去。這是企業持續提升研發能力的重要保證。

3以工位制為基礎的精益研發在公司的應用研究

精益研發是按照客戶需求的產品圖紙、標準、信息等文件的開發過程，而生產制造現場是按照其輸出的結果，完成從原材料到實物產品交付的制造過程，研發所輸出的所有內容都在生產制造現場得以實施。因此，構建精益研發的前提是基于精益化的生產制造現場，即流水線工位制節拍化生產，具體的應用研究分為四個步驟：統一標準、設計研發流程、流水作業和形成精益研發W模式。

3.1統一標準流水線工位制節拍化生產最大的特點是按工位組織作業、單件高效流動、問題快速暴露，一個工位就是一個最小的管理單元，一道工序就是最小的管理細胞。設計圖紙、工藝文件都按照現場工位工序進行切分，也就是研發管理的輸出最終都切分到每一個工序上，因此工位制節拍化生產制造現場必須固化穩定，標準統一；如果生產現場工位不穩定經常發生變化，那么以工位制為基礎的精益研發就很難形成規范化和標準化的體系。

3.2設計研發流程流程管理是一種以規范化的構造端到端的卓越業務流程為中心，以持續提高組織業務績效為目的的系統化方法，它是企業從粗放型管理過渡到規范化管理直至精細化管理的重要手段，而研發設計流程管理更可大幅縮短設計周期和降低成本并最終實現產品質量和效率的提升。公司結合EN50126標準，建立了以整車產品為主線的設計研發流程，由圖紙流和實物流構成V字型框架，統一了各部門的研發流程，如圖2所示。自合同簽訂后，項目執行過程存在兩大階段，即信息處理階段和實物生產階段。在信息流階段，設計、工藝、質量、成本、采購、質量等職能部門根據合同信息，開展相應工作，將合同需求轉化為設計圖紙、工藝要求、工位作業指導書等；在實物生產階段，制造車間以作業指導書為標準，根據生產管理部門編制生產與物料控制計劃，組織生產、采購等部門提供資源支持，成本、質量等部門對過程進行驗證。

3.3流水作業設計、工藝、采購物流等工作的流水作業通過“切”、“削”、“琢”、“磨”，以“專業技術工位化管理”為目標，以研發的四個過程：設計策劃、初步設計、技術設計和工作圖設計為坐標，通過模塊化、規范化、數字化、標準化的“四化”設計技術，將設計人員切分為高端、中端、低端三個等級水平，高端人才在設計策劃和初步設計階段開展工作，設計策劃階段是制定設計策劃書，初步設計是設計和開發過程中重要的階段，他們把握設計方向，確保設計質量，并達到充分提高人才的利用率的效果；中端人才在技術設計階段開展工作，技術設計是初步設計的拓展和深入，他們起到承上啟下的作用，能迅速理解上道工序傳遞的信息，能向下道工序輸出關鍵點，確保項目快速開展；低端人才在工作圖階段開展工作，工作圖設計是完成產品生產制造所需要的全部設計文件。他們能夠不局限于專業限制，在得到前一階段的設計信息，即可開展圖紙的繪制工作，進而解決項目高峰期人員緊缺問題，達到人盡其才，才盡其用的效果。不同層級的人員在不同的設計階段開展設計工作，且只設計和關注本階段的工作，達到專人專事的目的，這樣就可以更深入地研究本階段的工作。同時，不同層級人員之間傳遞信息時要確保其信息的準確性、唯一性和便利性，且信息在傳遞過程中逐步增多、逐步完善。上述的“切、削、琢、磨”具體的涵義就是：切分工位———以現場工位為基礎，通過倒推的方式進行設計的工位切分；細化內容———以內容專業化為基礎，通過流程建立和工位工作量化重組工位，將“四化”內容融入到具體工作；規范模板———根據最終工位建立工位模板和表單，固化內外部接口，實現公司的平臺建設；實踐改善———開展“計劃-執行-檢查-改善（PDCA）”循環改善，驗證工位工作內容和標準模板，通過信息化建設，固化流水作業內容。

3.4形成精益研發W管理模式在流水線工位制節拍式生產方式上，進一步固定和穩定制造現場，并以現場工位制節拍生產為中心，倒推工藝和采購物流的工位制管理，構建工藝流水線和采購物流流水線，輸出模擬生產線和模擬配送線；以工藝和采購物流的工位制為中心，倒推設計管理工位化，構建設計流水線。同時將可靠性、可用性、可維護性和安全性（簡稱RAMS）質量管控與上述三條流水線進行有效融合，構建出精益研發W管理模式（如圖3所示），在研發設計過程中實現精益研發同步啟動、系統輸出體系，讓設計、工藝、采購物流和設計質量人員協同作戰，縮短研發周期、提高研發輸出質量，為后續的項目執行提供有力支撐。精益研發W模型整合設計流水線、工藝流水線、采購物流流水線和RAMS質量管控，通過在項目運作前期構建設計、工藝、采購物流與RAMS質量管控的高效高質量對接，實現精益研發過程的并行開發與協同作戰，縮短研發周期、提高研發輸出質量，為后續的項目執行提供有力支撐。

4精益研發研究的預期成果

精益研發體系建立起了企業廣義范疇的方法論，通過V字型模式和W管理模式的構建研發歷程將不同職能的人員串起來，通過核心小組和階段評審流程，打破了部門之間的隔閡和本位主義，方便成員在一起交流，互相學習。具體體現在以下四方面：①優化開發流程，全方位運用系統工作方法、并行工程、結構化設計等先進理論方法。研發流程中很多關鍵點上的改進效果顯著。項目實施過程中，不要發生一起因為溝通問題引發的沖突或項目的停頓。②根據市場需求、面向市場確定并推進新產品研發項目；市場人員的及時輸入確保在新產品開發前了解市場的需求。在新產品開發過程中，如果無法及時更改就凍結市場需求的變化，所有的開發與研制過程都嚴格控制在系統規范管理流程中。③知識工程建設正在實施，項目管理信息系統———產品全壽命周期管理（PLM）項目的實施，改變了以前信息、知識缺乏流通共享和傳遞的狀況。④通過“精益研發W管理模式”建設，實現了設計、工藝、采購等管理工位化，構建各單元之間清晰的接口管理流程，建立標準化、節點化的輸入輸出管理，形成了無縫聯接的協同作戰和供應伙伴關系，保證了項目安全、高效、經濟執行。

5結語

綜觀全球，精益管理模式是制造企業公認的、最有效的生產管理方式，對于制造企業而言，精益管理模式是最適用的一種生產組織管理模式，是新世紀的主流管理方式。公司精益研發體系的研究應用能夠顯著提高企業研發效率，大幅度縮短產品開發的周期，研發成本得到有效控制，并提升了產品質量，有助于企業知識經驗的傳遞與分享，使得設計、工藝、采購物流和質量人員協同作戰，提高產品的先進性和技術附加值，并讓質量成本要求落實到產品研發的每一個環節，以最小的投入獲取最大效益。

作者：薛俊偉施青松單位：南車南京浦鎮車輛有限公司