精益研发助推中国制造

精益研发方法学

精益研发2.0:促进基于正向设计的自主创新

发表时间:2016/01/05 来源:安世亚太  
基于企业自主创新存在的问题和系统工程理论的发展,安世亚太在“精益研发1.0”的基础上,推出了“精益研发2.0”,从理论基础、方法、平台等方面,促进中国产品研发型企业建立基于系统工程的正向设计体系,提升自主创新能力。

    2015年是“十三五”的布局之年,就在全中国都在思考制造业走向何方的时候,“工业4.0”和“工业互联网”轰然而至,“中国制造2025”和“国防科工十三五规划”也大纲落定。政府新一轮的规划思路,明确提出了我国工业“从跟踪研仿向自主创新转变”。基于此,转型创新已经成为中国制造提升竞争力的“必修课”。

    三十多年的改革开放,中国打开国门,中国工业向全世界学习。通过基于逆向工程的跟踪研仿,中国工业补课成功。现在面临的问题是,值得中国学习和研仿的先进和开放的技术已经不多了,中国工业要想进步,只能自主创新。实现“从跟踪研仿向自主创新转变”,首先要建立的能力就是“正向设计”。

    基于企业自主创新存在的问题和系统工程理论的发展,安世亚太在“精益研发1.0”的基础上,推出了“精益研发2.0”,从理论基础、方法、平台等方面,促进中国产品研发型企业建立基于系统工程的正向设计体系,提升自主创新能力。

基于系统工程的正向设计和逆向工程

    精益研发体系的核心理论之一是“系统工程”。根据系统工程理论对产品设计过程的分解和定义,产品设计过程从涉众需求开始,包括需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证和系统确认等阶段,可以用如下的“V”模型来表达。通过对产品的分解,形成的一个个部件组件的设计过程也遵从上述的设计过程,这就是系统工程理论的核心内容。

系统工程对产品设计过程的定义

    所谓正向设计就是产品设计过程从涉众需求开始,经过需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证和系统确认等阶段,完整走完产品设计过程的所有阶段。

    所谓逆向设计就是产品设计从已有产品的测绘和复原开始,产品设计起始点不是用户需求,没有经历产品设计过程中的需求工程、产品功能定义与分解、产品系统设计等真正决定产品功能和性能的重要阶段。

基于V模型的正向设计和逆向工程

    由于产品逆向设计过程没有经历需求工程和系统设计等阶段,往往造成对产品“知其然,不知其所以然”,甚至对产品所用技术也是如此。这种状态严重影响了产品设计中的创新,谈不上真正的创新。

    企业的发展历程中,逆向设计是必须经历的一个阶段。但超越源于创新,创新源于正向设计。

精益研发2.0:促进基于正向设计的自主创新

    精益研发是基于系统工程理论,针对复杂系统设计企业的需求而提出的一套复杂系统设计业务管理体系。精益研发2.0通过基于模型的系统工程理论,建立了基于正向设计的产品设计理论和方法,为研发企业走向正向设计提供理论支撑;精益研发2.0通过产品研发流程定义,为产品设计提供规范化设计流程,使产品正向设计有法可依;并在产品研发过程中,将产品设计工具和方法进行统一管理和集成,将知识支持和质量管控伴随其中,提高企业整体的产品设计能力和创新能力。

    系统工程:产品正向设计的理论基础

    系统工程是精益研发2.0为中国研发型企业走向正向设计提供的基础理论之一。它主要是基于当前计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAE)等在产品设计中的广泛应用,将原来通过产品试制后进行的产品设计方案验证前移,形成了针对产品需求开发、功能分解、系统设计、物理设计四个阶段的阶段性验证,它们与针对试制产品的实物/半实物的仿真验证一起,构成基于模型的系统工程理论中产品设计的五个循环。

产品研发的完整过程

    利用仿真手段能够及早进行产品设计的迭代,可以有效的降低产品设计的成本和时间周期。通过基于模型的系统工程建立起来的五个迭代循环,促进了产品正向设计中的质量保障、流程和时间控制,从而大幅缩短产品整体的研发周期,降低产品设计成本。

    技术、管理、资源是产品设计过程的三驾马车,构成精益研发2.0中的基本业务模型。

复杂产品研发体系模型