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

        2015-03-12 03:39:50安世亞太科技股份有限公司北京100025
        艦船科學(xué)技術(shù) 2015年12期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)工程精益逆向

        (安世亞太科技股份有限公司,北京100025)

        2015年是“十三五”的布局之年。國家新一輪的規(guī)劃思路,明確提出了我國工業(yè)“從跟蹤研仿向自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變”。轉(zhuǎn)型創(chuàng)新已成為中國制造提升競爭力的“必修課”。

        30多年的改革開放,中國工業(yè)向全世界學(xué)習(xí)。通過基于逆向工程的跟蹤研仿,中國工業(yè)補(bǔ)課成功。現(xiàn)在的問題是,值得中國學(xué)習(xí)和研仿的先進(jìn)和開放技術(shù)已經(jīng)不多,中國工業(yè)要想進(jìn)步,只能自主創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新,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)新存在的問題和系統(tǒng)工程理論,安世亞太在“精益研發(fā)1.0”基礎(chǔ)上,推出了“精益研發(fā)2.0”,從理論、方法、平臺等方面,促進(jìn)中國產(chǎn)品研發(fā)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。

        基于系統(tǒng)工程的正向設(shè)計(jì)和逆向工程

        精益研發(fā)體系的核心理論之一是“系統(tǒng)工程”。系統(tǒng)工程將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程分解和定義為:需求開發(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,用“V”模型來表達(dá)。通過對產(chǎn)品的分解,形成的一個個部件組件的設(shè)計(jì)過程也遵從上述過程。

        基于V模型的正向設(shè)計(jì)和逆向工程

        所謂正向設(shè)計(jì)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程從涉眾需求開始,完整走完上述系統(tǒng)工程對產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的分解和定義階段。逆向設(shè)計(jì)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)從已有產(chǎn)品的測繪和復(fù)原開始,產(chǎn)品設(shè)計(jì)起始點(diǎn)不是用戶需求,沒有經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的需求工程、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。

        逆向設(shè)計(jì)往往造成對產(chǎn)品“知其然,不知其所以然”,這嚴(yán)重影響了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新。企業(yè)的發(fā)展歷程中,逆向設(shè)計(jì)是必須經(jīng)歷的一個階段。但超越源于創(chuàng)新,創(chuàng)新源于正向設(shè)計(jì)。

        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,針對復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)需求而提出的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)管理體系。精益研發(fā)2.0基于系統(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;通過產(chǎn)品研發(fā)流程定義,使產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)有法可依;并將產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具和方法統(tǒng)一管理和集成,將知識支持和質(zhì)量管控伴隨其中,提高企業(yè)整體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。

        系統(tǒng)工程:產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)

        系統(tǒng)工程是精益研發(fā)2.0為中國企業(yè)走向正向設(shè)計(jì)提供的基礎(chǔ)理論之一。它基于當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析等在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用,將原來產(chǎn)品試制后進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證前移,形成了針對產(chǎn)品需求開發(fā)、功能分解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)4個階段的階段性驗(yàn)證,它們與針對試制產(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)工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)的5個循環(huán)。

        利用仿真手段能夠及早進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)迭代,有效降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成本和時間周期。5個迭代循環(huán),促進(jìn)了產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)中的質(zhì)量保障、流程和時間控制,大幅縮短產(chǎn)品整體的研發(fā)周期。

        技術(shù)、管理、資源是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的三駕馬車,構(gòu)成精益研發(fā)2.0的基本業(yè)務(wù)模型。

        復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)體系模型

        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。安世亞太從系統(tǒng)工程理論出發(fā),結(jié)合近20年實(shí)踐,將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程分解為價值流、任務(wù)流、工作流、工具流、技術(shù)流5層,即5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。通過對產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程梳理和定義,形成標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程,產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程顯性化,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。

        5層精益流程模型

        知識工程:產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的智力支持

        知識工程是精益研發(fā)體系的特色組成部分。知識工程可以促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的知識沉淀、繼承和復(fù)用,為正向設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供智力支持,降低產(chǎn)品創(chuàng)新難度,提高企業(yè)整體創(chuàng)新能力。精益研發(fā)提倡將知識融入研發(fā)流程,將知識與工作包伴隨,實(shí)現(xiàn)知識的主動推送。

        綜合設(shè)計(jì):產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新環(huán)境

        對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作對象——工作包進(jìn)行補(bǔ)充、完善和進(jìn)化,增加伴隨知識、質(zhì)量和工具集成要素,形成了精益研發(fā)的靈魂:精益工作包。根據(jù)精益工作包模型,將設(shè)計(jì)師工作需求進(jìn)行抽象,形成綜合設(shè)計(jì)環(huán)境,可大幅降低設(shè)計(jì)人員的工作量,為設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新提供支撐環(huán)境和時間。

        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)量要求是保證設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品是客戶所要的。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)過程的每個步驟把握和控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

        精益研發(fā)平臺:產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的載體

        從精益研發(fā)的系統(tǒng)工程模型出發(fā),根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)際,可形成企業(yè)的信息化建設(shè)藍(lán)圖。對企業(yè)信息化藍(lán)圖中共性的和必要的管理功能抽象和匯總,設(shè)計(jì)開發(fā)了精益研發(fā)平臺,形成了可向企業(yè)提供的信息化支撐環(huán)境。

        基于業(yè)務(wù)藍(lán)圖設(shè)計(jì)信息化藍(lán)圖

        精益研發(fā)集成平臺框架

        精益研發(fā)平臺包括:研發(fā)駕駛艙,提供集團(tuán)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的數(shù)據(jù)和信息協(xié)同;研發(fā)管理平臺,進(jìn)行研發(fā)流程、需求和項(xiàng)目管理;知識工程平臺,提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的伴隨知識;綜合設(shè)計(jì)環(huán)境,與集成封裝的設(shè)計(jì)工具和方法一起為設(shè)計(jì)師提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一切所需;質(zhì)量管理平臺,提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的質(zhì)量管控;資源共享、科研數(shù)據(jù)和研發(fā)云提供了研發(fā)過程所需的各類資源及資源共享。

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