精益研发提升产品设计质量

刘桓 李宝恩 李岩

摘 要：《中国制造2025》瞄准世界制造业发展的趋势，把智能制造作为中国制造业的落脚点和主攻方向。中国制造业必将全面推进由粗放式制造向绿色制造、传统生产型制造向服务型制造的转型升级，实现由价值链低端向价值链高端、低技术制造向高技术制造的跨越式发展。精益研发作为中国制造业转型升级、实现跨越式发展的突破点和重点，必将成为实现《中国制造2025》宏伟战略目标的重要抓手。企业可通过构建以过程能力为核心的研发创新体系，实现产品设计质量提升。

关键词：精益研发；精益生产；研发；质量

中图分类号：TB472 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）26-0083-02

Abstract： "Made in China 2025" aims at the development trend of the world manufacturing industry， and regards intelligent manufacturing as the foothold and the main direction of the Chinese manufacturing industry. Chinese manufacturing industry will promote the transformation and upgrading from extensive manufacturing to green manufacturing， traditional production manufacturing to service manufacturing， and realize the leaping development from the low end of the value chain to the high end of the value chain and the low technology manufacturing to the high technology manufacturing. Lean R&D; （research & development）， as a breakthrough point and key point for the transformation and upgrading of China's manufacturing industry and the realization of leap-forward development， is bound to become an important hand to achieve the grand strategic goal of "Made in China 2025". Enterprises can improve the quality of product design by constructing the R&D; innovation system， with process capability as the core.

Keywords： lean R&D; （research & development）； lean production； R&D; （research & development）； quality

中國高端装备的研发长期以来利用逆向工程，采用跟随仿制的策略，主要使用测绘方式获得仿制对象的详细图纸，然后只在局部做些修改甚至直接进行加工生产。这种跟随仿制的研发方式必然难以实现产品的创新设计，在有些情况下甚至发生仿制产品在功能、性能方面都远不及仿制对象的现象。更为严重的是，长期的跟随仿制研发方式及其采用的逆向设计方法导致了中国制造业基因性后遗症，普遍存在科技人员害怕创新、缺乏创新思想的保守心态，致使中国制造业体系缺乏产品正向设计的理论指导和成功的实践经验。

2015年5月，国务院发布引导中国制造业未来发展的纲领性文件——《中国制造2025》，该文件为中国制造业的发展及其信息化指明了方向。《中国制造2025》不仅提出中国工业要以质量为先，提高产品质量水平和提升产品的质量效益；而且更要求实现中国速度向中国质量的转型升级，不断地加强产品质量品牌的建设。今后，中国工业将在产品的全生命周期内持续关注提升产品质量，特别是企业从产品的研发设计阶段入手深刻地塑造产品的质量基因。

综上所述，中国制造业企业所面临的不是单点问题，当然也不仅仅是技术方面的问题，这就需要我们采用系统的思维方式来思考，使用完整的体系方法来去综合解决。精益研发是基于系统工程的成熟理论和方法体系，可将诸多问题采用系统工程的方式方法，通过统一模型进行深入地审视；然后再以此提出统一的规划，以各个击破的策略制定具体不同的方法。精益研发毫无无疑是解决中国制造业所面临的复杂问题的正确思路和行之有效的方法。

1 精益研发

精益研发利用信息化平台，紧紧围绕策划、知识、工具、质量等过程管理主线，采用信息技术自动搭建产品创新研发体系，是企业开发复杂、先进产品的技术支撑，是企业促进研发管理提升的有效体系。企业实施精益研发战略，其最大价值在于：企业以精益研发理念武装研发人员，将精益研发方法不断地在实践中推行，在消除浪费的过程中不断地追求产品附加值，有效地实现企业研发模式的创新与变革，最终形成具有企业特色的研发体系和研发平台。

图1给出了精益研发体系框图。精益研发包含3个核心子体系，分别是综合设计、知识工程和过程质量。精益研发体系是一个基于系统工程的研发体系，可以帮助企业建立产品正向设计能力，实现产品研发模式的转型升级，同时可以帮助企业规划未来智慧发展的路线。因此，以精益研发为抓手，围绕《中国制造2025》宏伟蓝图，建立面向“中国制造2025”的现代工业研发体系。

2 精益研发与精益生产

上世纪90年代，丰田生产模式被美国麻省理工学院的教授总结概括为“精益生产（Lean Production）”。从此以后，广大的生产制造型企业将丰田生产模式奉为学习的楷模；精益生产在全世界广为流传。企业生产活动是一种有次序、重复的活动，其产出物往往是实物产品。在有次序的生产活动中，即使小风险都可能不断加重甚至产生巨大的损失；而在重复性的生产过程中，消除任何浪费亦可不断积累甚至产生显著的效益。因此，在生产过程中，企业往往为了拒绝风险而要求人们按照规定的程序进行限定性的工作；为了消除产品变异而消除生产活动中的浪费。所以，精益生产主要通过显著地降低成本提高效益，并且保证产品的技术含量尽可能不降低，即使具有比同类产品更低的价格，仍可以使企业不赔钱，“精益”代表精炼、无浪费。

与生产活动相比，研发活动作为企业最重要的组成部分，具有截然不同的特点。这是因为研发活动通常产出虚拟产品，这些产品主要由知识和信息构成，不遵循一定顺序，具有不重复性。在企业研发过程中，重复活动不会带来产品价值，因此在研发过程中拒绝重复。为了获得全部附加值，企业鼓励研发人员追求变化，激励研发人员进行创新设计。在产品研发过程中，研发人员必须仔细甄别每一个即使是微小的“变异”，因为最有价值的设计也许就在某个甚至是微小的“变异”之中产生。正因如此，企业也愿意承受在研发活动中的这种风险，合理的风险对于研发过程的增值至关重要。

知识和信息是研发活动基础和源头，更是研发活动的最终输出物，其在研发活动中不断实现增值，并且可被同时使用。因此，研发人员可以积极采取协同和并行措施，而不必遵循顺序规则，这样不仅加快了研发活动的进度，而且具有更为重要的作用。例如某一过程的反馈结果对其他并行过程具有巨大的参考指导价值，可及时停止一个不正确的方向，甚至产生一种全新的创意。研发活动的这种独特的优势恰恰是生产过程不能具备的，因为生产过程遵循一定的顺序进行。综上所述，精益研发主要通过提高产品的附加值进而提高企业效益，而产品成本不显著增加，尽管比同类产品具有更高的价格，仍然有人愿意购买，精益研发中的“精益”代表精良、高品质。精益研发的目的是通过提高产品技术含量和差异性，不断地提升产品附加值，这正是精良设备和高端产品的魅力所在。

如图2所示，精益研发获得椭圆弧产品属性，长轴是技术轴，短轴是成本轴。因此，和精益生产相比较，精益研发具有更大的提升企业核心竞争力空间。

3 构建以过程能力为核心的研发创新体系

精益研发可以跨越式地提升产品质量，是一种以精益为目标的研发方法。其关注方向为：创新、质量、性能、知识。企业在进行精益研发时不可能一蹴而就，需要脚踏实步，逐级进行，一级一级前进。在此过程中，需要重视以下几项技术：一是创新方法，不断掌握定性分析技巧，重点对研发瓶颈进行突破；二是质量设计，熟练使用统计分析手段，着重对产品质量基因实施改善；三是仿真验证，综合选用定量分析方法，优化产品性能；四是知识管理，建立知识工程体系，重用和积累研发知识。

研发活动的本质是实现产品性能指标不断满足用户需求的过程，因此，精益研发务必加强过程能力建设，务必提升研发活动中的过程能力水平。过程能力包括过程执行能力和过程管理能力两个方面。过程执行能力通常包括过程质量控制、研发活动的推进工具、研发活动的知识支撑。而过程管理能力通常包括有价值活动的识别、各种活动间逻辑关系的建立、项目策划活动。企业只有逐步建立、切实拥有强大的过程能力，企业研发才能实现创新和高效。

4 結束语

精益研发不只是一套方法体系，其所蕴含的内容更是一套思想体系。企业只有在日常的研发工作中逐步形成习惯，才能真正地将精益研发应用落实。过程能力是企业研发的核心能力，只有在不断提高过程管理能力和不断加强过程执行能力的过程中，才能构建起来一个完备的产品创新研发体系，进一步提升产品设计质量。

参考文献：

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[2]田锋.构建以过程能力为核心的研发创新体系[J].中国制造业信息化，2012（22-24）：43-45.

[3]田锋.关注信息化时代的精益策略[J].国防科技工业，2008，9：56-57.

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