竞争的加剧、需求的升级和技术的进步,让工业产品越来越大型化和复杂化。为了驾驭大型复杂产品的研发全程,企业想尽了招数:引入与培养有经验的人才,采纳优秀设计方法学,细分和优化研发流程,使用各种先进研发工具,精细管理研发数据,积累和重用研发知识等。手段多固然是好事,但缺乏系统化和盲人摸象式的建设,只会让研发体系变得更加错综复杂。企业看到的现象是:建设一次推倒一次,每次建设都回到原点。企业越来越需要一个高度整合的研发体系,把研发中的各种手段与要素管理和驱动起来,持续保证研发的高附加值。精益研发的提出,正是为了满足企业的这种需求。
精益研发也是中国制造业转型升级的需要。中国制造业具备“劳动密集型”“资源耗费型”“低技术附加值”的特点。低端制造业虽然表面上带动了经济发展和GDP提升,但抗冲击能力严重不足,同时也带来了巨大的环保问题和能源危机。历次横扫全球的经济危机让很多缺乏自主研发和创新能力的中国制造企业遭遇“突然死亡”。如何从劳动密集转向知识密集,如何从耗能污染转向节能环保,如何从低附加值转向高附加值,是中国制造业迫切需要解决的问题。提升研发能力是解决这些问题的切入点之一。“精益研发”倡导正向设计理念与方法,采用先进研发技术和设计方法学,优化、创新和规范企业研发流程,借助知识工程提高产品质量,创造更多附加值。
精益研发将知识、工具和质量方法与研发流程深度融合,达到提升研发价值和产品品质的目的。通过精益研发体系建设,企业逐步建立基于系统工程的正向设计体系,实现真正的研发创新。精益研发平台作为精益研发体系的信息化载体,保证精益研发体系的良好运行,同时保证过程数据的完备、协同、共享和可追溯。通过建设高标准的研发体系,实现创新性、高效率、高质量和高附加值的目标。
从提出精益研发到现在大约有10年的时间,期间,经历了两个阶段。
第一个阶段称为精益研发1.0。这个阶段的目标是“模式转型”。针对企业多年形成的研发积累,将研发流程显性化和数字化,将流程中蓄含的隐性能量释放出来,反哺研发体系,以达到夯实能力、提高效率、加强协同及持续提升的目的。这里所说的隐性能量指的是研发过程中形成的知识经验、研发工具、质量要求和过程数据等。
第二个阶段称为精益研发2.0。如果说1.0是提升效率的体系,那么2.0则是促进创新的体系。这个阶段的目标是“正向设计”,这是企业技术发展和产品创新必备的能力。通过引入系统工程V模型,注重从需求入手的系统设计,并采纳MBSE方法作为系统设计的支撑,强化了综合仿真和综合试验,充实了综合设计体系。2.0致力于厘清研发体系的所有要素,提出完备的企业研发体系理想模型。基于理想模型,我们可以紧贴业务进行模式规划、能力规划、资源规划及信息化规划。通过与理想模型对标,实现对研发体系的差距分析并实施变革,挖掘人员与组织的创造潜力。
精益研发是体系、框架和蓝图的总称。除了总体系框架,还包括11个子体系。本书除了对总体系予以说明外,还对这些子体系也单独展开讨论。
无论是1.0,还是2.0,系统工程方法始终是精益研发的基石。我们采用了系统工程发展历史中先后出现的三个重要模型,支撑和指导精益研发的技术、方法和实践。系统工程作为国际成熟的方法论体系,在国外先进企业中得到成功应用,但在中国企业的实践中没有获得预期效益,这就需要将先进理论与中国工业实际更紧密地结合,而精益研发则是将世界先进理论体系与中国工业实际相结合的产物,是系统工程在中国企业落地实践的成果。因此,对于精益研发的建设,需要补系统工程的课。因此本书用一定篇幅简单介绍了系统工程,包括INCOSE(国际系统工程学会)和NASA(美国航空航天局)的系统工程体系。
2015年5月,国务院印发了《中国制造2025》(国发[2015]28号),它很快成为引导中国制造业未来发展的纲领性文件,为中国工业和信息化的发展指明了方向,其中提出一系列原则性方针、重大工程、重点领域、战略任务以及支撑保障措施。精益研发2.0在研发创新管理、正向设计、工业强基、强化质量、人才培养、智能发展等诸多方面将对《中国制造2025》提供较强的支撑作用,非常符合国家工业的发展趋势。
《中国制造2025》发布前后至今,德国工业4.0和美国工业互联网理念几乎在中国沸腾。如果说精益研发2.0是中国制造2025时代的研发体系,那智慧研发就是工业4.0时代的研发体系,是精益研发的智慧化发展。因此精益研发3.0的目标将是“智慧发展”,本书对此也将做一定展望。