文/張國明

什么是精益研發(fā)

精益研發(fā)是一種以精益為目標的研發(fā)方法，它集成了技術創(chuàng)新、協(xié)同仿真以及立體質量設計三大核心技術，實現(xiàn)產品質量跨越式的提升。

在復雜產品的研發(fā)中，如何滿足客戶最關注產品的功能和性能指標是一個復雜的系統(tǒng)工程。在精益研發(fā)技術產生之前，產品的功能和性能指標等各種質量數(shù)據是分散在各個文檔或系統(tǒng)之中的，在設計任務下達以后，產品的總設計師很難動態(tài)掌握各分系統(tǒng)及零部件的設計對整體功能和性能指標的滿足及影響程度。以航天領域的復雜產品系統(tǒng)（如運載火箭、衛(wèi)星等）為例，各個分系統(tǒng)、零部件在設計、工藝、生產及裝配過程中，各個零部件的質量數(shù)據對其最終產品的質量指標的影響往往是不知道的，因此，最終產品的功能和性能指標等質量指標是不可預知的。目前沒有軟件能夠系統(tǒng)的解決這個問題?，F(xiàn)有的CAX/PDM系統(tǒng)也不提供質量數(shù)據整合功能。

精益研發(fā)第一次系統(tǒng)地實現(xiàn)了以質量數(shù)據總線（QBUS）來整合各種產品質量信息（如幾何信息、物理信息、系統(tǒng)可靠性等），把物理世界與數(shù)字世界充分關聯(lián)起來，實現(xiàn)二者之間的精確映射，為企業(yè)提供一種企業(yè)級的產品數(shù)字化樣機開發(fā)環(huán)境。實現(xiàn)了頂層牽引、系統(tǒng)表達的質量設計思路，讓一個復雜產品的研發(fā)質量（所有技術指標），可以系統(tǒng)、清晰、穩(wěn)定、動態(tài)、完整地掌握在設計者的手里，讓產品的質量與可靠性有了系統(tǒng)的保障，讓產品創(chuàng)新有了質的飛躍和效率的提升。

精益研發(fā)，勢在必行

1．中國處于國際化產業(yè)鏈的下游

伴隨著全球化的進程，國際形勢呈現(xiàn)了全新的競爭態(tài)勢。全球化的研發(fā)、全球化的制造、全球化的市場時代已經來臨。競爭在不斷加劇?！翱s短產品上市時間”、“提高產品技術附加值”、“降低研發(fā)成本”、“提高產品質量”等訴求已經成為了全球制造業(yè)的共同呼聲。

在中國，制造業(yè)所面臨的形勢更為嚴峻。根據國家知識產權局公布的數(shù)字，中國制造業(yè)只有兩千多家有自主知識產權的企業(yè)，僅占企業(yè)數(shù)量的萬分之三，而且有99%的企業(yè)沒有申請過專利。因此，有人把這種現(xiàn)象叫做“有制造無創(chuàng)造，有產權沒知識，靠仿造過日子”。

根據2005～2006WEF全球成長競爭力排名，中國位于49位，科技競爭實力呈逐年下降趨勢。我們與世界的差距在逐漸拉大。

2．中國制造業(yè)需要轉型

長期以來，中國制造業(yè)一直是“勞動密集型”、“資源耗費型”的代名詞。制造業(yè)的發(fā)達雖然帶動了經濟的發(fā)展和GDP的提升，但是也帶來了難以治理的環(huán)保問題甚至是生態(tài)災難。如何從勞動密集轉向知識密集，如何從高能耗、高污染轉向節(jié)能、環(huán)保，是中國制造業(yè)所面臨的現(xiàn)實問題?！肮?jié)能減排”作為國家的重大專項和長期任務，被提到了極其重要的高度上。

***總書記指出：“加快轉變經濟增長方式，是堅持以科學發(fā)展觀統(tǒng)領經濟社會發(fā)展全局、實現(xiàn)經濟社會又快又好發(fā)展的重要著力點”。

美國《華爾街日報》注意到：“中國正在運用其在從事低端制造業(yè)過程中積累的實力向高技術制造業(yè)拓展”。

3．質量問題牽動全局

2007年，“中國制造”產品質量信譽一度遭受到重大打擊。西方媒體從2007年3月起，開始連篇累牘地報道和渲染“中國制造”產品的質量問題。

與此同時，中國開展大規(guī)模產品質量和食品安全專項整治，國務院副總理吳儀親自掛帥，聯(lián)手各部委局，挽回“中國制造”聲譽。

溫家寶總理指出：“產品質量關系人民群眾切身利益，關系企業(yè)的生存和發(fā)展，關系國家形象”。

轉變中國經濟的增長方式，提升中國的整體科技競爭勢力，提升“中國制造”產品的質量和含金量，讓“中國制造”轉型為“中國創(chuàng)造”已經是勢在必行。

傳統(tǒng)的制造業(yè)信息化概念面臨升級換代

中國制造業(yè)信息化的應用，已經完成了一般意義上的推廣普及。從應用的范圍上說，甩圖板、二維轉三維、CAD/CAE/CAM集成、PDM和ERP實施、OA和電子商務等都已經基本完成。這些信息化技術構成了制造業(yè)的基礎研發(fā)平臺。

基礎研發(fā)平臺的主要作用在于：理順企業(yè)的研發(fā)管理流程，有效地提高研發(fā)效率和降低錯誤率。但是，在支持企業(yè)的技術創(chuàng)新層面上，還顯得不足?；A研發(fā)平臺中常用的信息化方案的作用：

??CAD——表達產品設計與改進概念，但是無法生成設計與改進概念。
??PDM——由信息集成而帶來了使用效率，但是無法生成設計與改進概念。
??ERP——實現(xiàn)對 “產、供、銷、人、財、物”的管理，與研發(fā)基本無關。

因此，構建精益研發(fā)平臺，還需要新的技術體系、新的技術手段等對產品研發(fā)進行支持，從而有效地促進產品創(chuàng)新，提高產品技術附加值，顯著增加利潤。

因此，制造業(yè)信息化的下一步任務，應該從提高研發(fā)效率放在實現(xiàn)產品突破性創(chuàng)新、持續(xù)性創(chuàng)新上。即：讓研發(fā)不僅可以做到效率領先，而且可以做到技術領先。我們可以簡明地理解：精益研發(fā)，能夠和諧地平衡效率和技術附加值，讓企業(yè)的技術創(chuàng)新做到又好又快！

精益研發(fā)，水到渠成

1．質量管理日漸深入

如前所述，國防軍工行業(yè)產品具有復雜程度高、技術含量高、研發(fā)周期長、亟待取得突破的任務多等特色。尤其是對項目質量、產品質量等各項指標都有很高的要求。因此，傳統(tǒng)的注重“某些結果質量”、“某個過程質量”式的質量管理已經無法適應復雜產品研發(fā)的需求。系統(tǒng)地進行質量設計和立體質量管理已經開始進入企業(yè)研發(fā)流程，替代過去的傳統(tǒng)質量管理模式。

現(xiàn)代質量管理的最終目標是“顧客滿意”和型號產品萬無一失，并且融合了6-西格瑪、BSC、立體質量管理等先進技術。其特點為：

不僅注重“點”（某個結果質量），更注重”線”（整個過程質量），“面”（多個過程質量）和“體”（財務、客戶、內部業(yè)務流程、學習與成長四位一體的立體質量），從而系統(tǒng)地保證了產品或型號的功能和性能指標。

2．創(chuàng)新方法日臻完善

復雜產品研發(fā)離不開技術創(chuàng)新。傳統(tǒng)的技術創(chuàng)新方法以“試錯法”、“頭腦風暴法”等為主。過多依賴專家心智經驗，缺乏方法學的指導。因此，傳統(tǒng)的技術創(chuàng)新方法無法支持現(xiàn)代復雜產品的開發(fā)與預研。

1946年，前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇?阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)并總結出了“發(fā)明問題解決理論”——TRIZ，奠定了現(xiàn)代技術創(chuàng)新的理論基礎。

自上個世紀90年代中期開始，TRIZ開始在全球傳播，并且得以與知識管理、價值工程、計算機技術、軟件技術等信息化技術相結合，引發(fā)了創(chuàng)新方法與工具的革命。計算機輔助創(chuàng)新（CAI）技術已經大大降低了對TRIZ學習掌握的門檻，成為了可以讓設計者快速、熟練掌握的技術創(chuàng)新工具。CAI為企業(yè)從仿制設計到創(chuàng)新設計提供了有效的技術手段。

3．協(xié)同仿真日益普及

廣義的仿真包括CAD 、CAM 、CAE 、CAT 等。狹義的仿真專指以CAE 為代表的有限元分析工具。仿真從單學科，單參數(shù)，使用后或者研制后驗證與校核，無協(xié)同或者團組協(xié)同，逐漸發(fā)展到以面向復雜產品工程，研發(fā)階段的數(shù)字化樣機仿真，面向全企業(yè)協(xié)同，多學科，多參數(shù)，多場耦合，高性能計算等為特色的現(xiàn)代協(xié)同仿真技術。

協(xié)同仿真技術已經發(fā)展到了進入任何重要項目的時期。以研制的“大飛機”的國家重大專項為例，專家預測要突破10項關鍵技術，其中至少9項離不開協(xié)同仿真技術的支撐。仿真技術的重要性由此可見一斑。

以上三大核心技術的信息化方案已經成型，國內已經有了商用化的軟件。對其進行整合與集成，將使精益研發(fā)在技術層面上做到水到渠成。

制造業(yè)信息化的“中國定義”時代

信息化，作為一個“舶來品”，無論是軟件、硬件還是網絡，從來都是外國人在定義概念，在推出解決方案，在制定游戲規(guī)則。中國的制造業(yè)信息化，一般都是側重于應用和低端的軟件開發(fā)。

精益研發(fā)，也許是個例外。關于精益研發(fā)的概念，目前在國際上很少有人提及，也沒有人對其進行了深入的研究、精確的定義，更沒有人為此制定了詳細的開發(fā)計劃。所有這一切，將會在2008年徹底改變。

其實，在伴隨著“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的進程中，中國制造業(yè)信息化領域里也在發(fā)生著重大的變化。不僅“中國制造”的產品需要提升含金量，“中國制造”的軟件也需要提升含金量。中國制造業(yè)信息化必須向著深化應用、提高水平、支持精益研發(fā)的方向發(fā)展。

中國制造業(yè)信息化軟件的品位和品牌提升已經醞釀了多年，精益研發(fā)所需要的三大核心技術（計算機輔助創(chuàng)新，協(xié)同仿真，立體質量設計與管理）在中國已經成型。某些具有前瞻意識的中國軟件企業(yè)已經認識到了制造業(yè)的“中國創(chuàng)造”與精益研發(fā)與的密切關系，已經開始思考制造業(yè)信息化所應該具有的中國特色，已經開始著手制定精益研發(fā)平臺的軟件開發(fā)規(guī)劃。

歷史已經把機遇交給了中國。精益研發(fā)的游戲規(guī)則將由中國人來制定。制造業(yè)信息化“中國定義”的時代已經來臨。精益研發(fā)解決方案的誕生，將是制造業(yè)信息化發(fā)展的一個嶄新的里程碑。

精益研發(fā)已經向我們走來。適用于復雜產品研發(fā)的精益研發(fā)平臺將很快在中國面世。制造業(yè)信息化的“中國定義”時代已經來臨。精益研發(fā)平臺，必將成為中國企業(yè)從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的加速器。