淺析對制造業(yè)精益研發(fā)的研究

　　論文關(guān)鍵詞：精益研發(fā)；研發(fā)方；知識；研發(fā)平臺；協(xié)同設計仿真

　　論文摘要：在分析精益研發(fā)方法學(xué)的基礎上，將企業(yè)知識、研發(fā)過(guò)程與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)充分結合，搭建出精益知識系統和精益研發(fā)平臺，使企業(yè)盡快走上精益研發(fā)之路。

　　目前我國制造行業(yè)整體利潤指標偏低，產(chǎn)品結構同質(zhì)化嚴重，原創(chuàng )能力較差導致不同企業(yè)和品牌的產(chǎn)品之間缺少差異化．隨著(zhù)競爭的進(jìn)一步加劇，競爭方式將從以前單純的價(jià)格競爭轉向技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品品質(zhì)、品牌影響力、銷(xiāo)售渠道、售后服務(wù)等全方位的競爭．因此，如何保持企業(yè)旺盛生命力是擺在企業(yè)面前亟待解決的課題．而“精益研發(fā)”的提出正是為了區別于仿制型和跟隨性的研發(fā)策略，即采用先進(jìn)研發(fā)技術(shù)和設計方法學(xué)，創(chuàng )新、改善和規范企業(yè)研發(fā)流程，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和創(chuàng )造更多附加值，這也是企業(yè)增強企業(yè)競爭力，創(chuàng )建產(chǎn)品品牌的關(guān)鍵方面。

　　1精益研發(fā)學(xué)

　　發(fā)展到現在，已經(jīng)存在了很多好的產(chǎn)品設計方法學(xué)和設計理論，但它們各有千秋，優(yōu)劣補充．沒(méi)有一種設計方法學(xué)或者設計理論普遍適用于所有的企業(yè)，豐田、三星、波音等大企業(yè)的精益生產(chǎn)模式也是組合使用多種方法學(xué)。任何的設計研發(fā)方法學(xué)都承認產(chǎn)品設計活動(dòng)應該分為4個(gè)域：客戶(hù)域、功能域、域和工藝域．各方法學(xué)基本都建議在產(chǎn)品設計的各個(gè)域中采用相應的設計工具，如計算機建模、虛擬仿真、協(xié)同設計、優(yōu)化等，只是不同的方法學(xué)強調的重點(diǎn)不同罷了。

　　2008年末，安世亞太提出了“精益研發(fā)4×4法則”，它把研發(fā)流程的4個(gè)階段：概念設計、方案設計、詳細設計和設計定型與產(chǎn)品設計活動(dòng)的4個(gè)域構成4×4矩陣，如圖1所示．每個(gè)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)翟應該完整走過(guò)l6個(gè)子環(huán)節，對每一個(gè)環(huán)節，需要清楚上游輸入的信息、要輸出的信息和設計過(guò)程中的流程、數據和設計工具(CAE／CAI／CAQ等)以及產(chǎn)生的知識．將數據、知識存儲和積累，能夠方便以后的研發(fā)設計，避免或者盡量減少重復性工作和返工過(guò)程，使產(chǎn)品研發(fā)流程更加規范化和標準化。

　　2精益知識工程

　　精藝知識工程就是通過(guò)知識管理的途徑將人與信息充分結合，創(chuàng )造知識分享的，使知識管理的主體能夠快速并且方便地訪(fǎng)問(wèn)到所需要的信息和知識，通過(guò)把恰當的知識在最恰當的時(shí)間傳遞給最合適的人，實(shí)現最佳的決策，并加速人員學(xué)習和創(chuàng )造新的知識，這是企業(yè)持續提升研發(fā)能力和提高企業(yè)效率的唯一保證。

[1]     

　　但是，我國大多數制造企業(yè)正處在由二維轉三維或者CAD／CAE／CAM集成、PDM和ERP實(shí)施的初級階段，使得企業(yè)在知識方面面I臨的瓶頸．具體表現為：①文檔管理混亂開(kāi)發(fā)設計過(guò)程中的文件分散存放，沒(méi)有統一的管理，無(wú)法形成企業(yè)共享的知識庫；②FMEA資料獲取更新管理較差企業(yè)還沒(méi)對FMEA這類(lèi)附加值很高的經(jīng)驗文檔進(jìn)行有效的管理和共享，導致類(lèi)似的問(wèn)題在不同的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中重復出現，導致了較高的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，并嚴重影響開(kāi)發(fā)周期；③缺乏共享的零部件庫信息庫產(chǎn)品數據的管理上并沒(méi)有形成一個(gè)統一的零部件共享知識庫，產(chǎn)品設計和改型設計的零部件信息不能進(jìn)行相互共享，導致產(chǎn)生了很多類(lèi)似零部件數據；④沒(méi)有建立電子化的工程變更和品質(zhì)改進(jìn)經(jīng)驗庫；⑤缺乏基于關(guān)聯(lián)關(guān)系的結構化知識庫藏；⑥對于隱性知識不能夠良好的利用。

　　因此，企業(yè)想要實(shí)現精藝研發(fā)必須要建立知識管理工程管理平臺，遵循“知識積累——創(chuàng )造——應用——形成知識平臺——再積累——再創(chuàng )造——再應用——形成新的知識”這樣一個(gè)循環(huán)過(guò)程．任何進(jìn)人到知識管理平臺的知識需要有相關(guān)的負責人員進(jìn)行知識的分類(lèi)、摘取、更新、批準和發(fā)布，并納入企業(yè)的考核機制，從而形成良性的循環(huán)機制，企業(yè)知識平臺數據庫結構如圖2所示。

　　由于隱性知識無(wú)法將其用文檔或者模板進(jìn)行規范和，因此可以建立隱性知識交流平臺，也就是所謂的社區BBS交流平臺，用及時(shí)訊息以及網(wǎng)絡(luò )會(huì )議等在線(xiàn)溝通的方式交流、共享隱性知識．

　　3精益研發(fā)平臺

　　要真正意義上實(shí)現精藝研發(fā)，必須搭建先進(jìn)的研發(fā)平臺．近年來(lái)，以PLM為核心的研發(fā)平臺已經(jīng)顯示了它的不足，其在促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新、支持協(xié)同仿真和實(shí)現質(zhì)量管理方面還做得還不夠．因此，制造業(yè)亟待先進(jìn)的、高效的精藝研發(fā)平臺，精益研發(fā)平臺由3個(gè)子平臺構成：CAI技術(shù)創(chuàng )新平臺、協(xié)同設計仿真平臺和質(zhì)量管理平臺．3個(gè)子平臺既相互關(guān)聯(lián)，又可獨立運行。

   [2]    

　　3．1 CAI技術(shù)創(chuàng )新平臺

　　在當前以技術(shù)、知識為核心的競爭下，以多學(xué)科攻關(guān)、技術(shù)知識密集和高度創(chuàng )新性為核心特征的工程設計，需要一大批高質(zhì)量、高水平的創(chuàng )造性解決方案，通過(guò)一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，快速提升技術(shù)水平．沒(méi)有一流的技術(shù)創(chuàng )新人才，就不可能有一流的產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng )新．同樣，沒(méi)有創(chuàng )新設計工具和高效智力資產(chǎn)，也就很難實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新。

　　CAI技術(shù)創(chuàng )新平臺是將“創(chuàng )新人才”、“創(chuàng )新設計”和“知識管理”進(jìn)行很好的結合，利用輔助創(chuàng )新技術(shù)和工具，快速解決各種工程難題，加速創(chuàng )新性的可行方案產(chǎn)生過(guò)程，大幅度縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)；通過(guò)系統化的知識共享和管理工具，實(shí)現知識管理和產(chǎn)品研發(fā)的緊密集成，優(yōu)化和加速企業(yè)的研發(fā)設計管理，提升企業(yè)的研發(fā)計回報率。CAI技術(shù)創(chuàng )新平臺功能特點(diǎn)如圖3所示。

　　3．2協(xié)同設計仿真平臺

　　協(xié)同設計是制造的更高層次，也是當今制造業(yè)在全球化和網(wǎng)絡(luò )化背景下發(fā)展的必然．協(xié)同仿真以從過(guò)去的單學(xué)科、單參數、事后驗證的CAE發(fā)展到了多學(xué)科、多參數、多場(chǎng)耦合、高性能計算的協(xié)同仿真．可是由于CAE是求異的，因此結構不統一，網(wǎng)格不統一，輸入和輸出不一致，知識表述等也不統一，這樣就形成了很多的仿真信息“孤島”，嚴重影響了研發(fā)效率．

　　通過(guò)借鑒和吸納國際先進(jìn)的產(chǎn)品設計思想和技術(shù)，參考部分先進(jìn)制造企業(yè)的產(chǎn)品分析方法，針對產(chǎn)品研制全生命周期過(guò)程中數字化設計、仿真、試驗和管理及其集成等，有必要建立和完善一套適用于我國絕大多數制造企業(yè)的協(xié)同仿真和優(yōu)化全過(guò)程的企業(yè)協(xié)同設計仿真平臺，如圖4。

    [3]   

　　綜合協(xié)同設計仿真平臺的結構特點(diǎn)，建議可將其分成4個(gè)功能層：①在有效的網(wǎng)絡(luò )的下，把各種應用系統資源、數據資源、信息資源統一集成到一個(gè)平臺之下，根據每個(gè)用戶(hù)使用特點(diǎn)和角色的不同，形成個(gè)性化的應用界面；②提供設計與仿真各專(zhuān)業(yè)的應用系統，完成專(zhuān)業(yè)設計、仿真、狀態(tài)監控等業(yè)務(wù)活動(dòng)的統一環(huán)境，考慮設計過(guò)程中可能存在很多相似構件，而且仿真過(guò)程中會(huì )存在一些相對固化的仿真分析流程，因此可以構建標準化設計系統，使設計人員能夠快速進(jìn)行參數化地建模、仿真分析和結果評估．固化的流程能夠大大的降低仿真分析的門(mén)檻，提高研發(fā)設計的效率；③提供面向專(zhuān)業(yè)應用系統的各種支撐系統、如任務(wù)流程集成與、工具集成與協(xié)同仿真、數據管理、質(zhì)量管理、知識管理等；④用以進(jìn)行快速設計的設計流程庫、仿真與優(yōu)化的模板庫、知識庫和試驗數據庫等構成的基礎數據庫庫，以及相應的一些軟硬件環(huán)境等。

　　協(xié)同設計仿真平臺能夠很好的解決制造企業(yè)信息化中的“孤島信息”現象，將數據、業(yè)務(wù)、標準有機組織起來(lái)，實(shí)現產(chǎn)品設計及仿真工作流管理、產(chǎn)品全生命周期管理的集成和綜合優(yōu)化，有效支持產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間合作的新產(chǎn)品同步開(kāi)發(fā)，顯著(zhù)縮短新產(chǎn)品與零部件同步研發(fā)周期，提高新產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量，降低研發(fā)。

　　3．3質(zhì)量管理平臺

　　設計質(zhì)量管理在產(chǎn)品的設計研發(fā)中扮演了越來(lái)越重要的角色，這是由于產(chǎn)品初期的設計一旦有問(wèn)題，會(huì )對產(chǎn)品生命周期的后期產(chǎn)生重要影響，會(huì )使產(chǎn)品的成本極具增加．因此，有必要建立設計質(zhì)量管理系統。

　　質(zhì)量數據管理平臺(如圖5)包括產(chǎn)品可靠性數據管理和產(chǎn)品質(zhì)量管理，對產(chǎn)品質(zhì)量數據進(jìn)行有序化管理，方便質(zhì)量數據的管理、查詢(xún)和共享。相關(guān)質(zhì)量信息按照工作流程或計劃，逐步歸檔和完善，部分信息可以直接通過(guò)系統獲取，實(shí)現自動(dòng)歸檔和更新．質(zhì)量數據管理系統還能夠將客戶(hù)的需求分解，轉化成產(chǎn)品研制的各項指標，并提供產(chǎn)品研發(fā)指標監控、功能查詢(xún)，有針對性地對關(guān)鍵質(zhì)量特性進(jìn)行重點(diǎn)設計和質(zhì)量保證。

　　4結束語(yǔ)

　　當前，我國制造行業(yè)競爭模式正向價(jià)值競爭轉變，全行業(yè)的技術(shù)、品質(zhì)、服務(wù)、品牌等內在價(jià)值正逐步回歸，呈現出“內涵式提升、差異化發(fā)展”的態(tài)勢，因此，企業(yè)想獲得長(cháng)遠發(fā)展、獲得更高的附加值，必須整合出一套適合自己的精益成本、物流管理和精藝研發(fā)相結合的精益生產(chǎn)模式，充分利用各種信息的企業(yè)研發(fā)信息化管理系統，最終完成傳統制造企業(yè)向創(chuàng )新型制造企業(yè)的轉型。

     [4] 

【淺析對制造業(yè)精益研發(fā)的研究】相關(guān)文章：

煙草精益物流管理的研究12-01

基于精益生產(chǎn)下的企業(yè)團隊建設研究03-28

我國制造業(yè)流程再造研究03-22

精益生產(chǎn)方式與組織柔性關(guān)系的探索研究11-14

淺析意思表示錯誤研究03-18

淺析薪酬管理的變遷研究03-07

淺析企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)的創(chuàng )新研究12-03

淺析安徽大鼓的歷史發(fā)展研究03-07

淺析跨文化交際的研究缺陷03-16