价值主张
VALUE PROPOSITION
精益研发流程构建的原则与工具
2020-04-26 15:23

当前,精益生产的理念与实践在众多制造业企业中得以广泛推广、实践,大多数企业在向精益转型的过程中,都将焦点集中于制造车间的生产过程优化,将“杜绝浪费,去除没有创造价值的活动”以及“流程标准化,建立连续的无间断的流程”深入到生产的方方面面,但是,要想真正转型为精益企业,还有更加重要的关口需要跨越,那就是让生产的上游——产品的研发变得精益。


从精益生产到精益研发


从精益生产和精益研发的差异性上分析,虽然二者都遵循相同的“精益”理念,但却存在着明显的侧重差异,即:精益生产主要关注“消除浪费”,以最大限度地减少企业生产的浪费和降低企业管理和运营成本为主要目标;而精益研发主要关注“创造价值”,以最大限度地创造产品附加值,快速上市占领市场为主要目标。


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图1 精益生产与精益研发的核心区别


在制造领域中努力去除为数不多的浪费之后,同行业企业间在生产上的差距不断缩小,但在产品研发流程上的鸿沟愈加加深,从当前生产效率来看,继续仅仅在生产上努力所获得的回报将越来越少,产品研发和流程优化对精益企业造成的影响势必更为重要。同时,在竞争越来越激励的市场环境下,产品将越来越复杂,对提升产品附加值与竞争优势的要求将愈加明显,产品研发是在制造之前能够更深地影响客户需求定义的价值,卓越的产品研发能力已经超越制造能力,成为企业差异化竞争优势的一个战略要素。在产品研发流程中找到提高产品竞争优势的机会,企业竞争下一阶段将面临的主战场势必聚焦于产品研发和流程优化上。


研发活动参与人员的责任和合作方式需要在流程中明确、具体的定义,这一点至关重要。因为一方面,流程使得隐性的企业文化部分实现了显性化,直接规范了研发人员的行为方式;另一方面,流程把得到验证的优秀经验固化下来,描述了把创新思想转化为产品的过程,是开展研发活动和进行持续改进的基础。


精益研发流程构建原则


在正确理解客户需求和产品研发战略的前提下,精益研发流程旨在保证整个研发工作在成本和进度上是可预测的,并实现对研发过程的有效控制。研发过程中的最大成本浪费和进度延缓往往是因为上游的设计错误在发生很久之后才在下游过程中导致故障,由于这些故障在下游过程中往往难以诊断和纠正,所以会造成长时间的返工循环以及大量时间和成本浪费。在这种情况下,时间和成本的变化会打乱研发计划和投入预算,不仅仅影响故障过程本身,而且将影响到整个项目。精益研发流程是有效控制和避免上述问题的有效手段之一,其构建可遵循下面的一些原则:


1.所有流程都需要在标准化的基础上进行简化并形成文档化记录,并在参与流程执行的全员范围内进行广泛的实施与持续改进。 流程建立需要基于现有的最佳实践,对于常规的、经常重复的流程,需要标准化流程的具体执行动作。


2. 在研发设计全过程中采用防错技术,以防止每个过程中的缺陷产生。防错方法包括软件自检,通过估计检查数值计算,以及参考历史设计经验检查新设计等。对于一次性的、高度可变的及创造性的成果输出,防错的重点应主要依据下游的需求确定。


3. 研发过程中采用FMEA工具预防潜在风险,并在关键节点推行标准检查表进行设计者自检,从而防止缺陷的传递。


4. 选择或培养设计人员,使之具备和掌握完成本职技术工作的能力、技能和工具,并确保员工得到必要的支持、指导和培训。设计人员需要对错误零容忍,所有人都要对确保无错误的结果负责,并接受培训和指导以实现它。


5. 采用科学的方法和必要的分析工具,确保解决方案能够包容材料性能在设计标准范围内的波动、使用人员行为习惯的差异波动以及其他相关的微小波动,从而避免下游问题。


6. 当发现错误时,需要把问题、解决方案和经验教训等关键信息记录在专业系统中,以便于未来查找和使用,防止类似问题再次发生。问题的解决可采用“结构化问题解决“和”快速学习循环法“工具,后文会具体介绍。


精益研发流程工具——结构化问题解决


研发过程中的很多问题虽然表面上已经解决,却仍然会对项目产生影响,并常常遗漏导致问题的根本原因。究其原因往往是缺少结构化的问题解决方法,而是持有一种“救火“的心态应对问题。在这样的状态下处理问题,不仅会对研发团队造成过重的负面压力负担,使其疏于对问题归纳总结和对流程进行更新从而导致未能形成知识储备、从规则端降低风险,更会阻碍对问题根本原因的探索。


结构化问题解决方法的执行要点如下:


1.始终追求完美并质疑现状;认为导致错误的原因是过程而不是人;为解决问题提供足够的资源和优先权;相比检查过程步骤,更强调从根本上解决问题。


2. 对于问题解决方案,坚信可以整合到标准实践中的成熟解决方案优于依赖“英雄”的特殊解决方案。标准实践必须是严格的、结构化的和基于数据分析的,并通过文档记录和固化的。


3. 解决问题时应使用科学的方法收集证据,对根本原因进行基于数据的假设,将干预措施视为能够证明或反驳假设的实验,把措施实施结果作为验证假设的依据。确保一个开放的环境和允许实验的文化,同时保持问责机制和自我负责机制。


4. 采用精益工具开展问题解决活动。常用工具包括但不限于:5W1H分析法,鱼骨图,A3报告,头脑风暴,因果图,PDCA循环等。尽量使用和调整现有工具,因为工具有很多,但没有一个工具能解决所有的问题,新工具导入需要额外的时间和成本。


精益研发流程工具——快速学习循环法


解决问题不仅需要精益工具方法还需要专业知识作为基础,而获取专业知识积累的一个重要途径就是研发活动本身。创新性是研发活动的重要特征之一,完成创新所需要的专业知识和经验往往是研发团队在研发初期不能完整具备的,因此研发项目往往基于假设和不完整的知识开始。按照传统流程,研发过程通常会在上述状态中走得很远,这将导致研发成果往往是对次优产品解决方案的趋同、对不断变化的客户需求缺乏灵活性。同时,由于在研发后期发现问题将导致长时间的反馈循环和延迟,所以迫于研发项目时间和成本目标的压力,往往会在还未充分理解问题根本原因的情况下采用折衷解决方案,造成即使研发项目已经结束,研发团队却仍然没有收获到完整知识积累的现实。


快速学习循环法的目标是创建和获取关于设计可行性、设计权衡取舍和设计方案风险的硬知识,主张把研发任务分解为多个小任务,通过每一个小任务对设计中的假设部分、风险领域和有疑问的设计权衡取舍进行有针对性的分析和测试,用分析和测试的结果与原型设计理念相互碰撞和印证。这种方式与统研发过程的差异如下图所示:


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图2 传统研发过程与基于快速学习循环法研发过程的比较


快速学习循环法的执行要点如下:


1.关注不完全知识领域和其所涉及的设计关键部分或设计风险,分解子任务并用实验和原型机的方法验证“假设”部分和“标准”解决方案。


2. 充分了解客户的价格偏好及其使用产品的习惯,并用客户所定义的价值来驱动每个步骤中的决策。


3. 需要在研发活动早期引入客户参与,而不是在完成绝大部分研发成果之后。


4. 可使用软件模拟、快速原型、快速测试和客户反馈等方法,实现对设计概念的快速准确评估。


5.研发过程中积累的知识需要收集和整理,以便在当前项目、项目组合以及整个组织中重复利用和完善,实现研发效率和研发团队能力的持续提高。


结束语


精益不是“状态”,而是“旅程”。它是在不断努力改进价值创造的过程中展开的。在实践中,精益的过程将通过为实现特定目标而定义的改善项目进行,比如提高业务单元的有效性、效率和能力。特定目标(试点项目)的选择要与企业战略相一致,对于缺乏精益改善经验的参与者,引入顾问参与会提升目标选择的合理性和执行改善的效率。试点项目像灯塔一样,会在有限的范围内展示出改变的好处,这有助于让缺乏经验的人相信精益方法的价值。