精益研发体系建设(原版)

APeraGlobalCompany©2009PERAChina精益研发体系建设田锋2020年3月18日精益研发体系精益研发蓝图精益研发平台精益研发建设精益研发要点精益研发体系精益研发蓝图精益研发平台精益研发建设精益研发要点产品研发虽然只占产品整个成本的5％，但它却对产品产生70%的影响，这种影响包括成本、利润、质量、性能等关注研发精益策略成本成本领先技术领先技术精益生产精益研发低低高关注精益高BCA精益生产-精：精练，消除浪费精准，按需生产-益：效益，降低成本精益研发-精：精良，提高品质精准，需求导向-益：效益，高附加值系统工程与传统工程学科系统工程注重系统的整体，强调的是整体的运行。从外部与其它系统和环境的相互作用来看系统，它不仅关注工程设计，而且关注重大制约设计的外部因素，包括识别用户需求、系统的运行环境、接口、后勤等支持要求，运行人员的能力等系统工程的主要目的是指导，不是以量化知识为基础，而是依赖平衡各种没有共同尺度的量和利用各学科的经验的定性判断，进行反映用户需求的新系统的功能设计。系统工程沟通、协调各传统工程学科及其设计，使它们相互兼容协调。系统工程Vee模型用户需求、系统概念、确认计划系统规范和验证计划配置项规范和验证计划确认系统符合用户需求集成系统并验证规范CI装配并验证规范构建规范和验证过程检测/测试构建规范分解与定义构建、装配、编码集成与验证确认系统性能确认CI验证零件验证系统工程与设计工程系统工程活动使能系统运行环境中的系统系统策略计划项目工作包任务超系统系统子系统系统单元基于系统工程思想的复杂产品的研发组织基本系统工程活动3个基本的系统工程活动：需求分析功能分析与分配设计综合所有这些均由系统分析与控制来权衡。系统工程基本活动与过程需求分析功能分析与分配——决定功能架构设计综合——确定物理结构需求分析功能架构物理结构确定实现实现确定客观关系–结构是功能的载体，行为是结构的效应，功能是行为的抽象主观关系–结构是对功能的解释（justification），从功能到结构的映射是一种综合，概念设计的创造性不仅体现在为功能分解得到的子功能或功能元找到对应的执行结构单元，更重要的是体现在将所有结构单元进行合并重组，实现不同层次的功能共享，最后综合出概念产品–行为是对结构的仿真（simulation），从结构到行为的映射是一种分析，一种结构有多种性质，因此可以有多种行为，仿真的目的就是发现结构的各种行为–功能是对行为的验证（validation），从行为到功能的映射是一种评价，通过验证，明确功能行为和故障行为，以及故障行为对产品功能的影响–产品的功能、结构和行为应满足环境的需求，两者间是一种一致关系（verification）；产品的质量是对这种一致关系的度量产品的需求、功能、结构和行为之间的关系系统分析•需求平衡研究与确定•有效性分析•功能平衡研究与确定•有效性分析•物理设计平衡研究与确定•有效性分析•定义需求•定义界面•分解和导出需求•定义约束和条件•定义需求架构•构建需求基线需求分析需求架构系统R1R1R11R12R21R22•定义功能•将需求分配给功能•定义功能界面•分解功能为子功能•分配分解和导出的功能•需求给子功能•定义功能架构•开发功能流块图•构建功能基线功能分析与分配•定义子系统和组件•将功能和子功能分配给子系统和组件•定义子系统和组件需求•定义子系统和组件界面•构建分配的基线•定义物理架构•开发物理流块图•构建物理产品基线物理设计与分配系统子系1子系3组件1组件2子系2组件3功能架构物理架构系统F1F2F11F12F21F22F3控制•风险管理•配置与数据管理•界面管理•基于性能的过程测量-SEMS/IMP&SEDS/IMS-技术回顾-TPMs&矩阵-赢值•SOW,可交付的•WBS,SBS,PBS•工作包和计划包需求循环验证循环设计循环I/F什么是系统工程——过程、架构和基线系统工程管理一般包括三类活动：研制阶段划分：该活动对系统设计过程进行控制，并提供协调设计工作的基线；系统工程过程：该活动建立一个解决设计问题的系统工程过程构架，并在设计工作中对需求进行跟踪；全生命周期集成：该活动推动顾客参与设计过程，保证所研制的系统在其整个寿命周期内均有效。集成团队基线生命周期计划系统工程管理系统工程过程阶段划分生命周期集成空客公司民机研发系统工程Vee模型实例TLARS验证概念与解决方案系统确认集成与验证设备验证环境设计系统结构系统需求高精确度需求人为中心的设计设计方法和工具优化环境为中心的设计方法设计集成模拟虚拟测试自动测试生成安全管理快速原型DMU模型制造工作流管理产品概念与结构A/C层解决方案确认系统设计STP范围鲁棒概念与结构设计需求企业面临的挑战型号开发缺乏科学的顶层策划与设计，执行层的工作效率低数字化研发流程未完整梳理，未按照规范的研发流程开发工作企业面临的挑战综合设计与仿真工具采用随意，流程数据不协同，使用效果差质量管理没有融入到研发体系中，质量与研发两张皮知识没有融入到研发活动中，知识与研发两张皮方案预览-精益研发基于系统工程的精益研发体系精益设计•仿真优化•创新设计•质量设计•数字试验精益管理•全局流程•型号策划•质量管理•监控决策十二五信息化建设以高端研发平台为重点，既传承过去，又创新未来综合设计质量工程知识工程人才、经验、能力续航基于系统工程的精益研发三维管理框架方案论证初步设计详细设计产品定型逻辑维时间维研发活动研发阶段基础研究预先研究应用研究历史沉淀能力建设升级换代产品的开发进程产品开发的思考方法和实施步骤知识维企业的研究和积累精益研发体系中的关键技术要素流程指标知识优化工具（新4C）试验创新质量数据新4C：•CAEforMDO•CAI(Innovation)•CAQ(Quality)•CAT(Testing)现4C：•CAD•CAE•CAM•CAPP精益研发4×4法则梳理、规范和优化流程的有效方法方案论证初步设计详细设计产品定型4×4法则基础研究预先研究应用研究历史沉淀逻辑维时间维知识维精益研发4×4法则梳理、规范和优化流程的有效方法方案论证初步设计详细设计产品定型4×4法则基础研究预先研究应用研究历史沉淀逻辑维时间维知识维输入输出规范，约束（指标、进度)资源（人、财、物）工作包精益研发流程梳理方案论证初步设计详细设计产品定型基础研究预先研究应用研究历史沉淀逻辑维时间维知识维升级换代n.0n.1n.1.1n.1.1.1n.1.1.1.1n.1.1.1.2n.1.1.2n.1.1.2.1n.1.2n.1.2.1n.1.2.1.1n.2n.2.1n.2.1.1n.2.1.1.1n.2.1.2n.2.1.2.1n.2.1.2.2n.2.2n.3n.3.1n.3.1.1n.3.1.1.1n.3.2n.3.2.1n.3.2.1.1基于WBS的结构化研发流程n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2任务n.1.1-1任务n.1.1-2任务n.1.1-3任务n.1.1-4任务n.2.2-1任务n.2.2-2任务n.2.2-3任务n.2.2-4第n阶段第n+1阶段WBS第n-1阶段工作包任务人与人协同工具间协同技术间协同精益研发所基于的流程模型–骨架评审评审评审阶段1阶段2阶段3阶段4PlanWBSWorkflowSteps阶段工作流步骤n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2n.5n.5.1n.5.2SimFlow工具流工作分解精益研发所基于的流程模型PlanWBSWorkflowSteps研发流程工作流步骤评审评审评审阶段1阶段2阶段3阶段4n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2n.5n.5.1n.5.2SimFlow工具流阶段刚性流程，产品类型决定了流程的形态柔性流程，取决于研发组织的工作模式及工具能力规定动作不走样自选动作有创新精益研发所基于的流程模型PlanWBSWorkflowSteps研发流程工作流步骤n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2n.5n.5.1n.5.2评审评审阶段n-1阶段n阶段n+1输入输出规范，约束（指标、进度)资源（人、财、物）工作包APeraGlobalCompany©2011PERAChinaSimFlow工具流阶段精益研发体系的工作包模型–灵魂输入输出约束（指标、进度,规范）资源（人、财、物）工作包工具集成1.……2.……n.……知识伴随1..……2.……n.……质量管控1..……2.……n.……APeraGlobalCompany©2011PERAChina精益研发的业务蓝图顶层策划（WBS初始库）型号策划（型号WBS实例化）型号控制计划研制任务S0S1S2PM知识工程体系流程模板过程模板工具模板专业知识库个人知识库K0K2K3K4K5伴随知识K1Q0质量管理体系Q1Q3.3质量评估Q8Q2质量监控评审计划专项评审符合性检查数字化军检质量归零Q3.1Q3.2Q4Q5Q6质量数据管理Q7指标管理转阶段评审–人体模型专业工作包专业1综合设计专业2综合设计专业n设计分析任务分解工作流程执行任务执行工具设计员工作环境工具组件专业数据库2专业数据库1专业数据库n数据管理PDMW0W2W2.1W2..2W2.3W2.4W125W2.6W2.7Wn+1W1Wn系统工程门户（监控决策）多学科集成工作流管理模板与组件综合设计系统研发工具库研发资源管理外部系统n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2n.5n.5.1n.5.2n.5n.5.1n.5.2n.5n.5.1n.5.2n.5n.5.1n.5.2评审评审评审阶段1阶段2阶段3阶段4质量管理系统知识工程系统系统集成接口策划WBS研发数据管理（PDM,SDM,TDM)研发知识库精益研发体系精益研发蓝图精益研发平台–总体设计思想–系统工程–知识工程–综合设计–质量管理精益研发建设精益研发要点精益研发体系精益研发蓝图精益研发平台–总体设计思想–系统工程–知识工程–综合设计–质量管理精益研发建设精益研发要点精益研发的业务蓝图顶层策划（WBS初始库）型号策划（型号WBS实例化）型号控制计划研制任务专业工作包专业1综合设计专业2综合设计专业n设计分析任务分解工作流程执行任务执行工具设计员工作环境工具组件专业数据库2专业数据库1专业数据库n数据管理PDMS0S1S2W0W2W2.1W2..2W2.3W2.4W125W2.6W2.7Wn+1PMW1Wn知识工程体系流程模板过程模板工具模板专业知识库个人知识库K0K2K3K4K5伴随知识K1Q0质量管理体系Q1Q3.3质量评估Q8Q2质量监控评审计划专项评审符合性检查数字化军检质量归零Q3.1Q3.2Q4Q5Q6质量数据管理Q7指标管理转阶段评审精益研发所基于的流程模型PlanWBSWorkflowSteps研发流程工作流步骤评审评审评审阶段1阶段2阶段3阶段4n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2n.5n.5.1n.5.2SimFlow工具流阶段门户（监控决策）多学科集成工作流管理模板与组件综合设计系统研发工具库研发资源管理外部系统质量管理系统知识工程系统系统集成接口策划WBS研发数据管理（PDM,SDM,TDM)研发知识库系统工程n.0n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2n.5n.5.1n.5.2n.5n.5.1n.5.2n.5n.5.1n.5.2n.5n.5.1n.5.2评审评审评审阶段1阶段2阶段3阶段4系统工程系统应用层研发流程建模和管理型号设计过程策划知识库层