制造業(yè)大國實施精益研發(fā)的重要性
作者:佚名
本文介紹了益研發(fā)第一次系統(tǒng)地實現(xiàn)了以質(zhì)量數(shù)據(jù)總線來整合各種產(chǎn)品質(zhì)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(guān)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(chǎn)品數(shù)字化樣機開發(fā)環(huán)境。
精益研發(fā)是一種以精益為目標(biāo)的研發(fā)方法,它集成了技術(shù)創(chuàng)新、協(xié)同仿真以及立體質(zhì)量設(shè)計三大核心技術(shù),實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量跨越式提升。
在復(fù)雜產(chǎn)品的研發(fā)中,如何滿足客戶最關(guān)注產(chǎn)品的功能和性能指標(biāo)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在精益研發(fā)技術(shù)產(chǎn)生之前,產(chǎn)品的功能和性能指標(biāo)等各種質(zhì)量數(shù)據(jù)是分散在各個文檔或系統(tǒng)之中的,在設(shè)計任務(wù)下達(dá)以后,產(chǎn)品的總設(shè)計師很難動態(tài)掌握各分系統(tǒng)及零部件的設(shè)計對整體功能和性能指標(biāo)的滿足及影響程度。以航天領(lǐng)域的復(fù)雜產(chǎn)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(shè)計、工藝、生產(chǎn)及裝配過程中,各個零部件的質(zhì)量數(shù)據(jù)對其最終產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)的影響往往是不知道的,因此,最終產(chǎn)品的功能和性能指標(biāo)等質(zhì)量指標(biāo)是不可預(yù)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(zhì)量數(shù)據(jù)整合功能。
精益研發(fā)第一次系統(tǒng)地實現(xiàn)了以質(zhì)量數(shù)據(jù)總線(QBUS)來整合各種產(chǎn)品質(zhì)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(guān)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(chǎn)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(dá)的質(zhì)量設(shè)計思路,讓一個復(fù)條產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量(所有技術(shù)指標(biāo)),可以系統(tǒng)、清晰、穩(wěn)定、動態(tài)、完整地掌握在設(shè)計者的手里,讓產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性有了系統(tǒng)的保障,讓產(chǎn)品創(chuàng)新有了質(zhì)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(chǎn)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(jīng)來臨。競爭在不斷加劇!翱s短產(chǎn)品上市時間”、“提高產(chǎn)品技術(shù)附加值”、“降低研發(fā)成本”、“提高產(chǎn)品質(zhì)量”等訴求已經(jīng)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(yán)峻。根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)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(chǎn)權(quán)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(chǎn)權(quán)沒知識,靠仿造過日子”。
2、中國制造業(yè)需要轉(zhuǎn)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(dá)雖然帶動了經(jīng)濟的發(fā)展和GDP的提升,但是也帶來了難以治理的環(huán)保問題更有甚者是生態(tài)災(zāi)難。如何從勞動蜜集轉(zhuǎn)向知識密集,如何從高能耗、高污染轉(zhuǎn)向節(jié)能、環(huán)保,是中國制造業(yè)所面臨的現(xiàn)實問題。“節(jié)能減排”作為國家的重大專項和長期任務(wù),被提到了極其重要的高度上。
胡錦濤總書記指出:“加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,是堅持以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)經(jīng)濟社會發(fā)展全局、實現(xiàn)經(jīng)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(shù)制造業(yè)拓展”。
3、質(zhì)量問題牽動全局
2007年,“中國制造”產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)品的質(zhì)量問題。
與此同時,中國開展大規(guī)模產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全專項整治,國務(wù)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(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系人民群眾切身利益,關(guān)系企業(yè)的生存和發(fā)展,關(guān)系國家形象“。轉(zhuǎn)變中國經(jīng)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(chǎn)品的質(zhì)量和含金量,讓“中國制造”轉(zhuǎn)型為“中國創(chuàng)造”已經(jīng)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(yīng)用,已經(jīng)完成了一般意義上的推廣普及。從應(yīng)用的范圍上說,甩圖板、二維轉(zhuǎn)三維、CAD/CAE/CAM集成、PDM和ERP實施、OA和電子商務(wù)等都已經(jīng)基本完成。這些信息化技術(shù)組成了制造業(yè)的基礎(chǔ)研發(fā)平臺。
基礎(chǔ)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(shù)創(chuàng)新層面上,還顯得不足;A(chǔ)研發(fā)平臺中常用的信息化方案的作用:
●CAD-表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計與改進概念,但是無法生成設(shè)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(shè)計與改進概念。
●ERP-實現(xiàn)對“產(chǎn)、供、銷、人、財、物”的管理,與研發(fā)基本無關(guān)。
因此,構(gòu)建精益研發(fā)平臺,還需要新的技術(shù)體系、新的技術(shù)手段等對產(chǎn)品研發(fā)進行支持,從而有效地促進產(chǎn)品創(chuàng)新,提高產(chǎn)品技術(shù)附加值,顯著增加利潤。
因此,制造業(yè)信息化的下一步任務(wù),應(yīng)該從提高研發(fā)效率放在實現(xiàn)產(chǎn)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(lǐng)先,而且可以做到技術(shù)領(lǐng)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(shù)附加值,讓企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新做到又好又快!
精益研發(fā),水到渠成
1、質(zhì)量管理日漸深入
如前所述,國防軍工行業(yè)產(chǎn)品具有復(fù)雜程度高、技術(shù)含量高、研發(fā)周期長、亟待取得突破的任務(wù)多等特色。尤其是對項目質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量等各項指標(biāo)都有很高的要求。因此,傳統(tǒng)的注重“某些結(jié)果質(zhì)量”、“某個過程質(zhì)量”式的質(zhì)量管理已經(jīng)無法適應(yīng)復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的需要。系統(tǒng)地進行質(zhì)量設(shè)計和立體質(zhì)量管理已經(jīng)開始進入企業(yè)研發(fā)流程,替代過去的傳統(tǒng)質(zhì)量管理模式。
現(xiàn)代質(zhì)量管理的最終目標(biāo)是“顧客滿意”和型號產(chǎn)品萬無一失,并且融合了6-西格瑪、BSC、立體質(zhì)量管理等先進技術(shù)。其特點為:
不僅注重“點”(某個結(jié)果質(zhì)量),更注重”線”(整個過程質(zhì)量),“面”(多個過程質(zhì)量)和“體”(財務(wù)、客戶、內(nèi)部業(yè)務(wù)流程、學(xué)習(xí)與成長四位一體的立體質(zhì)量),從而系統(tǒng)地保證了產(chǎn)品或型號的功能和性能指標(biāo)。
2、創(chuàng)新方法日臻完善
復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)離不開技術(shù)創(chuàng)新。傳統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新方法以“試錯法”、“頭腦風(fēng)暴法”等為主。過多依賴專家心智經(jīng)驗,缺乏方法學(xué)的指導(dǎo)。因此,傳統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新方法無法支持現(xiàn)代復(fù)雜產(chǎn)品的開發(fā)與預(yù)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(jié)出了“發(fā)明問題解決理論”-TRIZ,奠定了現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新的理論基礎(chǔ)。
自上個世紀(jì)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(shù)、軟件技術(shù)等信息化技術(shù)相結(jié)合,引發(fā)了創(chuàng)新方法與工具的革命。計算機輔助創(chuàng)新(CAl)技術(shù)已經(jīng)大大降低了對TRIZ學(xué)習(xí)掌握的門檻,成為了可以讓設(shè)計者快速、熟練掌握的技術(shù)創(chuàng)新工具。CAI為企業(yè)從仿制設(shè)計到創(chuàng)新設(shè)計提供了有效的技術(shù)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(xué)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(fù)雜產(chǎn)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(xué)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(shù)。
協(xié)同仿真技術(shù)已經(jīng)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(yù)測要突破10項關(guān)鍵技術(shù),其中至少9項離不開協(xié)同仿真技術(shù)的支撐。仿真技術(shù)的重要性由此可見一斑。
以上三大核心技術(shù)的信息化方案已經(jīng)成型,國內(nèi)已經(jīng)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(shù)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(wǎng)絡(luò),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(cè)重于應(yīng)用和低端的軟件開發(fā)。
精益研發(fā),也許是個例外。關(guān)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(xì)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(lǐng)域里也在發(fā)生著重大的變化。不僅“中國制造”的產(chǎn)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(yīng)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(jīng)醞釀了多年,精益研發(fā)所需要的三大核心技術(shù)(計算機輔助創(chuàng)新,協(xié)同仿真,立體質(zhì)量設(shè)計與管理)在中國已經(jīng)成型。某些具有前瞻意識的中國軟件企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到了制造業(yè)的“中國創(chuàng)造”與精益研發(fā)的密切關(guān)系,已經(jīng)開始思考制造業(yè)信息化所應(yīng)該具有的中國特色,已經(jīng)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(jīng)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(jīng)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)平臺的基本組成與特點
精益研發(fā)平臺由三大子平臺組成:技術(shù)創(chuàng)新子平臺,協(xié)同仿真子平臺,質(zhì)量管理子平臺。三個子平臺既相互關(guān)聯(lián),又可獨立運行。并且可與CAD/CAM/CAP/PDM等基礎(chǔ)研發(fā)平臺形成良好的協(xié)同與集成。精益研發(fā)平臺的特點:
●創(chuàng)新性——集創(chuàng)新、仿真、質(zhì)量三大主流技術(shù)為一體,全新的概念與技術(shù)實現(xiàn);
●先進性——采用研發(fā)質(zhì)量總線、研發(fā)質(zhì)量探針、中間件等先進技術(shù);
●適用性——適用于任何復(fù)雜產(chǎn)品工程的研發(fā),體系結(jié)構(gòu)符合中國國情;
●集成性——平臺自身三大技術(shù)緊密集成,同時可以與CAX/PDM等系統(tǒng)形成良好集成與協(xié)同;
●擴展性——平臺采用基于SOA架構(gòu)的柔性底層平臺設(shè)計,系統(tǒng)本身的可擴展性很好。
精益研發(fā)已經(jīng)向我們走來。適用于復(fù)雜產(chǎn)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(jīng)來臨。
作者:佚名;上傳用戶:minghao;上傳時間:2016-4-26;來源:互聯(lián)網(wǎng)