精益研發管理在軌道車輛制造公司的應用,生產管理論文近年來，隨著公司產品供貨批量大、交期緊任務的到來，傳統的設計和生產方式方式方法已不能知足要求。面對困難，公司運用流水作業方式來組織設計和生產。通過作業組織的變革、設計節拍的設置調整、設計工位的劃分、異常拉動管理、目視化管理板的運用，探索出一套特有的設計組織形式流水線工位制節拍式設計，同時建立職能部室對現場以及職能部室之間高效的管理機制，即精益研發管理。通過精益研發管理在公司的應用，極大地提高了產品的設計和生產效率，同時避免了極大的浪費。1精益研發的內涵和特點精益管理要求企業的各項活動都必須運用精益思維〔LeanThinking〕[1]。對于精益思維來講，其核心就是通過人力、設備、資金、材料、時間和空間等資源的最小投入，創造盡可能多的價值，進而在一定程度上為顧客提供新的產品或服務。企業組織開展精益研發活動主要是知足企業的實際需要，通常情況下，這種活動植根在企業研發實踐中，一方面基于企業的需求，另一方面順應制造業發展的趨勢，同時引領將來信息化的發展。建設精益研發體系的核心是實現企業產品研發精益化、精品化，其本質是在不顯著增加企業成本的基礎上，不斷提高產品的品質和技術含量，進而在一定程度上增加產品的附加值，強化本身的競爭力，幫助企業從制造走向創造[2，3]。精益管理的外形必須具備三個特征，兩個特點：三個特征：工位，節拍，流水線；二個特點：固定、穩定。它運用在研發設計中的三個特征即為：設計工位、設計節拍和設計流水線。設計工位指根據管理職能和業務流程，把設計工作流程切分成的相對固定的、連續的若干設計模塊和工作單元，單元里工作強調細化、固化。設計節拍指根據項目設計流程的時間需求，平衡各設計工位作業內容，在本設計工位完成相關工作的詳細作業時間。設計流水線指根據業務流程以設計工位為單元構成的無縫連接、根據設計節拍構成連續的設計流程。2研發設計現在狀況及需求分析當前公司的研發管理與國內外一些先進的公司相比，還存在一定的差距，詳細的問題現在狀況主要具體表現出在下面四方面：①串聯式流程。公司采用的串行運營形式：市場設計工藝試制批量生產，這種形式周期長，沒有能在各階段開展有效的模擬驗證，導致大量問題不能提早暴露，一直堆積，越積越多，一旦進入試制階段，出現大量的問題，嚴重影響了項目進度。②職能導向。研發流程管理主要是職能導向型，即是部門級流程管理。每個部門的流程制度一大堆，每個部門只了解到自個的任務和目的，以自個部門為圓心，而不關注其他部門的進展情況，是圍繞職能走流程，而不是圍繞流程講職能，協同價值創造能力低，易混亂，不精益。③并行作業。每個人負責的項目都是從頭干到項目結束，整個研發設計經過不是分層設計，缺乏產品平臺的支持。一個設計師負責從項目開場到項目結束的整個專業的研發工作，這樣存在的最大后果就是：1〕項目周期太長，出現設計師忙閑不均，嚴重影響設計資源的充分利用；2〕不同項目的同一個系統由不同的設計師設計會出現懸殊的風格，缺乏繼承性；3〕項目設計的優劣主要與介入項目人員的個人能力有關，導致設計水平層次不齊，往往導致一個人的水平代表了整個項目團隊的水平。④研發質量控制缺失。研發經過中缺少研發質量的管控，應該讓每個設計師明白質量是設計出來的。設計經過制定了質量標準，決定了產品的固有質量。產品一經研發出來，產品的基因也就確定。3精益研發的方式方法和工具精益研發是一種以精益為目的，以精益研發總線為統籌，以虛擬樣機為載體的研發方式方法。是以企業的研發平臺為基礎，向外輻射，集成創新設計、協同仿真和質量設計三大核心技術，實現產品質量的跨越式提升。精益研發根據產品研發的流程與活動特征，通過產品維、邏輯維和知識維3個維度構成精益研發框架[4]。精益研發方式方法學強調產品研發流程〔即產品維〕與設計方式方法學〔即邏輯維〕的結合。產品研發與設計活動應該分為四個域：客戶域、功能域、物理域和工藝域。精益研發方式方法學提出的44法則，即由設計活動的四個域和研發流程的四個階段所構成的44矩陣，如此圖1所示。精益研發是企業施行差異化戰略的一種有效途徑，具有推動產品不斷升級的責任，使產品實現高性能、高品質和高利潤。為達此目的，精益研發管理施行五項技術：①模塊化設計：通過對產品各系統的分析和研究，把華而不實具備一樣或相近的功能單元用標準化的原理進行統一、整合、簡化，以通用單元形式展現。②規范化設計：貫穿于整個設計開發經過的一個完好體系，主要包括有設計流程規范化、設計謀劃規范化、技術接口規范化、設計評審規范化、設計變更規范化、設計驗證規范化以及設計異常管理規范化等，各經過互相融合。③數字化設計：通過對系統、接口、區域和現場工位的數字化定義，實現產品的準確定位。④標準化設計：通過對標準件、通用件、系列件的廣泛應用、統一以及系統原理、接口的標準設計，稱為標準化設計。標準化設計是提高產品的標準化率的重要措施，它是一切改善的基本。⑤知識管理：通過知識工程的方式方法，積累和重用研發知識，讓設計的經歷體驗和技術能代代傳承下去。這是企業持續提升研發能力的重要保證。4以工位制為基礎的精益研發在公司的應用研究精益研發是根據客戶需求的產品圖紙、標準、信息等文件的開發經過，而生產制造現場是根據其輸出的結果，完成從原材料到實物產品交付的制造經過，研發所輸出的所有內容都在生產制造現場得以施行。因而，構建精益研發的前提是基于精益化的生產制造現場，即流水線工位制節拍化生產，詳細的應用研究分為四個步驟：統一標準、設計研發流程、流水作業和構成精益研發W形式。4.1統一標準流水線工位制節拍化生產最大的特點是按工位組織作業、單件高效流動、問題快速暴露，一個工位就是一個最小的管理單元，一道工序就是最小的管理細胞。設計圖紙、工藝文件都根據現場工位工序進行切分，也就是研發管理的輸出最終都切分到每一個工序上，因而工位制節拍化生產制造現場必須固化穩定，標準統一；假如生產現場工位不穩定經常發生變化，那么以工位制為基礎的精益研發就很難構成規范化和標準化的體系。4.2設計研發流程流程管理是一種以規范化的構造端到端的卓越業務流程為中心，以持續提高組織業務績效為目的的系統化方式方法，它是企業從粗放型管理過渡到規范化管理直至精細化管理的重要手段，而研發設計流程管理更可大幅縮短設計周期和降低成本并最終實現產品質量和效率的提升。公司結合EN50126標準，建立了以整車產品為主線的設計研發流程，由圖紙流和實物流構成V字型框架，統一了各部門的研發流程，如此圖2所示。自合同簽訂后，項目執行經過存在兩大階段，即信息處理階段和實物生產階段。在信息流階段，設計、工藝、質量、成本、采購、質量等職能部門根據合同信息，開展相應工作，將合同需求轉化為設計圖紙、工藝要求、工位作業指導書等；在實物生產階段，制造車間以作業指導書為標準，根據生產管理部門編制生產與物料控制計劃，組織生產、采購等部門提供資源支持，成本、質量等部門對經過進行驗證。4.3流水作業設計、工藝、采購物流等工作的流水作業通過切、削、琢、磨，以專業技術工位化管理為目的，以研發的四個經過：設計謀劃、初步設計、技術設計和工作圖設計為坐標，通過模塊化、規范化、數字化、標準化的四化設計技術，將設計人員切分為高端、中端、低端三個等級水平，高端人才在設計謀劃和初步設計階段開展工作，設計謀劃階段是制定設計謀劃書，初步設計是設計和開發經過中重要的階段，他們把握設計方向，確保設計質量，并到達充分提高人才的利用率的效果；中端人才在技術設計階段開展工作，技術設計是初步設計的拓展和深切進入，他們起到承上啟下的作用，能迅速理解上道工序傳遞的信息，能向下道工序輸出關鍵點，確保項目快速開展；低端人才在工作圖階段開展工作，工作圖設計是完成產品生產制造所需要的全部設計文件。他們能夠不局限于專業限制，在得到前一階段的設計信息，即可開展圖紙的繪制工作，進而解決項目高峰期人員緊缺問題，到達人盡其才，才盡其用的效果。不同層級的人員在不同的設計階段開展設計工作，且只設計和關注本階段的工作，到達專人專事的目的，這樣就能夠更深切進入地研究本階段的工作。同時，不同層級人員之間傳遞信息時要確保其信息的準確性、唯一性和便利性，且信息在傳遞經過中逐步增加、逐步完善。上述的切、削、琢、磨詳細的涵義就是：切分工位以現場工位為基礎，通過倒推的方式進行設計的工位切分；細化內容以內容專業化為基礎，通過流程建立和工位工作量化重組工位，將四化內容融入到詳細工作；規范模板根據最終工位建立工位模板和表單，固化內外部接口，實現公司的平臺建設；實踐改善開展計劃-執行-檢查-改善〔PDCA〕循環改善，驗證工位工作內容和標準模板，通過信息化建設，固化流水作業內容。4.4構成精益研發W管理形式在流水線工位制節拍式生產方式上，進一步固定和穩定制造現場，并以現場工位制節拍生產為中心，倒推工藝和采購物流的工位制管理，構建工藝流水線和采購物流流水線，輸出模擬生產線和模擬配送線；以工藝和采購物流的工位制為中心，倒推設計管理工位化，構建設計流水線。同時將可靠性、可用性、可維護性和安全性〔簡稱RAMS〕質量管控與上述三條流水線進行有效融合，構建出精益研發W管理形式〔如此圖3所示〕，在研發設計經過中實現精益研發同步啟動、系統輸出體系，讓設計、工藝、采購物流和設計質量人員協同作戰，縮短研發周期、提高研發輸出質量，為后續的項目執行提供有力支撐。精益研發W模型整合設計流水線、工藝流水線、采購物流流水線和RAMS質量管控，通過在項目運作前期構建設計、工藝、采購物流與RAMS質量管控的高效高質量對接，實現精益研發經過的并行開發與協同作戰，縮短研發周期、提高研發輸出質量，為后續的項目執行提供有力支撐。5精益研發研究的預期成果精益研發體系建立起了企業廣義范疇的方式方法論，通過V字型形式和W管理形式的構建研發歷程將不同職能的人員串起來，通過核心小組和階段評審流程，打破了部門之間的隔膜和，方便成員在一起溝通，相互學習。詳細具體表現出在下面四方面：①優化開發流程，全方位運用系統工作方式方法、并行工程、構造化設計等先進理論方式方法。研發流程中很多關鍵點上的改良效果顯著。項目施行經過中，不要發生一原因為溝通問題引發的沖突或項目的停頓。②根據市場需求、面向市場確定并推進新產品研發項目；市場人員的及時輸入確保在新產品開發前了解市場的需求。在新產品開發經過中，假如無法及時更改就凍結市場需求的變化，所有的開發與研制經過都嚴格控制在系統規范管理流程中。③知識工程建設正在施行，項目管理信息系統產品全壽命周期管理〔PLM〕項目的施行，改變了以前信息、知識缺乏流通分享和傳遞的狀況。④通過精益研發W管理形式建設，實現了設計、工藝、采購等管理工位化，構建各單元之間清楚明晰的接口管理流程，建立標準化、節點化的輸入輸出管理，構成了無縫連接的協同作戰和供給伙伴關系，保證了項目安全、高效、經濟執行。6結束語綜觀全球，精益管理形式是制造企業公認的、最有效的生產管理方式，對于制造企業而言，精益管理形式是最適用的一種生產組織管理形式，是新世紀的主流管理方式。公司精益研發體系的研究應用能夠顯著提高企業研發效率，大幅度縮短產品開發的周期，研發成本得到有效控制，并提升了產品質量，有助于企業知識經歷體驗的傳遞與共享，使得設計、工藝、采購物流和質量人員協同