中国工业产品研发和信息化现状与问题,与外国先进企业研发体系与信息化现状有多大的差距？

谈到工业品研发企业，我们通常指的是高端、复杂工业品的设计单位。这些企业的信息化目前是什么状态？有哪些问题？大家的困惑是什么？

中国工业产品研发和信息化现状与问题是什么、与外国先进企业研发体系与信息化现状有多大的差距？

◆从工业品研发企业信息化说开去

谈到工业品研发企业，我们通常指的是高端、复杂工业品的设计单位。这些企业的信息化目前是什么状态？有哪些问题？大家的困惑是什么？我们一起来梳理一下。

首先咱们来看看中国工业产品研发和信息化现状与问题。

我们现在的第一个问题就是：逆向工程而非正向设计，基于系统工程的正向设计体系不完整。

我国国防科技工业科技发展要由跟踪仿制向自主创新转变。目前，我国工业产品设计还多以模仿为主，也就是所谓的逆向设计过程，整个设计过程从测绘、复原的物理设计开始，没有经历产品正向设计中的需求工程、产品功能定义与分解、产品系统设计等真正决定产品功能和性能的重要阶段，如下图所示。跟踪研仿只能让我国停留在二流产品和技术的状态，唯有自主创新才能超越对手，研发出一流产品。自主创新的关键就是要建立基于系统工程的正向设计体系。

图1.正向设计过程与逆向设计过程

第二个问题是：数字化研发流程未完整梳理，型号开发缺乏科学的顶层策划。

我国工业产品设计能力的落后主要表现在工业产品设计过程没有规范化，产品设计过程延用旧的简单产品的设计模式，设计过程依靠工作分派和个人设计能力，没有按照产品结构进行分解，形成产品分解结构（WBS），进而形成规范的产品数字化研发流程。在型号开发之初，通过对标准产品分解结构进行剪裁和补充、完善、修改，完成型号设计的顶层策划工作，使整个产品研发过程有据可依，强化设计过程的条理性和可预测性、可跟踪性。

第三个问题是：企业仿真体系没有完整建立，仿真技术没有发挥应有的价值。

随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助分析（CAE）等技术已经基本成熟，不少的产品设计企业已经根据设计人员提出的需求进行了部分环节的辅助设计、分析软件的建设工作，但与建立整个产品设计过程所需的辅助设计、辅助分析的体系还有不少距离。从产品分解结构角度看，已经建立的辅助设计、分析软件还处于散点状态，可能设计有、分析没有；模块有、系统没有；此专业有、彼专业没有，整个产品设计的辅助设计分析的仿真体系没有建立，仿真技术不能发挥其应有的作用。

第四个问题是：知识与资源缺乏共享，没有融入到研发活动中，知识与研发两张皮。

从中国工业设计协会对“工业设计”的定义可以看出，知识是产品设计过程的重要要素。当前绝大多数产品设计企业所采用的设计模式，产品设计主要靠个人能力和努力，知识依附于个人，知识的传承与共享没有途径和平台。一方面，使得知识无法在产品设计过程中有效应用；另一方面，也不利于设计人才的培养。对于其它设计资源（如软件工具等）与知识相似，由于缺少相应的平台，同样限制了设计资源的有效利用和效用的发挥。虽然中国也有不少企业展开知识管理的工作，但是很多企业，知识没有融入研发过程，没有对研发活动起到支撑作用，形成知识与研发两张皮现象。

第五个问题是：质量是少数人的事情，没有融入到研发体系中，质量与研发两张皮。

“产品的品质是生产出来的、设计出来，不是靠检验出来的”，产品质量必须能够深入到产品的开发设计过程，一个产品质量的好坏，其实开发、设计时已经决定了它的质量，这就是所谓的“质量管理重在预防”。就当前绝大多数企业来讲，虽然建立了相应的质量管理体系，但没有相应的手段、方法和平台，将质量深入到产品设计过程中，没有融入到企业的研发体系中，形成了质量与研发两张皮现象，产品设计质量无法进行彻底解决。

好了，梳理完了国内的现状和问题，我们再来看一看国外先进企业研发体系与信息化现状。

为有效支撑产品设计过程，国外投入大量精力对产品设计模式进行研究，这方面以美国国防部提出的系统工程理论最为典型。2008年8月国防部发布了《体系工程指南》（Systems Engineering Guide for Systems of Systems），2010年12月发布了《体系工程指南：概要》（Systems Engineering Guide for Systems of Systems：Essentials），并设计开发了基于能力的需求生成系统，即“联合能力集成与发展系统”（Joint Capability Integration and Development System，JCIDS）。

在体系工程指南中，提出了如下表所示的八个技术过程，形成了如下图所示的产品设计研发过程的V模型，并进一步阐述了系统分解后，各部件设计过程V模型与系统V模型的关系。

表 1指南中提出八个技术过程

序号	技术过程名称	主要内容
1	需求开发	汇总所有利益相关者的输入，并将它们转化为技术需求
2	逻辑分析 （功能分解）	获取逻辑解决方案的过程，用于进一步理解已定义需求和需求间的关系
3	设计方案 （系统设计）	将需求开发和逻辑分析的输出，转化为可选解决方案和选择最终解决方案的过程
4	实施（物理设计）	最终实现系统分解结构中底层系统组件方案的过程。系统组件可以是新设计、采购或重用。
5	集成（系统集成）	将底层系统组件转化为高层系统组件的过程。
6	验证（系统验证）	确认系统组件与设计初衷相符，即回答“是否做对？”
7	确认（系统确认）	回答“是否设计了正确产品？”
8	交付（系统验收）	将系统交付用户的过程

图2.系统工程V模型

随着辅助设计、辅助分析系统在产品设计中的应用，近年IBM提出的基于模型的系统工程理论（简称：MBSE），将系统工程中的V模型进行了扩展，形成如下图所示的V模型。

图3.MBSE中的V模型

当前国外先进企业已经通过企业间合作开展涵盖产品整个设计过程的虚拟设计与仿真平台建设（实验性），如以欧洲空客公司为主组织的VIVACE项目。

VIVANCE是由空中客车公司统筹，欧洲委员会共同资助的信息化项目，是欧洲航空工业协会（AECMA）2020年航空远景框架内容的一部分。项目开始于2004年1月，项目包含飞行器、发动机、以及用于整合前两个部分的协同式工作环境三个子项目，最终目标是提供一个基于系统工程和分布式并行工程方法的虚拟产品设计和验证平台。

虚拟飞机（由AIRBUS领导）

该子项目主要围绕构成飞机的主要部件展开，共有六个综合技术工作包：系统仿真、组件、全球飞机、飞行物理模拟、复杂子系统、保障性工程。用于在整个研发周期覆盖飞机的整个生产过程（设计、建模、接口设计、测试）。

虚拟发动机（由ROLLS-ROYCE PLC领导）

该子项目包含五个综合技术工作包：多喷气式发动机企业场景、虚拟企业状态下的发动机全生命周期建模、发动机整机研发、欧洲循环项目、制造供应链工作流仿真。当前已经研制出飞机推进系统的多种发动机模块，多学科优化的关键区域以及知识管理和协同计划。

高级功能（由CRC-F领导）

该子项目主要是系统集成关键工作，包括开发通用工具、方法以及准则。该子项目主要是整合前面两个分项目通用部分内容，共包含6个技术工作包：基于知识的工程设计、多学科设计以及优化、面向决策目标的设计、工程数据管理、大型企业分布式信息系统架构、异构企业协作中心。

目前该项目已经取得的成果包括：“设计仿真解决方案”、“虚拟测试解决方案”、“设计优化的解决方案”、“业务与供应链模型解决方案”、“知识管理解决方案”、“决策支持解决方案”、“企业间协作和虚拟企业解决方案”等。

◆洞察之道--精益研发2.0

前面介绍了我国工业产品设计、企业信息化现状和国外相关情况，接下来聊一聊我们该向何处去？

中国企业的未来，应当逐步建立基于系统工程设计理念的正向设计体系，解决流程、知识和质量的关联问题，采纳仿真体系建设方法，建立坚实的产品性能保障体系，最后还应该建立相对应的软件支撑平台作为整个体系的支撑平台。

精益研发体系是安世亚太为了有效解决当前企业面临的问题，并达成以上目标而设计的一套先进的研发体系。自从精益研发1.0于2005年被提出以来，经过10年的发展，在企业中不断实践、验证、成熟和提升，于2015年升级为精益研发2.0。

那么什么是精益研发2.0呢？精益研发2.0体系是基于系统工程的理论，针对复杂系统设计企业的需求而提出的一套复杂系统设计业务管理体系，并根据现代系统工程相关理论的发展，精益体系理论也在不断发展。

精益研发体系以系统工程学倡导的霍尔三维管理框架作为精益研发平台建设的理论基础，形成产品研发三维管理平台。三个维度分别描述如下：

第一，时间维：描述产品或系统研发的进程，随着研发阶段的转换和系统成熟度推进，完成产品的研发。在系统工程中往往分为以下几个阶段：概念探索、概念研究和技术开发、初步设计和技术完善、详细设计与制造、系统组装和集成试验。

第二，逻辑维：描述产品开发的思考逻辑、开发方法和实施步骤，包含需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证、系统确认九个步骤，这九个过程构成一个“V”模型。前四个步骤（需求开发、功能分解、系统设计、物理设计）称为“系统设计”，后四个步骤（部件验证、系统集成、系统验证、系统确认）称为“产品实现”。在产品研发进程（时间维）的前三个阶段（概念探索、概念研究和技术开发、初步设计和技术完善）的每个阶段会走完一个完整“V”字，然后转入下一个阶段；而产品研发进程（时间维）的后两个阶段（详细设计与制造、系统组装和集成试验）共同走完一个完整的“V”字。

第三，知识维：在产品研发流程的各个阶段和各个步骤，都会有以往知识的使用和新知识的产生。这构成了第三个维度：知识维，主要管理企业在产品研发中的研究和积累，在企业称为“能力建设”。

图4.精益研发三维管理框架

◆重要的事情说三遍：流程、流程、流程

在精益研发体系中，有个核心框架就是基于系统工程的三维框架，这个框架为复杂系统设计过程中的全过程、全方位的，多专业并行协同的数字化研发流程梳理提供了方法论。

从流程的目的和作用看，系统工程流程可划分为两类流程，如下图所示，它构成了精益研发的管理和技术基础。

图5.研发流程管理理论体系

一类是管理流程，包含技术规划、需求管理、接口管理、技术风险管理、技术状态管理、技术数据管理、技术评估、决策分析，也称为基于WBS的技术管理流程。

另一类是技术开发流程，包含涉众需求、需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证、系统确认、系统交付11个流程，如前所述，这11流程构成了逻辑维的“V”字过程。基于WBS的技术管理流程和基于“V”模型的技术开发流程共同构成了精益研发的流程梳理的理论体系。

基于以上的系统工程流程分析，形成数字化研发流程模型，并由此形成了精益研发的骨架----五层精益流程模型：

第一层，价值链层（V-Chain），由产品研发的各个阶段形成顶层流程。

第二层，研发流程层（WBS），主流程的实现依靠具体的研发任务，即经过逐层分解形成的WBS工作包，工作包为型号研发任务策划与执行的基本单元。

第三层，工作流层（Workflow），每个工作包具体执行时由一系列的工作来完成，即工作流（Workflow），工作流体现工作人员间的协同。

第四层，工具流层（SimFlow），对工作流中的各项任务由一系列软件的使用过程（工具流）来完成，过程体现软件间的数据流转。

第五层，技术流层（Steps），单个软件的使用由多个步骤(Steps)完成，步骤体现软件的使用能力。

图6.五层工作流程模型

以上五层又可以分为两大层：管理层和技术层。由价值链层和研发流程层构成了管理层，对应系统工程的技术管理流程，主要针对研发状态和结果，它是相对稳定的流程，产品类型决定了流程的形态，不随着组织的变化而变化。工作流、工具流、技术流三层共同构成了技术实现层，对应系统工程的技术开发流程，主要针对研发活动的具体执行过程，它属于柔性和创新性流程，随着组织、人员和工具的变化而变化。

这两大层的关系可以应用一句体育术语概括，那就是：管理层，规定动作不走样；技术层，自选动作有创新。

◆精益的基石--工作包

在精益研发体系下，工作对象为工作包，工作包是精益研发的基石。这种基石作用，体现在以下三个方面的对常规工作包进行了进化。

一是增加伴随知识要素，将完成本工作包所需要的知识伴随到工作包中；二是增加质量要素，包括指标管理和过程管理，对本工作包所肩负的指标责任和过程责任（该做的事情和该输出的成果）信息附加到工作包中；三是增加了工具集成要素，指出完成本工作包要求或推荐的设计与仿真工具，对工作包进行数字化和仿真化改造。由此形成了精益研发的灵魂：精益工作包。

图7.精益研发工作包

基于精益工作包的思想，我们可以推导精益研发体系工作逻辑，形成精益研发的业务蓝图：人体模型。

图8.精益研发体系工作蓝图（人体模型）

本模型由型号策划、综合设计、知识工程和质量管理四部分构成，就像是人体一样，所以形象的称之为人体模型。

人体模型的业务过程如下：

通过对研制的顶层WBS基础工作包进行维护和策划，定义研制的阶段划分、标准WBS分解及工作包定义，形成一个标准的顶层WBS控制体系（人体模型中的大脑）；

根据研制任务要求，针对具体型号进行质量策划，依据顶层的WBS工作包以及该型号的实际质量控制要求，形成型号质量保障大纲（型号WBS实例化）；

根据型号的WBS工作包按专业类别形成各专业部的控制计划，按照研制阶段及工作包的控制顺序发起专业工作包，并通过各专业系统进行执行（人体模型中的躯干）；

各专业系统对工作包进一步分解，通过具体的工作流程实现专业分析任务的协同和流转。流程任务与相关的设计分析工具集成，实现工具使用及数据管理的无缝结合。

在各专业系统中通过轻量化的客户端环境，把设计任务、数据、知识等与设计师现有设计终端有机结合，实现对协同设计过程的高效支持。

知识工程作为整个平台的重要支撑，实现从顶层WBS策划、工作包执行、任务执行、设计分析等多层次的知识管理和知识应用，形成与实际研发工作紧密结合的研发知识工程体系（人体模型中的左膀）。

过程质量控制贯穿整个研发流程，实现对关键阶段和关键活动评审控制。质量部门通过数据接口监控和跟踪设计活动文档的质量状态，对研发过程发现的质量问题进行闭合和归零（人体模型中的右臂）。

设计指标作为研发过程的关键控制对象，从总体的技战术指标定义、分解，并落实到各工作包和设计任务，对实际目标值进行自动汇总和状态监控预警。

精益研发体系的工作逻辑如下：

根据上述的业务逻辑，平台针对研发工作中的五类角色提供相应的支持，并将各类业务连成一个有机整体，形成对研发工作的支持：

研发管理人员：提供研发流程库（WBS库），供型号及质量策划参考，通过WBS的实例化与型号策划过程，形成型号研发的WBS及控制计划。提供平台到项目管理系统（PM）的接口，将科研计划管理相关的信息传递给PM系统。

设计主任与设计师：为管理者提供工作任务分解、执行与监控的环境，为设计师提供模板、数据、工具、方法、经验、规范等研发相关的知识与手段的支持，并将其与具体研发任务关联起来，以方便、快捷的方式推送给设计师，辅助其研发活动的进行。

资深技术专家：提供各类知识的创建、封装与管理的环境，使研发的经验、方法、手段等知识能够沉淀下来，并与研发流程相关联，形成专业知识库。

质量管理人员：梳理质量策划库，并与相应的WBS进行关联，方便型号策划。并在型号设计执行过程中，对质量进行监控与归零。

总师系统人员：提供型号研发任务的状态、指标、质量、数据等信息的监控环境，使其快捷、全面地了解研发活动相关的信息。

◆理想很丰满--V模型

精益研发业务模型基于产品技术开发流程，应用系统工程理论对产品设计过程进行分解和展开，根据系统工程理论，整个产品研发过程通过V型流程来完成。产品设计过程流程如下图所示。

图10.基于V模型的正向设计和逆向工程

理想的产品设计过程的起点是从涉众需求开始，经过需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证和系统确认等阶段，满足涉众需求，完成产品的验收。这个过程成为正向设计过程。

但通常来说，企业的发展历程中，都会经历一个逆向设计过程。也就是说，产品的设计起始点不是从涉众需求开始，而是从V模型的中间某个点开始。物理设计作为起点是中国企业常见的起点，本阶段仿照已经存在的产品，完成图纸的设计，进入试制和验证各阶段，完成产品的交付或推向市场。清醒的企业会有意识地研究物理设计之前的各个过程，以图追溯和理解仿制的产品本源，但这样的过程只能追溯部分本源。以上的过程我们称之为逆向工程过程。

评判一家企业的设计能力的依据可以从产品设计的起点来做判断，从V模型的哪个阶段入手设计产品，基本可以断定该企业的设计能力就是这个起点所对应的能级。这样，可以把企业设计能级（成熟度）分为为五级：仿制级、逆向级、系统级、正向级和自由级。

为了保证V的左半边的四个开发和设计过程结果正确性，完整的设计过程需要特别引入了四个小V循环，通过产品计算机模型的方法对产品设计的阶段性成果进行检查，分别是需求确认、功能分析、系统仿真和工程仿真，以期通过计算、分析、模拟或仿真的手段对这些设计进行确认和优化。下图所示，产品研发的完整仿真类型由4个大类和10个小类构成。

图11.产品研发的完整过程

通过上图可以看出，V模型左侧是产品开发与设计过程，中间是基于产品分析与仿真过程，右侧是基于实物半实物的试验与验证过程，这三个过程共同构成了产品研发过程中的三个维度。它们构成了产品研发过程中五个循环，为精益研发体系和平台中的综合设计系统奠定了理论基础，指明了发展方向；通过上图对产品设计过程的总结与抽象，和功能分解所引出的复杂系统分解后的研发过程层次嵌套关系，为精益研发体系和平台在进行复杂系统研发的集团化企业中的应用指明了方向、奠定了理论基础。

上述系统工程“V”模型是对一般产品研发过程的抽象，它基本适用于所有产品的研发过程。但从产品研发企业角度看，它仅从技术表达了产品研发体系，还需要从管理和资源两个角度对企业相关业务进行表达，形成包括产品研发相关的流程、项目、需求、质量等管理要素，以及软件、硬件、数据、技术等资源要素，一般产品研发体系模型如下图所示：

图12.复杂产品研发体系模型

对于大型复杂产品的研发体系，研发过程通常都是有多个“V”模型构成的。这可以从两方面进行理解：

1）复杂系统研发过程通过“V”模型中功能分解可以将复杂产品划分为各个子系统、依此类推直至最基本系统组成部件的研发。系统、子系统、部件等不同层次的研发过程都可以应用上图中的“V”模型来表达，这样就构成了复杂系统研发过程的多层嵌套“V”模型。

2）对于承担复杂系统研发任务的集团化企业，都是由多家研发型企业构成的。这些企业的研发体系都会是一个包含了管理和资源的V模型。对于集团的研发体系来说，就是由多个V构成的复杂体系。

多个“V”模型之间，首先需要通过业务协同体系，主要包括数据协同和信息协同；其次需要建立资源共享体系，当代研发资源共享最先进的体系是研发云。如下图所示。

图13.集团化企业的研发体系构成

因此，对于集团化研发体系和复杂产品研发体系，除上述三层外，还要包括集团/行业协同层和共享层。抽象模型如下图所示。

图14.复杂产品研发体系业务模型

以上模型称为精益研发业务的理想模型。在该模型中，根据具体的工作内容和目的，将模型划分为五层，它涵盖任何一家研发型企业的产品设计要素。越是复杂产品的研发，企业成熟度越高，本模型越符合其业务实际。对于简单产品的研发企业，其业务现状是这个模型的子集。对于研发成熟度不高的研发企业，其业务现状是这个模型的较低成熟度所对应状态。

精益研发业务理想模型是研发型企业发展的对标模型，可以指导我们进行业务模式规划、能力规划、资源规划以及信息化规划。与此对标，本企业所欠缺的或不完善的部分，就是我们未来应该建设的部分。根据企业发展战略规划，可以设计未来建设和完善的计划和步骤，这样将形成企业的长远信息化规划。

◆洞察企业研发信息化

精益研发理想模型的提出，有助于解决中国企业普遍存在的一道难题：CIO或信息中心难于从业务出发洞察和规划企业信息化，导致信息化和业务两张皮，甚至上升到国家信息化战略高度来解决“信息化与工业化的融合”。

通过与精益研发理想模型对标，获得企业研发体系的发展规划，进而获得企业信息化的发展规划，并通过研发体系进化的节奏设计，推导出信息化的建设节奏。具体做法如下：

图15.基于业务蓝图设计信息化蓝图

1.企业的各个部门分析本部门的职责和业务内容，与理想模型对比，找到本部门在理想模型中的定位；

2.各部门就所负职责和内容，对所拥有的信息化系统进行分析，评价信息化系统对本部门当前业务的支撑力度；

3.与理想模型的对比，形成部门的能力发展规划，特别是要提出信息化的支撑要求，包括信息化系统的能力、数量和建设步骤等；这些信息填写在上图右边的表格中；

4.将各部门的分析结果汇总，形成本企业的信息化规划，包括各信息系统的能力、数量和建设步骤；

5.根据精益研发的业务框架，提出这些系统的集成要求，形成全企业支撑精益研发体系的信息化平台建设规划。

图16.根据精益研发理想模型全企业共同进行信息化规划

◆精益研发平台初长成

精益研发平台是信息化蓝图的形成的自然结果。开发层的系统（黄色区域）共同形成精益研发平台的综合设计环境；管理层的系统构成研发管理平台；资源层的系统构成资源共享和数据中心；协同层的系统构成研发驾驶舱；支撑层形成研发云平台。

图17.根据精益研发理想模型全企业共同进行信息化规划

如前文所述，对于中国企业，知识工程和质量管理体系尤为重要，因此将知识工程系统从资源层中移到综合设计系统左边（左膀）质量管理系统从管理层中移到综合设计系统的右边（右臂），就形成了精益研发平台的应用架构。

图18.根据业务属性对理想模型的业务进行归来类

在理想模型中，根据开发业务的相似性和关联性对模型中所涉及系统进行业务归类，以此为依据，相应地对精益研发平台的综合设计环境的子系统进行归类为：需求工程、系统开发、机电开发、软件开发、协同仿真和综合试验，形成最终的精益研发平台的应用架构。

图19.精益研发集成平台最终框架

需要说明的是，精益研发平台并非由一个软件形成，而是根据企业的精益研发的目标、模式和体系，利用柔性SOA集成框架，将企业所有与研发有关专业系统协同整合，形成为精益研发服务的集成化平台。这些系统包括企业已有的系统、第三方工具和系统、以及精益研发体系咨询和建设方所提供的信息化系统。

同时，作为精益研发体系的支撑平台，科技资源的整合和集成，以及精益研发平台的运维体系建设也是此平台的重要建设工作。

◆精益研发体系的构成

精益研发体系属于典型社会技术学范畴，遵守社会技术学的技术、管理和经济规律。社会技术学模型由四部分构成：人、技术、流程、战略。在一个社会技术体系中，最不容易出问题的是技术，最容易出问题的是人与流程。而且此体系发展的路径也通常是由技术开始，当技术达到一定的程度，需要进行社会化应用的时候，就必须建立和完善人才体系和流程体系，进而形成战略体系，最终构成完整和稳定的社会技术体系。

基于社会技术学模型形成精益研发体系的顶层哲学模型。精益研发体系除了包括从技术维度方面的研发管理、设计仿真、知识工程、质量管理之外，从社会技术学维度还需要包括战略、人才、组织、流程、标准、规范、工具软件、基础IT以及设计方法等；信息化平台则是精益研发体系的载体，这些维度将在平台中运行。

图20.精益研发体系的构成

因此，精益研发体系可归结为“1-3-1”结构模型，这个模型中的五个基本要素的内涵为：

–战略：精益研发驱动企业精品战略；

–组织：支撑精益研发体系运行人才与组织；

–流程：精益研发体系运行的标准与规范；

–技术：精益研发体系建设采用的工具与方法；

–平台：支撑精益研发体系的信息化平台。

因此，精益研发体系的建设，不仅仅是对研发方法、工具和技术的选购，也不仅仅是精益研发信息化平台的建设，更是对企业战略的选择，对组织的优化变革、对流程、标准和规范体系的建设。

通过精益研发体系，我们还可以从整体到局部，规划和建设多个有独特价值的专项体系，这些体系包括：研发流程体系、需求工程体系、系统开发体系、GJB5000A体系、快速设计体系、协同仿真体系、综合试验体系、知识工程体系、质量管理体系、资源共享体系、数据协同体系、过程数据管理体系等。

图21.精益研发专项体系的划分

◆行动才有价值-精益研发特点与价值

精益研发体系的特点

经过前面的介绍，我们全面的了解了精益研发的内容。下面我们可以对这套体系作一个总结，看看她有什么样的特点。从全局来看，精益研发最大的特点有两个：

1)过程管理：过程能力是核心，项目管理是起点，产品数据管理是终点，精益研发则包含研发和设计全过程的深层管理，同时集成项目管理和产品数据管理等体系。

2)精益化：研发流程中紧密融入知识、质量要求和设计工具，改善了研发模式，提升研发的质量、效率和创新性。

从精益研发的各个组成部分来看，每个部分又有自己鲜明的特点，下面做一个总结。

n研发管理的两个特点

1)刚柔相济：刚性流程主要用来对部门和专业间的刚性流程进行固化与管控，柔性流程主要提高人与人之间的协同效率。

2)型号策划：研发流程的实例化过程中，引入知识库和质量策略库，以保证型号策划的科学性。

n 综合设计的两个特点

1)正向设计：从需求出发，经过需求工程、系统设计、物理设计，利用仿真技术进行设计验证，最终通过一系列物理验证达到用户需求。改变过去从物理设计入手的逆向设计模式，实现真正的产品和技术创新。

2)规范与智能：专业工具与知识集成，根据业务要求，在通用设计与仿真工具上建立大量专业化的模板，根据业务逻辑，打通工具之间的接口，将成熟的工具流固化，将知识与经验融入到设计与仿真工具中，既保证了使用工具的规范性，又提升了智能性。

n 知识工程的两个特点

1)知识融入过程，基于研发过程进行知识积累，将知识伴随在研发活动上，实现知识的主动推送和重用。

2)知识融入设计，与数字化工作环境融合，形成模板，可点击即用。

n 质量管理的两个特点

1)质量文件改进：基于实际研发流程修订质量文件，将质量控制与真实的研发过程统一起来，解决质量与研发过程两张皮问题。

2)基于WBS梳理设计人员检核项，形成自检、互检、审批和评审，设计体系中的人员可以自我提高设计质量。

n 咨询实施的两个特点

1)企业的研发模式需要进化和变革，精益研发提出了变革的蓝图，咨询实施的过程就是引导企业进行精益研发管理变革的过程。

2)在平台建设过程中，采用一套成熟和完备的方法论。企业可以根据方法论长期保持平台鲜活和自我进化。

精益研发预期应用效果

企业为了谋求更长远的发展，必须行动起来。只有行动起来，所有的理论才有价值，我们通过实施精益研发平台，可以取得以下效果：

一、建立正向设计体系，促进自主创新能力

在基于系统工程的精益研发体系中，设计体系主张从客户需求开始，经过需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、利用仿真手段对设计进行一系列虚拟验证，利用实验手段对设计进行一系列物理验证，最终使得产品满足客户需求，达到可交付状态。这一正向过程保证产品开发的源头是客户需求，而非仿制的对象产品。从根本上保证所设计产品的创新性，并且在这个过程中，利用先进的创新方法、设计和仿真技术提升产品的性能。实现“从跟踪研仿向自主创新的转变”。

二、规范企业研发流程，提升研发管理能力

精益研发平台建设不仅仅是对原有业务手段的信息化实现。通过业务梳理，不仅是对企业业务流程电子化的过程，更是一种业务流程优化的过程，通过信息化手段可以规范业务流程，明确各自职责，做到各业务部门人员之间的信息共享与紧密配合；利用已经梳理的研发流程进行型号策划，可以明显提升型号策划的速度和科学性，实现对各层次研发管理人员与研发执行人员从产品顶层实现策划、研发任务分解到研发任务执行的支持能力，实现对研发过程与结果数据的合理、规范化管理与应用。

三、建设设计仿真环境，提升研发效率

通过精益研发体系建设，可以系统化地对设计仿真流程、标准、规范、工具、模板、组织和平台进行建设，结束过去零散使用的状况，开展对仿真设计各类软件工具和方法的治理和整合，提升工具，特别是仿真工具的使用效果。注重对数字化和仿真化人员的尊重和培养，形成现代企业设计仿真人才健康成长的环境。进行仿真标准和规范建设，确保在正确的时候使用正确的仿真技术，并且把仿真做正确。对设计流程进行数字化和仿真化改造，实现仿真驱动研发战略。

四、增强企业知识积累，提升研发能力

通过精益研发平台建设，可以实现对企业研发知识的系统梳理与科学规范化管理，不断丰富企业知识积累，避免因人员变动造成的知识丢失与损失，形成企业宝贵的知识财富，为知识的有效传承与使用奠定基础，加快人员之间的知识交流与相互学习，形成知识共享氛围，缩短新人知识学习时间，快速提升团队研发能力，支持基于研发知识的创新设计。同时通过系统建设，变过去的“人找知识”为将来的基于研发流程与任务的“知识找人”，减少数据与知识检索时间，进而提升研发效率、缩短研发周期、降低研发成本。

五、加强研发过程管理，降低质量成本

在规范研发流程的同时，加强研发过程控制，将质量要素融入关键工作包，解决质量与研发过程两张皮问题，实现对多层级研发流程与研发过程的质量管控能力。通过信息化支撑，改变客户方质量管理流于形式的问题，实现基于研发流程的并行质量策划、过程质量检查、问题跟踪与归零处理等能力，使质量管理融入业务和落到实处。避免因产品设计质量问题造成的资源损耗，降低质量成本。

六、统一研发工作环境，提升管控能力

通过精益研发平台建设，实现对现有研发工具、系统与资源的有效集成，打通各系统之间的信息孤岛，形成统一研发工作环境；同时提供多种数据统计分析与报表功能，实现对研发过程、知识管理与应用情况、质量执行与问题归零处理情况等进行实施监控，为企业领导提供决策支持能力。