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精益工具在研发流程上的应用

2018-11-30 来源: 《中国市场》作者:上海交通大学 鲁佳乾 点击:
       [摘要]目前国内对于精益的应用更多偏向制造企业;对于精益如何应用在研发流程上未见充分推广;对于研发流程这样一种充满风险,因此不能完全预知结果的业务流程,精益怎么用,有什么好处,哪些经验和教训未见有权威的成果或著作见诸于众。本文通过对作者所在公司的研发流程精益化一系列活动的亲身参与,思考实际与理论的切合点,阐述作者的具备数据支持的观点,并对研发流程精益化过程的若干经验教训作了总结。
       [关键词]研发流程;精益管理;精益生产
       1引言
       笔者服务于外资电梯公司的研发机构多年,一直以来,如何快速、准确满足客户需求都是研发流程的一大挑战。从2008年始,笔者所在公司对研发流程提出精益要求,并在2008年年初到2010年年末的3年时间中进行了卓有成效的精益化研发流程的改进。通过电梯研发流程的精益实践与研究,将精益的工具之一价值流图析(VSM)运用到研发流程中,缩短了研发周期,消灭了流程浪费,同时大大提高了研发结果的质量。在这一过程中,价值流图析(VSM)是一个贯穿始终的工具,这个工具可以说是流程精益化的精髓所在,同时也由于篇幅的限制,本文便将重点放在这个工具的应用上。同时由于精益理念在生产上的应用相当成熟,相关著作和文章也很多,故下文对制造过程的精益略去不谈。本文所提到的流程等同于狭义的价值流———即为客户创造价值的一系列业务操作,并且流程的等级限定在门到门的水平。应用精益化的几个必要条件如基础的数据收集系统也不再展开阐述。
       2精益化之前的研发流程现状
精益化之前的研发流程现状:笔者总结在2008年年初的研发流程现状,以下是若干典型表现及其形成原因:
       第一,某一参与研发的工程师不只为一个项目或价值流在工作。其担负的多重任务(可能是多个项目的同一类任务,也有可能是多个项目的不同任务)具有不同复杂度,多个任务相互影响,不同复杂度带来了相应的不同处理时间和完成质量,造成完成任务的研发工程师不能进行准确计划,计划不能准确执行;
       第二,研发流程工作的批量存在不确定性。原因是多样的:管理会议定期召开,布置研发任务,时多时少———而非定量召开;研发过程中的工作图评审定时发生(如每月末、每周末),或非定量发生;信息管理系统定时发布/递送信息(图纸、文件、通知及更改等),而非定量发布。
       第三,研发流程中传递的信息其本身的质量很低,形成如下的重复工作循环,并且在以往的观念中,这种循环的存在理所当然。
       这种工作循环增加了研发流程的不可预测程度,并且当应用价值流图析(VSM)的时候,对于这种工作循环的描述也比较困难。其他如管理层不切实际的任务分配导致工作量超出资源能力,研发团队成员往往不遵守标准工作流程喜欢搞自己的一套,及研发行为所处行业的特殊性等(如电梯为特种设备,有一系列安全要求)。以上所述各种区别,以价值流程图的术语来描述及不同的L/T、P/T和CA%,在2008年年初,笔者所在机构的研发流程周期(L/T)平均为13个月左右,研发的一次性通过率(CA%)在5%左右(不考虑循环)。
       3研发流程的浪费表现
       价值流图析(VSM)的应用依赖于识别浪费同时应用精益原则,所以从2008年开始的精益化实践,定义研发流程的浪费和精益原则是一个侧重点。笔者所总结的研发流程对应8种浪费的表现如下:
       过度生产:在研发流程中表现为产品性能超出客户需求,或者在非必要阶段过早生成设计结果。
       等待:在研发流程中典型的如等待批复、等待资源配给、等待客户需求、等待系统响应时间、等待上游步骤的成果交付。
       不正确的人员/技能:表现为授权不充分、管理层干预、没有知识共享、供应商/上游没有及时包括在研发活动中、制造方/下游没有及时包括在研发活动中。
次品:设计错误、由于缺陷引起的产品更改/重设计、对客户需求的误解、不完整的信息。
       库存:待处理文件、批量处理行为、设计发布———大量图纸和文档、设计资料的管理范围超限。
       无价值附加的流程步骤:表现为过多工作副本、重复汇报、重复填写信息、重复设计———没有借鉴已有成果和某些研发的支持性活动。
       材料运输:辗转反复的电子邮件、研发人员的工作移交、材料分发及流转———如需要多方审核批复等。
       人员走动:在研发流程中主要是指在办公室的走动和商务旅行。
       4研发流程的精益化
同时,为了设定研发流程应用精益的基础,根据反复研讨和尝试,总结研发流程的精益原则有四点:
       第一,知识共享。知识共享使得研发过程清楚地分为两部分活动:对旧有设计的重复使用和对新设计的创造,按照笔者所在电梯行业的情况,对旧有设计的重复使用占到一个新产品的50%~80%,这在节省大量时间和资源的同时,有利于我们集中精力在创造新设计上。知识共享的要求同样建立在基础信息系统之上,只有系统地记录经验教训和管理设计成果,才能有效地在研发项目组之间共享通用的设计,交流经验。
       第二,并行步骤。并行步骤在流程图上十分明显地区别于序列步骤,在实际操作中将使得研发活动的事件管理越加复杂,但是其好处显而易见。举例来说,绝大多数时候,并发的步骤会节省时间,同时使得工作步骤之间不前后脱节,一边进行一边汇总信息,如果存在问题,不用等到所有工作完成,就可以在过程中进行比对和矫正。
       第三,控制和管理工作循环。研发流程的一个固有特性就是反复的工作循环,如前所述,必须要扭转这一局面,思想意识上要让研发参与的人员明白这种循环有害无益;在研发流程的持续改进中,不断完善标准工作指导,通过培训、设计资料模板、成果检查表以及自动化设计工具的应用等一系列手段减少工作循环。
       第四,内嵌的过程质量控制。主要是上下游工作的自检和互检,这种自检互检应该随成果而发生,这依赖于研发流程的标准化,一部分自检互检项目来自于历史经验教训的总结。
       5价值流程图析小组研讨会实施方法
       与此并行的是价值流程图析的具体应用———价值流程图析小组研讨会(VSMWorkshop)。
       典型的价值流程图研讨会一般持续2~3个完整工作日,所交付的成果有三:现状图、愿景图和实施计划,这是价值流程图的3个重要组成部分。以下以笔者公司的研发流程实例来作简单介绍:
       第一,现状图。现状图表达的是价值流的当下状态。现状图的绘制有赖于一线研发人员的共同参与,并且按照价值流程图发生的层级收集数据。绘制现状图的步骤要求所有一线研发人员共同进行,对当下研发流程的执行实际情况进行概括,有一说一;然后统一确定这些步骤的先后顺序,并发或先后发生;最后根据基础信息系统的数据来定量地描述现状图中所有价值流步骤的时长、质量、各个操作步骤间存在的延迟、资源占用情况、总工作时间与净工作时间比等。
       第二,愿景图。愿景图表达在未来一段时间内(典型的6~9个月)所期望达到的价值流状态。愿景图的绘制依赖于辨别现状图的浪费和精益原则在价值流上的应用。消灭现状图的浪费有利于节约成本和价值流的响应时间,提高质量;应用精益原则可以系统地改进流程能力(ProcessCapacity,在生产中通常称为CP和Cpk)。愿景图的最终状态确定是各方面平衡的一个结果,这些方面包括:客户的要求;基础数据系统信息的统计量(历史最好表现值、合理改进空间等);管理层的意愿及主观要求;一线研发人员所认可的最好改进可能;本文提到的精益原则;消除本文所列举的浪费达到的改进。
       第三,实施计划。这三个成果的交付依赖于前面所述的基础数据系统、管理层支持、价值流图析(VSM)工具的应用和对流程精益化的创造性思维。通过3年的精益化实践,期间反复的应用价值流图析工具,到2010年年底笔者所在公司的研发流程周期(L/T)缩短为11个月,改进了15%,一次性通过率也由原来的5%改进为12%。
       6结论
       因为前述研发流程和生产流程相比的特殊性,使得在应用价值流图析(VSM)这个工具的过程中需要进行一些创造性的应用方式,如生产领域为大家熟知的8种浪费所在研发流程中如何定义和衡量,笔者的结合仅限于公司内部的实践;应用于生产的精益原则在研发流程中水土不服,研发流程有哪些精益原则有待研究,笔者的总结仅作引玉之砖。可以预见,依照每个公司的不同情况真正的实施研发流程的精益化,改革的实施过程大相径庭,希望本文笔者的微薄之言能给予读者些许裨益,在精益之路上少走弯路。 (本文2011年发表于《中国市场》)
 
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