精益研发与设计理论方法论.docx

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1、精益研发与设计理论方法论作者：北京航空航天大学刘继红来源：数字军工序言：精益研发作为一种全新的设计理念日趋成熟。为使读者能够进一步了解精益研发概念、内涵和特点，记者有幸采访了设计理论方法学专家刘继红教授。刘教授站在多年从事设计理论与方法学研究的视角，对精益研发的企业需求、国内外设计模式的发展与演变、精益研发概念内涵等方面，进行了精辟的阐述。记者：作为长期从事设计理论与设计方法学研究的专家，您认为与国外信息化发展相比，国内制造业信息化领域在设计理论和设计方法学应用上存在哪些缺失？这要先介绍一点设计理论与方法论的发展

2、简史。从上世纪60年代以来，设计理论与设计方法论的研究得到广泛的重视，也提出了多种学说，比如以德国柏林工业大学Pahl和Beitz等人提出的系统设计方法论、日本东京大学吉川弘之提出的一般设计学、美国麻省理工学院Suh提出的设计原理等等。有些学说，比如系统设计方法论已经成为德国工业标准之一。上世纪80年代初期和末期，分别在欧洲和美国发起关于设计理论与方法论的国际学术会议ICED（InternationalConferenceonEngineeringDesign）和DTM（InternationalConferen

3、ceonDesignTheoryandMethodology）。除了上面提到的代表性理论学说以外，还产生了许多现代设计方法，如创新问题解决TRIZ、产品族设计、稳健设计、多学科设计优化、基于仿真的设计、DFX等等。国外设计理论与方法论的应用情况综述已经见诸一些论文和报告中。这里以日本的一篇报告为例，简单介绍日本制造业企业产品开发中的设计方法和工具的应用情况。为什么单以日本为例，这主要还是考虑后面谈论的“精益研发”与日本产品开发生产有密切关系。日本机械学会论文集（相当于中国的机械工程学报）2006年1月刊发日本大阪

4、大学藤田喜久雄教授等人以2002年针对118家日本制造业企业的221份问卷调查为基础的调查分析报告，并且与英国、新西兰等国的分析报告进行了对比分析（图）。一般而言，各国应用状况不尽相同，这跟企业文化或者产品开发理念等有关。比如，日本企业除了传统产品开发方法（专利查询、文献检索、智暴法等）以外，主要注重市场与质量问题（如TQC、VA、FMEA、Benchmark、Taguchi方法、QFD等等），而英国企业则更多应用FMEA、设计样机、快速原型、DFX等方法和工具。国外先进研发方法与工具的应用国内许多企业经过自19

5、95年以来国家科技部相继推行的“CAD应用工程”、“CIMS应用工程”、“制造业信息化工程”等，产品研发信息化应用的广度和深度不断扩展。但是，存在这样的一些问题：（1）国内企业在产品研发方法创新方面乏善可陈。国外很多新的产品开发方法是企业提出后来得到提炼的，例如日本的QFD、田口方法甚至精益生产等、美国的多学科设计优化、基于仿真的设计、DFX等等，而在这一方面，中国的努力还十分不足。（2）国内企业对新的产品开发方法的认知程度不够全面和系统。一方面，企业的重点在生产而不在产品研发，因为研发的直接效益不明显；另一方面

6、，产学研的密切协作不够，学生在学校所接受的设计方法教育不能与实践相结合，无法学以致用，企业了解和接受新的设计方法大多不是主动的而是被动的。（3）国内关于新的设计方法的咨询部门以及相应软件工具开发能力欠缺。记者：分别对比国内外信息化发展水平、以及设计理论和设计方法学的应用水平，“精益研发”理念的提出，对我们的现状具有哪些意义？它在哪些方面体现了设计理论和设计方法学？对国内信息化的发展具有怎样的作用？产品开发新的理念的提出和被接受，都是需要有相应的环境和土壤的。美国为什么能提出“大规模生产方式”而日本为什么又能提出“

7、精益生产方式”？实际上，这是由不同的国情和不同的时代所催生的。中国制造业目前面临的局面是必须实现“中国制造”向“中国创造”转变，融入国际竞争市场。这要求中国制造业企业比以往更注重产品研发。“精益研发”理念的提出，应该正好顺应了中国制造业企业发展的需求。它将引导企业管理人员和技术人员更加投入地开展产品开发活动，真正地意识到产品研发是企业核心竞争能力主要体现。它也将进一步推进产品设计开发方法的创新和普及应用。事实上，国家的研究与科技计划长久以来一直支持产品设计开发方法的研究与应用，例如国家科技部的863计划启动以来在

8、设计自动化和设计方法方面一直对产品设计开发方法予以支持。当然，相对CAX技术而言，推动新的设计方法的力度还有待未来提高。从信息化的角度看，在支持产品详细设计的CAX技术得到广泛应用之后，如何将信息化手段应用到产品设计开发的前端，如市场分析、概念设计等，便必然成为关注的问题，而这也应该正是“精益研发”的目标之一。因此，“精益研发”理念的提出将推动新的产品设计研发方法通过信息