精益生产设计

NX数字化产品开发白皮书

业务流程计划精益生产设计（Lean Design）

精益生产设计(Lean design)

专注于消除浪费

概述

经证实，主要应用于生产运营领域的精益生产管理和六西格玛能够通过注重流程性能而迅速改善成本、质量和时间方面的效益。尽管六西格玛与产品缺陷和质量的联系最为密切，而精益生产管理却与速度、效率和浪费相关。精益生产管理的实质是消除浪费，从而改善运营状况。精益产品开发／精益生产设计的简化概念能够全面消除产品和相关研究开发流程中的浪费，然后再投入生产。该术语源自精益生产：不断地消除各种各样的浪费。这是一个最新的英语词组，以总结日本的生产技术，主要包括：

o 看板式管理(KANBAN KANBAN)):只是为下一站的工作做准备(消除瓶颈性问题，实现库存最小化)。

o 及时采购(Just Just--in in--time time)):及时从供应商那里获取得材料，组装成产品。

来源：来源：精益精益精益生产管理生产管理生产管理设计设计设计™™计划白皮书；2003年12月17日、日、©© 2003年，美国SBTI

SBTI 采用精益生产设计是实现精益生产管理企业的关键手段：同时补充了精益生产，并使之

显得相形见绌。融合二者，精益生产设计和精益生产就向工业企业提供了一整套向浪费宣战

的武器，无论是在产品的生产方式(使用精益生产技术升级生产流程)方面，还是在生产设备

(使用精益生产设计改善生产)方面都是如此。

欲取得成本上的竞争优势，基层生产人员必须掌握如何看待浪费，并且不仅要在生产车

间不懈地消除浪费，也要在工程制定委员会与计算机上消除浪费。

商业化 &启动

详细调研 初步调研 试验

及验证 开 发 理念获取 • 客户需求

• 核心竞争力

• 市场趋势

• 战略计划 产品启动 批准 业务批准

可行性 批准 生产批准 批准生产 传输

推荐项目 取 消 研制阶段的典型产品- Gate ®流程图

业务挑战

人们很难看到工程中的浪费，却很容易看到生产中的浪费。

Don Runkle, 德尔福汽车公司（DELPHI ）副总裁

与此同时，虽然产品研制推动业务增长，但成本高昂。平均而言，每个产品要三千个理念才能获得成功。为了保证技术投资的高回报率，必须要求工程上要有可靠的结构化方案。

流程目标

精益生产计划所隐含的基本思想总结如下：消除浪费! 精益生产定义的浪费主要有7种

1. 生产过剩与提前生产——造成浪费

2. 滞后-——造成浪费

3. 转移与运输——造成浪费

4. 不良流程设计——造成浪费

5. 库存——造成浪费

6. 不良的流程性能——造成浪费

7. 制定有缺陷的项目——造成浪费

设计中可能缩减的浪费

生产中的浪费很容易确定和量化，由此可以推断并将其应用到产品研制流程中。下表确定和评估了产品设计中的浪费，两项研究的结果总结如下：

来源来源：：对UGS PLM Solutions 的一级汽车供应商分析；科尔尼公司（A .T .Kearney ）, 设计线(The Line on The Line on Design), Design), 2003年

• 最新的一级汽车供应商分析表明,未调查前的流程确定，约33％到50％的设计成本花费在寻求、

等待信息和寻求不必要的信息上，如文件和实体原型。

缩减浪费方面

从未采用、从未完成、从未提交的设计

发现信息，等待试验结果等导致的停工期

不必要的文件和产品原型

如成本件方面的设计知识使用不足

做出客户不需要的过度设计

早期设计流程中的生产验证错误

导致生产缺陷的不良设计

可设计中能缩减的浪费

设计浪费百分比 未知

•一项科尔尼（A.T.Kearney）研究(设计线，2003年)发现，总共约58%的成本浪费在铁路机车上，包括无法利用以往的设计经验、过度设计和不良生产设计。

为了说明设计浪费如何用光了成本，要从生产一辆铁路机车来考虑成本。所有的直接成本中(包括内部生产和材料)，一般约8％是花费在镀金上。而其中不乏客户不想为之出资的功能和特性。

另外11％来源于过度的安全系数与过于严格的技术规格要求-这些都是不必要的要求或以往的

产品设计遗留下来的问题，因此是无关紧要的。例如，在从不穿越隧道的列车上安装高级耐火座椅(穿越隧道列车上要求使用的高级耐火座椅)。约15％用于生产铁路机车的成本通常属于次优理念，这样稍逊些的解决方案投产用于其它机车内部或更有竞争力的机车。一个实例可能是场内系统比其它竞争者生产的同等系统在成本上高40％。

几乎7％的设计成本来源于“懒散设计”，即不完全使用部件能力或超越要求使用更优良的材料。

约5％的成本来源于不良的生产和组装设计，例如一个非常复杂的座椅附件，如果简化可能会缩减60％的组装时间。最后，12％的设计浪费归于供应设计失误。可能是从国内供应商那采购来的高成本面板。毕竟，总成本的58％是设计浪费，只要用两年多时间就能攻克它，把机车的总成本降低30％。

产品研制阶段缩减浪费的优越性

精益生产的基本原理也可用于产品研制阶段。生产浪费的类别可以通过建立图表与相关的浪费领域建立关系，以缩减产品研制阶段的浪费。

精益生产：7个关键浪费项目应用到精益生产设计中

滞后

转移与运输减少滞后

寻求、等待试验结果、不必要的文件和实体原型

生产过度与早期生产库存设计复利用最大化

•从以往的设计经验中汲取教训

•减少不必要的功能

•从未使用、从未完成、从未提交的设计

不良流程设计不良的流程性能改善流程效率

•设计知识使用不足•例如成本件

•生产错误的早期验证

制定有缺陷的项目减少缺陷•不良设计•授权内容

公司实例

B/E 航空航天公司以前每周在概念设计与工程设计功能间传输数据耗费达两天时间，这是一个典型不够完善的数据重现流程，最后导致设计理念的丧失。