精益研发体系建设(原版)

K1
专业工作包
W0
Q3.1
质量评估
Q8
专项评审 专业1 综合设计
W1
Q3.2
专业2 综合设计
W2
专业n Wn 设计分析 转阶段评审
Q3.3
任务分解
W2.1
专业数据库1 质量数据管理
方案预览-精益研发
十二五信息化建设以高端研发平台为重点，既传承过去，又创新未来
人才、经验、能力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ航
精益设计
• • • •
精益管理
知识工程 质量工程 综合设计
• • • •
仿真优化
全局流程 型号策划 质量管理 监控决策
创新设计
质量设计 数字试验
基于系统工程的精益研发体系
基于系统工程的精益研发三维管理框架
基础研究
n.1.1.1.1 n.1.1.1.2 n.1.1.2.1 n.1.2.1.1 n.2.1.1.1 n.2.1.2.1 n.2.1.2.2 n.3.1.1.1 n.3.2.1.1
历史沉淀
方案论证 初步设计 详细设计 产品定型
时间维
逻辑维
升级换代
基于WBS的结构化研发流程
第n-1阶段
第n阶段
第n+1阶段
n.0
WBS
n.1 n.2
工作包
n.1.1
n.1.2
n.2.1
n.2.2
人与人协同
工具间协同
技术间协同
任务
任务 n.1.1 - 1 任务 n.1.1 - 2 任务 n.1.1 - 3 任务 n.1.1 - 4
任务 n.2.2 - 1 任务 n.2.2 - 2 任务 n.2.2 - 3 任务 n.2.2 - 4
，而且关注重大制约设计的外部因素，包括识别用户需求、
系统的运行环境、接口、后勤等支持要求，运行人员的能力 等 系统工程的主要目的是指导，不是以量化知识为基础，而是 依赖平衡各种没有共同尺度的量和利用各学科的经验的定性
判断，进行反映用户需求的新系统的功能设计。
系统工程沟通、协调各传统工程学科及其设计，使它们相互
S0
质量管理体系
Q0
研制任务
S1
质量监控
Q1
PM
S2
指标管理 评审计划
Q2
伴随知识
K1
专业工作包
W0
Q3.1
质量评估
Q8
专项评审 专业1 综合设计
W1
Q3.2
专业2 综合设计
W2
专业n Wn 设计分析 转阶段评审
Q3.3
任务分解
W2.1
专业数据库1 质量数据管理
Q7
流程模板
K2
工作流程
W2..2
专业数据库2
1. …… 2. …… n. …… 1. .…… 2. …… n. …… 质量管控 1. .…… 2. …… n. ……
输
入
出
资源（人、财、物）
A Pera Global Company © 2011 PERA China
精益研发的业务蓝图 – 人体模型
知识工程体系
K0
顶层策划 （WBS初始库） 型号策划 （型号WBS实例化） 型号控制计划
空客公司民机研发系统工程Vee模型实例
TLARS 概念与解 决方案 验证
设计需求 产品概念 与结构 系统需求 人为中心的设计 设计方法和工具优化 系统结构 快速原型 DMU 模型 环境为中心的设计 方法设计 环境设计 设备验证 集成与验证
鲁棒概念与结构 A/C层解决 方案确认
高精确度需求
系统设计STP范围
流程 工具（新4C） 优化 创新 试验 质量 指标 数据
知 识
精益研发4×4法则
知识维 应用研究 预先研究 基础研究 历史沉淀
方案论证 初步设计 详细设计 产品定型
4×4法则
梳理、规范和优化流程的有效方法
时间维
逻辑维
精益研发4×4法则
知识维 应用研究 预先研究 基础研究
资源 （人、财、物）
4×4法则
系统工程管理
一般包括三类活动： 研制阶段划分：该活动对系统 设计过程进行控制，并提供协 调设计工作的基线；
基线
阶段划分
系统工程过程：该活动建立一 个解决设计问题的系统工程过 程构架，并在设计工作中对需 求进行跟踪；
生命周 期计划 系统工 程管理
系统工 程过程
集成 团队
生命周 期集成
全生命周期集成：该活动推动 顾客参与设计过程，保证所研 制的系统在其整个寿命周期内 均有效。
输
规范，约束 （指标、进度)
梳理、规范和优化流程的有效方法 入
工作包
输 出
历史沉淀
方案论证 初步设计 详细设计 产品定型
时间维
逻辑维
精益研发流程梳理
知识维 应用研究
n.1.1 n.1 n.0
n.2
n.3
n.1.2
n.2.1
n.2.2
n.3.1
n.3.2
预先研究
n.1.1.1 n.1.1.2 n.1.2.1 n.2.1.1 n.2.1.2 n.3.1.1 n.3.2.1

工 作 Workflow 流 工 具 SimFlow 流 步 骤

Steps
柔性流程，取决于研发组 织的工作模式及工具能力 自选动作有创新
精益研发所基于的流程模型
阶 段 研 发 流 程 Plan
阶段 n-1
评审
阶段n
评审
阶段 n+1
n.0
n.1
n.2
n.3
n.4
n.5
WBS
n.1.1 n.1.2 n.2.1 n.2.2 n.3.1 n.3.2 n.4.1 n.4.2 n.5.1 n.5.2
什么是系统工程——过程、架构和基线
系统分析
• 需求平衡研究与确定
• 有效性分析
• 功能平衡研究与确定
• 有效性分析
• 物理设计平衡研究与确定
• 有效性分析
需求分析
• 定义需求 • 定义界面 • 分解和导出需求 • 定义约束和条件 • 定义需求架构 • 构建需求基线
功能分析与分配
• 定义功能 • 将需求分配给功能 • 定义功能界面 • 分解功能为子功能 • 分配分解和导出的功能 • 需求给子功能 • 定义功能架构 • 开发功能流块图 • 构建功能基线
系统确认
集成模拟 工作流管理 安全管理
虚拟测试
自动测试生成
制造
企业面临的挑战
企业面临的挑战
数字化研发流程未完整梳理，未按照规范的研发流程开发工作
型号开发缺乏科学的顶层策划与设计，执行层的工作效率低 综合设计与仿真工具采用随意，流程数据不协同，使用效果差 知识没有融入到研发活动中，知识与研发两张皮 质量管理没有融入到研发体系中，质量与研发两张皮
W2.7
数据管理
质 量 归 零
执行任务
W2.3
专业数据库n
Wn+1
符合性检查
Q4
过程模板
K3
执行工具
W2.4
工具模板 专业知识库 个人知识库
K4
工具组件
W125
PDM 数字化军检
Q5 Q6
K5
设计员工作环境 W2.6
门户（监控决策） 系统工程 策划
阶段 1
评审
阶段 2
评审
阶段 3
评审
阶段 4
n.0
WBS
n.1.1
n.1
n.2
n.3
n.4
n.5
n.5
n.5
n.5
n.1.2
n.2.1
n.2.2
n.3.1
n.3.2
n.4.1
n.4.2
n.5.1
n.5.2
n.5.1
n.5.2
n.5.1
n.5.2
n.5.1
n.5.2
知 识 工 程 系 统
综合设计系统
工 作 流 管 理 多 学 科 集 成 模 板 与 组 件
兼容协调。
系统工程Vee模型
用户需求、系统 概念、确认计划 系统规范 和验证计划 配置项规范 和验证计划 构建规范 和验证过程
确认
确认系统符合 用户需求 集成系统 并验证规范 CI装配并 验证规范 检测/测试 构建规范
系统性能确认
CI验证
零件 验证 构建、装 配、编码
分解与定义
集成与验证
系统工程与设计工程
工 作 Workflow 流 工 具 SimFlow 流 步 骤
规范，约束 （指标、进度)
输 入
工作包
输 出
Steps
A Pera Global Company © 2011 PERA China
资源 （人、财、物）
精益研发体系的工作包模型 – 灵魂
约束（指标、进度, 规范）
输
知识伴随
工作包
工具集成
精益研发所基于的流程模型 – 骨架
阶 段 工 作 分 解 Plan
阶段 1
评审
阶段 2
评审
阶段 3
评审
阶段 4
n.0
n.1
n.2
n.3
n.4
n.5
WBS
n.1.1 n.1.2 n.2.1 n.2.2 n.3.1 n.3.2 n.4.1 n.4.2 n.5.1 n.5.2
工 作 Workflow 流 工 具 SimFlow 流 步 骤
Steps
精益研发所基于的流程模型
阶 段 研 发 流 程 Plan
阶段 1
评审
阶段 2
评审
阶段 3
评审
阶段 4
n.0
n.1
n.2
n.3
n.4
n.5

n.5.2
WBS
n.1.1
n.1.2
n.2.1
n.2.2
n.3.1
n.3.2
n.4.1
n.4.2
n.5.1
刚性流程，产品类型决 定了流程的形态 规定动作不走样
知识维 应用研究
企业的研究和积累
能 力 建 设
预先研究 基础研究 历史沉淀
方案论证 初步设计 详细设计 产品定型
研发阶段
产品的开发进程
时间维
研
发 活 动
逻辑维
产品开发的思考方法和实施步骤
升级换代
精益研发体系中的关键技术要素
新4C： • CAE for MDO • CAI (Innovation) • CAQ (Quality) • CAT (Testing) 现4C： • CAD • CAE • CAM • CAPP
关注精益
技术领先
高 精益研发
精益生产 - 精：精练，消除浪费 精准，按需生产 - 益：效益，降低成本 精益研发 - 精：精良，提高品质 精准，需求导向 - 益：效益，高附加值
技 术
精益策略
C
精益生产
A
低 高 成本领先
B
成本
低
系统工程与传统工程学科
系统工程注重系统的整体，强调的是整体的运行。从外部与 其它系统和环境的相互作用来看系统，它不仅关注工程设计
质 量 管 理 系 统
外 部 系 统
系统集成接口
研发资源管理
研发知识库 研发数据管理 （ PDM, SDM, TDM) 研发工具库
精益研发体系
精益研发蓝图
精益研发平台
– 总体设计思想 – 系统工程 – 知识工程
– 综合设计
– 质量管理
精益研发建设
精益研发要点
精益研发体系
精益研发蓝图
精益研发体系建设
田锋 2015年6月10日
A Pera Global Company © 2009 PERA China
精益研发体系
精益研发蓝图
精益研发平台 精益研发建设
精益研发要点
精益研发体系
精益研发蓝图
精益研发平台 精益研发建设
精益研发要点
关注研发
产品研发虽然只占产品整个成本的5％，但它却对产品产生70%的影响， 这种影响包括成本、利润、质量、性能等
基于系统工程思想的复杂产品的研发组织
运行环境 中的系统
系统工程活动
使能系统 系统
超系统
策略
计划 项目
系统
工作包
子系统
任务
系统单元
基本系统工程活动
3个基本的系统 工程活动： 需求分析 功能分析与分 配
设计综合
所有这些均由 系统分析与控 制来权衡。
系统工程基本活动与过程
需求分析 功能分析与分配——决定功能架构 设计综合——确定物理结构
物理设计与分配
• 定义子系统和组件 • 将功能和子功能分配给 子系统和组件 • 定义子系统和组件需求 • 定义子系统和组件界面 • 构建分配的基线 • 定义物理架构 • 开发物理流块图 • 构建物理产品基线
需求架构
系统
R1 R11 R12 R21 R1 R22 F11
功能架构
系统
F1 F12 F3 F21 F2
需求分析
确 定 实 现
功能架构
确 定 实 现
物理结构
产品的需求、功能、结构和行为之间的关系
客观关系
–结构是功能的载体，行为是结构的效应，功能是行为的抽象
主观关系
–结构是对功能的解释（justification），从功能到结构的映射 是一种综合，概念设计的创造性不仅体现在为功能分解得到的 子功能或功能元找到对应的执行结构单元，更重要的是体现在 将所有结构单元进行合并重组，实现不同层次的功能共享，最 后综合出概念产品 –行为是对结构的仿真（simulation），从结构到行为的映射是 一种分析，一种结构有多种性质，因此可以有多种行为，仿真 的目的就是发现结构的各种行为 –功能是对行为的验证（validation），从行为到功能的映射是 一种评价，通过验证，明确功能行为和故障行为，以及故障行
子系1
物理架构
系统
子系2 I/F
子系3
F22
组件1 组件2 组件3
需求循环
设计循环 验证循环
控制
• 风险管理 • 配置与数据管理 • 界面管理 • 基于性能的过程测量 -SEMS/IMP& SEDS/IMS -技术回顾 -TPMs & 矩阵 - 赢值
• SOW,可交付的 • WBS,SBS,PBS • 工作包和计划包
精益研发平台
– 总体设计思想 – 系统工程 – 知识工程
– 综合设计
– 质量管理
精益研发建设
精益研发要点
精益研发的业务蓝图
知识工程体系
K0
顶层策划 （WBS初始库） 型号策划 （型号WBS实例化） 型号控制计划
S0
质量管理体系
Q0
研制任务
S1
质量监控
Q1
PM
S2
指标管理 评审计划
Q2
伴随知识