精益研发在轨道车辆制造业中的应用分析

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1、精益研发在轨道车辆制造业中的应用分析 引言 近年来,随着公司产品供货批量大、交期紧任务的到来,传统的设计和消费方式方法已不能满足要求。而对困难,公司运用流水作业方式来组织设计和消费。通过作业组织的变革、设计节拍的设置调整、设计工位的划分、异常拉动管理、目视化管理板的运用,探索出一套特有的设计组织形式流水线工位制节拍式设计,同时建立职能部室对现场以及职能部室之间高效的管理机制,即精益研发管理。通过精益研发管理在公司的应用,极大地进步了产品的设计和消费效率,同时防止了极大的浪费。 1精益研发的内涵和特点 精益管理要求企业的各项活动都必须运用精益思维CLean Thinkin。对于精益思维来说,其核

2、心就是通过人力、设备、资金、材料、时间和空间等资源的最小投入,创造尽可能多的价值,进而在一定程度上为顾客提供新的产品或效劳。 企业组织开展精益研发活动主要是满足企业的实际需要,通常情况下,这种活动植根在企业研发理论中,一方而基于企业的需求,另一方而顺应制造业开展的趋势,同时引领将来信息化的开展。建立精益研发体系的核心是实现企业产品研发精益化、精品化,其本质是在不显著增加企业本钱的根底上,不断进步产品的品质和技术含量,进而在一定程度上增加产品的附加值,强化自身的竞争力,帮助企业从制造走向创造。 精益管理的外形必须具备三个特征,两个特点:三个特征:工位,节拍,流水线;二个特点:固定、稳定。它运用在

3、研发设计中的三个特征即为:设计工位、设计节拍和设计流水线。 设计工位指按照管理职能和业务流程,把设计工作流程切分成的相对固定的、连续的假设干设计模块和工作单元,单元里工作强调细化、固化。 设计节拍指按照工程设计流程的时间需求,平衡各设计工位作业内容,在本设计工位完成相关工作的详细作业时间。 设计流水线指按照业务流程以设计工位为单元形成的无缝联接、按照设计节拍形成连续的设计流程。 2研发设计现状及需求分析 目前公司的研发管理与国内外一些先进的公司相比,还存在一定的差距,详细的问题现状主要表达在以下四方而: 串联式流程。公司采用的串行运营形式:市场一设计一工艺一试制一批量消费,这种形式周期长,未能

4、在各阶段开展有效的模拟验证,导致大量问题不能提早暴露,一直堆积,越积越多,一旦进入试制阶段,出现大量的问题,严重影响了工程进度。 职能导向。研发流程管理主要是职能导向型,即是部门级流程管理。每个部门的流程制度一大堆,每个部门只理解到自己的任务和目的,以自己部门为圆心,而不关注其他部门的进展情况,是围绕职能走流程,而不是围绕流程讲职能,协同价值创造才能低,易混乱,不精益。 并行作业。每个人负责的工程都是从头干到工程完毕,整个研发设计过程不是分层设计,缺乏产品平台的支持。一个设计师负责从工程开场到工程完毕的整个专业的研发工作,这样存在的最大后果就是:D工程周期太长,出现设计师忙闲不均,严重影响设计

5、资源的充分利用;2)不同工程的同一个系统由不同的设计师设计会出现迥异的风格,缺乏继承性;3)工程设计的优劣主要与参与工程人员的个人才能有关,导致设计程度层次不齐,往往导致一个人的程度代表了整个工程团队的程度。 研发质量控制缺失。研发过程中缺少研发质量的管控,应该让每个设计师明白质量是设计出来的。设计过程制定了质量标准,决定了产品的固有质量。产品一经研发出来,产品的基因也就确定。 3精益研发的方法和工具 精益研发是一种以精益为目的,以精益研发总线为统筹,以虚拟样机为载体的研发方法。是以企业的研发平台为根底,向外辐射,集成创新设计、协同仿真和质量设计三大核心技术,实现产品质量的跨越式提升。精益研发

6、根据产品研发的流程与活动特征,通过产品维、逻辑维和知识维3个维度构成精益研发框架。 精益研发方法学强调产品研发流程(即产品维)与设计方法学(即逻辑维)的结合。产品研发与设计活动应该分为四个域:客户域、功能域、物理域和工艺域。精益研发方法学提出的4x4法那么,即由设计活动的四个域和研发流程的四个阶段所构成的4x4矩阵。 精益研发是企业施行差异化战略的一种有效途径,具有推动产品不断晋级的使命,使产品实现高性能、高品质和高利润。为达此目的,精益研发管理施行五项技术: 模块化设计:通过对产品各系统的分析和研究,把其中具备一样或相近的功能单元用标准化的原理进展统一、整合、简化,以通用单元形式展现。 标准

7、化设计:贯穿于整个设计开发过程的一个完好体系,主要包括有设计流程标准化、设计筹划标准化、技术接口标准化、设计评审标准化、设计变更标准化、设计验证标准化以及设计异常管理标准化等,各过程互相交融。 数字化设计:通过对系统、接口、区域和现场工位的数字化定义,实现产品的准确定位。 标准化设计:通过对标准件、通用件、系列件的广泛应用、统一以及系统原理、接口的标准设计,称为标准化设计。标准化设计是进步产品的标准化率的重要措施,它是一切改善的根本。 知识管理:通过知识工程的方法,积累和重用研发知识,让设计的经历和技术能代代传承下去。这是企业持续提升研发才能的重要保证。 4以工位制为根底的精益研发在公司的应用

8、研究 精益研发是按照客户需求的产品图纸、标准、信息等文件的开发过程,而消费制造现场是按照其输出的结果,完成从原材料到实物产品交付的制造过程,研发所输出的所有内容都在消费制造现场得以施行。因此,构建精益研发的前提是基于精益化的消费制造现场,即流水线工位制节拍化消费,详细的应用研究分为四个步骤:统一标准、设计研发流程、流水作业和形成精益研发W形式。 4.1统一标准流水线工位制节拍化消费最大的特点是按工位组织作业、单件高效流动、问题快速暴露,一个工位就是一个最小的管理单元,一道工序就是最小的管理细胞。设计图纸、工艺文件都按照现场工位工序进展切分,也就是研发管理的输出最终都切分到每一个工序上,因此工位

9、制节拍化消费制造现场必须固化稳定,标准统一;假如消费现场工位不稳定经常发生变化,那么以工位制为根底的精益研发就很难形成标准化和标准化的体系。 4.2设计研发流程 流程管理是一种以标准化的构造端到端的卓越业务流程为中心,以持续进步组织业务绩效为目的的系统化方法,它是企业从粗放型管理过渡到标准化管理直至精细化管理的重要手段,而研发设计流程管理更可大幅缩短设计周期和降低本钱并最终实现产品质量和效率的提升。 公司结合EN 50126标准,建立了以整车产品为主线的设计研发流程,由图纸流和实物流构成V字型框架,统一了各部门的研发流程。自合同签订后,工程执行过程存在两大阶段,即信息处理阶段和实物消费阶段。在

10、信息流阶段,设计、工艺、质量、本钱、采购、质量等职能部门根据合同信息,开展相应工作,将合同需求转化为设计图纸、工艺要求、工位作业指导书等;在实物消费阶段,制造车间以作业指导书为标准,根据消费管理部门编制消费与物料控制方案,组织消费、采购等部门提供资源支持,本钱、质量等部门对过程进展验证。 4.3流水作业设计、工艺、采购物流等工作的流水作业通过切、削、琢、磨,以专业技术工位化管理为目的,以研发的四个过程:设计筹划、初步设计、技术设计和工作图设计为坐标,通过模块化、标准化、数字化、标准化的四化设计技术,将设计人员切分为高端、中端、低端三个等级程度,高端人才在设计筹划和初步设计阶段开展工作,设计筹划

11、阶段是制定设计筹划书,初步设计是设计和开发过程中重要的阶段,他们把握设计方向,确保设计质量,并到达充分进步人才的利用率的效果;中端人才在技术设计阶段开展工作,技术设计是初步设计的拓展和深化,他们起到承上启下的作用,能迅速理解上道工序传递的信息,能向下道工序输出关键点,确保工程快速开展;低端人才在工作图阶段开展工作,工作图设计是完成产品消费制造所需要的全部设计文件。他们可以不局限于专业限制,在得到前一阶段的设计信息,即可开展图纸的绘制工作,进而解决工程顶峰期人员紧缺问题,到达人尽其才,才尽其用的效果。不同层级的人员在不同的设计阶段开展设计工作,且只设计和关注本阶段的工作,到达专人专事的目的,这样

12、就可以更深化地研究本阶段的工作。同时,不同层级人员之间传递信息时要确保其信息的准确性、唯一性和便利性,且信息在传递过程中逐步增多、逐步完善。 上述的切、削、琢、磨详细的涵义就是:切分工位以现场工位为根底,通过倒推的方式进展设计的工位切分;细化内容以内容专业化为根底,通过流程建立和工位工作量化重组工位,将四化内容融入到详细工作;标准模板根据最终工位建立工位模板和表单,固化内外部接口,实现公司的平台建立;理论改善开展方案一执行一检查一改善(CPDCA)循环改善,验证工位工作内容和标准模板,通过信息化建立,固化流水作业内容。 4.4形成精益研发W管理形式在流水线工位制节拍式消费方式上,进一步固定和稳

13、定制造现场,并以现场工位制节拍消费为中心,倒推工艺和采购物流的工位制管理,构建工艺流水线和采购物流流水线,输出模拟消费线和模拟配送线;以工艺和采购物流的工位制为中心,倒推设计管理工位化,构建立计流水线。同时将可靠性、可用性、可维护性和平安性(简称RAMS)质量管控与上述三条流水线进展有效交融,构建出精益研发W管理形式,在研发设计过程中实现精益研发同步启动、系统输出体系,让设计、工艺、采购物流和设计质量人员协同作战,缩短研发周期、进步研发输出质量,为后续的工程执行提供有力支撑。 精益研发W模型整合设计流水线、工艺流水线、采购物流流水线和RAMS质量管控,通过在工程运作前期构建立计、工艺、采购物流

14、与RAMS质量管控的高效高质量对接,实现精益研发过程的并行开发与协同作战,缩短研发周期、进步研发输出质量,为后续的工程执行提供有力支撑。 5精益研发研究的预期成果 精益研发体系建立起了企业广义范畴的方法论,通过V字型形式和W管理形式的构建研发历程将不同职能的人员串起来,通过核心小组和阶段评审流程,打破了部门之间的隔膜和本位主义,方便成员在一起交流,互相学习。详细表达在以下四方而: 优化开发流程,全方位运用系统工作方法、并行工程、构造化设计等先进理论方法。研发流程中很多关键点上的改良效果显著。工程施行过程中,不要发生一起因为沟通问题引发的冲突或工程的停顿。 根据市场需求、而向市场确定并推进新产品

15、研发工程;市场人员的及时输入确保在新产品开发前理解市场的需求。在新产品开发过程中,假如无法及时更改就冻结市场需求的变化,所有的开发与研制过程都严格控制在系统标准管理流程中。 知识工程建立正在施行,工程管理信息系统产品全寿命周期管理(CPLIVI)工程的施行,改变了以前信息、知识缺乏流通共享和传递的状况。 通过精益研发W管理形式建立,实现了设计、工艺、采购等管理工位化,构建各单元之间明晰的接口管理流程,建立标准化、节点化的输入输出管理,形成了无缝联接的协同作战和供给伙伴关系,保证了工程平安、高效、经济执行。 6结语 综观全球,精益管理形式是制造企业公认的、最有效的消费管理方式,对于制造企业而言,

16、精益管理形式是最适用的一种消费组织管理形式,是新世纪的主流管理方式。 公司精益研发体系的研究应用可以显著进步企业研发效率,大幅度缩短产品开发的周期,研发本钱得到有效控制,并提升了产品质量,有助于企业知识经历的传递与分享,使得设计、工艺、采购物流和质量人员协同作战,进步产品的先进性和技术附加值,并让质量本钱要求落实到产品研发的每一个环节,以最小的投入获取最大效益。 参考文献: 【1】詹姆斯P沃麦克,丹尼尔T琼斯精益思想Ml.北京:商务印书馆,2001. 【2】田锋.精益研发方法学.机械工业信息与网络,2022 (1). 【3】安世亚太,企业精益研发体系建立.航空制造技术,2022(3):89-90. 【4】张洪亮,牛占文.精益消费的延伸精益设计.科技管理研究,2022(2):17-23.

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