精益成品开辟系列之一级程子系统的商议

2019-11-06 17:01栏目:汽车资讯
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本章结束了对精益产品开发体系第一个子系统——流程子系统——的讨论,并在产品开发体系这一宽泛的框架中讨论了该子系统的4个原则。我们在第2章中扼要地将产品开发体系看成是一个具有三个子系统的社会技术学体系(sociotechnical system,STS):人员;工具与技术。我们用车身工程来展示流程的技术体系——车身从设计到投产过程中所有的任务与活动。在这一部分中,我们强调了由信息、顾客需求、过去产品的特性、竞争产品的数据以及工程原则构成的“原材料”如何通过精益产品开发流程“加工”成一个完整的产品工程。同样,我们也强调了精益开发与精益生产之间的联系。另外,本书作者也努力地展示了精益产品开发体系的第一个子系统及其原则如何确定一个公司的价值流图,而这种价值流图反映出了信息的流动、停顿、变更以及排队等候处理的情况。下一章将讨论精益产品开发中的人员子系统以及这一体系中的原则5到原则10。

2.2 流程子系统:精益产品开发体系原则1至原则4 第一个子系统是流程,它包括在一件产品从概念到上线生产的过程中所有的任务以及任务序列。在社会技术学系统的概念中,它是技术系统的一部分,而在精益的概念当中,它是你在绘制从原材料到最终产品的价值流图时所看到的一切。在产品设计流程中,原材料就是信息——客户的需求,经过产品开发流程,最终变成完整的产品设计,并交给生产部门生产。事实上,所有的公司都有某种保存在文档中的产品开发流程。然而,精益产品开发体系对文档中的流程并不甚感兴趣,它感兴趣的是实际流程,是促使信息流动、改进设计方案、完成测试、制造原型并最终完成产品的日复一日的活动。

第二类标准化能实现真正的并行工程,为那些与汽车开发速度不匹配的跨功能流程同步提供一个框架。标准化的开发流程意味着标准化通用任务、任务序列、任务时段,并将其作为产品开发流程持续改进的基础。流程标准化是对前面章节讨论的任务与时间间隔变异的强大的解决方案。在可靠地了解其他功能部门在做什么以及什么时候做等方面,流程标准化是唯一的方法。相互依赖的流程/组织正是利用这种方法来明确地了解彼此的需要以及何时需要对方的哪些投入。最后,严格的流程纪律和标准化开发流程是运行多项目“研发工厂”唯一可信的方式,同时也是度量任何单个项目表现和进度的基础。

精益产品开发体系原则4

原则1:建立由消费者定义的价值,把增值活动与浪费区别开来

正如第5章在讨论过程逻辑时提到的,精益产品开发流程集中控制高层次的标准进程需求以确保同步。对于丰田来说,这意味着宏观层面的“里程碑”和时效被用于不同的项目,而每一个功能组织层控制着详细的、工作层面的流程。利用这些标准化结构,就可以开发出详细的、针对具体项目的工作层面的计划表。

利用严格的标准化降低变异,并建立高度柔性和可预测的产出

在精益系统中,客户总是起点,因此,定义浪费必然首先从定义客户价值开始。另外,你必须在整个产品开发体系中进行有效的沟通,使消费者定义的价值可操作化,以此来理顺目标,集中资源为客户服务,并且消除系统中的浪费。浪费可以简单地定义为所有花费了时间与金钱,但是从客户的角度看却不能增加价值的活动。在产品开发过程中,存在着两大类的浪费:

相比之下,北美汽车公司在相对较高层面上利用一个公司团队对里程碑进行标准化,对这些里程碑在所有功能组织中带来的结果进行详细的规定[例如“阶段门”模式(stagegate model)]。找出如何完成这些任务的办法是项目和功能团队的责任。丰田不同的工程部门根据一个核心框架的要求各自对产品设计的手段进行了标准化,而北美汽车公司的员工只是试图对整个产品开发过程的末端进行标准化。

在精益产品开发体系中,你需要对产品、流程和专业能力进行标准化,以便为柔性和速度打下基础。标准化对于精益产品开发体系来说至关重要,因为它通过降低变异性从而创造出更大的柔性与产出可预测性而成为了其他精益产品开发体系原则的基础。在精益产品开发体系中,有3种类型的标准化:设计标准化、流程标准化、技能集标准化,这些要素对于消除浪费、实现真正的精益开发方式是必不可少的。设计标准化反映在工程清单、标准结构以及共享/通用部件与平台方面。流程标准化是指开发流程与生产流程的标准化,包括具体部件的开发计划以及详细的生产流程规划。标准化技能集是在精心辅导、战略安排以及对实际能力定期评估的过程中培养出来的。功能组织拥有、维护持续改进并最终执行标准化的设计、流程和技能集。

1.第一种浪费产生于低劣的设计,同时导致低效的产品或流程表现。这种浪费最具有破坏性。对付这种类型的浪费,最好的方法就是深入、具体地研究如何在组织内部的各个层次上建立客户价值,建立起一种层级式的价值体系。丰田使用了大量的工具和方法来进行这样的研究,并建立起了整个项目团队的客户价值与目标的结合。2.第二种浪费存在于产品开发流程当中。“洞察力构成队列理论”(insights form queuing theory)与产品开发价值流图(product development value stream Mapping,PDVSM)可以帮助我们消除此类浪费。

由于没有严格的标准化和通用架构,北美汽车公司缺乏有效的柔性产能战略,导致在整个产品开发流程中关键资源经常遇到瓶颈。虽然北美汽车公司也利用供应商工程师或进行外包,但是因为没有标准化其技能、设计和流程,它经常会遭遇糟糕的结果和极高的交易成本,而它把这一切都归罪于其供应商。

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原则2:在产品开发流程初期彻底分析各种可选方案,因为此时设计改变的空间最大

让标准化流程在功能层面指导具体工作是实现柔性产能和均衡工作量的关键。如果做不到这一点,那么产品开发流程的第三个原则就不可能实现。众所周知,在精益制造中,稳定性是形成“流”的必要条件,在产品开发中也是如此。标准化提供了稳定性、一致的预期和可预测的产出水平,这是建立“流”的必要基础。

如果要考察替代方案,最好的时机显然就是在产品开发项目进展过程中。丰田现在已经开发出了许多方法和技术,专门用于在产品开发过程启动的时候,既能够整合跨工程部门的资源集中解决主要的设计问题,同时还能以最大的可能性保证其他的设计方案不会流失。丰田在解决设计问题的时候同时保持设计方案的最大流动性,这样能够让它在设计、工程与制造中随时考察潜在替代方案。另外,由于采用了这种“多方案”的方法(就是说,一反过去仅注重一套方案的做法,而同时考察多套不同设计方案)来组织跨部门的工程设计,丰田公司大大提高了获得最优化设计方案的可能性,这会将后续流程的工程设计变更成本降到最低。通过“研讨”和预防措施[未然防止(mizen boushi)]这两种规则,丰田的产品开发从一开始就做到了流程清晰且目的明确,并将“模糊的开端”中的模糊性去掉了很大一部分。另外,丰田还可以将产品开发流程中固有的变差孤立出来,并且在独立产品零件设计完成之前就设计好整个系统的兼容性。

人们可能会忽略的标准开发流程的一个好处,就是它为讨论问题提供了一个通用框架,这有助于在各个工程部门中实现更精确的沟通和更深入的理解。

原则3:建立均衡的产品开发流程

丰田生产工程的标准化流程

一旦定义好价值,解决了主要的工程及设计挑战(也就是说,达到最基本的稳定状态)之后,精益产品开发体系就需要用一条毫无浪费的流程将产品送上市场。这条产品开发流程的管理和改进方法与其他的流程在很大程度上是类似的。尽管在某个项目中可能存在特殊或特有的设计问题,但是对不同的项目来说,应该采取的步骤以及顺序基本上是相似的。从这个意义上来说,精益产品开发体系就是一个知识的工作车间,因此,只要将以前用来消除制造中的浪费、协调跨部门活动的那些工具进行改良,就可以用来对这个“工作车间”进行持续改善了。丰田正是采用了这种了不起的思维方式,才能在这个工作车间中平衡工作量、建立和缩短管理时间间隔与节拍时间、缩短等待队列、协调不同部门同步运作以及降低返工率。

由于拥有一个可靠的标准化流程,因此在丰田的车体工程师根据取自黏土模型的电子化车体表面数据开始工作时,生产工程部门便可以开始进行详细的流程设计。模具和夹具设计以及加工/压料面开发团队也同时开始初步的工作。不同的生产工程部门随着零件设计的进展同步开展其工作,最大化地利用部分设计信息,以创建一个同步的进程。利用一个只在稳定的部件设计环境里才能运用的标准化流程,生产工程部门通过并行和同步工程,能够创建高效的过程流,同时消除下游返工造成的浪费。试图利用不完整或不成熟信息过多、过早地完成任务可能会导致变更,造成返工和浪费,这种高度同步的并行工程方法对于防止这种司空见惯的行为至关重要。除了前面讨论的无处不在的检查清单外,生产工程师还使用制图。 Senzu是非常详细的制造图,每一个零部件都要绘制这种图。在每个项目结束时都要更新senzu,在各个功能部门之间共享,包括制造几何形状变化、定位销、焊点位置等具体零件在生产过程中所积累的所有制造信息和最佳实践方法。

原则4:利用严格的标准化降低变异,并建立高度柔性和可预测的产出

丰田的模具工程

在产品开发中存在的挑战在于如何降低波动,同时还要保留创新性。丰田在低层次活动上实行标准化,以此来保证系统中较高层级的柔性。在丰田,标准化有三大类:

在这个重要的阶段,模具工程团队采用柔性产能策略,包括对实习生的使用。因为精益产品开发流程把复杂的模具工程分解成许多标准化的子流程,而且可靠的数据库提供了标准化组件并能保证同时获得设计数据,因此利用计算机辅助模具设计,拥有不同专业水平的设计者能够立刻为同一个设计工作。因此,设计能够更快地完成,多出的人力资源可以灵活地调配到其他零件的工作中去。零件可获得性非常的重要,因为为了使车体工程部门满足最终的数据发布需求,一些零件必须先于其他零件而完成。此外,通过共享数据库,生产工程部门也可以获得这些零件的信息,因此当工程师即将用到它们时,就能把它们“拉”出来。

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