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从工业和信息化部的成立看精益研发

发布时间:2010-01-08  来源:shouhu   点击:


 一.国务院机构改革的重大举措

  我国正处于工业化加速发展的重要阶段。走新型工业化道路,推进信息化和工业化融合,推进高新技术与传统工业改造结合,促进工业由大变强,已经成为中国制造业产业的首要任务。

  2009年3月15日,第十一届全国人民代表大会第一次会议高票通过了关于国务院机构改革方案的决定草案。
 
 
 
由国防科工委、信息产业部、国务院信息化工作办公室、国家烟草专卖局四个部委局组成了新的“中华人民共和国工业和信息化部”。

  如何来看待国家成立工业和信息化部的新举措?如何理解这个重要举措对中国制造业信息化所带来的深远的影响?如何认识工业和信息化部的成立对精益研发的推动与促进?笔者就这几个问题做了一点思考,与大家分享。

  从四个部委局原有的职能来说,国防科工委管理的是以武备为主的航天、航空、船舶、兵器、核、电子等六大行业;信息产业部管理的是邮政、电信、高科技电子企业、广播电视网络和软件企业;国务院信息化办管理的是全国的信息化宏观政策和发展战略;国家烟草专卖局管理的烟草和烟机生产等利税大户企业。

  以上四个部委局管辖和指导了我国大多数的国企,构成了我国高技术产业化的主要基础,也是我国工业化和信息化的主要基础。

  二.成立工业与信息化部的意义

  笔者个人认为成立工业与信息化部的意义在于:

  1.反映了国务院机构改革的决心,以实际行动加快了体制改革的进程;

  2.在体制上体现了工业与信息化相融合的含义,把四个部委所管辖的中国的大多数国企与信息化真正关联起来,消除了过去多头管理的弊端。过去政府机构中没有一个部门专门管理工业信息化的工作,信产部、科工委、国家烟草专卖局只管理本行业的信息化工作;国务院信息化办管理并不直接面对企业;科技部高新司一直在从事制造业信息化推广工作,但是职权范围没有覆盖上述三大产业;

  3.在产品研发上体现了工业与信息化相融合的含义。信息化其实有两个层面的含义:一是用用信息化的手段开发创新的、高附加值的产品,让产品研发又快又好;二是让产品本身信息化,在产品中不断加入数字化元素,让产品变成融汇了机、电、光、液、气、计算机等高技术的先进系统。四个部委局的合并显然有利于加速这个进程;

  4.凸显了制造业信息化的重要性,把握了信息化促进工业化的最重要的部分。其实我们稍微分析一下合并的四个部委局就可以发现,在移动通信领域中,中国与发达国家的水平差距不大;在基于网络信息技术的应用中,中国在网络媒体、网络游戏、电子商务方面的追赶世界先进国家的速度也很快;在一般消费电子/家电领域,中国与发达国家的水平也很接近。但是,在制造业领域,除了民用造船行业以外,例如飞机、汽车、航天飞机、航母、雷达、高端消费电子、高铁设备等领域,中国与发达国家的差距往往在20年以上。因此,制造业的现代化成了工业与信息化融合中的重中之重,而制造业信息化则被赋予了极其特殊的意义,被推到了本次四部委局融合的万众瞩目的位置上;

  5.由于四个部委局管辖范围覆盖了中国大多数国企,对于促进中国的制造业转型,乃至带动整个中国的产业转型,具有积极的意义。实际上,自十七大刚刚闭幕不久,在2007年11月26日,科技部、国防科工委、国资委、国务院信息化办即在北京举办了“中国集团性企业数字化综合集成应用高峰论坛”,拉开了国家工业主管单位联合推进信息化的序幕。

  从“以信息化带动工业化”,到“信息化与工业化相融合”,再到成立工业与信息化部,体现了中国政府将大力支持、发展中国制造业的信息化建设。因此笔者认为,此举对于制造业企业和制造业信息化厂商绝对是利好消息。而且,成立工业与信息化部特别有利于安世亚太公司现在全力主推的精益研发解决方案,因为精益研发是带动中国制造业信息化上水平、上台阶的新的平台与工具。

  三.精益研发如何带动制造业信息化上水平、上台阶

  笔者认为,工业与信息化相融合最重要的问题是解决产品研发周期长,技术附加值低的问题。

  对于产品研发周期长的问题,已经在过去的20年中,通过CAX+PDM等基础研发平台给予了解决,实现产品研发过程中的“快”——基础研发平台的主要作用在于:实施并行工程,理顺企业的研发管理流程,有效地提高研发效率和降低错误率。解决了产品的快速上市问题。

  但是技术附加值低、缺乏知识产权的问题,还一直严重困扰着中国绝大部分制造业企业。根据国家知识产权局公布的数字,中国制造业只有两千多家有自主知识产权的企业,仅占企业总数的万分之三,而且有99%的企业没有申请过专利。相当一部分企业都是在靠给外国企业“打工”过日子。因此,有人把这种现象叫做“有制造无创造,有产权没知识,靠仿造过日子”。

  根据2005~2006WEF全球成长竞争力排名,中国位于49位,科技竞争实力呈逐年下降趋势。中国与世界的差距在逐渐拉大。

  提高产品技术附加值不外乎有两个基本方向,一是创造价值,开发出具有竞争力、高度差异化的产品;二是减少浪费,有效地降低研发成本。

  下面介绍的创新设计、协同仿真和质量设计这三方面的内容,都是具有创造价值和降低成本(即提高产品技术附加值)的有效的解决方案,都可以带动中国制造业信息化迈上一个新的台阶。

  1.提高产品技术附加值的解决方案之一——创新设计

  千百年来,人们最常用的创新方法是试错法。在100多年前,爱迪生把试错法发挥到了极致。尽管爱迪生有很多的发明创造成果,但是他始终没有掌握发明创新的规律。一直是在创新的道路上摸索前进。

  据统计,人类总结出来的创新的方法有360多种,常用的方法有40多种,例如人们常见的:联想法、逆向法、知识链法、形态分析法、属性列举法、奥斯本设问法、和田十二法、5WIH法、头脑风暴法等。

  直到1946年,前苏联发明家根里奇•阿奇舒勒发现并总结出了发明创新的规律,奠定了现代技术创新的理论基础——TRIZ(发明问题解决理论),人们才真正跨入了创新的自由王国,领略了创新的规律与方法。

  上个世纪90年代初中期以后,伴随着前苏联解体,TRIZ开始在全球传播。在最近几年,TRIZ与知识工程、知识管理、价值工程、QFD、6-西格玛、IT技术等相结合,引发了创新方法与工具的革命,催生了基于创新方法学和知识的第三代CAI软件,让技术创新有了专用的信息化工具。CAI的出现,弥补了CAD难以做概念设计的缺点,让产品的改进可以从原始级创新做起,加大产品的差异化程度。另外,通过引入对新的产品结构、新的工艺、新的材料而实现产品结构的简化、可靠和去除不必要的功能,可以有效地节约开发研发成本。

  现在国内具有自主知识产权的CAI软件是Pro/Innovator。

  2.提高产品技术附加值的解决方案之二——协同仿真

  广义的仿真包括CAD、CAM、CAE、CAT等。狭义的仿真专指以CAE为代表的有限元分析工具。早期的CAE软件特点为单学科,单参数;使用后或者研制后验证与校核;无协同或者团组协同。

  今天的仿真技术,已经由过去的单学科、单参数、事后验证、无协同的CAE,发展到了多学科、多参数、多场耦合、高性能计算的协同仿真环境CSE(Collaborative Simulation Environment)

  CAE的目的在于求异,要求在某个学科来做深入、做专业,例如做强度分析、电磁分析、噪音分析、寿命分析、流程分析等。由于CAE是求异的,因此结构不统一,网格不统一,输入和输出不统一,知识表述等也不统一。形成了很多的仿真信息“孤岛”。

  CSE比较好地解决了以上的问题。以协同仿真平台的方式,将产品仿真过程中人、技术、业务等诸多方面实现协同,将多学科、多参数、多场的问题耦合起来计算,由此可以获得比各个单项CAE更为综合、更为准确的产品性能参数,有效地提高产品的技术含量。同时,对于成本敏感型企业(如汽车业等),可以通过仿真优化产品结构和重量,实现等寿命设计,降低研发成本。

  现在具有自主知识产权的CSE软件是PERA Simulation。

  3.提高产品技术附加值的解决方案之三——质量设计

  在工业革命以前,产品质量由个人控制。到了20世纪初,企业出现了专职的检验员和独立的检验部门。

  在20世纪30年代 ,休哈特提出了统计质量控制理论。到了60年代,著名的计算机学家费根鲍姆提出了全面质量管理的概念。在20世纪70~80年代,质量管理在日本获得了空前发展,产生了诸如JIT、看板生产 、QFD、田口方法等质量工具。

  现代质量管理经历了一个“点、线、面、体、网”的发展轨迹。所谓“点”——质量检验阶段;“线”——SPC-向过程和预防的前端延伸/发展;“面”——TQC/CWQC-向所有职能领域的扩展;“体”——TQM-大质量的系统化管理;“网”——面向利益相关方的质量链/价值链。

  可以说现代质量管理的终极目标是“顾客满意”。最终逐渐向着质量工程(QE)迈进。从管理的模式来说,现在已经实现了大质量的系统化管理MDQ。通过MDQ,不仅可以从源头设计产品质量,提高产品的可靠性,而且可以通过JIT、看板等管理模式,减少不必要的研发环节,简化不必要的功能,减少时间和原材料的浪费,节约大量的成本。

  现在国内具有自主知识产权的MDQ的软件是QMAX。

  以上三大技术,已经日渐成熟,不断取得成功应用,得到了客户的认可与好评,已经在制造业信息化中起到了一般的CAX/PDM所不能起到的作用。安世亚太充分注意到了这个新的市场动向。目前,安世亚太通过多年的自主研发积累,已经全面掌握了这三项重要的核心技术,及时提出并实现了CAI、CSE、MDQ三大技术的集成,推出了集成化的PERA精益研发平台,让中国的制造业信息化进入了一个新的发展时期。

  四.精益研发的基本内涵与技术实现

  什么是精益研发?精益研发是一种以精益为目标、以精益研发总线为统筹、以虚拟样机为载体的研发方法。,它集成了创新设计、协同仿真以及质量设计三大核心技术,实现产品性能和质量的跨越式的提升,可以为客户创造更大的产品附加值。

  精益研发平台由三大子平台构成:技术创新子平台,协同仿真子平台,质量管理子平台。三个子平台既相互关联,又可独立运行。并且可与CAD/CAM/ CAP/PDM 等基础研发平台形成良好的协同与集成。

  图1 精益研发平台的体系结构

  精益研发总线,即以产品研发关键指标(性能、需求、质量、成本等)分解、分析和监控为特色的研发数据网络——这是安世亚太公司提出的一种通过“信息化看板”来提升、表达和管理产品性能的新技术。

  看板技术源于上个世纪70-80年代日本的汽车行业。确切地说,看板是一个以挂在墙上的“看板”为信息传输媒介,结合一套科学的使用方法、规则而形成的一个生产指令、调度系统。“信息化看板”是看板技术发展到今天的一个高级形态,是表现在计算机界面上的一种“研发指令、调度系统”。

  “以精益研发总线为统筹”的意思就是将分散在各个文档或系统之中的、反映产品性能、成本和研发进度的各项指标集中表达在一个信息化看板上,让产品的总设计师动态掌握各分系统及零部件的设计对整体性能、成本和研发进度等指标的满足及影响程度,对最终的产品性能和项目质量,了然于心。

  “精益研发总线”是安世亚太公司独有的领先技术。目前其中的“质量数据总线”即将隆重面世。作为未来技术的发展,安世亚太还将在“精益研发总线”中陆续加入项目进度总线、成本总线等信息化看板内容。

  五.精益研发,又好又快

  基础研发平台带给制造业的是产品研发效率;精益研发带给制造业的将是以综合提高产品研发效率和产品技术附加值为目的的制造业信息化体系。

  提高产品技术附加值有两个基本方向,一是创造价值,开发出具有竞争力、高度差异化的产品;二是减少浪费,有效地降低研发成本。

  CAI、CSE、MDQ三大技术都可以给分别客户带来不同于基础研发的价值,而这三大技术的集成与整合将给客户带来更高的、超出预期的价值。研发,将不再仅仅着重于加快产品的上市速度,也将更注重于提升产品的技术附加值。可以说,精益研发,带给客户的利益就是又好又快。


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