精益研发2．0:促进基于正向设计的自主创新

(安世亚太科技股份有限公司，北京100025)

2015年是“十三五”的布局之年。国家新一轮的规划思路，明确提出了我国工业“从跟踪研仿向自主创新转变”。转型创新已成为中国制造提升竞争力的“必修课”。

30多年的改革开放，中国工业向全世界学习。通过基于逆向工程的跟踪研仿，中国工业补课成功。现在的问题是，值得中国学习和研仿的先进和开放技术已经不多，中国工业要想进步，只能自主创新。实现自主创新，首先要建立的能力就是“正向设计”。

基于企业自主创新存在的问题和系统工程理论，安世亚太在“精益研发1.0”基础上，推出了“精益研发2.0”，从理论、方法、平台等方面，促进中国产品研发企业建立基于系统工程的正向设计体系，提升自主创新能力。

基于系统工程的正向设计和逆向工程

精益研发体系的核心理论之一是“系统工程”。系统工程将产品设计过程分解和定义为:需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证和系统确认等阶段，用“V”模型来表达。通过对产品的分解，形成的一个个部件组件的设计过程也遵从上述过程。

基于V模型的正向设计和逆向工程

所谓正向设计就是产品设计过程从涉众需求开始，完整走完上述系统工程对产品设计过程的分解和定义阶段。逆向设计就是产品设计从已有产品的测绘和复原开始，产品设计起始点不是用户需求，没有经历产品设计过程中的需求工程、产品功能定义与分解、产品系统设计等真正决定产品功能和性能的重要阶段。

逆向设计往往造成对产品“知其然，不知其所以然”，这严重影响了产品设计中的创新。企业的发展历程中，逆向设计是必须经历的一个阶段。但超越源于创新，创新源于正向设计。

精益研发2.0:促进基于正向设计的自主创新

精益研发是基于系统工程理论，针对复杂系统设计企业需求而提出的复杂系统设计业务管理体系。精益研发2.0基于系统工程理论，建立了基于正向设计的产品设计理论和方法;通过产品研发流程定义，使产品正向设计有法可依;并将产品设计工具和方法统一管理和集成，将知识支持和质量管控伴随其中，提高企业整体的产品设计和创新能力。

系统工程:产品正向设计的理论基础

系统工程是精益研发2.0为中国企业走向正向设计提供的基础理论之一。它基于当前计算机辅助设计、分析等在产品设计中的广泛应用，将原来产品试制后进行的产品设计方案验证前移，形成了针对产品需求开发、功能分解、系统设计、物理设计4个阶段的阶段性验证，它们与针对试制产品的实物/半实物的仿真验证一起，构成基于模型的系统工程产品设计的5个循环。

利用仿真手段能够及早进行产品设计迭代，有效降低产品设计的成本和时间周期。5个迭代循环，促进了产品正向设计中的质量保障、流程和时间控制，大幅缩短产品整体的研发周期。

技术、管理、资源是产品设计过程的三驾马车，构成精益研发2.0的基本业务模型。

复杂产品研发体系模型

研发流程:产品正向设计的路径

自主创新不代表自由随意，正向设计有章可循。安世亚太从系统工程理论出发，结合近20年实践，将产品设计过程分解为价值流、任务流、工作流、工具流、技术流5层，即5层精益流程模型，基于此形成了产品设计的数字化研发流程模型。通过对产品设计过程梳理和定义，形成标准的产品设计流程，产品设计过程显性化，是精益研发2.0倡导的产品正向设计的有效路径。

5层精益流程模型

知识工程:产品设计创新的智力支持

知识工程是精益研发体系的特色组成部分。知识工程可以促进产品设计中的知识沉淀、继承和复用，为正向设计和创新提供智力支持，降低产品创新难度，提高企业整体创新能力。精益研发提倡将知识融入研发流程，将知识与工作包伴随，实现知识的主动推送。

综合设计:产品设计师的创新环境

对产品设计的工作对象——工作包进行补充、完善和进化，增加伴随知识、质量和工具集成要素，形成了精益研发的灵魂:精益工作包。根据精益工作包模型，将设计师工作需求进行抽象，形成综合设计环境，可大幅降低设计人员的工作量，为设计人员的创新提供支撑环境和时间。

质量管理:产品设计正确性的保证

产品设计的最终质量要求是保证设计出来的产品是客户所要的。精益研发中，质量管理的根本理念和方法就是按照系统工程方法，将质量环节前移，将质量要求关联到关键工作包，从产品设计过程的每个步骤把握和控制产品设计的质量。

精益研发平台:产品正向设计与创新的载体

从精益研发的系统工程模型出发，根据产品设计实际，可形成企业的信息化建设蓝图。对企业信息化蓝图中共性的和必要的管理功能抽象和汇总，设计开发了精益研发平台，形成了可向企业提供的信息化支撑环境。

基于业务蓝图设计信息化蓝图

精益研发集成平台框架

精益研发平台包括:研发驾驶舱，提供集团企业产品设计过程的数据和信息协同;研发管理平台，进行研发流程、需求和项目管理;知识工程平台，提供产品设计过程的伴随知识;综合设计环境，与集成封装的设计工具和方法一起为设计师提供产品设计的一切所需;质量管理平台，提供产品设计过程的质量管控;资源共享、科研数据和研发云提供了研发过程所需的各类资源及资源共享。