我們將研發(fā)數字化轉型建設路線規(guī)劃為“三級跳”，精益轉型是第一跳，這一跳的目標是實現(xiàn)研發(fā)模式向精益研發(fā)的轉型。精益研發(fā)的主驅動力是流程，這里的流程是數字化的，該階段主要采用的核心手段是流程工程。在精益轉型級別，需要把研發(fā)流程顯性化，并在研發(fā)管理軟件中建立數字化形態(tài)的流程，然后將已經確定性的研發(fā)任務、研發(fā)工具、顯性知識和質量要求，與研發(fā)活動緊密綁定，使其深入融合在研發(fā)流程中，消除兩張皮現(xiàn)象，讓工具、知識和質量真正發(fā)揮實效。
一、精益研發(fā)流程模型
作為研發(fā)數字化轉型的第一跳，在精益轉型階段，企業(yè)的主要矛盾是資源松散、模式落后，如何把這些資源聚合和重組，協(xié)同發(fā)揮作用，提升效率，是這一階段的核心工作。我們認為，研發(fā)流程是企業(yè)研發(fā)主線，研發(fā)資源的聚合，其實就是向流程的聚合。因此，流程的顯性化和數字化既是精益轉型階段的起點，也是核心。
在數字化研發(fā)體系中，基于系統(tǒng)工程的三維框架（圖1）為復雜系統(tǒng)的研發(fā)流程的梳理提供了方法論。基于系統(tǒng)工程的流程分析，我們獲得了精益研發(fā)流程模型，并由此形成精益研發(fā)的骨架----五層精益流程模型，如圖1所示。
圖1.精益研發(fā)五層工作流程模型
第一層，價值流（Phase）：由產品研發(fā)的各個階段形成的頂層流程；
第二層，任務流（WBS）：每階段逐層分解形成WBS。WBS的最底層元素稱為工作包，工作包是型號研發(fā)任務執(zhí)行的基本單元。工作包按照順序和數據關系連接可形成研發(fā)流程；
第三層，工作流（Workflow）：每個工作包的具體執(zhí)行由一系列工作來完成，即工作流（Workflow），工作流體現(xiàn)工作人員間的協(xié)同；
第四層，工具流（SimFlow）：工作流中的各項任務由一系列多學科工具軟件的聯(lián)合完成，過程體現(xiàn)軟件間的數據流轉；
第五層，技術流（Steps）：單個工具軟件內部，對特定任務由多個步驟（Steps）完成。步驟體現(xiàn)軟件的使用過程。
二、精益研發(fā)工作包模型
在常規(guī)研發(fā)體系下，工作對象為工作包。精益研發(fā)體系中的工作包在以下三方面對常規(guī)工作包進行了進化：
一是增加伴隨知識要素，將完成該工作包所需要的知識伴隨到工作包中；
二是增加質量要素，對本工作包所遵從的質量要求（質量規(guī)范和檢查表）關聯(lián)到工作包中；
三是增加了工具要素，將完成本工作包要求或推薦的設計與仿真工具集成進來，對工作包進行數字化和仿真化改造。
由此形成了精益研發(fā)的靈魂：精益工作包，如圖2所示。
圖2.精益研發(fā)工作包
三、精益研發(fā)工作模式
1.人體模型
基于精益工作包的思想，形成精益研發(fā)的工作模式：人體模型。此模型體現(xiàn)出精益研發(fā)的顯著特點：知識和質量緊密伴隨在研發(fā)策劃和工作包執(zhí)行過程中。如圖3所示。
圖3.精益研發(fā)人體模型
本模型由型號策劃、綜合設計、知識工程和質量管理四部分構成。利用標準WBS進行型號策劃，這部分是人體模型中的大腦（上面中間藍色區(qū)域）。工作包分發(fā)之后進入各專業(yè)部室執(zhí)行工作（下面中間黃色區(qū)域），稱為軀干。在策劃和執(zhí)行的過程中，都有知識伴隨（左邊紅色區(qū)域）和質量管控（右邊綠色區(qū)域）。
2.研發(fā)工作邏輯
精益研發(fā)體系的工作邏輯如圖4所示。
圖4.精益研發(fā)工作邏輯
此邏輯將研發(fā)工作中的六類角色所執(zhí)行的各類業(yè)務連成一個有機整體：
1）研發(fā)管理人員：利用研發(fā)流程庫（WBS庫）進行型號及質量策劃。通過WBS的實例化與型號策劃過程，形成型號WBS及控制計劃。型號策劃與項目管理（PM）的互動將科研任務信息傳遞給項目管理體系，項目管理體系將科研計劃返回到型號策劃中；
2）設計管理者（組長/主任）：進行工作任務分解、執(zhí)行與監(jiān)控。根據型號的WBS工作包按專業(yè)類別形成各專業(yè)組的控制計劃，按照研制階段及工作包的控制順序發(fā)起專業(yè)工作包，由各專業(yè)組負責執(zhí)行。各專業(yè)組對工作包進一步分解，通過具體的工作流實現(xiàn)專業(yè)設計任務的協(xié)同和流轉；
3）設計工程師：利用相關設計工具完成工作流的任務。通過協(xié)同工作環(huán)境，把設計任務、工具、數據、知識與設計師現(xiàn)有設計終端有機結合，實現(xiàn)對協(xié)同設計過程的高效支持；
4）資深技術專家：進行各類知識（模板、數據、工具、方法、經驗、規(guī)范等）的創(chuàng)建、封裝與管理，使研發(fā)知識能夠沉淀下來，并與研發(fā)流程關聯(lián)，以方便、快捷的方式推送給設計師，輔助其研發(fā)活動的執(zhí)行；
5）質量管理人員：在型號策劃階段，梳理質量策劃庫，并與相應的WBS關聯(lián)。根據研制任務要求，針對具體型號進行質量策劃。依據頂層WBS工作包以及該型號的實際質量控制要求，形成型號質量保障大綱。在型號執(zhí)行階段，對質量進行監(jiān)控與歸零。工程師完成工作任務并交回研發(fā)管理體系時觸發(fā)過程質量體系。質量人員根據預先策劃的要求進行審核，必要的話觸發(fā)歸零程序；
6）總師系統(tǒng)人員：對型號研發(fā)任務的狀態(tài)、指標、質量、數據等信息進行監(jiān)控，快捷、全面地了解研發(fā)進展情況。
四、精益研發(fā)數字化平臺
精益研發(fā)體系強調知識和質量的重要作用。因此，對理想業(yè)務模型做如下修正：將知識資源上移到V模型左肋，將質量管理下移到V模型右肋，形成的新模型稱為精益研發(fā)理想模型。根據此模型，推導出精益研發(fā)數字化藍圖。如圖5所示。
通常，精益轉型階段，企業(yè)研發(fā)體系尚未達到理想模型。沒有經正向變革之前，多V模型中缺少前三個V，且需求工程和需求管理的能力還不完整具備。所以，在圖5中，我們用兩種顏色區(qū)分了這兩部分。這意味著，精益轉型過程不強求企業(yè)的研發(fā)體系達成理想狀態(tài)的完整模型，允許正向設計相關的部分業(yè)務缺失。
圖5.基于精益研發(fā)理想業(yè)務模型設計精益研發(fā)數字化藍圖
在精益研發(fā)理想模型中，根據開發(fā)業(yè)務的相似性和關聯(lián)性對模型中所涉及的業(yè)務進行歸類。以此為依據，對精益研發(fā)數字化藍圖的子系統(tǒng)做相應歸類，形成最終的精益研發(fā)平臺的應用架構，如圖6所示。
圖6.精益研發(fā)數字化平臺
精益研發(fā)平臺是根據精益研發(fā)模型的特征，對研發(fā)數字化平臺參考框架的實例化。主要包括：
1）研發(fā)門戶：用于提供企業(yè)的研發(fā)信息等的展示、監(jiān)控和協(xié)同；
2）研發(fā)管理系統(tǒng)：用于進行研發(fā)流程管理、產品需求管理和研發(fā)項目管理等；
3）綜合設計環(huán)境：用于提供產品設計過程中工具、方法集成使用和管理環(huán)境；
4）知識管理系統(tǒng)：用于管理產品研發(fā)過程的知識，并與研發(fā)流程系統(tǒng)關聯(lián)；
5）質量管理系統(tǒng)：用于管理產品研發(fā)過程的質量，并與研發(fā)流程系統(tǒng)關聯(lián)；
6）研發(fā)工具管理：用于管理產品研發(fā)需要的工具，并與研發(fā)流程系統(tǒng)關聯(lián)；
7）過程數據管理：用于管理研發(fā)過程中設計、仿真、試驗和工藝數據。
精益研發(fā)平臺的各子系統(tǒng)之間具有緊密的關系，如圖7所示。
首先，知識工程系統(tǒng)進行知識梳理，在研發(fā)管理系統(tǒng)中與研發(fā)流程關聯(lián)，并在研發(fā)策劃時加載到項目流程中。在綜合設計環(huán)境中執(zhí)行研發(fā)任務時，知識推送到綜合設計環(huán)境。在綜合設計環(huán)境中產生的新知識沉淀到知識工程系統(tǒng)中，這樣完成第一個循環(huán)。
其次，質量管理系統(tǒng)中梳理質量策略，在研發(fā)管理系統(tǒng)中進行研發(fā)策劃時，加載到研發(fā)流程中，形成項目的質量策劃。在綜合設計環(huán)境中執(zhí)行研發(fā)任務時，依據質量策略進行質量管控。出現(xiàn)質量問題時進行歸零，并把舉一反三的質量知識返回到質量管理系統(tǒng)中，形成對下次型號策劃的指導，這樣完成第二個循環(huán)。
這兩個循環(huán)形成了抱臂模式，稱為“抱臂雙循環(huán)”，體現(xiàn)了知識與質量對設計的支撐與保護。
圖7.平臺各系統(tǒng)邏輯關系（抱臂雙循環(huán)）
五、精益研發(fā)的特點與效益
1.精益研發(fā)的特點
·精益研發(fā)的兩個全局特點
1）價值提升：研發(fā)流程中緊密融入知識、質量要求和設計工具，改善研發(fā)模式，提高研發(fā)的質量、效率和創(chuàng)新性，提升產品的附加值；
2）過程管理：過程能力是核心，項目管理是起點，產品數據管理是終點，精益研發(fā)則包含研發(fā)和設計全過程的深層管理，同時集成項目管理和產品數據管理等體系。
·研發(fā)管理的兩個特點
1）剛柔相濟：剛性流程主要用來對部門和專業(yè)間的剛性流程進行固化與管控，柔性流程主要提高人與人之間的協(xié)同效率；
2）科學策劃：研發(fā)流程的實例化過程中，引入知識庫和質量策略庫，以保證型號策劃的科學性。
·知識管理的兩個特點
1）融入流程：基于研發(fā)過程進行知識積累，將知識伴隨在研發(fā)活動上，實現(xiàn)知識的主動推送和重用；
2）融入設計：智能知識的數字化插件與數字化工作環(huán)境相融合，形成設計模板、仿真組件、過程模板等自動化知識，可點擊即用。
·質量管理的兩個特點
1）質量文件改進：基于實際研發(fā)流程修訂質量文件，將質量控制與真實的研發(fā)過程統(tǒng)一起來，解決質量與研發(fā)過程兩張皮問題；
2）基于WBS梳理設計任務檢查單：可自檢和互檢，設計人員可以自我提高設計質量。
·規(guī)劃實施的兩個特點
1）企業(yè)的研發(fā)模式需要進化和變革，精益研發(fā)給出了變革藍圖，規(guī)劃實施過程就是引導企業(yè)進行數字化研發(fā)體系變革的過程；
2）在體系建設過程中，采用一套成熟和完備的方法論。企業(yè)可以根據方法論長期保持體系鮮活和自我進化。
2.精益轉型的效益
企業(yè)通過實施精益研發(fā)體系，可以取得以下效果：
·規(guī)范企業(yè)研發(fā)流程，提升管理能力
精益研發(fā)體系建設是對業(yè)務模式的創(chuàng)新。流程梳理不僅是對業(yè)務顯性化的過程，更是一種業(yè)務優(yōu)化的過程。通過數字化手段可以規(guī)范業(yè)務流程，明確各自職責，做到各業(yè)務部門及人員之間的信息共享與緊密配合。利用已經梳理的研發(fā)流程進行型號策劃，可以明顯提升型號策劃、任務分解和任務執(zhí)行的速度和科學性，實現(xiàn)對研發(fā)過程與結果數據的合理、規(guī)范化管理與應用。
·增強企業(yè)知識積累，提升人員能力
通過精益研發(fā)體系建設，可以實現(xiàn)對企業(yè)研發(fā)知識的系統(tǒng)梳理與科學規(guī)范管理，避免因人員變動造成的知識損失，為知識的有效傳承與使用奠定基礎。加快人員之間的知識交流與相互學習，形成知識共享氛圍，縮短新人學習時間。快速提升團隊能力，支持基于研發(fā)知識的創(chuàng)新設計。利用研發(fā)流程知識伴隨方法，將過去的“人找知識”變?yōu)閷淼?“知識找人”，減少知識檢索時間。
·加強過程質量管理，降低質量成本
在規(guī)范研發(fā)流程的同時，加強研發(fā)過程控制，將質量要素融入關鍵工作包，解決質量與研發(fā)過程兩張皮問題，實現(xiàn)對多層級研發(fā)流程與研發(fā)過程的質量管控。通過數字化支撐，改變質量管理流于形式的現(xiàn)象，形成基于研發(fā)流程的質量策劃、過程質量檢查、問題跟蹤與歸零處理等能力，使質量管理融入業(yè)務，落到實處。避免因產品設計質量問題造成的全生命周期的資源損耗，降低質量成本。
·統(tǒng)一研發(fā)工作環(huán)境，提升管控能力
通過精益研發(fā)平臺建設，實現(xiàn)對現(xiàn)有研發(fā)工具、系統(tǒng)與資源的有效集成，打通各系統(tǒng)之間的信息孤島，形成統(tǒng)一研發(fā)工作環(huán)境。同時提供多種數據統(tǒng)計分析與報表功能，實現(xiàn)對研發(fā)項目進展、設計工作成效、知識管理與應用情況、質量防控與問題歸零處理情況等進行實施監(jiān)控，為企業(yè)領導提供決策支持。（作者：田鋒）
