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[2019年整理]精益文化.ppt

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精益研发初探,奥威公司 薛飞,2013年6月,精益企业,整体价值链收益,影响力·品牌·满意产品,公司·员工同一发展,利润最大化,QCD最佳实践,速度经营获胜,,,,,精益班组建设,现场改善七大任务,遵守基本和自律,愿景,战略方向,战略目标,经营活动,现场活动,精益研发,精益采购,精益制造,精益营销,,,前言,,,,,,,,,,研发系统现状,他山之石,提升路线图,什么是精益研发,精益研发就是用更短的时间和更少的精力为企业创造更多的价值,因此需要充分运用现代信息技术支撑企业产品开发。并指出:精益研发的前提是精准研发,打造先进的产品开发流程是实现精益研发的关键;产品开发数据的有效管理是精益研发的支撑;从协同仿真到基于知识的仿真是未来发展的必然趋势。,,,精益研发,1,何谓精益研发?,荣获卓越实践奖,长城汽车对精益研发概念的理解:,,2011年8月-11月,中国制造业信息化门户网站e-works携手安世亚太公司举办了首届“e-works-安世亚太杯精益研发大赛”,精益研发是一种以精益求精为目标的研发理念,能够满足企业设计生产具有高附加值、高知识技术含量的产品,并能最大程度满足不同层次客户的要求。它不仅集成了协同仿真设计、技术创新等前端产业,还包括销售渠道管理、售后服务等产品的后端产业,是整个产品乃至企业综合竞争力提高的一种理念。,,,什么是精益研发,1,何谓精益研发?,荣获领先应用奖,杭州汽轮机股份有限公司的看法:,,2011年8月-11月,中国制造业信息化门户网站e-works携手安世亚太公司举办了首届“e-works-安世亚太杯精益研发大赛”,精益研发即在产品研发过程中,有效地利用各种信息化系统及分析工具,对各种系统资源进行集成和共享,实现企业内部高效协同运作,在缩短产品研发周期的同时提高产品的质量。,,,什么是精益研发,2,何谓精益研发?,荣获领先应用奖,柳工对精益研发概念的理解和看法:,,2011年8月-11月,中国制造业信息化门户网站e-works携手安世亚太公司举办了首届“e-works-安世亚太杯精益研发大赛”,精益研发是一个系统工程,主要包含如下几个关键环节:研发的流程管理、研发的知识库管理、研发的跨流程团队、研发的开放式创新。,,,什么是精益研发,1,何谓精益研发?,荣获优胜奖,海尔集团对精益研发概念的理解:,,2011年8月-11月,中国制造业信息化门户网站e-works携手安世亚太公司举办了首届“e-works-安世亚太杯精益研发大赛”,精益研发是以企业的产品研发“精益化”、“精品化”为核心,通过技术集成、流程管理、数据管理等信息化手段,结合综合设计与仿真、知识工程、技术创新、质量管理等先进技术与方法,通过规范、优化和创新企业研发流程,实现从概念设计到产品试制全过程的高效协同,从而帮助企业提升自主产品创新能力,建立差异化竞争优势的先进理念和研发方法。,,,什么是精益研发,1,何谓精益研发?,奥威公司,奥威公司对精益研发概念的理解:,,2011年8月-11月,中国制造业信息化门户网站e-works携手安世亚太公司举办了首届“e-works-安世亚太杯精益研发大赛”,,,1,项目经理的尴尬处境,奥威公司从06年以来推广项目经理责任制,现有项目经理10人,项目153项。项目经理作为技术职务,虽然公司从制度层面赋予了项目经理充分的权利,但跨部门指挥、协调与沟通,项目经理难以胜任。,奥威产品研发存在的问题,研发系统现状,,,2,开发流程的条块分割,按照汽车行业产品开发流程APQP,奥威公司的产品开发流程分为五个阶段。即①策划与立项,②产品开发,③过程开发,④试生产、产品与过程确认,⑤量产与反馈 持续改进。奥威公司现在的作法是研发中心负责①②阶段工作,质检技术部负责③④⑤阶段。诸如供应商样件不合格等种种原因,很多项目卡在①②阶段,项目难以走下去。,奥威产品研发存在的问题,研发系统现状,策划与立项,技术 评审点,,,,,,,,,,,产品开发,过程开发,试生产 产品与过程确认,量产与反馈 持续改进,①,②,③,④,⑤,,,,评审点控制评审的形式大于实质,商业 评审点,,,,{,},,,,{,},,,,{,},,,,{,},,,,{,},,,,{,},技术评审点并不是设置得越多越能够控制风险。所以,几乎在产品开发流程的每一步都设置了审查点。但却没有明确每个审查点的目的、审查的对象、审查的职责分工以及审查方式方法。这样的审查点设置不但不会控制风险,反而阻滞了研发的进程,使评审决策流于形式。 商业评审(也可以叫商业决策)有效性需进一步提升。要评价新产品的商业价值,包括市场销售潜力、所需投资规模以及投资回报情况。它更关注产品全生命周期的风险因素,并考察预算的使用情况。,研发系统现状,奥威产品研发存在的问题,策划与立项,技术 评审点,,,,,,,,,,,产品开发,过程开发,试生产 产品与过程确认,量产与反馈 持续改进,,,重效率轻质量,本末倒置,目前企业最应关注的是研发质量,其次才是成本和周期,忽视质量,优先关注周期,就是本末倒置。为了的短开发周期甚至可以去除一些其认为非重要的可靠性试验和设计验证。 缩短流程周期正确做法主要有三种,一种是协调职能衔接,减少非增值活动的时间;第二是合理拆分工作步骤,并合理安排并行工作流,第三是积累科学的设计规范、试验规范以指导开发和试验工作减少弯路,丰田研发并行工作流程示例,研发系统现状,奥威产品研发存在的问题,,,5,新技术、新工具应用少,故障模式的识别主要是基于试验,而不是基于仿真与模拟。,,奥威产品研发存在的问题,研发系统现状,故障模式统计分析 仿真与模拟,?,新产品快速转产,部分项目在1、2阶段即未正式下发生产用图即进入批量供货阶段的现象。 存在供应商对设计更改同步性,产品设计验证及过程设计、工装设计的及时性、符合性等都给生产带来了很多不利因素及诸多挑战。 工程师很大的精力用来解决现生产的问题,不能专注于产品设计本身。,,,研发系统现状,重视流程优化机制的建设,亟需通过精益的理念和方法来进行解决,奥威产品研发存在的问题,6,综上所述:,,,,,现在丰田在做什么?,“VI“ 价值创新:将多个零件组合成标准,并淘汰不必要的部件,行程通用标准,第一丰田(日欧美) 第二丰田(新兴市场),V I,T N G A,发动机,底盘悬挂,变速箱,{,},递减成本20亿美元,平台化,标准化,通用化,”TNGA“ 丰田新全球构架:自2012年启动,2015年基于TNGA平台发布新车,他山之石,,,,,,,,,设计过程 Simulation Capability,,,韩国德尔福在做什么?,他山之石,Lab Test Vehicle Test,ITEM Design,- Performance,- Durability - NVH - Regulation - NVH - Traffic Durability,Activity - System Simulation - Drawing & Modeling - Analysis,Remarks - Simulation Program - Catia, UG, Autocad, Optimize Analysis Tool - FEA(Finite Element Analysis),: Ansys, StarCD, LS Dyna, RecuDyne,- Performance Tester,KDAC Level ◎ ◎ ◎,◎,- Durability Tester - Noise Dynamometer - Performance Tester - Noise Tester - KATRI Test Track,◎ ◎ ◎ ◎ △,- ◎ : Full Develop and Support,*KATRI (Korea Automotive Technology Research Institute),设计能力(Design Engineering),,,他山之石,Drawing & Modeling - Interference - 3D Modeling - Drawing for Proto,Analysis - FEA - Structural - Thermal - Noise,Lab Validation - Output - Performance - Endurance - NVH,Vehicle Validation - Output - Traffic Durability - Regulation - NVH,System Simulation -Component Sizing -Balance -Check Regulation,设计能力(Design Engineering),,,他山之石,u u,Commercial CAD/CAE Tools,CAD UG(NX), CATIA (Version 4 & 5), Pro-E, orCAD & AutoCAD CAE 结构,振动,热应力分析: ABAQUS, ANSYS – 前&后制动器角模块尖叫噪声分析,– – – –,发电机结构与振动分析 前制动器角模块热变形分析 疲劳分析:FE-Fatigue, R-Code 前后制动系统/转换器/ CRFM疲劳分析,动态分析 : RecurDyn – 制动呻吟噪声分析 – 压缩机敲击分析 流体动力学分析: STAR-CD, FLUENT – HVAC 模块空气尖峰噪声 – EURO 5 DPF / 无鳍 TOC 热 CFD 分析 – 发动机冷却风扇/发电机风机噪声分析 冲突及变形分析 : LS-DYNA – 转向系统的冲突分析 注塑成型分析 : Moldex3D HVAC & PTC CFD : HXD,SIM, Flowizard 优化 : OptiStruct,,,他山之石,,,,,,,Frequency[Hz],-400,-300,-200,-100,0,100,200,300,400,Structure Analysis (Stress & Deformation),Dynamic Analysis (Reaction force for component),R e a l p a r t o f E ig e n v a lu e s Complex Eigenvalue Analysis (Squeal Noise) Dynamic Analysis (System Sensitivity),Optimization KDAC Confidential,Pressure Distribution & Wear Pattern,设计过程- CAD/CAE Tools G S V B C M ( M u le 2-F M 4432) S q u e a l N o is e A n a ly s i s R e s u lt 15000 14000 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0,Fatigue Life CAD System UG (NX5.0.4),CATIA V5 R14/16/18 Pro- E/OrCAD/AutoCAD,,,他山之石,Drum Backplate Stress Distribution,CAE – 结构分析,u,结构分析,,,他山之石,Stress Result,CAE -结构疲劳分析,u,卡钳 疲劳 分析(Brake Caliper Fatigue Analysis) − Structure analysis to get the stress data − Then FE-Fatigue calculates fatigue life,Deformation Result Fatigue Life 3.85e6 Cycle Fatigue Analysis Result,,,他山之石,Optimized Model,CAE – 结构优化 (Structural Optimization),u,OptiStruct Optimization – Reduce mass while enhancing stiffness for caliper and bracket,Original Model,,,他山之石,,37,u,CAE – 系统动态分析,卡钳系统 动态分析(Caliper Brake System Dynamic Analysis) » Dynamic analysis to get reaction forces − Boundary Conditions » Brake line pressure of 70 bar » 2,000 Nm disc torque,KDAC Confidential pdfFactory 평가판에서 만든 PDF w幅softvin幅co幅昀,kr,,,他山之石,u,CFD & Thermal Deformation Analysis Thermal CFD analysis to get the heat transfer coefficients Then ANSYS calculates thermal deformation and stress,CAE - CFD 分析,,,他山之石,u,分析过程(Analysis Process),CAE – 磁盘噪音分析 (Disc Squeal Noise Analysis),,,他山之石,Unstable Mode : 8.5kHz,u,9.12kHz, 30%, 2L,8.83kHz, 29%, 6ND,8.24kHz, 29%,1L,90 80 70 60 50 40 30 20 10 0,Contribution Factor Analysis – Mode assurance criteria method and modal participation factor method are used to contribute factors analysis – With regard to 8.5kHz range noise, the Disk influence 59% effect through MAC analysis – We recognize the combination of 6ND Out of plane and In plane mode by the MPF Contribution Factors (8.45kHz) 100,Parts,Bearing Housing Piston Bracket Adapter Disc In-Pad Ass'y Hub Out-Pad Ass'y Knuckle,CAE –磁盘噪音分析(Disc Squeal Noise Analysis),,,他山之石,,,,老4C,CAD 设计,CAE 仿真,CAPP 工艺流程设计,CAM 制造,,新4C,综合优化能力CAE,计算机辅助创新CAI,计算机辅助质量CAQ,计算机辅助试验CAT,产品数据平台PDM,产品全生命周期管理PLM,加大研发系统平台 信息化建设投入,精益研发,他山之石,,精益研发,周期短 · 稳健 · 成本低 ·人才 · 文化,流程,基础保证,仿真工程,设计优化,创新设计,质量设计,知识管理,IBM、波音、华为等精益研发方案,IPD 工作理念,IBM成果,a) 新产品开发是一项投资决策 b) 基于市场的开发 c) 跨部门、跨系统的协同 d) 异步开发模式 e) 重用性 f) 结构化的流程,1)产品研发周期显著缩短 2)产品成本降低 3)研发费用占总收入的比率降低,人均产出率大幅提高 4)产品质量普遍提高 5)中途废止项目上的费用减少,,,其他标杆在做什么?,他山之石,精益研发系统的目标,,,提升措施,怎什做?,市场的要求?,,,提升措施,一、建立完善精益研发指标体系,识别研发管理关键要素,抓住研发本质,实时、动态管控。实现对研发工作的前期指导、中期约束、后期检验,降低质量风险、提升产品成熟度。,建立精益研发指标体系,,,提升措施,二、规范和优化产品研发流程及研发活动,针对不断出现的新问题,采用PDCA的方法,逐一解决,不断优化研发工作。,每年要进行一次以上流程梳理工作,优化研发资源配置,确保研发项目协调和实施监控性。,,,提升措施,三、优化产品质量设计,通过对生产过程、零公里、售后产品所反馈回来的各类质量数据,应用DOE、QFD技术及各种统计分析技术,对产品研发流程实现闭环,改善产品设计,提高产品质量设计,实现在设计阶段消除影响产品的质量因素;提升实验验证效果及时、准确、完整性。快速验证并确认研发成果,对相关统计数据提供支撑.,四、引入世界先进计算机辅助系统,,,提升措施,引入计算机辅助系统完善研发、质量设计、创新设计、仿真、项目协同等管理工作。通过对在研产品性能的定量模拟仿真及多学科综合优化实施产品研发突破性创新,引领客户需要,实现产品技术进化发展。,结构有限元分析、优化,CATIA,三维造型技术,CAE,机构运动分析,CAQ 计算机辅助 质量,,,,,,,提升措施,五、加大生产系统计算机辅助工艺、制造系统投入CAPP/CAM,增强生产过程中数据监控及闭环管理,合理制订工艺流程及工艺步骤,提升新产品试制过程中各类数据准确性,为准时交付提供良好基础。,,,提升措施,六、借助信息化手段整合、完善研发数据管理(PDM),对产品研发过程的各类实验数据、产品特征数据、指标、项目进展数据等进行信息化收集,实现产品研发数据有效管控,协助项目管理人员进行数据分析,实施改进。,,,提升措施,七、优化内部竞争机制,优化内部合作与竞争机制,促进企业内部研发人员有效流动,提升工作效率。,,,8,加强基础平台建设,将现有产品的设计标准化、零部件结构标准化在现有条件下进行信息化优化,为缩短设计周期提供助力,建立并完善新产品试制车间的建设,9,提升措施,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,CAD(二维) • CATIA(三维) • 指标 • 流程,CAE • 项目管理 • 内部竞争 • 资源优化,CAPP • CAM • 政府支持 • 咨询公司,PDM(产品数据管理) • 平台化,PLM(产品全周期管理),,奥威公司,丰田,,,提升措施路线图,精益企业,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,CAD(二维) • CATIA(三维) • 指标 • 流程,CAE • 项目管理 • 内部竞争 • 资源优化,CAPP(计算机辅助工艺设计) • CAM,PDM(产品数据管理) • 平台化,PLM(产品全周期管理),精益企业,实践,,,,THANKS!,
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