一、精益研發2.0的提出

以航母、大飛機、高鐵為代表的產品，標志著中國工業水平的大幅提高。制造業研發體系創新、技術變革、信息化、數字化、兩化融合等工程在工業進步方面發揮著巨大作用。當前正是“十二五”和“十三五”的轉型期，是規劃未來、推動發展的重要時期。一切進步源于對現狀的改變，特別是對差距和挑戰的分析。經過對當前中國企業，特別是大型高端制造業企業的現狀觀察，我們發現有多項挑戰已經成為企業以及行業管理單位的燃眉之急。

1.急需升級大型復雜產品的研發管理體系

中國的大中型企業，特別是國防企業，產品越來越大型化和復雜化。產品研發表現出如下突出特點：

1）全程化：不但需要管理技術預研、概念探索、方案論證、初步設計、詳細設計和產品定型過程，而且要對制造和服役過程進行監控。企業需要考慮全生命周期中影響產品研發的所有階段和因素。

2）并行化：需要主設計單位與多家相關單位并行協同，以提高產品研發的效率和成功率。如飛機研發中，主設計單位必須與使用單位、制造單位、成品單位和試飛單位密切協作。

3）綜合化：是多專業、多學科、多技術、多流程并存的過程。為了保證產品的先進性、高性能和高質量，產品的研發過程需要綜合大量數字化技術，如創新設計技術、系統設計技術、仿真分析技術、綜合優化技術、質量設計技術等。還要綜合多種專業團隊參與工作，如飛機研發需要總體、結構、強度、航電、飛控、綜保等10多個一級專業、70多個二級專業的參與。

面對這些復雜特征，當前的研發體系已不能滿足需求，必須突破現有框架，創建新一代工業研發體系。

2.是基于逆向工程的跟蹤研仿，而不是基于正向設計的自主創新

目前，我國大多數工業企業只具備逆向設計（即模仿）能力。設計過程從測繪、復原和仿制的物理設計開始，沒有經歷過產品正向設計中的需求定義、功能分解、系統綜合等真正決定產品功能和性能的重要階段。

中國需要從制造大國邁入制造強國。強國戰略要求企業從數量大、質量不高、科技含量不高的低端制造向高技術附加值的高端制造發展，要求企業實施精品戰略，研制一流產品。唯有自主創新才能超越對手，自主創新的關鍵就是要建立基于系統工程的正向設計體系。

無論是國家宏觀層面、行業（集團）細觀層面還是企業微觀層面，迫切需要大力發展自主創新，“堅持把創新擺在制造業發展全局的核心位置，走創新驅動的發展道路”已在《中國制造2025》中確定為一項國策。另外，在核心技術上實現獨立也是工業產業和軍事安全的根本保障。

3.數字化研發流程未完整梳理，型號開發缺乏科學的頂層策劃

我國產品研發能力進步不快的原因之一是研發過程缺乏固化。沒有固化就沒有基線，沒有基線何談進步。研發流程的顯性化是研發過程固化的最好手段。但中國企業普遍缺乏對研發流程的梳理，甚至意識不到研發流程顯性化的重要性。僅有的研發流程也沒有利用信息化手段進行統一化、系統化和集成化管理，具有較高不確定性，缺乏引導和約束，缺少知識的支撐，且不能覆蓋研發全程。

4.企業仿真體系沒有完整建立，仿真技術沒有發揮應有的價值

中國企業已經意識到仿真的重要性，開展了部分軟件的引入和應用工作，但并沒有發揮應有的效果。主要現象表現為：企業重設計輕仿真、重軟件輕人才、重使用輕規范；設計與仿真工具缺乏體系性的規劃，選型與采購無序；使用隨意，缺乏規范和標準；流程缺乏協同，數據缺乏管理；仿真人員成就感不高，人員不穩定；多學科仿真與協同能力薄弱。總之，中國企業輕視了仿真的復雜性，缺少綜合仿真體系的建設。

5.知識與資源缺乏共享，沒有融入到研發活動中，知識與研發兩張皮

從中國工業設計協會對“工業設計”的定義可以看出，知識是產品設計過程的關鍵要素。但當前多數企業的產品研發主要靠個人能力而非集體力量。知識依附于個人，知識的傳承與共享沒有途徑和平臺。知識無法在產品研發過程中有效應用，也不利于研發人才培養。多數研發資源（如軟件工具等）缺少共享平臺，限制了資源的有效利用。雖然中國也有不少企業展開過知識管理工作，但知識沒有融入研發過程，沒有對研發活動起到支撐作用，存在知識與研發兩張皮現象。

6.質量是少數人的事情，沒有融入到研發體系中，質量與研發兩張皮

產品質量首先是設計出來的，其次是生產出來的，但絕不是檢驗出來的。一個產品的質量好壞，其實在研發階段已經大局已定，后期只能做微小修正。因此，質量管理必須能夠深入到產品研發過程中，這就是所謂的“質量管理重在預防”。當前絕大多數企業雖然建立了過程質量體系，但沒有相應的手段、方法和平臺，沒有將質量融入到研發體系中，更沒有深入到產品設計過程中，造成了質量與研發兩張皮的狀況，產品設計質量問題無法徹底解決。

7.集成、協同與并行能力不夠，不支持集團企業和企業聯盟的研發

產品越來越復雜，周期要求越來越短，這就需要產品研發全生命周期能夠在多個部門以及多家單位協同并行，甚至成立異地研發聯合體。但目前支持集成、協同與并行研發的能力還遠遠不夠。企業內的研發流程尚未完整建立，更談不上建立企業間的流程。眾多異構系統和工具缺乏集成，孤島林立。缺乏多項目、多廠所、跨地域研發的并行協同架構，不能支持集團化和虛擬企業研發。

8.只注重產品基礎數據的管理，缺乏特性類和過程數據的管理

很多企業利用PDM進行研發數據管理。由于PDM自身技術架構和管理模式的局限，對復雜產品的研發管理存在盲區：產品數據管理限于圖紙、工藝、材料類的基礎數據，缺乏對功能、性能、質量和指標等特性數據的管理；特性數據零散地分布在研發人員手中，容易流失，存在安全隱患；以詳細設計數據為核心，缺乏對全程數據的管理；管理對象以結論性數據和靜態報告為主，對體現研發成熟度及Know-How的動態過程數據沒有進行有效管理，而且缺乏數據的關聯與互動。

9.“兩化”融合深度不夠，對業務的支持不強

大力推動企業信息化建設與工業化融合進程，構建面向企業產品全生命周期的數字化綜合能力平臺，已成為實現企業產品協同研制生產、加快新一代核心技術形成、提高企業競爭力的迫切需要和必然選擇。

“十二五”以前，企業的信息化建設還主要以硬裝備（計算機+網絡）為主，兼顧基礎研發軟件（4C1P：CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM）的建設，屬于信息化建設的打基礎階段。在“十二五”期間，企業引入了更多信息化系統，拓展到全生命周期管理。但是業務部門的反應往往是兩化融合不夠，認為信息化部門對業務不了解，建設成果與業務需求脫節，信息化系統用途不大，對業務支持不強。

在“十三五”期間，信息化工作的深化建設需要找到既能傳承過去，又能創新未來的規劃，解決信息化與工業化兩張皮問題。

針對面臨的諸多挑戰，各個企業都提出了很多解決方案：引入與培養有經驗的人才、采納先進的設計方法學、細分和優化研發流程、使用各種先進研發工具、精細管理研發數據、積累和重用研發知識等。手段和要素多固然是好事，但也會讓產品的研發變得更加錯綜復雜。企業越來越需要一個高度整合的研發體系，可以把研發中的各種手段與要素管理和驅動起來，框架穩固不折騰，執行創新有實效，持續保證研發的高附加值。精益研發的提出，正是為了滿足企業的這種需求。精益研發2.0就是為了有效解決當前企業所面臨問題的一套先進研發體系。

圖2-1給出了精益研發2.0的體系概覽。這是一個基于系統工程的研發體系，包含綜合設計、知識工程和過程質量等核心子體系，可幫助企業實現研發模式轉型，建立正向設計能力，同時規劃未來的智慧發展路線。以精益研發為抓手，可以建立面向“中國制造2025”的現代工業研發體系。