精益产品开发：丰田汽车成功之道
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一、精益产品开发，丰田汽车建立竞争优势的基础
为什么说丰田汽车是一家非常成功的公司？单从财务的表现来看，丰田无疑是非常优秀的，目前丰田汽车的市值为1364亿美金，超过了全球六大汽车公司通用、福特、大众、戴姆勒克莱斯勒、标致/雪铁龙和现代汽车等企业的市值总和（通用汽车＋福特汽车＋大众汽车＋戴姆勒克莱斯勒＋标志汽车＋现代汽车=1254亿美金）。如图1所示。
丰田汽车之所有取得成功，除了众所周知的丰田精益制造模式之外，丰田的精益产品开发模式也是非常值得研究的，可以说丰田汽车现在的竞争优势是建立在精益产品开发基础之上的，通过实施精益产品开发，丰田汽车可以：
·大大越短产品开发周期，可为市场提供更为时新的产品。
·实现概念设计、详细设计、工艺设计等环节集成，可为市场提供更为优异的产品。
·在设计环节就与供应商实现设计的集成，从而实现对细节关注，提升产品的耐用性，进而吸引更多的回头客。
·通过多部门协同研发，大大提升了产品设计的可制造能力。
丰田汽车的成功案例表明，精益产品开发将成为未来十年体现企业竞争能力的核心要素!
二、流程、人、技术，精益产品开发之道
仔细研究丰田汽车的精益产品开发，不难发现其成功的关键在于很好的掌握了精益产品开发的“金三角”，即：创建连续性的流畅产品开发流程（Process流程）；建立首席工程师制的产品开发团队和构建适应管理需求的工具和技术，同时将这三者有机的整合在一起，成为一个协调的系统，如图2所示。
1、创建连续性的流畅产品开发流程
开发产品的目的就是为客户提供更好的产品，同时为客户提供服务、回馈社会。那么精益产品开发的出发点就应该以客户为起点，并且整个开发流程都确保每个步骤都能够满足客户的需要，都能够增加价值。
分析整个产品的研发流程，我们不难发现，在产品开发环节中存在很多不产生价值的环节（即不精益），同时增值环节占整个开发周期的比例很小，如下图所示，传统开发改进主要集中在增值项目上，而忽略了大量的非增值的环节。因此，要实现精益产品开发的第一个关键环节就是要：以客户为中心，对照现有的流程和目标，建立续性的流畅产品开发流程（尤其是要注意非增值的环节）。
实现精益产品开发的关键是：
1)实施前端工程，以及早解决问题；
2)降低批量规模，可视化追踪每日问题；
3)以灵活的劳动力资源配备消除尖峰状态；
4)产品和产品开发流程实现标准化。
为了建立续性的流畅精益产品开发流程，在丰田汽车的产品开发环节中实施了“前端工程”，其核心就是在设计的前期可以提供更多的解决方案（集中研发模式），这种模式的最大好处是可以实现优中选优。传统的循环式开发模式，则是通过不断的分析、修改、优化的过程，来实现最终的产品，这是一个不断“试错”的过程。如图4所示。前端工程段的主要工作是：
·提前塑模（建立多个油泥模型）；
·以汽车子系统为依据，建立跨功能的组织；
·分析数据，设立可衡量目标；
·产生几百份研究草图，优中选优；
·与工厂进行充分沟通，提升产品设计的可制造能力；
·建立相关的检查表与作业指导书。
以丰田开发普锐斯（Prius）混合动力汽车为例，在设计之初丰田汽车考虑了80种不同的混合模式，通过分析研究后缩小为10种，然后进行设计，从中选择出其中的四种优选方案进行计算机模拟设计，最终选择出最优的一个形成最终的产品。其中，在汽车造型（Styling Design）阶段，丰田全球的4个研发中心（加利福尼亚、东京、丰田城、巴黎）参与了竞争，在20多套不同的设计方案基础上选择了其中的五种进行概要设计，并制作了四个原物尺寸的泥塑模型，从中优选出两个设计方案，在广泛征求员工意见的基础上进行了大量的优化，最终加利福尼亚的设计方案胜出。
丰田非常注重考虑产品开发过程中，人力资源的合理调配。要实现人力资源的合理调配，员工技能、流程和设计的标准化是关键。为此，丰田采取的措施是：
·选派优秀的核心工程师来领导产品开发的相关部门；
·交叉培训人员，平衡产品开发人力资源的负荷；
·将技术人员以及相关的合作伙伴准时投入到项目之中，实现JIT。
建立精益产品开发流程的另一个关键环节就是标注化，即建立标准化的工作流程和建立可以检查表(Checklist)，以保证设计过程的延续性和设计质量的可监控性，从而降低评审与检查次数。同时，通过长期的、持续的改进来优化标准的工作流程。丰田工程师在设计时，遵循的设计标准包括：
·对每一个部件和每一个工具的描述；
·对当前制造能力的描述；
·对曾出现过的问题的解决方案；
·在设计过程中工程师定期更新的内容。
总之，精益产品开发与传统方式的产品开发在开发流程上存在以下差别，如表1所示：
表1：精益产品开发流程与传统产品开发流程的差异
2、建立以首席工程师为主导的产品开发团队
建立了可持续优化的、标准化的、精益的工作流程后，还必须有相应的人（组织）来负责完成精益产品开发。丰田汽车所推行的是首席工程师来主导汽车开发模式（每位首席工程师都有一个小型助手团队），并按矩阵式的组织构架来进行人员组织。首席工程师并不隶属于某个项目团队，而是在产品开发中拥有至高的权力，并对整个产品开发负责。如图6所示。
丰田公司雷克萨斯(Lexus)汽车的首席工程师铃木先生，无疑是首席工程师中的佼佼者之一。他不仅制造了一种汽车，而且创造了一个品牌。他倡导从源头解决问题，例如噪音、振动、不平顺性问题。在一些关键问题上，他坚决拒绝妥协。在他的领导下，雷克萨斯的发动机实现了重大的技术突破，达到了大批量生产的汽车中前所未有的精度。
同时，丰田开建立了（▲）塔形技术能力的工程师培养模式，丰田培养一级车身工程师至少要经过5-6年的时间，在此过程中他将接受的培训主要有以下内容：
1）第一年普通培训
·一个月的普通培训
·3-4个月的组装工厂培训
·2-3个月销售处培训
2）第二年：CAD培训, 新人项目培训
3）第三年－第六年：专门领域的两个培训项目
总体来说，精益产品开发与传统方式的产品开发在人员方面上存在以下差别。
3、构建适应管理需求的工具和技术
为了保证精益的产品开发，除了上面所说的精益流程和首席工程师制的高效
研发团队外，还需要有相应的技术和工具来支撑。
丰田汽车认为工具和技术是实现精益产品开发的充分条件，而非必要条件。它是支持流程，而非驱动流程的；它实现的是对人的能力的增强，而非替代人；它是针对特定解决方案的，而非包治百病的灵丹妙药。此外在工具和技术的选择上，丰田汽车不以追求技术先进性和系统规模为目标，而信奉的是适度原则。
为了加强不同项目团队之间的沟通和
项目管理，丰田汽车普锐斯首席工程师创造出“大屋（Obeya）”的方式来实现产品开发的合作，如图7所示。大屋其实是一个很大的房间，一方面可以把各个职能部门的工程师聚集在一起，在这个大的房间里讨论工作，使他们工作更加融洽、交流更加顺畅，从而使决策更加有效和科学；另一方面，通过大屋可以使项目过程更加可视化，因为可以将相关的信息在一个墙上表现出来，包括产品开发的状态，成本数据、质量报告等关键问题，这样在项目进程中，可以方便的、直观的看到这些数据，可以更好地提高工作效率；当然，大屋也可以用来指导工程师。
在对技术和工具的选择应用上，丰田汽车同样有着自己明确的目标。例如丰田汽车分析发现，引擎的开发已经成为整个汽车研发的瓶颈问题（引擎开发占用的时间是汽车开发时间的两倍多），因此明确提出了缩短引擎开发一半的时间，实现与汽车设计同步的目标，并且在此过程中要降低新工程师的学习曲线。基于此目标下，对其相应的IT系统（工具）也提出了明确的需求，即：
·系统应具备简单、细化、灵活的特性；
·系统必须基于纯WEB结构；
·系统应方便学习；
·系统需支持参数化、模块化设计，以支持重用；
·集成“Know How”数据库，实现知识管理；
·系统应具有很强的可视化功能。
最终，丰田在引擎和动力总称的研发上选择了PTC的系列产品来支撑其实现精益产品开发。
丰田汽车注重技术和工具，但更加重视如何将技术和工具用到极致。还是以IT系统为例，首先他们通过标准化的工作流程使得技术得以集成；其次，在该项目的实施过程中，丰田汽车的投入和对项目的配合程度明显强于PTC所实施的其它客户，使得项目实施的进程明显加快，效果也非常显著；再次，丰田汽车投入了大量的精力实现对工程师的强化培训和考核，其在培训上所投入的时间是其它PTC客户的2.5倍以上；最后，丰田汽车在供应链上推进并强化计算机的应用，实现了与供应商之间密集的数据交换。
三、精益产品开发将成为企业竞争能力的主导力量
通过实施精益产品开发，丰田在日本、美国、比利时和泰国建立了四个开发中心。产品开发效率和质量得到有效提升。
最后，用普锐斯前首席工程师Uchiyamada对精益产品开发做一个总结：“精益产品开发是深深地建立在计划、执行、检查、处理（Plan-Do-Check-Act，PDCA循环）的工作方式，首席工程师系统，标准化等等这样的文化理念当中。它是一种建立在这种文化上的整体工作，为期数年后将全面生效。您必须时刻关注工作领域究所发生的变化，并更加这些变化不断进行改进，这些才是使丰田汽车变得更强大的真正原因。