智慧研发体系

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2015年5月,国务院正式发布《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领。《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”,其主攻方向是智能制造,包括智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务,并最终实现产品、装备、生产、管理、服务的智能化。

    2015年5月,国务院正式发布《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领。《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”,其主攻方向是智能制造,包括智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务,并最终实现产品、装备、生产、管理、服务的智能化。

    国防科工局提出,智慧军工是我国国防科技工业武器装备研制企业发展的新方向,是数字化和高度信息化发展的必然结果,是我国国防科技工业下一个核心竞争力,将智慧化模式引入军工科研生产管理,促进大数据时代智慧军工产业的形成,将为行业找到新的增长极。

    我们认为,如果说精益研发2.0是中国制造2025时代的研发体系,那智慧研发就是工业4.0时代的研发体系,因此精益研发3.0的目标是智慧研发,也就是精益研发的智慧化发展。以精益研发为基础,以云计算、大数据、物联网等现代智能科技为手段,实现产品研发体系的智慧化和所研制产品的智能化。

    基于以上的理解,我们给智慧研发的总体特征做了如下描述:以知识为基础、以仿真为驱动、以质量为目标,持续创新,不断开发新产品、新服务,基于智能科学的理论、技术、方法和信息,采用自动化和虚拟化技术与工具,利用云计算、物联网、大数据等手段,整合和优化利用各类内外部资源,实现信息流、物资流、资金流、知识流、服务流的高度集成与融合。

    以智慧的思维审视精益研发的三维框架,可对其进行智慧化升级,如下图所示:

图2-1 智慧研发三维架构

图2-1 智慧研发三维架构

    本框架的三个维度分别描述如下:

    第一,时间维:描述产品或系统研发的进程。随着时间的推移,研发阶段逐步推进,系统成熟度逐步提升,直至产品研发完成。

    第二,逻辑维:描述产品开发的思考逻辑、开发方法和实施步骤,每个阶段会走完一个完整“V”字,然后转入下一个阶段。

    第三,知识维:在产品研发的各个阶段和流程的各个步骤,都会有知识的使用和新知识的产生。这构成了第三个维度:知识维,主要管理企业在产品研发中的研究和积累。

    在这三个维度中,时间维是管理视角,逻辑维是技术视角,知识维是智慧视角。分析如下:

    1.时间维是管控视角。管控的目标是保证产品和服务满足客户需求的程度和进度。程度是质量管理,进度则是项目管理。时间维考察客户需求的满足程度是否在随着时间逐步提升,产品特性是否正在接近指标要求。如果是,说明产品成熟度在提升。否则,时间的逝去和阶段的推进并不代表成熟度的提升。此维度要么向前,要么停止,不能往后。往后意味着对成果的否定,对结论的推翻,也意味着出现了质量事故,研发项目的进度将被颠覆。

    2.逻辑维是技术视角。沿着V模型的技术执行过程,是沿着预定路线,采用相应工具和方法,获得正确结果的过程。V模型在时间维的每个阶段存在,意味着在不同成熟度阶段,此过程是多次迭代、往复循环的。

    3.知识维是智慧视角。该维度由知识的五个层次构成:实物、数据、信息、智能和智慧。研发体系中知识的积累和应用层次决定了研发的智慧程度。知识层次越高,研发的智慧程度越高。目前普通企业研发所用知识的层次通常在实物、数据和信息层面,先进企业开始使用智能化知识。这个维度没有固定的方向和预定的路线,取决于企业的历史积累。有积累,某个阶段或某个流程则可以跃迁到上一个智慧层级飞翔;没有积累,该阶段或流程就贬黜到下一个层级爬行。这种上下只代表企业积累的厚度,既非迭代,也非颠覆。

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2015年5月,国务院正式发布《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领。《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”,其主攻方向是智能制造,包括智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务,并最终实现产品、装备、生产、管理、服务的智能化。

    基于以上的理解,利用理想模型的设计思路(详细过程参见《精益研发2.0》第一篇),通过对精益研发的智慧化,形成智慧研发的理想模型如下:

理想模型

    具体来讲,除了精益研发的两个关注点(研发模式转型后的信息化、强调正向设计的数字化)外,智慧研发体系还关注以下几个方面:

    1.强调知识工程的作用。知识工程是智慧研发体系的基础,是智慧研发体系的要素建设,是研发资源的知识化程度的提升过程,也是智慧级别的提升过程。

    2.将工业大数据和工业物联网放到理想模型的两肋,不仅支撑和改造设计过程,支撑智能产品的开发,同时改造知识、质量、流程和监控体系;

    3.采用研发基础云平台,将PaaS和IaaS工业化,并嵌入工业中间件,以支持智慧工业时代基于互联网的开放化和协同化研发模式,同时支持智能产品基于云的智慧运营。

    智慧研发建设的总体目标是建立一个基于产业链协同的、智慧化的精益研发体系,可以基于知识工程进行研发体系的要素建设,基于大数据、物联网、工业仿真、MBSE等技术开发智能产品,利用大数据完成质量防控、精确管理和决策,具有不断研发出智慧产品和智慧服务的能力。

    在软件方面,基于智慧研发理想模型,形成智慧研发平台,架构如下图所示。

架构

    智慧研发体系有以下十一个专业子体系构成:研发流程、综合设计、综合仿真、综合试验、知识工程、过程质量、需求管理、精益项目、产品智能、智能协同、研发云等。

    相对于精益研发,智慧研发尤其强调知识工程的重要地位。知识维作为精益研发体系的三个技术维度之一,代表了企业的能力建设。企业知识积累和应用的层次决定了研发的智慧程度,层次越高,企业研发的智慧程度就越高。因此,知识工程建设成果将形成企业精益研发的基础,企业通过建设先进研发模式、平台化技术库、结构化信息库、虚拟化资源库、标准化数据库等,并按照智慧研发模式,将这些资源和知识组织起来,依照智慧研发的逻辑运行,即可形成智慧研发体系。

科技知识级别的提升模型

科技知识级别的提升模型

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2015年5月,国务院正式发布《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领。《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”,其主攻方向是智能制造,包括智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务,并最终实现产品、装备、生产、管理、服务的智能化。

    产品智能子体系是一个较新的子体系,是将研发环境注重现代智能科技的应用,将物联网构件和大数据模型融入到产品中,形成智能产品。

智能产品

    智能互联产品包含硬件、软件、联接件及产品云等四个核心元素。软件具有灵活和柔性扩展硬件的能力,而连接件则将产品变为可与外界沟通的生命体,产品云则将这种连接扩展到无限大。未来更为普适的研发体系将是基于工业云的开放式智慧研发体系。

开放式智能研发体系

    研发所用知识的层次决定了研发的智慧程度。知识层次越高,研发智慧程度越高。未来工业4.0时代,基于大数据的智慧级知识将普遍应用,企业将步入智慧研发时代。因此,我们根据知识(资源)的层次划分了智慧研发的进化路线,即从以图板、稿纸和账表为特征的原始研发模式开始,到未来智慧研发模式需要经历五个主要的进化阶段:虚拟化、数字化、信息化、智能化和智慧化。

进化阶段

    智慧研发体系的进化路线表明一个观点:智慧研发在路上。自从计算机进入研发体系,就开启了智慧研发时代,人们就踏上了智慧研发的征途。在当今炙手可热的智能制造体系大建设中,工业体系虚拟化是我们踏上智能制造征途的第一步,而虚拟化在研发领域早就成为历史。即将迎来的智能制造的数字化制造和工业互联网,在研发领域则称为数字化和信息化,而研发的数字化和信息化方兴未艾。

    各位奋战在现代研发领域的同仁们,你们应该感到骄傲,我们已提前步入智慧世界,并在引导着智慧工业前行。未来的智慧工业将是软件定义的工业,智慧研发探索者将是智慧工业的引路人。

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     收录时间:2016-09-27 00:47 来源:e-works  作者:匿名
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