2008年出版 · Taylor & Francis Group

Value Stream Mapping for Lean Development

价值流图:精益开发实战指南 - 缩短上市时间的利器

作者:Drew A. Locher

为什么开发过程必须精益化?

很多企业认为开发工作是创造性的、高度变异的,因此无法应用精益思想。本书彻底打破了这一误区。作者通过实战方法论,展示了如何将模糊的开发流程可视化,并识别出大量的隐形浪费。

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核心痛点:十倍法则 (Rule of Tens)
产品开发中,如果错误在图纸阶段未被修正,每进入下一个阶段(如原型、试产、量产),其修正成本就会增加10倍。糟糕的设计流程是企业最大的隐完成本。
六大核心知识模块 (点击卡片翻转)
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范围与产品族
VSM 准备阶段
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如何界定绘图范围?

  • 产品/工艺矩阵: 不要试图绘制所有产品。通过矩阵识别具有相似工艺步骤的“产品族”。
  • 知识分类: 区分“知识创造型”项目与“知识重用型”项目,因为它们的流程本质不同。
  • SIPOC: 使用供应商-输入-过程-输出-客户图表来锁定边界,防止范围蔓延。
🗑️
8大开发浪费
培养识别浪费的眼睛
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隐形杀手有哪些?

  • 缺陷/返工: 最大的浪费源(信息不准确)。
  • 过度生产: 开发客户不需要的功能。
  • 等待: 信息滞留在队列中。
  • 过度处理: 重新发明轮子(未能重用现有知识)。
  • 交接: 每次信息交接都会降低质量。
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衡量现状
%C&A 与 FPY
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如何量化开发效率?

  • %C&A (完整准确率): 下游收到上游信息时,无需询问即可使用的比例。
  • FPY (一次通过率): 整个价值流 %C&A 的乘积。开发流程的 FPY 通常低于 50%。
  • LT vs PT: 前置时间 (含等待) 与 过程时间 (实际工作) 的巨大差异即为浪费。
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精益开发原则
丰田体系精髓
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什么让开发变快?

  • 基于集合的并行工程 (SBCE): 早期保留多个方案并行开发,推迟决策,而非过早锁定单一方案导致后期大改。
  • 迭代: 区分“良性迭代”(学习过程)和“恶性迭代”(返工)。
  • 前置化: 尽早让供应商和制造部门介入设计。
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未来状态7问
设计蓝图
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设计流程的七把钥匙

  • 1. 客户需求是什么?(Takt Time)
  • 2. 多久检查一次?(Pitch)
  • 3. 哪些步骤是浪费?
  • 4. 如何实现流动?(减少中断)
  • 5. 如何控制拉动?(FIFO通道)
  • 6. 如何均衡负荷?
  • 7. 需要哪些具体的改善?
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实施循环
落地执行计划
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如何吃掉大象?

  • 切分循环: 将未来图划分为“学习循环”、“供应商循环”、“执行循环”。
  • 优先改善信息质量: 引入检查清单 (Checklist) 是成本最低、见效最快的第一步。
  • 70%原则: 如果方案有70%可行且能快速实施,就立即去做,并在过程中修正。

全书章节深度解析

1
第一章:将价值流图 (VSM) 应用于开发过程
关键任务:问题解决

企业有三个关键管理任务:解决问题(如产品设计)、信息管理(订单处理)和物理转换(制造)。VSM 最初用于物理转换,但同样适用于“解决问题”的价值流。

产品/服务矩阵 在开始绘图前,必须界定范围。使用矩阵列出不同产品和工艺步骤,找到路径相似的“产品族”。
SIPOC 图表 在正式绘图活动前,定义供应商(S)、输入(I)、过程(P)、输出(O)、客户(C)。明确什么在范围内(In-scope),什么在范围外(Out-of-scope)。
2
第二 & 三章:变异性与浪费识别

人们常说“开发过程变数太大,没法做精益”。作者认为,大部分变异性是自找的 (Self-inflicted)

变异的根源 1. 资源共享导致的频繁任务切换。
2. 缺乏标准化工作程序。
3. “批处理”导致的信息队列(如每月一次的设计评审)。
如何画图? 不要使用复杂的“泳道图”,那会掩盖问题。使用简单的流程框,但要注明并行发生的任务。关注“信息流”。
4
第四 & 五章:评估现状 (Metrics) 与案例
实地走访 (Gemba)

必须亲自走访实际工作地点,而不是只在会议室里画图。每个工序大约花20分钟观察。

关键数据采集 对于每个步骤,需收集:
- P/T (过程时间): 实际干活的时间。
- L/T (前置时间): 信息进入到离开的总时间。
- %C&A (完整准确率): 下游是否能直接使用上游信息。
DevelopTek 案例教训 案例显示,大量的时间浪费在等待和返工上。设计人员不知道下游(如采购、模具)真正需要什么信息,导致大量的来回澄清。
6
第六章:精益开发原则

引入了丰田产品开发体系 (Toyota Product Development System) 的核心思想。

知识重用 vs 创造 大部分设计工作(约85%)其实是知识重用。如果缺乏高效的检索和标准化库,工程师就会浪费时间“重新发明轮子”。
并行工程 传统的“阶段-关卡” (Stage-Gate) 往往是串行的。精益开发强调两个阶段:学习/研究阶段 (Kentou)执行阶段。在研究阶段充分探索多个方案。
7
第七 & 八章:设计未来状态
7个核心问题

设计未来状态不是头脑风暴,而是系统性的回答以下问题:

  1. 客户需求: 计算工程领域的 Takt Time (节拍时间) = 可用工时 / 需要完成的项目数。
  2. 检查频率: 设定 Pitch (管理节拍),例如每2天检查一次进度,而不是等到项目截止日。
  3. 流动: 建立跨职能团队,物理位置共处 (Co-location),打破部门墙,减少交接。
  4. 拉动: 在不可避免的中断处(如等待模具)建立 FIFO (先进先出) 通道,限制在制品数量,防止过载。
单件流 (One Piece Flow): 理想状态下,工程师一次只做一个项目,直到完成或遇到不可避免的等待。这比同时处理4个项目效率高得多。
9
第九章:达成未来状态

制定详细的实施计划,并持续进行 PDCA 循环。

实施策略 - 早期: 关注信息质量(如检查清单),无需IT投入。
- 中期: 建立知识库,标准化设计,物理共处。
- 后期: 引入新的IT工具或大型设备。
价值流经理 必须指定一个有权跨部门协调的人担任“价值流经理”,负责维护未来的状态图和实施计划,并定期向高层汇报。

🛠️ 附录:精益开发工具箱

本书附录详细介绍了以下工具,作为实施改善的具体手段:

QFD (质量功能展开) 确保彻底理解客户需求,转化为设计要求。
Pugh Matrix (普氏矩阵) 用于在多个设计概念中进行定性评估和选择。
3P (生产准备流程) 产品与工艺的同步设计,强调原型制作 (Try-storming)。
DFM (面向制造的设计) 简化装配,减少零件数,降低制造成本。
DOE (试验设计) 高效的实验策略,以最少的实验次数获得最多数据。

原文

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