由豐田汽車所發(fā)展出來的精益制造理念與方法工具已廣泛地在相當多的企業(yè)內(nèi)部導入，并分別在生產(chǎn)制造或運營服務領域獲得具體的改善成效；而同時在研發(fā)設計領域被豐田汽車所發(fā)展運用的“精益設計”方法工具仍未被深入理解，因此筆者在此進一步探討“精益設計”方法與工具在產(chǎn)品研發(fā)領域的運用。

一般而言，我們可以將“精益設計方法論”試圖解決的主要問題范圍分為四大類，包含:

☉ 研發(fā)團隊研發(fā)設計效率問題

☉ 新產(chǎn)品開發(fā)周期太長

☉ 新產(chǎn)品單位總成本太高（包含直接材料，人力組裝，產(chǎn)品研發(fā)與工廠營運各項成本總合）

☉ 因設計缺陷引發(fā)的產(chǎn)品質(zhì)量問題與潛在產(chǎn)品可靠度問題。

我們可以比較六西格瑪設計（DFSS）與精益研發(fā)設計的差異，六西格瑪設計強調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量特性水平提升與新產(chǎn)品的開發(fā)設計周期縮短，而精益研發(fā)設計則關注產(chǎn)品的簡化設計與單位成本降低。

舉個例來說，若有一個新產(chǎn)品項目的目標是將投影儀的亮度由二千流明提升到三千流明，則建議使用六西格瑪設計方法。但若項目的目標是降低現(xiàn)有投影儀產(chǎn)品的單位成本則建議使用精益研發(fā)設計。

談到精益，一般多數(shù)會從浪費的根源來分析，生產(chǎn)制造精益方法主要關注于物件流過程的不必要浪費，而研發(fā)設計的精益方法論則關注于信息流過程的不必要浪費；因為生產(chǎn)制造精益強調(diào)物件流的價值過程，而研發(fā)精益設計則強調(diào)設計信息流的價值過程。

相對于精益制造所關注的生產(chǎn)制造領域七大物件流浪費，在研發(fā)設計流程領域中，同樣也存在著七種屬于產(chǎn)品研發(fā)設計領域的七大信息流浪費，如下：

☉ 設計動作浪費，例如不必要的繪圖動作；

☉ 因設計失誤所造成的浪費，如軟件碼編錯誤；

☉ 研發(fā)團隊之間對設計信息的溝通不良；

☉ 同時有太多執(zhí)行中的產(chǎn)品研發(fā)項目，包含必要與不必要的產(chǎn)品項目；

☉ 重復的設計浪費，未能重復使用舊的設計；

☉ 等待的浪費，后設計程序等待前設計程序的延遲浪費；

☉ 不必要的開發(fā)處理程序浪費。

由于研發(fā)過程存在以上各種信息流的浪費，“精益設計”方法試圖從研發(fā)流程與產(chǎn)品設計過程中找出消除各種浪費的思路方法。在豐田汽車發(fā)展的精益設計方法體系中，分別對專業(yè)人員培養(yǎng)，技術與工具導入，產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)化過程三大方面明確定義13個精益設計原則。我們將其列舉如下：

   十三個精益設計原則

在專業(yè)人員培養(yǎng)方面

☉ 發(fā)展首席工程師(Chief Engineer)系統(tǒng)作為整個新產(chǎn)品項目的關鍵人物

☉ 建立專業(yè)職能與跨職能整合平衡的矩陣組織

☉ 培養(yǎng)拔尖技術競爭力的工程師

☉ 充分整合供應商參與產(chǎn)品研發(fā)系統(tǒng)

☉ 建立學習型與持續(xù)改善團隊

☉ 建立追求卓越與完美改善的理念

在技術與工具方面

☉ 導入適合團隊與流程的技術

☉ 藉由簡單可視化溝通來整合組織運作

☉ 利用強有力的工具來達成標準化與組織學習

在產(chǎn)品研發(fā)過程方面

☉ 定義客戶價值以區(qū)隔增值活動

☉ 在研發(fā)前期階段設計空間最大時進行徹底的替代方案探討

☉ 建立分層的產(chǎn)品研發(fā)流程

☉ 善用標準化來降低過程變異并創(chuàng)造彈性且可預測的產(chǎn)品

   推展精益設計方法步驟

要特別關注在專業(yè)人員中的首席工程師角色，在豐田汽車被派遣擔任全新車型的首席工程師具有非常重要的任務。

例如擔任第一代雷克薩斯車開發(fā)的項目首席工程師曾派駐到美國南加州的一個選定目標客戶家庭一段時間，并實際駕駛前一代休旅車遍游美國，以實際深入體會休旅車客戶使用環(huán)境與用戶經(jīng)驗，作為開發(fā)雷克薩斯車的設計改善參考。

因此首席工程師的角色扮演絕對不是一般管理項目時程的項目經(jīng)理，而是新產(chǎn)品開發(fā)的靈魂人物，他更實際參與產(chǎn)品開發(fā)過程中的所有重要設計決策。

對企業(yè)而言，我們?nèi)绾螌刖嬖O計方法工具呢？企業(yè)可參考以下的幾個主要步驟來推展精益設計方法：

水平對標認知階段

☉ 收集市場對主要產(chǎn)品的客戶心聲

☉ 選擇同業(yè)高水平的對標產(chǎn)品

☉ 進行產(chǎn)品的高階設計復雜度評價（如部件數(shù)與工序數(shù)）

現(xiàn)有產(chǎn)品的客戶價值分析階段

☉ 可應用價值工程方法分析來評價現(xiàn)有產(chǎn)品設計的單位成本水平

☉ 運用精益設計軟件Design Profit   對現(xiàn)有產(chǎn)品進行部件與組配工序詳細展開

☉ 分析各部件對客戶價值的貢獻度，以評價所有相關部件的性價比，作為產(chǎn)品改善設計的參考基準

精益設計改善機會探索階段

☉ 結(jié)合性價比分析結(jié)果與精益設計軟件分析結(jié)果定義精益設計改善機會點

☉ 評價各項精益設計改善點的實施可行性

系統(tǒng)精益簡化設計實施階段

☉ 實施導入可行性高的改善方案并評價改善初步財務效益

☉ 實施導入可行性中的改善方案并評價改善初步財務效益

☉ 檢討可行性低的改善方案

從成本的觀點來看，我們可進一步探討如何運用精益設計工具來降低產(chǎn)品的單位成本，其中降低新產(chǎn)品單位設計成本的機會分為五個主要部分，包含：

☉ 直接人力成本

☉ 直接材料成本

☉ 可轉(zhuǎn)讓資本 

☉ 研發(fā)設計投入資源分擔單位成本

☉ 工廠營運成本

廣義的精益設計包含三個領域的運用，包含：

☉ 新產(chǎn)品研發(fā)精益設計

☉ 新產(chǎn)品開發(fā)流程優(yōu)化精益設計

☉ 精益生產(chǎn)系統(tǒng)精益設計

換言之，在新產(chǎn)品設計階段，產(chǎn)品開發(fā)團隊運用精益設計概念同時能考慮到產(chǎn)品本身的精益設計與生產(chǎn)過程工藝的精益化，并進一步改善新產(chǎn)品開發(fā)的流程，使其達到研發(fā)效率的最佳化。

在大量的實踐與案例分析中我們發(fā)現(xiàn)，研發(fā)設計環(huán)節(jié)決定了產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)的70%以上，產(chǎn)品的根本改善需要從源頭設計進行。而在生產(chǎn)制造過程中，大量多發(fā)的質(zhì)量問題常見于研發(fā)環(huán)節(jié)設計時就已經(jīng)埋下的問題。

同時，研發(fā)設計環(huán)節(jié)的不合理，也為產(chǎn)品后續(xù)的可制造性帶來了許多麻煩，從而提升了大量不需要的各類成本。事實上，我們可以毫不夸張的說，沒用導入“精益設計”就難以實現(xiàn)真正的精益生產(chǎn)。