精益产品开发-看板248128134217915.docx
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1、解析精益产品开发(一) 看板开发方法看板(Kaanbann)开发方方法是近年年来最热门门的敏捷和和精益开发发方法。越越来越多的的案例表明明,它能够够改善协作作、优化管管理,显著著提高交付付速度、质质量和灵活活性。看板板开发方法法的规则简简单,但其其有效实施施依赖于对对原理的理理解、对原原则的坚持持和实践的的应变。本本文将整体体介绍看板板的原理、原原则和基本本实践。1. 看板板的原始含含义看板源自精精益制造。尽尽管具体实实践不同,看看板开发方方法和精益益制造中的的看板原理理是一致的的。从精益益制造出发发,可以帮帮助我们更更好地理解解看板的本本质。1.1 看看板源自精精益制造精益制造是是上世纪55
2、0年代起起,从丰田田公司实践践中演化出出来的,又又被称为“丰田生产产方式”。19900年麻省理理工的Jaames P. WWomacck等几位位教授提炼炼总结了丰丰田的实践践,出版精精益生产方方式改变世世界的机器器一书,精精益制造的的概念开始始为世人所所认识和效效仿,直至至今日,它它仍然是最最先进的制制造方式,是是制造业共共同追求的的目标。丰田生产方方式之父,大大野耐一说说:“丰田生产产方式的两两大支柱是是准时化和自働化,看板是是运营这一一系统的工工具”。看板是丰丰田生产方方式的核心心工具(如如图 )。图 丰丰田屋丰田生产产方式相关厂商内内容大数据驱动动的金融业业务创新华为团队构构建与体系系变
3、革的创创新模式腾讯代码管管理平台架架构和开源源实践批改网:基基于语言大大数据的英英语作文自自动批改服服务系统建建设和运营营猿题库:大大数据时代代的在线教教育相关赞助商商全球架构师师峰会,7月17日-18日,深深圳大梅沙沙京基海湾湾大酒店。马上报名。看板(Kaanbann)一词来来自日文,本本义是可视视化卡片。如如 图 ,看板板工具的实实质是:后后道工序在在需要时,通通过看板向向前道工序序发出信号号请给我我需要数量量的输入,前前道工序只只有得到看看板后,才才按需生产产。看板信信号由下游游向上游传传递,拉动动上游的生生产活动,使使产品向下下游流动。拉拉动的源头头是最下游游的客户价价值,也就就是客户
4、订订单或需求求。图 看看板拉动制制造过程图 是是一个典型型的看板装在塑塑料套里的的一枚卡片片,包含的的信息是“什么地方方,需要什什么产品,多多少数量”图 生生产中的看看板1.2 基基于看板的的拉动系统统实现准时时化准时化又叫叫即时生产产(Jusst inn timme - JIT)是是丰田生产产方式的一一个支柱。看看板形成拉拉动系统,各各环节根据据看板信息息,仅在在在需要的时时间,生产产需要数量量的必要产产品。这将将带来生产产库存的降降低,甚至至实现生产产过程零库库存。库存存又被称为为“在制品(WWIP worrk inn proogresss)”,是已经经开始但没没有完成的的工作,它它们堆积
5、在在工序间或或临时仓库库中。库存存降低带来来的直接收收益是:1) 降低低成本:库库存减少增增加了运营营现金的使使用率,同同时降低管管理和仓储储开销。2) 缩短短交付周期期:消除或或缩短产品品在工序间间的库存等等待时间,缩缩短了从开开始制造到到交付的周周期时间。3) 提高高制造过程程的灵活性性:在低库库存水平下下,调整生生产的计划划更加容易易。降低库存更更重要的作作用是暴露露制造系统统中的问题题。图 中的湖湖水岩石是是一个经典典隐喻,水水位代表库库存多少,岩岩石代表问问题。水位位高,岩石石就会被隐隐藏。生产产系统中库库存多时,设设备不良、停停工等待、质质量不佳、瓶瓶颈过载等等问题都会会被掩盖。库
6、库存降低后后,这些问问题都会显显现出来。没没有了临时时库存的缓缓冲,设备备运转不良良或停工等等待立即会会凸显出来;没有了库库存等待时时间,上一一环节输出出的质量问问题也能即即时得到反反馈。这就就是所谓“水落石出出”,暴露问问题是解决决问题先决决条件,不不断暴露和和解决问题题,带来生生产率、质质量以及灵灵活性的提提高。图 湖湖水岩石效效应1.3 自自働化自働化是丰丰田生产方方式的另一一支柱,它它的准确含含义是自动动停机(AAuto-No-MMatioon),指指出现问题题时(如某某个环节有有次品),机机器能够自自动感知异异常,并立立刻停机或或停下整个个生产线。丰丰田认为,这这相当于把把人的智慧慧
7、赋予了机机器,称其其为“人字旁的的自动化”,所以用用“働”而非 “动”字。图(三三)比较了了自动化与与自働化在在概念和实实践上的不不同。图 自自动化和自自働化自働化把质质量内建于于每一个制制造环节,出出现异常时时,杜绝继继续产出不不合格产品品,并且不不把不合格格产品输入入到下一环环节。这就就是 “内建质质量”(builld quualitty inn),而不不是让质量量依赖于最最后的检测测环节。其次,自働働化带来“停止并修修正”(Stopp andd Fixx)的文化化,发生异异常时,立立刻停止生生产,分析析根本原因因,并加以以解决,防防止问题的的再次发生生。“停止并修修正”是持续改改善的基础
8、础。2. 精益益产品开发发的发展以上我们简简要介绍了了精益制造造(丰田生生产方式)的的框架和其其中的看板板实践,它它既带来直直接经济结结果,又带带来深层次次的文化和和思想变革革。精益是是制造业的的革命,是是既大规模模生产之后后的全新范范式。精益益思想的影影响早已超超越制造领领域,精益益服务、精精益医疗,甚甚至精益行行政都被广广泛实践,产产品开发也也不例外。然然而,开发发和制造特特点不同,决决定无法照照搬精益制制造的实践践。产品开开发需要从从自身特点点出发,发发展完备的的实践体系系。产品制造产品开发影响工作对象具体、可见见的物理产产品抽象、不可可见的信息息产品开发的的价值、价价值流动不不可见,管
9、管理价值流流更加困难难。有必要要采取适当当的措施,可可视化价值值和价值流流动。完成单个任任务的时长长固定完完成前后两两个加工任任务的时间间相同,且且可以精确确预测。不固定每一个开开发任务都都是全新的的,完成的的时长不同同,且不能能完全预测测。在生产中可可以追求或或逼近零库库存。产品品开发中,由由于任务时时长的不确确定性,零零库存可能能会导致开开发步骤间间的等待。不同任务的的延期成本本相同差别很大在生产中一一般采取先先入先出(FIFO)的队列管理方式;开发中用需要应用比先入先出更灵活的队列管理方式,以优化经济结果。对可变性和和错误的态态度制造是重复复的过程,消消除可变性性能够提高高质量。不确定性
10、(可变性)是产品开开发价值的的一部分,完完全消除差差异是不可可能的产品开发必必须接受不不确定性,并并通过必要要的试错来来验证它们们,以增加加价值。可可变性不能能完全消除除,需要在在考虑开发发过程的可可变性。精益产品开开发概念出出现于上世世纪90年代,20000年后后逐步成熟熟。这中间间起到推动动作用的代代表人物有有Maryy Popppenddieckk,Don Reinnertssen 和 Davvid JJ. Anndersson等。他他们促进了了精益思想想和产品开开发特征的的结合。Mary Popppendiieck是是精益软件件开发的早早期推动者者,她的思思想在敏捷捷软件开发发社区被广
11、广泛引用,2003年到2010年,Mary和他的丈夫 Tom Poppendieck先后在三本书中总结了这些思想,并提出了操作建议。Don Reinertsen致力揭示产品开发流的本质,并提出相匹配的原则方法。在2010年出版的“The Principles of Product Development Flow”一书中,Don提炼了精益产品开发的175条原则,这可能是迄今为止对产品开发最本质和深入全面的阐述。但面对175条原则,从哪里开始是一个问题。2006年年在Donn Reiinerttsen的的启发和鼓鼓励下,DDavidd J. Andeersonn 最早在在软件开发发中应用看看板实
12、践,其其后不断完完善,形成成了看板开开发方法,这这是精益产产品开发走走向适用和和普及的重重要里程碑碑。看板的的推广速度度超过任何何其它敏捷捷开发方法法,Verrsionn onee的调查报告告显示看板是是增长最快快的敏捷实实践,20011年使使用了看板板的敏捷团团队占244%,20100年这个数数据是188%。2010年年Daviid在他的的著作”kanbban Succcesssful Evollutioonaryy Chaange for Yourr Tecchnollogy Busiinesss”一书中,详详细介绍了了看板的价价值、原则则和实践。书书中总结了了看板开发发方法的五五个核心实
13、实践,它们们是:可视视化工作流流、过程规规则显式化化、限制在在制品数量量、度量和和管理流动动、以及协协同改进。接接下来,我我们将以这这五个实践践为线索,介介绍看板开开发方法的的概貌。3. 看板板的五个核核心实践3.1 核核心实践11:可视化化工作(价价值)流产品开发的的加工对象象信息是抽象象和不可见见的,这提提高了价值值流的管理理难度。看看板开发方方法把可视视化工作流流作为基础础实践,先先让价值和和价值流动动具体可见见,然后才才是管理和和优化。图图 是看板板开发方法法中的一个个典型可视视化案例,被被称为看板板墙(Kaanbann walll)。图 可可视化工作作流图中的每个个卡片代表表一个价值
14、值项,如:功能需求求、缺陷、技技术概念验验证等。它它们所在的的列,表示示其所处的的阶段。这这些价值项项,每经过过一个阶段段(图中的的列)都会会产生新信信息,价值值得以增加加。例如,需需求经过分分析阶段,注注入了新信信息,价值值更高。价价值流是价价值项从左左至右的流流动过程,是是信息的产产出过程,也也是价值增增加的过程程。价值流动可可能会被阻阻碍。比如如,编码因因对第三方方接口错误误而无法进进展;测试试因没有设设备而停滞滞。图中,红红色卡片是是对问题和和阻碍因素素的可视化化。标识阻阻碍因素并并推动其解解决,促进进价值流动动。最终限制系系统端到端端流量的是是系统瓶颈颈处的流量量,改善端端到端的价价
15、值流,必必须从解决决瓶颈问题题开始。发发现看板墙墙上的瓶颈颈并不困难难,找到最最长的队列列就可以了了,这就和和交通系统统的瓶颈处处,总是出出现长长的的等待车队队是一个道道理。上图图中的队列列出现在测测试处,不不难看出,测测试是价值值流动的瓶瓶颈。价值、价值值流,以及及问题和瓶瓶颈的可视视化,是改改善价值的的起始,也也是其它看看板实践的的基础。3.2 核核心实践22:显式化流流程规则显式化流程程规则,是是指明确定定义和沟通通团队所遵遵循的流程程规则。价价值项的“流转规则则”是看板开开发方法中中最典型流流程规则,它它定义了一一个价值项项从一个阶阶段进入下下一阶段所所必须达到到的标准。图图 中,给给
16、出了某团团队其中一一项流转规规则的实例例,定义了了从分析阶阶段进入开开发阶段所所必须达到到的条件。“流转规则则”的显式化化,让质量量内建于各各个阶段这与精精益制造中中内建质量量的思想是是一致的。除各个“流转规则”外,其它重要的流程规则也可以或者需要被显式化,如,团队的协作规则、优先级的定义规则等。图 显显程化流程程规则流程规则显显式化更重重要的意义义在于,它它是“持续改进进”的出发点点和结果的的载体。没没有显式化化的规则作作为依据,讨讨论改进就就没有基础础,而变得得主观和随随意。改进进的结果通通常也需要要落实到显显式的流程程规则当中中,让改进进稳步进行行,避免低低效的反复复。显式化化规则不是是
17、为了限定定团队的工工作方式,而而是为了帮帮助团队更更好的改进进。这就像像,丰田的的生产现场场必须有明明确操作规规程,但如如果这个操操作过程长长时间没有有变化也同同样是一个个问题,因因为,持续续改进是精精益思想的的核心之一一。3.3 核核心实践33:限制在在制品数量量限制在制品品数量是看看板开发方方法的核心心机制。如如 图 所示,列列标题右面面的数字标标识了该阶阶段允许的的在制品的的最大数目目(进行中中和完成的的价值项的的和)。在在制品数目目小于这个个数字时,才才可以从前前一阶段拉拉入新的工工作。图中中,分析阶阶段的在制制品限制数数目是3,而实际际在制品数数目是2,可以拉拉入新的工工作。测试试阶
18、段的在在制品数是是3,达到了了上限,就就不允许拉拉入新工作作。图 限限制在制品品数目限制在制品品数量形成成一个与精精益制造类类似的拉动动机制。一一个环节有有空余的能能力(在制制品数目未未达上限)时时,从上游游拉入新的的工作,拉拉动的源头头是最下游游的交付或或客户需求求。与产品品制造类似似,通过拉拉动系统可可以:1) 加速速价值流动动:限制在在制品数量量,减少了了价值项在在阶段间的的排队等待待,缩短了了价值从进进入系统到到交付的时时间,加速速了端到端端的价值流流动。2) 暴露露问题:限限制在制品品数量,让让湖水岩石石效应产生生作用。它它让过去被被隐藏的问问题,如团团队协作不不良、需求求定义错误误
19、、开发环环境低效、资资源分配不不均衡等得得以显现。许多号称使使用“看板”的团队,并并没有限制制在制品数数量,他们们当然也不不会得到上上述收益。精精益制造通通过看板向向上游传信信号,拉动动生产。而而看板开发发方法通过过限制在制制品数量形形成拉动系系统,缺乏乏这一核心心机制就不不成其为看看板,对此此,Correy LLadass这样描述述 “复印的的美元不再再具备货币币的内涵,因因此不再是是钱;同样样,缺少在在制品数量量限制的看看板墙,也也不能叫看看板”。在制品品数量的限限制值及其其演化,将将在以后的的文章中讨讨论。3.4 核核心实践44:度量和和管理流动动快速、顺畅畅的价值流流动是看板板开发方法
20、法的目标。快快速流动带带来快速的的价值产出出和快速反反馈,它对对业务成功功至关重要要;顺畅流流动,意味味着稳定和和可预测的价价值交付能能力,这与与流动的绝绝对速度同同等重要。度量为改善善价值流动动提供方向向参考,同同时为改善善的结果提提供反馈。看看板开发方方法没有定定义特定的的度量方法法,累积流流量图是实实际应用较较为普遍的的一种。图图 是一个个典型的累累积流量图图,左面的的斜线是累累积已经开开始的价值值项(如用用户需求)数数目,右面面斜线是累累积完成价价值项的数数目。两条条斜线的垂垂直距离表表示某个时时刻已经开开始但还没没有完成的的价值项数数目,也就就是在制品品的总计数数量。两条条斜线的水水
21、平间距表表示价值项项从开始到到完成的周周期时间,也也就是从概概念到交付付的响应时时间,它是是价值流动动效率的一一个重要衡衡量。斜线线的斜率反反应的是价价值交付的的速率,也也就是每周周可以交付付的价值项项数量。图 流流量累积图图累积流量是是一个综合合的价值流流度量方法法,可以通通过它得到到不同维度度的信息。例例如,我们们设想限制制在制品的的数目,可可以缩短周周期时间、而而对交付速速率影响有有限。但实实际效果如如何还要通通过事实来来检验,通通过实验和和度量,图图中的数据据基本验证证了这一假假设,让改改进更有方方向,结果果更可衡量量。同样的的数据有不不同的呈现现方式,图图 基于相相同的数据据,它突出
22、出了在制品品数目和周周期时间的的变化趋势势,以及两两者的关系系。从图中中可以看出出,周期时时间的降低低略滞后于于在制品数数量的降低低,这符合合精益理论论,因为只只有在积累累的队列被被处理完后后,对交付付周期的改改进才能够够显现出来来。而图 11反应应的是系统统流量(每每周交付价价值的数量量)的变化化趋势,为为改进提供供了信心。图 在在制品数目目和周期时时间图 11 周流量图图以上只是一一个度量实实例。度量量不是目的的,而是管管理和优化化价值流的的手段。对对于特定的的组织,度度量什么应应该由目标标和现状决决定。3.5 核核心实践55:协同改改进(Immprovve Coollabborattiv
23、elly)应用可视化化、限制在在制品数量量、以及价价值流度量量,能够暴暴露产品开开发中的问问题和瓶颈颈。但发现现问题还不不够,重要要的是如何何去解决它它们,对此此看板开发发方法给出出了两个建建议团队协协作和应用用科学方法法和模型。限限制在制品品数目本身身就能够激激发协作,例例如在前面面图 的看板板墙,可能能会出现以以下的顺序序场景1) 测试试遇到问题题(如输入质质量太差)而被阻塞塞 ,在制品品数量达到到上限2) 因在在制品数量量达到上限限,根据规规则,测试试不能从上上游(实现现)拉入更更多的工作作3) 实现现阶段已完完成的工作作无法进入入下游测试试环节,实实现阶段的的在制品数数量很快也也达到上
24、限限4) 实现现要想开始始更多的工工作,就必必须关注下下游的问题题,并做出出反应,如如提高本环环节的输出出质量,或或者是给予予帮助5) 实现现和测试的的协作使价价值流动更更加顺畅图 12 协同改进进图 12是是”kanbban Succcesssful Evollutioonaryy Chaange for Yourr Tecchnollogy Busiinesss”一书的封封面插图,它它反映了发发生在看板板墙前面的的协同改进进。看板开开发方法的的基本假设设是:产品品开发的目目标不是单单个环节效效率的最大大化,而是是端到端价价值流的提提升。看板板通过拉动动机制暴露露了限制价价值流动的的瓶颈,并
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