一、精益设计概念

精益设计的理念和模式源自精益生产，精益设计的目的就是使得设计团队追求设计过程的最优化，设计能力的最优化。

精益设计是精益企业的源头，是决定精益企业命运的关键环节，因此，精益企业要实施“精益生产”的第一步必须从精益设计开始。精益设计是指产品的精益设计和工艺、工厂的精益设计。

以前在产品设计领域，工程师通常可以不计成本地追求自己的梦想，而不会受到来自生产部门的压力，也不用与这些部门的人员进行接触。但随着产品利润的不断下降，各家公司希望能最大程度地降低成本。

有了精益设计，就可以在设计过程的质量和成本之间取得一个平衡，对于一些没有必要的设计环节进行精简，对于设计中特别关键的环节又可以进一步优化和加强。这就是精益设计的意义。

精益设计的理念和模式源自精益生产，但两者相比之下，精益的思想在生产环节更容易实现。而在设计体系中，设计的对象是知识性产品，参与设计的人都是高级的、具有丰富经验的高级知识分子和工程师，他们的工作方式具有很大的自主性、能动性，同时设计所使用的工具和手段更多的掌握在设计人员手中，在很大程度上取决于设计人员的理解力和感受力。

没有数字化手段时人们的设计活动是种智力随意发挥的劳动，而今信息化应用深入到一定程度，已经从单元工具使用进入集成和协同阶段，自然而然就将设计过程的优化和设计流程的优化提到议事日程。数字化网络可以使我们所使用的工具、手段和人的能力配合达到最佳和最优，能够把设计过程的工具、手段、人员通过集成和协同的方式形成一个所谓产品设计的流水线，更多的脑力劳动者可以在一起协同工作，像在生产流水线上一样各司其职，发挥专业作用。也就是说精益设计只有在对智力产品采取了数字化手段、工具和系统支持以后，才真正使得精益设计的概念能够实现。

信息化手段和系统是构建一个基于精益设计的流水线的最佳方式。所以精益设计是在信息化支撑下所开展的一种新兴的设计理念和方式，中国的设计界在追求创新设计的同时，必须要追求设计能力配置的最佳化、最优化，从而最终提升中国制造的整体竞争力。

二、精益设计十大原则

在设计过程解决产品的质量问题可以达到事半功倍的效果，越是在产品生命周期的前端采取措施，对产品质量提高的效果就越明显。前期设计要把握“适时、适量、适物”的精益设计原则。本着精益设计的理念，力求使产品设计做到整体最优，百仕瑞精益专家总结出了精益设计十大原则：

（1）材料设计： 不易变形，不易碰刮伤，易清理，加保护，同系列Logo共用

（2）外观设计：无尖棱角，少拆件，动件间隙足

（3）减少工艺：避免搭配件组装报废风险，避免需要生产流程管控的特殊工艺

（4）减少零部件：通过取消、合并、来料自带减少辅料数量，避免增加使用辅料辅助组装设计

（5）易拆解：少点胶，不报废，可回收，不叠加组装，无特殊手法

（6）集成设计：测试image集成避免多测插拔，少拆件，功能集成减少parts数量

（7）通用性设计：相同功能实现共用，减少因细微差别导致的不通用性

（8）模块化设计：通用性的部件和功能实现模块化设计，降低模具成本和生产成本

（9）可自动化设计：易定位，易拾取，易装配，易检测

（10）标准化设计：有定位，有防呆，易组装，防松脱

三、精益设计实施步骤

一）、产品级目标成本确定

产品级目标成本确定如下:

1、用户可接受的市场价格;

2、计划利润;

3、各种税金;

4、营销费用;

5、可变计件成本(计划);

6、开发规划费用(计划);

7、产品寿命周期承担的固定费用份额(计划)

8、产品数量。

这些都反映市场对目标成本的影响，指出了设计过程中为达到目标成本应控制的因素。目标成本确定时，既要考虑竞争对象的价格水平，还要考虑用户的经济能力。因此产品级目标成本的确定不是某一个部门的事，而涉及到企业甚至整个供应链的全过程各个环节。采用基于互联网的协同设计环境可在概念设计阶段改变了原有的线性设计流程，以并行工程的方式进行产品设计，各种功能小组互相作用与反馈重叠，目标成本方法在这种集成式设计中起了重要作用。

二）、利用精益设计理念采用价值工程评价与修正

目标成本精益设计是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。企业中普遍运用价值工程的类型是功能分析，即对产品的每一主要功能或特征的效用和成本进行考察。这种分析的目的是确定效用与成本间的平衡。在复杂的产品设计中，所有组件累加形成最终产品的成本与价值。价值工程需要协同功能组去分析每种产品功能相关联的价值。这对每种功能价值的成本比率确定至关重要。价值工程由分析与确立两个步骤引导。在分析步骤中，决策与制造专家组调查产品功能价值与评价价值。在研究产品功能特点及成本、价值的基础

上确定产品的价值系数:

三）、计算机技术的应用

在产品设计方面，计算机技术主要应用在辅助设计和辅助设计管理。随着计算机业及软件业的进步，计算机辅助设计CAD软件，已经在工业界广泛使用。利用CAD软件能够很快设计出图纸，大大提高了作图效率。国际上的大企业已经开始尝试用计算机进行模拟实验、试做。例如，某一产品的塑料外壳需要很强的抗震能力，人们从以前大量试验获得的数据中，建立评价的模型，将此模型做成评价软件，此类产品通过CAD软件设计出后，用评价软件来模拟实验评价，可得出的设计有哪些方面比较薄弱，可能存在的问题，然后再修改设计图，再评价，直到评价合格，开始制作模具。而在此之前，并不需要制模具，修改模具等等工作，这样就减少了修改模具所耗费的时间及费用

四）、详细设计阶段产品成本设计

产品级目标成本确定后，在设计部门可根据概念设计的确定的方案进行产品详细设计的同时，财务部门需将产品层的目标成本进行分解，建立子件目标成本。这也是一个协同工作的过程，财务部需应用到设计部门提供的BOM、工艺路线、工作时间的信息，采用作业成本法，才能科学地进行目标成本分解

精益设计

具体来说，从以下几方面人手:

(1)物料清单

BOM是完整的、正式的、结构化的组成一个产品的部件清单。该清单包含每个部件的物料编号、数量和计量单位。是自动生产材料成本的关键数据来源，并决定了计算顺序。物料清单可能包括半成品，而半成品本身也有物料清单，这样构成了多层物料清单。BOM可由设计部门创建，财务、生产、储运部门共享，具有惟一的BOM编号及用途。

(2)工作中心

工作中心在产品目标成本分解中是计算人工成本和制造费用的基础，在工作中心定义了与产品成本相关的公式。

(3)工艺路线

工艺路线描述了生产一种产品所需的每一道工序以及执行这些工序的先后顺序。包含了每一道工序在哪个工作中心中执行，需要哪些材料部件以及其他的一些计算生产期、产能、生产成本相关的技术信息。对每道工序，还需定义该工序的作业(Activity)数量。

(4)成本中心

成本中心是目标成本分解、归集与控制的组织机构，在能明确成本控制责任和方便成本核算原则下，工作中心与成本中心可是多对一关系或一对一关系。在成本中心，通过各种BOM中物料成本、工艺路线定义的作业与工作中心定义的公式，汇总即可得产品各层级的目标成本。

(5)精益设计的实现

可通过"设试、量试阶段解决消除所有缺陷"、缩短设计周期、主查负责制的项目组织形式、品质预测以及计算机技术的应用实现精益设计。

(6)设试、量试阶段解决消除所有缺陷

工业产品从设计开发到大批量生产，一般要经过设计试做(简称设试)、试量生产(简称量试)以及大批量生产(简称量产)三个阶段，对于复杂的工业产品，例如汽车还要追加技术试做等阶段。要实现及时生产，在量试阶段就要消除所有设计缺陷。量试阶段消除所有缺陷使得设计的总损耗最小。

(7)缩短设计周期

设计周期的缩短主要通过产品模块化设计、并行工程来解决。模块化(UNIT)设计也称单元化设计，产品由若干个模块(单元)组成，每个模块(单元)实现产品的一部分机能(功能)，所有模块(单元、组件)组合后实现了产品全部机能(功能)的方式称为模块化设计。每个模块实现产品所需部分机能，全部组合后实现产品的全部机能，每个单元可以独立装拆，又可独立升级改进。只要某个单元(或若干单元)有了改进升级，整个产品的部分机能就能得到改进及升级。