精益設計的線路

20世紀80年代，從汽車制造到航空航天，一場革命橫掃裝配工業，由汽車制造商豐田引領的精益制造的實踐獲得了成功并成為全球制造工業的普遍準則。

精益制造的成功故事激勵著企業擴大精益方法到制造以外的商業流程，精益思路很快成為許多離散的制造企業管理方法中不可或缺的一部分。

然而不久，精益方法的限制顯現出來。例如，精益思路在材科成本方面不是特別有效。雖然豐田等著名公司成功地把最佳精益實踐推行至他們的輪胎材料供應商那里，但是對大多數公司來說，結果是令人失望的——在有些情況下與內部能夠達到的結果不相上下。當順著供應鏈推進時，精益實踐能夠影響的范圍不斷縮小。

通過系統地層示車間內的浪費并動員第一線的員工努力達到完美——個沒有浪費的工廠——精益制造帶來了可觀的改善。但是，對大部分企業來說，最大的浪費根源不是在車間，而是在工程部門。研究顯示，設計的產品中70％一80％的產品成本是在設計階段決定的。然而，產品設計是充滿了浪費的。

大多數公司被困于設計的兩難選擇中。在一個產品投放市場之前，通過縮減成本的努力而達到的潛在節約都被投放市場的延遲導致的收入損失抵消了。在產品投放市場之后，通過設計改進而實現的收益可能被工具改造和測試的高成本而掩蓋。對大多數公司而言，似乎找不到縮減設計成本的正確時機。

精益設計方法

設計浪費的存在不是因為工程師們馬虎，懶惰或不盡職。大多數設計浪費是由于對市場、技術可獲得性、產品需要特性的理解有缺陷。例如，原來的IBM個人電腦既有軟盤驅動器，又有一個連接錄音機來儲存信息的端口。為什么?這是在當時設計團隊能夠找到的唯一解決辦法——他們缺乏市場信息——不知道哪種技術最終將成為標準。在另一個例子中，一家汽車供應商抱怨在設計中包含一個鎂質的保險杠。工程師們要達到嚴格的重量要求，其實鋼就可以滿足，成本僅為1／3。

現在多數公司都坦承非常關注設計浪費，甚至已經使用了一系列的設計成本縮減工具。恰當使用這些工具可以帶來實際的收益。但在多數情況下．這些工具沒有被恰當使用。總體來看，這些工具提供了一種部分的解決方案；由于缺乏一種更為綜合的方法，“設計浪費”將繼續導致公司收入損失，并削弱其競爭優勢。

科爾尼的精益設計方法提供了急需解決設計浪費的完全兵器庫。該方法由三個基本的步驟組成，由兩類小組執行：負責發現設計改進機會的精益設計組和負責確認此類機會的書架項目組。精益設計組和書架項目組都是產品開發流程不可或缺的部分，它們與新產品開發同步進行并與組織融合在一起。

獲得對設計浪費的洞察力

精益設計組的主要任務就是發現縮減產品成本的機會并保障工程資源的有效利用。小組成員通過深層次的洞察來估計每個產品可達到的最低成本或核心成本。在一些發現浪費的工具幫助下，小組“學會看到”這樣的設計浪費：

發現組織已知的工具。經驗顯示，公司內部的專家已經知曉大部分的設計浪費。例如某汽車部件供應商，工程師準備了很多設計成本縮減思路來籌備精益設計啟動會。這些思路都來源于一年前舉行的頭腦風暴會，但是都還沒有開始實施。現在，領先的公司正在使用所謂的突破思維工作站來發現設計浪費。工作站提供結構性的頭腦風暴方法來發現組織已知并估計產品的核心成本。

發現最佳實踐的工具。公司可以通過觀察競爭對手的解決方案來洞悉消除設計浪費的方法。例如一些公司使用復合對標來同時發現產品和流程的最佳實踐，并分解競爭對手的產品成本。精益設計組可以幫助精確顯示復合對標如何起作用。小組首先購買三個競爭對手的產品以獲得構成產品的每一部件。然后小組成員制作每一產品的詳細成本計算，連同每一競爭對手的產品一起發送給三個供應商，通過每一部件來估計成本。成本估計結果被輸入小組用于發現最低成本設計特征和制造步驟成本制圖的數據庫。小組的努力會得到回報：收到初次的核心成本估計后，就能夠向每一供應商就如何優化成本結構提供修正的反饋。

當因為無法獲得產品而不能對競爭對手的產品進行復合對標時，一些公司分別對產品和流程進行對標。例如鐵路設備制造商通過獲得停在消費者維護站的競爭對手的車輛來進行產品對標，然后通過系統的詳細成本計算和比較不同供應商的成本來對標供應商制造流程。類似地，地窖材料處理設備制造商從消費者那里獲得競爭對手的維護制圖，可以用于產品對標。

小組可以完全估計出競爭對手產品的成本并分析所有的成本差異，建起與自己產品聯系的橋梁。公司可以通過結合產品和制造流程的對標來獲得合理的初次核心成本估計。

發現核心成本的工具。對于每一種設計浪費都有發現浪費和估計產品核心成本的分析工具。盡管這些工具很難運用，但是它們提供了產品設計改進最深層的洞察力。

核心成本分析的起始點是形成對當前產品成本和其中最重要部分的深刻理解。產品小組可以傾向于使用帕雷托分析——描述影響多數問題的一些重要因素的普遍準則。這種分析可以發現四象限系統、成分、產品功能、制造操作和成本類別(勞動力、資本和材料等)中的因素，然后將這些基本數據在各產品之間進行比較來發現內部最佳實踐。例如燃油泵系統，一個產品小組將內部成本在兩個工廠之間(一個在北美，另一個在歐洲)進行比較。找到由于不同供應商和設計的微小差別所造成的材料成本方面的實質性差異后，小組發現可以通過從歐洲供應商那里購買特定部件和一些標準化部件，提供給這兩個工廠，就可以有13％的年度節約。

對于由于規模差異而無法直接比較的產品，小組運用參數分析，解釋產品的物理、功能和程序特征怎樣影響它的成本和時間。例如通過對工程用加熱器核心管成本的參數分析，公司可以獲得各類應用成本的有意義的比較。

主要針對特殊浪費類別的核心成本分析可有選擇性地在認為最有成本縮減潛力的地方應用。小組在對帶式給料機進行核心成本分析后，認識到節約成本的機會應該在于設計一種無需潤滑油的給料機。小組然后進行了功能分析，來更好地理解產品操作、產品成本和消費者對其改進的接受程度。根據分析和消費者的反饋，小組認為這樣的解決方案不僅可以縮減成本，而且消費者愿意為無需潤滑油的給料機支付更高的價格：清除殘留的潤滑油是消費者主要的維護雜事。

另一產品小組的任務是優化火車內部的面板設計。小組成員非常確信最大的成本節約在于按供應設計和縮減生產要素成本。小組選擇了供應庫和生產要素成本分析，分析顯示：勞動力成本占到了面板成本的70％左右。生產在西歐進行，但東歐也有工資率較低的合格供應商。如果把生產交給東歐的供應商，那么面板成本可以減半。

顯然，發現設計浪費的最佳工具取決于公司、產品和狀況。在使用任何工具之前，精益設計組應查看所有機會來確定哪種工具可產生對產品核心成本最深層的洞察。流程是反復進行的；在使用一個以上的工具后，小組更新機會掃描來選擇下一種工具。

在關鍵途徑啟動設計成本縮減

發現某一改進機會后，精益設計組找到該機會的商業案例——證明投資的資源可以得到合理的回報。商業案例揭示了實現設計改進的時機和資源要求，定期地——通常是每月——小組請求管理層批準新的商業案例。

商業案例得到批準后，書架項目組證實設計改進保證可以有效融入產品。這是一個重要的步驟，因為公司追求設計改進面臨的最大批評就在于改進導致的損失。例如多數產品改進從來沒有實施過，因為會導致產品投放延遲。考慮到收入或利潤的相關損失，公司追求的多數設計改進毫無意義。

但是可以通過在新產品開發項目之前或同時，發現和證實設計成本縮減來避免這種損失。改進可以是迅速成功型，或者是運營變革。當無法將改進融入當前產品時，書架項目組批準改進后將其包含在下一代產品中。只有當公司有足夠的設計資源來充實書架項目組隊伍時，改進才獲得優先權并開始啟動。

書架項目組必須使用流線型流程才能有效實施設計改進(見圖1)。事實上，多數公司不僅可以通過產生更多更好的設計成本縮減計劃，而且可以加速實施那些已經在傳遞路徑的計劃來獲得最大的短期收益。某汽車制造商花費大量精力去發現設計改進，而沒有加速實施流程，結果導致了行動滯后(平均需要18個月實施)，沒有實現大約10億美元的成本節約。實施改進包括12個功能區域的43個步驟(沒有一項設計成本縮減具有同樣高的優先級)，流程如此復雜以至于一些改進就被遺忘了。其實，通過加速實施流程，使其縮短5個月，公司就可以實現4億美元的收益。

安排風險和變革的計劃

造成設計浪費的主要原因有兩個：一、公司忙于應付很緊的項目時間表；二、他們需要降低風險。但是應付時間表和降低風險都不應該和縮減產品成本相抵觸。秘訣就是用選擇戰略來系統處理風險和設計變化要求——也就是在成本和風險之間達到戰略平衡。

我們來看一下負責投資礦石加工線的小組運用的選擇戰略。工程師相信兩臺下一代粉碎機(每臺成本為1000萬美元)足以將礦石粉碎以進入加工設備。但是他們缺乏證實兩臺粉碎機可以勝任此項工作的測試結果。如果他們錯了，也就是兩臺粉碎機還不夠，那么整個礦井都將虛置，給公司帶來巨大的損失。這種情況下，工程師運用了選擇戰略。設備設置為可以適應三臺粉碎機，而不是安裝第三臺粉碎機，小組花費50萬美元安裝了可移動的傳送部件。如果在工廠籌備初期就發現兩臺粉碎機不夠的話，應該盡快安裝第三臺粉碎機。如果工廠按照兩臺粉碎機的設置能夠成功運營，與原先的設計相比，就為公司節省了950萬美元。

選擇戰略也可以對付時間表約束。例如某汽車HVAC系統供應商了解到設計變化可以縮減成本，但是在系列生產投放之前卻沒有時間將它們融入到產品中去。其實，設計小組只需花費很小的成本，在投放之后運用“插入加工”即可。

引入外部供應商

精于精益設計的公司要依靠供應商的持續參與。供應商對設計浪費的根源有很深的洞察，而且通曉怎樣解決此類問題。但是對于任何想引入外部供應商的公司來說，考慮這類善意的告誡——你必須提供有意義的激勵。

最佳公司與供應商合作發現設計浪費并避免各自保留想法。考慮設計浪費時，想法的來源都互不相關。這些公司為他們的供應商提供單年價格降低目標的激勵，而該目標的達成需設計改進或供應商生產率提升(或者減少供應商利潤)。沒有達到目標的供應商將收到懲罰(例如減少采購)。顯而易見，設計改進是生產率提升或降低利潤的很好替代。很努力但還是失敗了的供應商仍將收到獎勵，例如雖然達到目標但沒有為縮減設計成本做出很大貢獻的公司，將在下一年度得到設計成本縮減計劃方面的特殊援助。

供應商參與設計改進項目最重要的成功因素也許就在于徹底跟蹤整個思路。最佳實踐公司允許供應商進入數據庫獲取浪費縮減思路。供應商跟蹤他們的進步來保障沒有誤入歧途。這樣所有的思路都被全程跟蹤并得到公正的建議。

與供應商的合作證明非常有益。某公司的精益設計項目僅在第一個月就減少了4300萬美元的設計成本。

重要的是，不能將精益設計認為是一次性努力或“月度調味品”，而應該是基本的產品成本管理新方法。精益設計有可能會過于關注有形的結果而忽視方法如何融入日常運營以達到日后持續的改進。