一、精益企业对设计的要求
要实现精益生产的“适时、适量、适物”，首先就要实现零缺陷设计、快速设计以及低成本设计。零缺陷包括以下几个方面，一是设计出的产品要满足顾客的价值要求；二是产品的可加工性，即设计出的产品在现有条件下能够制造出来；三是产品能够满足使用寿命的要求，在寿命期应使产品在使用中“零故障”。零缺陷设计应以经济行为前提，也就是要低成本设计。当然精益企业还应具有快速设计的能力。
二、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。
1、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。在设计试做、量试、量产阶段，总损耗如图11.1所示，设计试作的单件损耗虽然很高，但因生产数量极少，总损耗不会太大。在量试开始，产品数量增多，虽然单件产品损耗率比设计试作时少，但总量比设计试作要多，总损耗增加。到大批量生产时，每天产量较高，在初期如果产品品质不能稳定，发生因品质问题停线及改造产品等情况，其损失可能巨大。因此，尽量将问题在批量生产前解决及缩短整个过程时间，保证新产品能高品质低损耗、快速地推向市场，已成为企业提升竞争力的利器。
总损耗
图11.1 各阶段总损耗
2、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。
设计周期的缩短也可以降低设计总损耗，如图11.2所示，其中阴影a与阴影b之差就是精益设计比一般设计所降低的损耗部分。
一般设计的损耗线 精益设计的损耗线
图11.2 设计损耗的比较
3、模块化设计
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。例如图11.3所示，此产品由4个模块组合而成，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，这4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。
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模块4 | |
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模块3 |
模块2 |
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模块1 | |
图11.3
模块化设计是电子、电器行业的常用的设计理念，电子信息产业的产品，模块化设计比较彻底。复印机就是由光学扫描模块、成像模块、纸盒模块、自动送稿模块、自动分页模块等组合而成，彼此可以独立装拆。电脑的模块可以分为显示器、CPU、内存、硬盘、光驱、软驱、音响、软件、机箱、键盘、电源板、主板等，可以说电脑完全模块化设计了。软件业的编写更加模块化，某一个软件实现某一种功能，软件的不断升级版本，就是不断扩展了某些模块编写，而解决软件问题的补丁程序，就是修正含有臭虫 (BOG)的某个模块而已。
现在工业化产品越来越多地开始向这种模块化方向发展，例如汽车，也是由很多模块 (或称单元)组装而成，这些模块 (或称单元)分别在不同车间或工厂完成，然后到总的安装车间进行组装，同一种类别汽车有不同型号，就是组装的部分模块 (单元)不一样而已。例如某类汽车有2.0升、2.3升、3.0升，主要是发动机不一样，对越高级别的类型，再追加一些配置模块，例如追加安全汽囊、自动波、ABS系统等等模块。
(1)模块化设计的特点
①模块 (UNIT)彼此具有一定独立性，但它又不能完全独立，没有其他模块配合还是无法使用。例如电脑的光驱实现听CD、看VCD、DVD等机能，但是没有电源模块的支持，没有显示器、音箱及软件等支持，无法实现其功能。
②模块彼此互相配合实现产品的全部功能。某些模块是产品必不可少的，少了这些模块，产品无法使用。例如电脑中的电源板模块、CPU、显示器等等。某些模块，在产品中可以减去，但是减去后，将会失去某些功能，但其他功能仍可具备。例如电脑中的光驱、音响可以去除。
③模块应尽可能方便安装及拆下 (或删除)。例如计算机的各模块都可方便的替换。
(2)模块化设计的优点
①开发时间短，成本低。新产品设计开发可能只对某个模块或若干模块采用新技术，而其他模块只需略为改动后即可推出新产品，开发时间短，成本低。
②售后服务方便。维修时容易找出问题，装拆和替换也容易。
③根据消费水准设定不同的配置。根据客户的不同消费水平，同类产品有多种不同型号的配置，对于消费水平低，或者某些功能对某些顾客来说不需要的，则减少若干个模块，以较低配置，较低的价格来满足此类的顾客群。
④便于进行技术控制。模块化的设计使得企业更能够控制日益复杂的技术。通过把产品分解成子系统，也就是模块，设计者只需负责一个子系统即可，使设计难度降低，从而许多设计由较普通的工程师即可完成。
⑤组装容易，品质好、成本低。模块化设计导致出现了许多专业化的生产企业，产品组装变得容易，产品的组装门槛降低。组装工厂易于控制品质，成本降低。在美国、欧洲出现了许多家专门负责组装的工厂，此类工厂专门负责组装各类产品。目前多为电脑、手机、家用电器产品等，而且同时承担不同竞争对手的产品组装。例如美国的EMS公司既组装IBM的电脑，也组装康柏的产品，同时还承担爱立信的手机组装。此公司每年营业额以20%的速度上升，在1999年，其营业额已接近100亿美元。从2000年开始，日本SONY、台湾宏基等也开始将自己的工厂独立，使其不但能组装自己的品牌产品，也能组装其他公司产品，甚至能组装其他行业的产品。这场变革2000年才开始，预计未来数年将会变得更加快速，尤其在跨国大企业，可能会逐渐将自己的工厂独立，甚至出售，使其能在市场竞争中独立生存。而大企业本身重点放在新产品开发设计及市场营销上。
⑥改变行业竞争与行业垄断的关系。模块化的设计，更可能改变公司之间竞争关系，甚至改变行业竞争与行业垄断的关系。在以往，A品牌产品只能用A品牌零部件，A品牌产品也不能兼容其他品牌。但是模块化的设计要求使得A品牌的产品功能要兼容其他品牌。若不能兼容，即使建立庞大的售后服务体系，也将难以满足客户要求。这里讲的兼容是指功能上兼容，其消耗材、零部件等仍然以自身独有技术 (或专利)存在于市场，同时通过售后服务获取较可观的利润。模块化的设计导致竞争更加激烈，谁能率先设计出并被市场广泛认可的模块，成为市场上事实标准，谁就能获得超额的利润。20世纪80年代后的电脑业、软件业、家电业、通信业充分说明了这一点。
4、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。
(1)利用计算机技术进行辅助设计
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，可得出目前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。
(2)利用计算机技术进行辅助设计管理
利用技术数据库及企业内部局域网络技术进行辅助设计管理在一流企业已经十分普遍。例如，将各模块设计的以往经历 (包含失败及成功的实验数据、报告等)，按一定检索方式做成数据库，当要设计某一新产品时，授权人只要查询，就立即获取相应资料，授权人可以根据以往资料完善或快速进行自己的设计。由于模块化，有时可直接调用，例如电源板部分。