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从经验到方法论:工程师必须学会的升维思考--从“价值=功能/成本”这条简单公式想到的

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在任何一个行业里,我们都能看到同样的现象:
有人忙着执行,有人忙着总结;
但真正能改变行业格局的,往往是那些——能从经验中提炼出方法论的人。

很多人一辈子都在“用方法”,
却极少有人能“发明方法”。
而能把一个“最佳实践”上升为“方法论”的人,
往往能定义新的规则,甚至重塑整个体系。

最近在重温价值工程(Value Engineering)时,我被一句极其简单的公式震撼了:

价值 = 功能 / 成本

短短几个字,却孕育出一门完整的学问。

我不禁思考:
这么简单的道理,为什么迈尔斯能想到,而我们没有?
也许答案就在于——他学会了升维思考

如果你学会了迈尔斯升维思考的方式,

你也可以重新定义一个行业。

让我们从迈尔斯的故事开始。

   

一、一个公式的诞生:在物资短缺中孕育的方法论

1940年代的美国,正处于第二次世界大战后期。

通用电气(General Electric)这家制造巨头,承担了大量军工和民用产品生产任务。

但那时整个国家都在面对一个共同的难题——原材料短缺
铜、镍、铬、橡胶、铝等关键资源都被政府严格配给,
许多零部件的设计方案根本无法按原计划生产。

负责采购与物料替代研究的劳伦斯·德尔斯·迈尔斯(Lawrence D. Miles)
每天都被迫面对一个问题:

“如果关键材料买不到,我们还能怎样实现同样的功能?”

他和团队发现,工程师和设计师往往坚持用“原来指定的材料”,
因为那是他们“过去成功用过的方案”。
但在战时环境下,这些方案已无法执行。

于是,迈尔斯开始反向思考:

“我们真正需要的,不是特定材料,而是它所实现的功能。”

例如,石棉的主要功能是防火,防火法规定必须用石棉板。石棉板缺货后,团队尝试用防火纸替代,
结果发现——同样满足要求,反而成本更低。
类似的情况在塑料绝缘件、冷却结构、包装件等领域屡屡发生。

迈尔斯意识到:

“很多成本,其实是因为我们从来没认真思考‘功能’。”

他开始在GE内部系统性地整理这些替代案例,
对比不同材料、结构、工艺的“功能实现效率”,
并逐渐总结出一个惊人的规律:

在每一件产品中,总有约30%~40%的成本,与核心功能无关。

换句话说——人们为不必要的功能和过度设计付了太多钱

二、从采购员到思想家:升维思考的三次突破

迈尔斯不是研发专家,也不是成本控制经理,
他只是一个“在资源匮乏中想办法凑合生产”的采购工程师。

但正因为他站在系统边缘,
他能从一个“旁观者的角度”看清系统内部的逻辑。

在一次内部报告会上,他提出了一个大胆的观点:

“如果我们用不同的方式实现相同功能,而成本更低,
那么我们的价值就提升了。反之,如果增加功能而成本不变,价值同样提升。”

他把这个思考写成了一个简单到极致的公式:

价值 = 功能 /成本

这个公式背后的含义极其深刻:

  • “功能”代表满足客户需求的效用;

  • “成本”代表资源投入;

  • 两者的比值,才是企业真正的竞争力。

这就是价值工程(Value Engineering)的雏形。

那么迈尔斯是如何通过升维思考产生VE的想法呢?


2.1 迈尔斯的第一层升维:从“材料”到“功能”

在多数工程师眼中,“铜就是铜”“钢就是钢”,
但在迈尔斯眼里,材料只是实现功能的手段。

他不再问“能不能用铜”,而是问“必须要铜吗?”
他把“材料问题”升维成“功能实现问题”。

这种思维转变,让他跳出了“工艺最优”或“材料指定”的局限,
从而找到新的解法空间。


2.2 迈尔斯的第二层升维:从“局部成本”到“系统价值”

他发现,很多设计决策都是在局部优化——
工程师为了安全加厚结构,采购为了方便买贵料,
结果整体成本不断被“叠加”。

于是他提出:

“我们不该只看成本,而要看价值——
成本与功能的匹配关系才是优化目标。”

他把这种理念推广到整个产品生命周期:
设计 → 生产 → 装配 → 运输 → 维护 → 回收,
任何一个环节,只要功能和成本不成比例,都存在改善空间。


2.3 迈尔斯的第三层升维:从“经验”到“原理”

战后,物资逐渐恢复,但迈尔斯没有停止研究。
他意识到:这些“临时替代”的经验,
其实蕴藏着一个普适原理——功能分析法(Function Analysis)

他开始用系统化语言定义产品功能:

  • 主功能(Primary Function)

  • 次功能(Secondary Function)

  • 不必要功能(Unnecessary Function)

通过分解和分类,团队能精准判断每个功能的必要性、成本贡献和改进方向。

这就是现代价值工程的核心思想。

1952年,他出版了划时代的著作《价值分析与工程技术》,
正式奠定了VE的理论基础,也让“方法论”第一次成为工业界的显学。

三、为什么我没想到这个公式?

读到这里,你可能也会有同样的疑问:

“这个公式看起来不复杂,为什么我没想到?”

答案恰恰在于:我们太习惯于“做事”,而不是“思考做事”。

多数人都忙着执行、优化、解决眼前问题,
却很少退一步,去思考“我解决问题的方式本身有没有更优解?”

迈尔斯与众不同的地方,不是他更聪明,
而是他敢于从“系统外”看问题,从“功能视角”重新定义“成本”。

他并没有发明新技术,却发明了一种新思维方式

四、从最佳实践到方法论的三步升维

那么,我们能不能像迈尔斯一样,
把自己的最佳实践,上升为方法论?

我认为有三步:

第一步:判断价值

不是所有经验都有被升维的价值。
只有那些能跨产品、跨行业复用的逻辑,
才值得被抽象为方法。

你要问自己:

“我解决的问题,是个性问题,还是共性问题?”

如果答案是共性,那么它就值得结构化。


第二步:升维抽象

升维,是从现象到本质。
是从“我怎么做”,到“为什么这么做”。

迈尔斯的升维路径非常典型:

  • 由材料 → 功能

  • 由局部 → 系统

  • 由经验 → 原理

当我们能用模型语言去描述经验,
经验就不再局限于“个人的直觉”,
而变成“团队可复用的认知结构”。


第三步:命名与体系化

命名,是方法论的诞生仪式。
只有命名,思维才有传播力。

“价值工程”“精益生产”“六西格玛”“三维降本”……
每一个名字背后,都是逻辑、工具与案例的整合。

命名之后,还要体系化:
要有理论支撑、工具路径和验证案例。
方法论的力量,就在于它能被“教、学、用、传”。

五、从迈尔斯到三维降本:同一条升维之路

我在研发降本的研究中,也经历过类似的路径。

起点,是各行各业的“降本碎片”:
DFM、DFA、换材料、换工艺……
看似各有成效,却难以持续。

我开始反思:

为什么有的企业能连续三年降本,有的企业却越降越难?

答案在于:他们缺乏套路化、体系化的研发降本方法论。

于是我建立了“三维降本”的框架:

  • 高度维:用第一性原理思考零部件的本质;

  • 深度维:用逻辑结构拆解材料、工艺、设计;

  • 宽度维:用横向思维借鉴跨行业经验。

再结合十大降本方法(减法原则、功能搜索、材料选择、制造工艺选择、紧固工艺选择、DFM、DFA、DFC、产品对标、规范对标),
逐步形成了一个可复用的体系。

这就是从“最佳实践”升维为“方法论”的过程。

结语让升维思考成为你最大的竞争力

迈尔斯的故事告诉我们:
发明方法论的人不一定来自天才,而是来自升维去看世界

当别人忙着解决材料短缺,他却在思考“功能与成本的关系”;
当别人研究怎样买到铜,他在思考“有没有不需要铜的设计”。

他不是更聪明,而是更敢质疑、更愿升维。

在今天,AI、数字化、工业智能的浪潮下,
真正的竞争不在工具,而在升维思考

经验让你解决问题,
方法让你复 制成功,
而升维思考,
让你创造全新的世界。

我们常说“经验宝贵”,
但在知识爆炸的时代,思考比经验更宝贵

经验会老化,工具会被替代,
唯有思维方式,能让你在任何时代保持竞争力。

升维思考,不是玄学,而是一种能力:

当别人在做事时,你在思考做事;
当别人总结经验时,你在总结规律;
当别人在应用方法时,你在创造方法。

从最佳实践到方法论,从方法论到思想,
这就是一个工程师、一位管理者、甚至一个组织的成长路径。

----END---       


作者简介钟元

🔹 著作体系化降本三部曲
著有《面向制造和装配的产品设计指南》《面向成本的产品设计:降本设计之道》《研发降本实战:三维降本》,形成从 DFMA → DFC → 三维降本 的系统化研发降本知识体系。

🔹 原创“三维降本”方法论提出者
在多年跨行业研发咨询实践中,总结出一套可落地、可复 制、可扩展的 套路化研发降本方法论——三维降本体系,以“高度 × 深度 × 宽度” 三维模型帮助企业系统化重构产品成本结构。

🔹 深耕企业实践的降本导师
已为上百家企业提供研发降本培训与咨询服务。曾辅导企业实现 连续三年每年降本超4000万元;在微波炉、冰箱、吸尘器、洗地机、扫地机器人、交换机、电动两轮车、空压机、物流装备等高度内卷行业中,成功推动多项突破性降本成果落地

来源:降本设计

通用理论Electric爆炸材料机器人物流控制装配电气
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-11-09
最近编辑:3小时前
钟元
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