中車株洲所精益研發(fā)體系建設(shè)研究

何政軍 周桂法 譚 娟 張東旭

（中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司，湖南 株洲 412000）

一、前言

在過去十年研發(fā)體系的建設(shè)過程中，株洲所先后引入CMMI、IPD集成產(chǎn)品開發(fā)等先進(jìn)理念思想，摸索建立了基礎(chǔ)共性技術(shù)、平臺(tái)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)分層協(xié)同的研發(fā)運(yùn)行模式，搭建了PLM產(chǎn)品全生命周期信息化平臺(tái)、知識(shí)工程平臺(tái)、研發(fā)云等先進(jìn)的信息化系統(tǒng)，支撐了企業(yè)科技創(chuàng)新業(yè)務(wù)的有序運(yùn)行。但隨著社會(huì)信息化、全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)所面臨的市場(chǎng)環(huán)境發(fā)生了很大的變化，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品研發(fā)費(fèi)用不斷上升，用戶對(duì)個(gè)性化、定制化產(chǎn)品的需求不斷增加。這些使株洲所在開發(fā)速度、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質(zhì)量和資源協(xié)同等方面面臨的問題也日益嚴(yán)峻。因此，有必要進(jìn)一步對(duì)接全球科技發(fā)展整體趨勢(shì)，努力踐行株洲所科技創(chuàng)新內(nèi)涵和要求，通過精益研發(fā)理念的引入切實(shí)做好基于研發(fā)對(duì)象的差異化流程管控，基于產(chǎn)品平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)，基于組織架構(gòu)的分層研發(fā)業(yè)務(wù)管理以及基于組織架構(gòu)的分層研發(fā)業(yè)務(wù)管理，從而全面支撐多元產(chǎn)業(yè)發(fā)展的差異化研發(fā)子體系。并依托先進(jìn)的信息化手段和工具全面推動(dòng)企業(yè)研發(fā)管理體系的發(fā)展，最終通過企業(yè)研發(fā)體系的精益升級(jí)全面提升企業(yè)的研發(fā)效率、效益。

二、精益研發(fā)體系建設(shè)概述

本文中提到的精益研發(fā)體系，是基于精益研發(fā)經(jīng)典理論，結(jié)合企業(yè)研發(fā)組織架構(gòu)與研發(fā)業(yè)務(wù)分工的實(shí)際特點(diǎn)建設(shè)的。并針對(duì)多元差異的產(chǎn)品管理現(xiàn)狀，分析企業(yè)多元業(yè)務(wù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和發(fā)展需求，持續(xù)推動(dòng)信息化條件下的流程優(yōu)化、平臺(tái)建設(shè)與管理協(xié)同，以“平臺(tái)化、模塊化”理念為核心，推動(dòng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的一套支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的研發(fā)體系。精益研發(fā)體系業(yè)務(wù)模型分為四層，主要由規(guī)劃層、開發(fā)層、管控層、業(yè)務(wù)層四部分研發(fā)要素組成。業(yè)務(wù)體系模型如圖1：

圖1 精益研發(fā)體系業(yè)務(wù)模型

1.規(guī)劃層

以企業(yè)科技創(chuàng)新管理的整體要求為依據(jù)，推動(dòng)實(shí)施以市場(chǎng)為導(dǎo)向的開放式技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新模式。以需求管理機(jī)制和工具充分對(duì)接和識(shí)別企業(yè)戰(zhàn)略和市場(chǎng)需求，在此基礎(chǔ)上制定以產(chǎn)品、平臺(tái)、技術(shù)規(guī)劃內(nèi)容為主體的科技規(guī)劃，并系統(tǒng)構(gòu)建可支撐科技規(guī)劃實(shí)施的研發(fā)業(yè)務(wù)頂層框架及流程。

公司戰(zhàn)略應(yīng)基于外部市場(chǎng)環(huán)境和產(chǎn)品需求，制定清晰的中長(zhǎng)期科研項(xiàng)目的發(fā)展戰(zhàn)略和具體的產(chǎn)品線規(guī)劃。

市場(chǎng)管理應(yīng)為科研項(xiàng)目明確產(chǎn)品策略、細(xì)分市場(chǎng)及客戶群體、市場(chǎng)主流產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)分析、產(chǎn)品功能賣點(diǎn)、目標(biāo)成本，并為科研項(xiàng)目提供產(chǎn)品開發(fā)市場(chǎng)端需求。

科技規(guī)劃包括五年科技發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)規(guī)劃、平臺(tái)規(guī)劃、產(chǎn)品（線）規(guī)劃和管理支撐規(guī)劃。需依據(jù)公司總體戰(zhàn)略、產(chǎn)品（線）業(yè)務(wù)計(jì)劃、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等系統(tǒng)策劃科技規(guī)劃工作?？萍家?guī)劃是科研項(xiàng)目開發(fā)的前提。

2.開發(fā)層

以“平臺(tái)化、模塊化”理念為核心，建設(shè)“技術(shù)研發(fā)→平臺(tái)開發(fā)→產(chǎn)品開發(fā)→其他開發(fā)”的異步并行差異化研發(fā)流程，實(shí)施迭代開發(fā)將技術(shù)研發(fā)、平臺(tái)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、其他開發(fā)分離，加速技術(shù)提前突破，擴(kuò)大平臺(tái)支撐范圍，加快產(chǎn)品開發(fā)速度，促進(jìn)協(xié)同共享，避免重復(fù)開發(fā)，最終達(dá)到方向準(zhǔn)確、流程快速、產(chǎn)品低成本和高質(zhì)量地滿足客戶需求的目標(biāo)。

將研發(fā)業(yè)務(wù)的實(shí)施具體分為“前沿基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)平臺(tái)/產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)、產(chǎn)品（線）開發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、解決方案創(chuàng)造”六個(gè)層次。

針對(duì)技術(shù)、平臺(tái)和產(chǎn)品開發(fā)形態(tài)特點(diǎn)及創(chuàng)新業(yè)務(wù)特征，構(gòu)建面向差異化研發(fā)對(duì)象的研發(fā)分支流程，通過差異化流程管控在生產(chǎn)過程和市場(chǎng)過程中傳遞和建立技術(shù)領(lǐng)先與商業(yè)化的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)研發(fā)是指將研究發(fā)現(xiàn)或知識(shí)理論應(yīng)用于產(chǎn)品和工藝上的技術(shù)活動(dòng)，其研發(fā)對(duì)象主要指無形技術(shù)研究，如理論研究、原理樣機(jī)研制、仿真等。按照研發(fā)對(duì)象特性，則可劃分為前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。技術(shù)開發(fā)流程包括技術(shù)調(diào)研、初步概念設(shè)計(jì)方案及技術(shù)可行性分析、技術(shù)方案、技術(shù)成熟度評(píng)價(jià)及應(yīng)用發(fā)布。

平臺(tái)研發(fā)是以平臺(tái)規(guī)劃為導(dǎo)向，對(duì)接產(chǎn)品線規(guī)劃，基于已成熟的技術(shù)研究成果，進(jìn)行充分可行性分析后建立的具有通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化特點(diǎn)，可以跨產(chǎn)品族、產(chǎn)品線共同使用、而有意規(guī)劃和發(fā)展的產(chǎn)品，為快速響應(yīng)市場(chǎng)需要提供可快速配置且質(zhì)量可靠的平臺(tái)基礎(chǔ)。平臺(tái)開發(fā)流程包括概念設(shè)計(jì)、平臺(tái)設(shè)計(jì)、平臺(tái)中試。概念設(shè)計(jì)主要依據(jù)平臺(tái)規(guī)劃，確定平臺(tái)開發(fā)目標(biāo)及內(nèi)容，分析用戶需求，對(duì)平臺(tái)開展概念設(shè)計(jì)，確定平臺(tái)最佳總體方案；平臺(tái)設(shè)計(jì)則進(jìn)一步細(xì)化方案，完成平臺(tái)技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)，同步進(jìn)行新工裝、工藝開發(fā)、物料選型與開發(fā)工作，使之具備試制條件；平臺(tái)中試重點(diǎn)驗(yàn)證平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的正確性、符合性、適用性及可靠性。持續(xù)進(jìn)行物料開發(fā)、驗(yàn)證與優(yōu)化物料供應(yīng)能力，平臺(tái)達(dá)到能支撐產(chǎn)品應(yīng)用與服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)條件。并對(duì)達(dá)到發(fā)布要求的平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布。平臺(tái)研發(fā)重點(diǎn)考慮系統(tǒng)工程、綜合仿真、綜合設(shè)計(jì)的活動(dòng)策劃和實(shí)施。

產(chǎn)品開發(fā)是指從研究選擇適應(yīng)市場(chǎng)需要的產(chǎn)品開始到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造設(shè)計(jì)，直到投入正常生產(chǎn)的一系列開發(fā)過程。產(chǎn)品開發(fā)流程包括概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品中試等階段。

圖2 研發(fā)對(duì)象層次關(guān)系圖

流程過程重點(diǎn)關(guān)注基于成熟平臺(tái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。運(yùn)用平臺(tái)化、模塊化設(shè)計(jì)方法，通過應(yīng)用產(chǎn)品平臺(tái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速配置。

3.管控層

以高效協(xié)同為原則，建立支撐研發(fā)業(yè)務(wù)運(yùn)行的物料技術(shù)管理體系、研發(fā)質(zhì)量管理體系、科研項(xiàng)目管理體系、知識(shí)管理、資源管理、數(shù)據(jù)管理和信息化管理手段，明確與企業(yè)研發(fā)組織分級(jí)架構(gòu)對(duì)應(yīng)的分層管理要求，并通過流程固化、績(jī)效考核等方式推動(dòng)實(shí)施。管控層建設(shè)貫徹分層、分級(jí)集中管控的思路，充分發(fā)揮總部的牽引和指導(dǎo)作用，形成在模式、業(yè)務(wù)和管控三個(gè)層面的分層。

基于精益研發(fā)的物料技術(shù)管理是貫穿物料完整生命周期針對(duì)物料技術(shù)研究、物料技術(shù)認(rèn)證及物料技術(shù)資源管理等進(jìn)行規(guī)劃及執(zhí)行管理，并提供數(shù)據(jù)、平臺(tái)、工具、模板等支撐能力的活動(dòng)。通過物料技術(shù)管理可保證物料滿足產(chǎn)品應(yīng)用的技術(shù)、質(zhì)量、交付、成本及服務(wù)要求。

基于精益研發(fā)的科研項(xiàng)目管理在項(xiàng)目開展過程中建立科研項(xiàng)目管理體系，明確公司項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)范圍、要求和原則，面向全項(xiàng)目生命周期建立項(xiàng)目管理制度。具體包括立結(jié)項(xiàng)管理、分級(jí)管理、過程管理等，涵蓋項(xiàng)目管理的啟動(dòng)、計(jì)劃、執(zhí)行、控制和收尾。

基于精益研發(fā)的研發(fā)質(zhì)量管理其核心是加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程正向質(zhì)量管理。通過正向質(zhì)量管控提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。建立和維護(hù)研發(fā)質(zhì)量管理目標(biāo)，開展研發(fā)質(zhì)量管理規(guī)劃，開展質(zhì)量管理指標(biāo)策劃、監(jiān)控度量及分析，開展正向質(zhì)量管控和逆向質(zhì)量歸零。

基于精益研發(fā)的知識(shí)管理是對(duì)知識(shí)、知識(shí)誕生過程、知識(shí)應(yīng)用以及知識(shí)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行管理的活動(dòng)。公司統(tǒng)一制定研發(fā)知識(shí)管理的總體要求，統(tǒng)一建設(shè)知識(shí)管理平臺(tái)，要求各單位基于統(tǒng)一的管理要求及知識(shí)管理平臺(tái)開展研發(fā)知識(shí)管理活動(dòng)，保證知識(shí)的核心管理要素，包括識(shí)別、洞察、創(chuàng)造、萃取、發(fā)布、共享、應(yīng)用以及運(yùn)營(yíng)。

基于精益研發(fā)的資源管理指將各類研發(fā)資源統(tǒng)一配置、維護(hù)、管理，提高運(yùn)維管理和標(biāo)準(zhǔn)化程度。通過提供統(tǒng)一的研發(fā)環(huán)境，方便資源的獲取與使用，避免資源重復(fù)投入，提高效率、促進(jìn)協(xié)同。研發(fā)體系資源管理建設(shè)，重點(diǎn)關(guān)注統(tǒng)籌研發(fā)資源配置、推廣分層研發(fā)、全面推廣協(xié)同創(chuàng)新。

基于精益研發(fā)的研發(fā)數(shù)據(jù)管理是指在產(chǎn)品開發(fā)中對(duì)以產(chǎn)品數(shù)據(jù)（BOM、研發(fā)圖紙文檔、研發(fā)過程數(shù)據(jù)等）為核心的研發(fā)過程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性、規(guī)范性和結(jié)構(gòu)合理性進(jìn)行管理，保證數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)布和準(zhǔn)確應(yīng)用，提高產(chǎn)品質(zhì)量和研發(fā)效率。

基于精益研發(fā)的信息化管理是指對(duì)信息實(shí)施過程進(jìn)行的管理。包含企業(yè)變革過程管理、業(yè)務(wù)流程和組織架構(gòu)下對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)、信息資源、設(shè)備設(shè)施、信息安全等實(shí)施過程的管理。公司級(jí)研發(fā)信息化管理應(yīng)實(shí)行總體管理與規(guī)劃。同時(shí)，依據(jù)分層分級(jí)基本思路，促進(jìn)業(yè)務(wù)規(guī)則、IT平臺(tái)、IT技術(shù)合理程度的統(tǒng)一和下層自主建設(shè)。

4.業(yè)務(wù)層

以適用規(guī)范為前提，在體系總體框架下，依據(jù)行業(yè)特征、產(chǎn)品特征和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化流程節(jié)點(diǎn)作業(yè)及管控能力，充分結(jié)合各研發(fā)組織資源和管理的現(xiàn)狀，確保流程在業(yè)務(wù)操作層面的高效執(zhí)行，建立面向特定行業(yè)、產(chǎn)品或服務(wù)的各精益研發(fā)子體系。

三、結(jié)語

株洲所的研發(fā)體系建設(shè)總體基于研發(fā)領(lǐng)域的經(jīng)典理論和公司科技創(chuàng)新體系的內(nèi)涵要素，針對(duì)公司分層分級(jí)的研發(fā)組織和多元差異的創(chuàng)新業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，以“平臺(tái)化、模塊化”理念為核心，做好基于研發(fā)對(duì)象的差異流程管控體系、基于產(chǎn)品平臺(tái)的模塊化開發(fā)及應(yīng)用、基于分層研發(fā)模式的分級(jí)業(yè)務(wù)管理建設(shè)，支撐多元產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各研發(fā)子體系，依托先進(jìn)的信息化手段和工具全面推動(dòng)公司研發(fā)管理體系的發(fā)展和升級(jí)，最終建立了一套支撐數(shù)字化研發(fā)、智慧化研發(fā)的研發(fā)業(yè)務(wù)管理和技術(shù)綜合性體系。截至目前，株洲所已完成體系架構(gòu)重建、多分支流程優(yōu)化、模塊化設(shè)計(jì)方法導(dǎo)入、分層分級(jí)管理優(yōu)化等關(guān)鍵工作，未來精益研發(fā)的創(chuàng)新發(fā)展之路，還需要進(jìn)一步結(jié)合公司多元產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的實(shí)際訴求，持續(xù)推動(dòng)體系的優(yōu)化、改進(jìn)和升級(jí)，有力支撐株洲所品質(zhì)經(jīng)營(yíng)、創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。