产品质量是产品竞争力和企业可持续发展的重要保证。产品质量,是站在客户等利益干系人的视角所提出的产品需求,是干系人需求的满足程度。通过有效的质量管理,可以帮助企业将局部成功转变为整体成功,将偶然成功转变为必然成功,将短期成功转变为长期成功。
根据业务领域的划分,企业中的质量管理,可分为研发质量、制造质量、采购质量、销售质量、服务质量,等等,其中,研发质量占据着绝对重要的位置。我们可以这么说,与产品有关的质量问题,80%以上是由研发领域的工作不当所造成的。因此,研发质量的管理要求和工作内容,基本等同于产品质量的管理要求和工作内容。
图4.59 研发质量管理的框架和内容
研发质量管理体系的建设内容包括:研发质量的目标与度量、流程建设、组织保障、研发过程资产库和IT工具支撑,它们是构成研发质量管理能力的基本要素,是研发质量和产品质量得以持续提升的体系保证。
1)目标与度量
质量目标是研发质量管理的工作方向和总体要求。研发领域的质量目标,要根据业务目标、客户期望和组织能力等因素来确定,且所有的质量目标应该可以度量和量化。
研发质量目标的度量维度包括:业务度量、过程质量度量和产品质量度量:
业务度量,具体包括:新产品上市后的市场份额、新产品销售比率、废弃或中断项目比率、客户问题及时解决率、目标成本达成率,等等;
过程度量,具体包括:项目进度偏差率、项目工作量偏差率、共用基础模块重用率、内部问题累积解决率、软件缺陷逃逸率,等等;
产品度量,具体包括:新品魅力指数、售出初期3/6/9/12个月的产品缺陷率、千品故障数、客户反馈的产品缺陷数、重大事故次数,等等。
质量目标和目标度量,尤其是基于数据的质量度量,是研发质量的量化管理、客观管理的基础,有助于质量活动的可视性、可管理性。
笔者曾经服务过的企业,在20几年前,尚未建立基于数据的质量度量,导致质量工作的好坏难以说清楚。一方面,销售和服务部门时常抱怨产品存在很多质量问题,导致销量难以提升和客户满意度差;另一方面,研发、制造、采购等部门认为自己在质量管理上已经做了很多工作,销售和服务部门完全是以质量为借口来推卸自身责任。大概在2006年前后,该企业系统地梳理了质量度量指标体系,并搭建QMS质量管理系统,实现了质量度量用IT系统取数、用数据说话,很快就消除了相关部门关于产品质量问题的扯皮。
研发质量的目标设定和度量,对于每一个度量维度,都必须清晰定义度量指标,包括:指标名称、指标定义、指标用途、测量对象、设置目的、统计部门、统计方法、计算公式、计量单位、统计周期、数据来源、数据提交时间,等等。另外,在度量数据收集时,采集数据的目标要明确,要保护数据提供者的积极性,数据收集的手段要集中,要杜绝虚假数据,零容忍对待质量数据的造假行为。
研发质量的目标设定要有挑战性,挑战性的质量目标要动态提升。企业应该每年都更新和提升其质量目标,确保下一年比上一年有大的进步,提升幅度要在同比50~80%以上。
2)流程建设
研发质量的设定目标和管理要求,需要有相应的流程来落实。在流程建设方面,企业不应该在研发核心流程之外另行搭建研发质量管理流程,而是要将质量管理要求和管理举措嵌入到需求管理、产品开发、技术开发、预研、技术重用等研发核心流程中。
3)组织保障
组织保障,就是要明确研发质量管理的目标设定、计划制定、行动落实等内容,具体是谁来设定/制定,谁来批准,谁来实施,谁来配合,谁来监督,等等。
研发质量管理所涉及的组织主要有:开发项目组、其他职能部门、质量管理团队:
开发项目组是产品质量和研发质量的第一责任人。开发项目组要科学分解企业所设定的质量目标,通过质量功能展开(Quality Function Deployment,简称QFD)等方法,将质量责任分解到项目组每一个成员和其他职能部门,并为目标的达成和责任的落实,制定和优化质量计划,持续监控质量计划的执行和产品目标的达成。
技术、市场、销售、制造、采购、服务、财务等其他职能部门,是质量目标达成和质量计划实施的配合者,需要严格完成开发项目组所分解和分配的质量责任。
质量管理部门是质量目标达成和质量计划实施的监督者、研发质量管理体系的建设者。质量管理部门负责研发领域的质量管理和流程执行的监控,参与系统/软件/硬件/测试活动的工程方法和工具研究、引进、推广和持续优化,对产品开发计划的制定及执行过程进行规范性审计。
4)过程资产与IT支持
过程资产是各类规范、过程文档、数据、案例的集合,目的在于知识的积累与固化,可以为质量体系建设、质量目标设定、质量计划编制、质量水平评估,等等,提供资料、数据和知识支持。
研发过程资产的内容包括但不限于:流程体系文档(流程、模版、表格、点检表、操作指导书)、技术规范、技术标准、系统工程方法、软件/硬件工程方法、失效模式库、设计准则库、项目数据库(项目过程文档、过程数据、经验教训总结)、文档样例库、风险数据库、培训材料库,等等。
IT工具是研发流程和质量管理体系的使能器,有助于研发质量管理的效率提升和信息共享。研发质量管理领域的IT工具主要质量管理系统(Quality Management System,简称QMS)、产品缺陷或问题管理系统、项目管理软件、知识管理软件、统计软件,等等。
2. 质量策划
质量管理的首要活动是质量策划,是根据客户和相关方的质量要求,以及企业所设定的质量目标,分解和策划如何予以达成,是将质量要求和质量目标等输入,转化为质量管理行动方案、过程和资源保证等输出的过程。质量策划是连接质量目标和具体的质量管理活动之间的桥梁和纽带。
1)过程输入
质量策划的具体输入有:明示的和隐含的客户需求、法律法规要求、国际/国家/行业标准要求、竞争目标、企业内部管理要求、过往质量问题、质量要求、DFX(产品的可测试性、可制造性、可服务性,等等)要求、失效模式分析、风险预测、研发流程要求,等等。
2)关键输出
质量策划的关键输出有:以质量计划或先期质量计划(Advanced Product Quality Planning,简称APQP)、控制计划(Control Plan,简称CP)、设计故障失效模式分析(Design Failure Mode and Effect Analysis,简称DFEMA)、过程度量计划、审核评估计划等为代表的计划文件。
以质量计划为例,它以Excel表等形式,列举了质量特性、质量要求、可衡量目标、差距或风险、解决措施等质量管理活动信息。
3)工作内容
质量策划的具体工作内容有:目标策划、过程策划、控制策划、组织运作策划、改进策划:
目标策划,分解企业所设定的质量目标,输出有明确验收标准的研发项目质量目标,并与利益干系人充分沟通达成共识,它们将作为后续各模块策划的基础。
过程策划,确定或裁剪与项目特点相适应的开发过程,并将项目质量目标导入开发过程的具体活动中。过程策划要重点考虑质量目标的达成风险及历史版本的经验教训。
控制策划,按计划标准去衡量执行的情况,发现实施中的偏差,采取有效的纠正措施,确保目标顺利实现;根据过程策划内容选择合适的控制点并定义控制标准。
组织/运作策划,保证过程策划、控制策划、改进策划的内容落地,通过组织策划明确版本团队及角色职责,针对能力差距输出赋能计划,参考项目质量目标明确团队导向和激励方式,输出团队运作的规则。
改进策划,考虑在开发过程中进行持续地改进,具体的改进方法包括自上而下的Top N 质量问题管理和自下而上的质管圈活动、合理化建议、改进建议,等等。
3. 质量控制
质量控制是质量计划等计划文件中质量方案和行动举措的具体执行。研发领域的质量控制举措主要是技术评审/TR和产品测试。
1)技术评审
技术评审/TR,也就是前文所说的,开发过程中的TR1、TR2、TR3、TR4、TR4A、TR5、TR6等技术评审,其目的是发现问题,优化设计;跟踪需求、确保需求得到实现;质量评估,为业务决策提供依据;发现风险,规避风险。
技术评审完成后,需要编制评审报告,报告内容包括:a. 产品质量评估,要素表检查情况,冲突问题改进计划,冲突点记录和结论,风险分析;b. 评审结论;c. 过程规范和质量目标达成情况,过程审计结果;d. 会签记录。
技术评审的详细内容包括:
概念阶段和TR1相关的产品需求说明书评审、场景分析评审、产品DFX需求评审、产品备选概念评审、测试策略评审;
计划阶段和TR2/TR3相关的产品架构设计评审、产品功能设计评审、产品可靠性设计评审、产品测试方案评审;
开发阶段和TR4/TR4A/TR5相关的软件/硬件概要设计评审、软件/硬件详细设计评审、结构详细设计评审、单元测试报告评审、SDV报告评审、专项测试报告评审;
验证阶段和TR6相关的SIT测试报告评审、标杆测试评审、认证测试评审、Beta测试报告评审。
2)产品测试
在组织技术评审之前,需要先完成相应的产品测试。产品测试的方法,根据测试过程的透明程度可分为:白盒测试、黑盒测试和灰盒测试,根据测试的产品层次或级别可分为:单元测试、集成测试、系统测试、验收测试、认证测试、标杆测试(对比测试)。
图4.60 产品测试的关键步骤和活动
4. 质量保证
质量保证是从质量管理体系的角度,向客户、管理层、行业监管机构等利益干系人提供相应的文件和信息,进而获得他(她)们的认可和信任。
如果将质量保证与质量控制作比较:1)质量控制关注的是“满足要求”,即,通过测量、试验、测试、评审等手段,检验产品是否满足要求,并分析不符合要求的原因,采取纠正措施;2)质量保证关注的是“提供信心”,通过系统化的流程、制度、规范、组织和活动,让客户、管理层等相关方对产品满足要求有信心。
质量保证的关键活动有:质量文化建设、质量(水平)评估、质量审计、质量回溯、质量报告:
质量文化建设,质量管理体系中相关流程/规范/标准的培训、引导、宣传和推行落实;
质量评估,基于数据,对质量水平进行量化分析和评估,评估产品质量和研发质量的实际水平,并与标杆进行对标;
质量审计,对研发过程和交付件进行检查和审计,以验证它们符合适用的流程、规范和标准,以审计质量管理体系的内容是否得到落实;
质量回溯,针对重大质量问题(含管理问题),从技术和管理两个方面进行根因分析与改进,以推动系统与流程的改进;
质量报告:将质量控制、质量文化建设、质量评估、质量审计、质量回溯等相关工作情况定期向管理层等利益相关方进行汇报。
5.持续改进
持续改进,是在整个组织范围内所采取的质量提升举措,核心是质量体系的强化和质量管理能力的提升,是通过全员参与和质量氛围的营造,不断地识别自身短板并进行自我完善,进而推动企业实现更高的质量目标。
持续改进的工作开展形式主要有:1)自上而下,围绕Top N 质量问题的解决和预防,成立专项改进项目组;2)自下而上,以质管圈(Quality Control Circle,简称QCC)、改进建议/合理化建议,由基层团队/员工自发地进行改进。
无论是自上而下,还是自下而上,常用的持续改进过程或方法有:PDCA、纠正与预防(Corrective Action & Preventive Action,简称CAPA)、事后回顾(After Action Review,简称AAR)和FRACAS。
图4.61 FRACAS的工作步骤示意
找到根因,要求质量问题和故障分析必须找准根因,而不是头痛医头,脚痛医脚。为了找准根因,可以采取“5Why”法,通过连续问5个“为什么”,逐步逼近问题的根因。