IPD:研发信息化

百科   2024-11-13 14:59   浙江  
截止至今,研发领域的信息化建设,至少有40年以上的历史。即使如此,很多企业的研发信息化现状,依然还处于点状式应用,或者是探索阶段,成效十分有限。究其原因,一是认识不到位,二是方式方法不得当,三是管理基础太薄弱,四是信息化与流程变革脱节,五是缺乏长期的坚持。

一、核心内涵

要做好研发领域的信息化建设,首先要认清研发信息化的核心内涵。只有认清了它的核心内涵,我们才能看清楚研发信息化的重点和难点所在。在笔者看来,研发信息化的核心内涵可概括为:标准化、流程化、线上化,它们是相辅相成的依赖关系。

1. 标准化

标准化是研发体系和信息化建设的基础性内容,具体包括:编码标准化、文档模板化、产品结构化和作业程序化。

1)编码标准化。编码是研发活动和产品定义的元数据。研发领域的编码包括:产品编码、物料编码、图纸编码、过程文件编码,质量缺陷编码,等等。编码工作需要以合适的编码规则作指导,以规范的编码流程为约束,才能保证编码的唯一性。唯有编码唯一,才能保证各类描述的准确,才不会“张冠李戴”。

2)文档模板化。文档是研发过程交付物和研发项目成果的主要表现形式,具体包括:需求文档、设计文档、测试文档、工艺文档、说明文档,等等。文档模板化,有助于规范文档的内容格式,明确文档的内容要求,确保文档的整体质量,进而以终为始,倒推研发活动的组织和开展。

3)产品结构化。产品定义是研发活动最重要的交付成果。产品定义必须清晰、明确、易理解、无歧义,为此,必须对产品进行接结构化定义。研发过程中,结构化产品定义包括:产品需求结构、产品功能结构、产品物理或零件结构(各种用途的BOM)、产品过程结构(工艺路线),等等。

4)作业程序化。作业程序化是对研发活动的过程性、程序性描述,可用于指导研发人员的日常工作。以设计图纸的审核程序为例,明确了图纸审核的具体步骤和要求,可指导审核人员的审核工作,杜绝了图纸审核的个性化和随意性。

以编码标准化、文档模板化、产品结构化和作业程序化为代表的研发体系标准化,就像盖房子的钢筋、水泥、黄沙和砖头,只有基础构件的规范和质量得到了保障,才能盖好摩天大厦。

2. 流程化

流程化,指的研发流程的体系化管理,具体包括:流程架构规划、流程详细设计、流程固化推行、流程监控运营。

1)流程架构规划。以分类、分级、分层、分段的方式进行研发流程的架构化梳理。如前所述,研发流程包括:需求管理、产品规划、技术规划、产品立项、技术立项、产品开发、技术开发、预研、技术重用(CBB)等运营流程,以及决策评审、技术评审、项目管理、变更管理(含配置管理、发布管理)、质量管理等管理(使能)流程,以及技术支持、市场支持、营销支持、服务支持、采购支持、制造支持、财务支持等支持流程,它们必须以分类、分级、分层、分段的方式进行梳理和规划,以确保研发流程的主线清晰,末端灵活。

2)流程详细设计。主要指L3级/L4级研发流程的详细设计,必须以流程说明的形式明确定义流程5W2H维度的13个要素(场景、客户、价值、输入、输出、业务对象、阶段、活动及活动结构、决策点/评审点、标准和规则、方法和工具、角色、绩效度量)。唯有此,流程才具备可执行性。

3)流程固化推行。在流程详细设计的基础上,将流程固化到IT系统,并根据流程角色要求进行组织架构或岗位职责的调整,再对流程建设成果进行宣贯、培训和试点,优化试点结果,进行全企业的推广和巩固。

4)流程监控运营。实时监控流程运行的状况,对准流程效率(含:作业效率、协同效率、决策效率、模式效率)的提升和流程合规,开展常态化的流程运营工作和流程管理成熟度评估。根据运营过程中发现问题和机会点,以及成熟度评评估的现状和差距,持续不断地进行流程改善。

研发流程是研发信息化的主要对象和设计蓝图。只有设计蓝图对了,修出来的“高速公路”才能既通畅又高速。

3. 线上化

研发信息化建设的主要标志是研发业务的线上化,包括:流程在线、组织在线、数据在线、管控在线。

1)流程在线。指的是各类研发流程都运行在IT系统上,实现了流程及关键节点的可视和透明。

2)数据在线。指的是研发过程交付物和产品数据实现了线上化、集中化的存储、访问和管理。

3)组织在线。指的是参与研发的团队成员,包括内部员工和上、下游合作伙伴,可以通过IT系统进行互动交流和协同工作。

4)管控在线。指的是通过IT系统对关键研发活动进行监控,一旦出现异常,可以短信、邮件、报表等形式进行预警、报警,并以督办任务的形式进行闭环和清零。

通过流程在线、数据在线、组织在线、管控在线,可以实现数据的高度共享、业务的高效协同和成员的实时互联。

二、技术支撑

研发信息化建设的技术和工具支撑主要有:CAX软件、PLM系统、BI系统、OA系统,可以面向不同的环节和用户,扮演着工具使能的角色。

1. CAX软件

CAX软件是CAD、CAE、CAM、CAPP、CAT等用于辅助设计、开发、分析、工艺规划、测试的工具软件统称。CAX软件的应用,有助于提高研发工程师个人的工作效率,有助于产品定义的结构化、虚拟化。实际应用中,CAX软件有三种不同层次的应用水平:

1)“有形无神”的设计。以CAD软件为例,只是以特征堆叠的方式把零件的外形设计出来,而不考虑具体的设计步骤是否合理,是“只看形,不顾神”的设计方式,是“菜鸟”级应用水平。

2)DFX后向设计。不仅把零件的外形设计出来,还精心优化设计步骤,确保CAD模型中的特征顺序与其制造工艺基本类似,是面向制造、面向测试的DFX后向设计。

3)参数化设计。借助CAX软件的编程功能,将理想的设计顺序编写成程序,工程师只需输入所需的设计规格和要求,CAX软件可自动完成零件的造型、分析、测试等工作,也称参数化、半自动化的设计。

2. PLM系统

如果说CAX软件可以实现单点、局部的作业效率提升和数据共享,PLM系统则尝试要解决研发全过程的整体效率提升、团队全员的研发协同和全方位的数据共享。作为管理软件,PLM系统的应用必须与流程变革、组织优化等管理工作结合起来,沿着广度和深度等维度循序渐进地推进,具体可参见图9.3:

图9.3  PLM系统应用水平的提升路径

如图9.3所示,PLM系统的应用水平可分为文档管理级、团队协作级、项目管理级、工程变更级、配置管理/BOM管理级、供应链协同级等不同层次。

1)文档管理级。实现了研发过程中图文档(零部件的3D模型、工程图纸、技术文件、CAE报告,等等)的线上化评审、发布,以及集中的存储、访问和共享。

2)团队协作级。实现了研发团队,包括本地团队与离岸团队、企业内部与供应商之间的产品定义和设计的协同,团队成员可以在他人的工作成果上无缝衔接和继续设计。

3)项目管理级。实现了研发项目的启动、计划、执行、控制、结项等五大过程组,以及项目的范围、时间、成本、质量、采购、人力资源、风险、沟通、知识等职能域的线上化管理。

4)工程变更级。实现包括市场、营销、设计、采购、制造、服务等在内的全价值链范围内工程变更(变更申请、变更评估、变更执行、变更追溯)的线上化管理。

5)配置管理/BOM管理级。实现配置管理(销售配置、工程配置)与BOM管理的集成(可以配置变化驱动BOM调整),以及不同用途BOM(原型BOM、工程BOM、制造BOM、服务BOM)的结构关联和双向追溯。

6)供应链协同级。实现了企业内部与下游客户、上游供应商之间的协同需求管理、协同产品开发、协同项目管理和协同工程变更。

3. BI系统

BI(Business Intelligence,商务智能)系统,可以提取项目过程的各类数据,以统计报表、项目看板、管理驾驶舱、主题分析等形式提供给研发管理团队,帮助后者实时地掌握研发项目的执行状况。高水平的BI系统应用,还可实现研发异常的“察打一体”。

4. OA系统

OA系统主要用于研发项目的核心小组成员与扩展组成员、其他外围成员之间的研发协同。通常,作为专注于组织协同的管理软件,OA系统包括门户、邮件、流程、任务、日程、文档、消息、视频会议等功能模块,它们的应用,以及与BI系统、PLM系统的集成,有助于提高成员间的协作效率,实现项目动态的即时发布和项目异常的即时提醒。

三、阶段成效

研发信息化建设的有序推进,可以帮助企业实现效率提升、周期缩短、管理闭环、目标可控等方面的经济成效和管理成效。

1. 效率提升

研发信息化建设所带来的效率提升是多方面的。据相关研究披露,研发项目的执行过程中,研发人员在资料查找、数据查询等方面所花费的时间,占其总工作时间的20%以上。通过PLM等IT系统的应用,可以大幅提高文档和数据的共享效率,在合适的时间和合适的地点,将合适的数据,推送给合适的人,从而减少研发人员花费在资料和数据查找上的时间。

2. 周期缩短

研发信息化建设有助于大幅缩短研发项目的周期,实现新品的快研发、快上市、快量产。以研发中的设计工作为例,通过基于PLM系统的协同设计,身处不同时区的本地团队和离岸团队,可以针对相同零件进行“击鼓传花”式的协同设计,确保每天的18,甚至24小时都在持续工作,从而大幅地缩短产品设计的周期时间。

3. 管理闭环

研发信息化建设有助于实现研发管理的PDCA闭环。通过研发流程和研发项目的全程线上化,可以做到事事有计划,事事有落实,事事有监控,事事有反馈。另外,还可将项目复盘中所总结的经验和教训予以知识化、模板化,点检表化,从而杜绝设计缺陷的再次发生,以及项目风险的早识别、早计划、早预防。

4. 目标可控

如前所述,OP3项目管理成熟度模型将项目管理分为标准化、可度量、可控制、持续改进等四个层级。研发信息化建设有助于实现研发项目的标准化(模板化)、可度量和可控制,进而确保研发项目的范围、时间(进度)、成本、质量等目标不会有大的偏离,实现研发目标的可计划、可预测、可跟踪、可控制,为研发项目的持续改进做好前提和保障。



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