機電產品研發過程中的項目管理研究

□文/王建新

（軟控股份有限公司山東·青島）

機電產品研發過程中的項目管理研究

□文/王建新

（軟控股份有限公司山東·青島）

在機電產品研發過程中引入項目管理，可以將新產品研發的業務線與項目管理的管理線進行有機的融合，項目經理負責新產品研發項目的時間、質量和成本等十大知識領域的管理，各業務負責人負責本業務范圍內的工作，既能發揮各自的業務專長，又能通過項目管理進行相互協同，從而保證項目的成功交付。

機電產品；新產品研發；項目管理

收錄日期：2015年10月10日

一、引言

伴隨著科技的發展和社會的進步，不管是民用產品，還是工業用產品，人們對機電產品的要求越來越高，特別是對機電產品五性的要求尤為突出，包括可靠性、安全性、可制造性、可維護性和可測量性等，人們在追求高性能的同時，還要求產品具有良好外觀和環境友好性，這就要求研發人員在進行機電產品的研究與開發時也要充分考慮工業設計、人機工學和環境保護等諸多因素。為了保證機電產品的研發既能滿足客戶的需求，又能快速準時地推向市場，這就需要將產品研發流程與項目管理流程進行有機的結合，研發人員專注于新產品、新技術、新材料和新工藝的研發，項目管理人員負責研發項目的成功交付，業務線和管理線相互融合，各司其責，共同完成新產品的準時交付。（圖1）

圖1 研發流程與項目管理

二、機電產品研發流程與項目管理的關系

機電產品通常包含機械結構、電氣控制和軟件控制三個部分，機電產品的研發是一項需要多個學科和多個部門相互配合的系統工程，需要按照科學合理的產品研發流程按階段分步驟地進行。從產品全生命周期的角度來看，前端是需求分析和產品規劃，中間是新產品的研發，后端是產品的上市退市管理，這就構成了端到端的產品全生命周期管理。其中，新產品的研發流程通常可以分為概念設計階段、方案設計階段、詳細設計階段、產品試制階段和產品測試階段五大階段，以產品研發部門為主，其他部門為輔來進行，新產品研發主流程每個階段的活動如下：

1、概念設計階段：承接產品研發任務，明確研發目標，進行市場調研和需求分析，完成產品功能到產品結構的定義，形成初始的產品概念。

2、方案設計階段：進行產品的總體方案設計，明確產品的主要部套和各部套之間的接口關系，同時確定機械設計方案、電氣設計方案和軟件設計方案以及三者之間的接口關系。

3、詳細設計階段：進行產品的詳細設計和工藝設計，將設計方案轉化成可用于生產和服務的技術文檔，包括機械詳細設計、電氣詳細設計和軟件詳細設計等，在滿足新產品功能要求的同時，還用于后續的采購、加工、組裝和調試等活動。

4、產品試制階段：進行零部件的采購加工，質量檢驗，待物料和生產操作工等資源到位后，便可進行新產品的部套組裝、整機組裝、設計變更和樣機的調試工作。

5、產品測試階段：對整機進行功性能和五性方面的測試，確保新產品滿足初始的研發要求，同時分析新產品的缺陷并提出整改建議，跟蹤整改效果。

項目管理就是以項目為對象的系統管理方法，通過一個臨時性的、專門的矩陣式組織，運用項目管理相關的知識、技術和手段，對項目進行高效率的計劃、組織、指導和控制，以實現項目全過程的動態管理和項目目標的綜合協調與優化。項目經理作為研發項目的管理者，對項目的成功交付進行負責，同時處理項目在計劃、成本和質量等方面的約束和限制，進行風險的分析和應對，協調處理項目資源沖突等。項目經理需要管理好四個方面的工作：管理好目標，始終關注產品的市場成功和財務成功；管理好項目，對項目過程進行控制，包括對計劃、資源、績效和基線負責；管理好領導，及時匯報、及時求助、及時評審；管理好自己，始終站在全流程全要素的基礎上以市場和財務為核心開展工作。根據國際項目管理協會的定義，項目管理可分為十大知識領域，包括項目整體管理、項目范圍管理、項目時間管理、項目成本管理、項目質量管理、項目人力資源管理、項目溝通管理、項目風險管理、項目采購管理和項目干系人管理。

研發項目管理就是應用項目管理的方法、技術和工具進行新產品研發的管理和控制，將項目管理的十大知識領域的活動有機地穿插在研發管理的各階段的活動當中，進行跨團隊的分工協作，對研發活動進行實時的、動態的管理，從而保證研發項目保質保量準時的交付，以獲得市場和客戶的認可，為企業帶來利潤。只有企業獲得了利潤，才有更多的資金進行新產品的研發投入，從而形成良性的循環，從這個角度來講，新產品的研發其實也是一種投資行為。

圖2 一種典型的項目組織架構圖

三、機電產品研發過程中的項目管理

“萬事皆項目”，機電產品研發過程作為一種典型的項目管理活動，將產品研發過程與項目管理過程進行有機的結合，同樣也會產生良好的效果，達到預期的目的。機電產品的研發可以分為全新產品研發、換代產品研發和改進產品研發三類。本文主要以全新產品研發為例，其研發項目管理過程中的主要活動如下：

（一）項目啟動管理。項目發起人任命項目經理，并將研發任務下達給項目經理，項目經理制定項目章程，明確研發目標、項目交付成果和項目驗收標準，制定項目預算和里程碑計劃，組建項目團隊，項目團隊由核心項目團隊和擴展項目團隊組成，通常為跨部門的矩陣式項目組織架構，見圖2，然后召開項目啟動會，正式啟動研發項目。項目啟動是一個重要的里程碑事件，不作為項目階段來管理，項目啟動標志著項目的正式開始。（圖2）

（二）概念設計管理。在概念設計階段的初期，由于新產品的概念還沒有形成，項目經理可以編制概念設計計劃以指導整個概念設計階段的活動，質量負責人進行先期質量策劃，并實施質量控制，保證概念設計階段的輸出物符合項目研發目標要求。項目經理可根據項目的實際情況決定參加此階段的核心團隊成員和部分擴展團隊成員，為了最大限度地使用項目資源，項目團隊成員可隨著項目的進展逐漸地加入到項目中來。項目財務負責人進行研發項目的概算和預算編制，并進行預算的控制。在產品的初始概念形成之后，項目經理可以組織相關的專家進行技術評審，進行新產品的概念評審、技術可行性分析和風險分析，在技術評審通過以后，便可以組織公司決策評審委員會進行決策評審，進行新產品的市場可行性和財務可行性分析，以決定是否進入方案設計階段，如果新產品未通過決策評審，該研發項目將會終止。

（三）方案設計管理。在方案設計階段，產品的總體設計方案和產品的一級部套及部套間的接口均已明確，因此項目經理可以編制詳細的項目運行計劃，明確各團隊成員的工作內容、工作時限和交付物，各個活動之間的依賴關系等內容，對整個項目進行監控與跟蹤，此時項目的團隊成員較概念設計階段有所增加。質量負責人開始實施質量保證措施，并進行質量控制，編制項目問題跟蹤表，定期進行問題的匯總與跟蹤關閉。財務負責人可以估算研發項目的成本，編制研發項目的預算，實施項目的成本控制。采購負責人開始制定關鍵部套的采購計劃和長周期物料的采購計劃，同時對潛在供應商進行篩選和評定，確保物料的采購和供應。項目經理根據項目的具體運行情況進行風險分析，編制項目風險列表，進行風險的應對和消除。隨著項目團隊人員的增加，項目經理需加強對項目資源的管理，同時進行項目溝通管理，及時將項目有關的信息上傳下達至各項目干系人。為了確保設計方案的合理性，項目經理在本階段的最后需要組織相關專家對設計方案進行技術評審，以保證設計方案能夠完全符合研發項目目標的要求。

（四）詳細設計管理。產品的設計方案確定之后，項目經理便可以將設計團隊進行擴展，并由技術負責人負責編制產品設計的詳細計劃，包括機械設計、電氣設計、軟件設計及其接口的設計等方面，隨著設計圖紙的逐級發布，工藝負責人便可以進行相關機加工工藝、部套組裝工藝和總裝工藝的編制，以及工裝夾具的設計與制作。質量負責人根據先期質量策劃的內容對產品的設計質量進行監控，持續地對項目問題進行跟蹤。財務負責人根據項目預算對項目的研發成本進行控制，尤其是對研發人員工時的控制。采購負責人需要與項目經理和生產負責人一起制定零部件的采購或自制策略，對于需采購的零部件，編制零部件的采購計劃和跟蹤計劃，并及時將變更信息傳遞至供應商，以減少不良物料的數量、變更成本和交付風險。此階段，項目組內部會進行大量的設計評審，項目經理可酌情參加相對重要的評審會議，盡量做到“議而決，決而行”，提高會議的效率和效果，減少溝通環節，降低溝通成本。項目經理需持續地更新項目風險列表，周期性的向項目發起人匯報項目進度、項目問題和項目風險，尋求資源支持等。

（五）產品試制管理。產品試制可以看作新產品研發的制造驗證，主要包括零部件的采購加工和檢驗入庫、部套組裝和整機裝配、樣機調試三部分工作。在此階段，來自研發部門、質量部門、采購部門、物流部門、工藝部門、生產部門和調試部門的項目組成員需要協同工作，項目經理需具有良好的協調能力和管理能力來保證項目的正常運行。研發人員進行技術支持的同時，還要依據現場的反饋處理技術問題，出具解決方案，進行設計優化和設計變更工作。質量部門不僅要跟蹤項目問題，還要組織進行零部件的質量檢驗和組裝件的質量檢驗，并記錄跟蹤所有跟質量相關的問題列表與狀態。采購部門負責所有外購件的供應管理，以及供應商管理和合同管理，是項目組與供應商之間的溝通橋梁。生產部門需要根據產品安裝計劃合理安排時間、場地和操作人員，根據組裝工藝的要求完成樣機的組裝。在樣機通過質量部門的檢驗后，調試部門即可依據調試計劃和調試大綱的要求進行部套調試、整機空載調試和整機負載調試，保證機器能夠正常運轉。由于需要支付工時費用和物料費用，此階段的項目成本將會大大增加，大部分的項目預算將會用于支付已發生的費用，這就增加了項目成本的管理難度，財務負責人務必要做好預算控制和預算超支的應對工作，準確無誤的記錄研發項目實際發生的每一筆費用，為產品成本的核算提供有力的數據。

（六）產品測試管理。作為一個新產品的研發項目，產品測試工作是一個必不可少的環節，主要是驗證新產品的功性能指標和五性指標，同時對新產品提出改進建議。產品測試通常是按照自下而上的順序進行，首先進行關鍵零件測試，然后進行部套測試，最后進行整機測試。在測試準備階段，測試負責人需編制產品測試計劃，保證測試項目的齊全性和合理性，同時編制產品測試大綱，用于指導測試工程師的測試工作。在測試通過以后，項目經理便可以組織公司決策委員會進行產品的驗收工作，驗收通過便可標志著項目的結束。

四、結語

對于一個新產品研發而言，市場成功是新產品研發成功的最終衡量標準。在一個充分競爭的市場環境中，誰能夠以最快的速度將符合市場需求的產品投放市場，誰就能占據最有利的市場地位并獲得市場的認可。利用項目管理的科學方法來管理新產品的研發，比如跨部門的團隊合作，并行工程，結構化的研發流程和基于市場的研發等，不僅可以提高研發效率、保證研發質量，還能夠降低研發成本、縮短研發周期、降低研發失敗的風險，同時合理利用研發資源，實現個人與組織的雙重發展，通過項目的經驗總結，將良好的項目實踐推廣到更多的項目中去。隨著時代的發展和進步，項目管理與新產品研發將會得到更加有機的融合，以及更好的應用和發展。

［1］盧剛.向華為學習卓越的產品管理.北京：北京大學出版社，2013.

［2］周輝.產品研發管理：構建世界一流的產品研發管理體系.北京：電子工業出版社，2012.

［3］Project Management Institute.項目管理知識體系指南.北京：電子工業出版社，2013.

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