中車株洲所精益研發體系建設研究

何政軍 周桂法 譚 娟 張東旭

（中車株洲電力機車研究所有限公司，湖南 株洲 412000）

一、前言

在過去十年研發體系的建設過程中，株洲所先后引入CMMI、IPD集成產品開發等先進理念思想，摸索建立了基礎共性技術、平臺技術、應用技術分層協同的研發運行模式，搭建了PLM產品全生命周期信息化平臺、知識工程平臺、研發云等先進的信息化系統，支撐了企業科技創新業務的有序運行。但隨著社會信息化、全球經濟一體化的發展，企業產品研發所面臨的市場環境發生了很大的變化，技術競爭日益激烈，產品研發費用不斷上升，用戶對個性化、定制化產品的需求不斷增加。這些使株洲所在開發速度、產品成本、產品質量和資源協同等方面面臨的問題也日益嚴峻。因此，有必要進一步對接全球科技發展整體趨勢，努力踐行株洲所科技創新內涵和要求，通過精益研發理念的引入切實做好基于研發對象的差異化流程管控，基于產品平臺的模塊化設計，基于組織架構的分層研發業務管理以及基于組織架構的分層研發業務管理，從而全面支撐多元產業發展的差異化研發子體系。并依托先進的信息化手段和工具全面推動企業研發管理體系的發展，最終通過企業研發體系的精益升級全面提升企業的研發效率、效益。

二、精益研發體系建設概述

本文中提到的精益研發體系，是基于精益研發經典理論，結合企業研發組織架構與研發業務分工的實際特點建設的。并針對多元差異的產品管理現狀，分析企業多元業務的創新現狀和發展需求，持續推動信息化條件下的流程優化、平臺建設與管理協同，以“平臺化、模塊化”理念為核心，推動企業核心競爭力的一套支撐數字化轉型的研發體系。精益研發體系業務模型分為四層，主要由規劃層、開發層、管控層、業務層四部分研發要素組成。業務體系模型如圖1：

圖1 精益研發體系業務模型

1.規劃層

以企業科技創新管理的整體要求為依據，推動實施以市場為導向的開放式技術驅動創新模式。以需求管理機制和工具充分對接和識別企業戰略和市場需求，在此基礎上制定以產品、平臺、技術規劃內容為主體的科技規劃，并系統構建可支撐科技規劃實施的研發業務頂層框架及流程。

公司戰略應基于外部市場環境和產品需求，制定清晰的中長期科研項目的發展戰略和具體的產品線規劃。

市場管理應為科研項目明確產品策略、細分市場及客戶群體、市場主流產品競爭分析、產品功能賣點、目標成本，并為科研項目提供產品開發市場端需求。

科技規劃包括五年科技發展規劃、技術規劃、平臺規劃、產品（線）規劃和管理支撐規劃。需依據公司總體戰略、產品（線）業務計劃、技術發展趨勢等系統策劃科技規劃工作。科技規劃是科研項目開發的前提。

2.開發層

以“平臺化、模塊化”理念為核心，建設“技術研發→平臺開發→產品開發→其他開發”的異步并行差異化研發流程，實施迭代開發將技術研發、平臺開發、產品開發、其他開發分離，加速技術提前突破，擴大平臺支撐范圍，加快產品開發速度，促進協同共享，避免重復開發，最終達到方向準確、流程快速、產品低成本和高質量地滿足客戶需求的目標。

將研發業務的實施具體分為“前沿基礎技術研發、應用基礎技術研發、技術平臺/產品平臺開發、產品（線）開發、應用系統開發、解決方案創造”六個層次。

針對技術、平臺和產品開發形態特點及創新業務特征，構建面向差異化研發對象的研發分支流程，通過差異化流程管控在生產過程和市場過程中傳遞和建立技術領先與商業化的優勢。

技術研發是指將研究發現或知識理論應用于產品和工藝上的技術活動，其研發對象主要指無形技術研究，如理論研究、原理樣機研制、仿真等。按照研發對象特性，則可劃分為前沿技術研發和應用技術研發。技術開發流程包括技術調研、初步概念設計方案及技術可行性分析、技術方案、技術成熟度評價及應用發布。

平臺研發是以平臺規劃為導向，對接產品線規劃，基于已成熟的技術研究成果，進行充分可行性分析后建立的具有通用化、標準化、模塊化特點，可以跨產品族、產品線共同使用、而有意規劃和發展的產品，為快速響應市場需要提供可快速配置且質量可靠的平臺基礎。平臺開發流程包括概念設計、平臺設計、平臺中試。概念設計主要依據平臺規劃，確定平臺開發目標及內容，分析用戶需求，對平臺開展概念設計，確定平臺最佳總體方案；平臺設計則進一步細化方案，完成平臺技術設計和施工設計，同步進行新工裝、工藝開發、物料選型與開發工作，使之具備試制條件；平臺中試重點驗證平臺設計與實現的正確性、符合性、適用性及可靠性。持續進行物料開發、驗證與優化物料供應能力，平臺達到能支撐產品應用與服務基礎架構條件。并對達到發布要求的平臺進行發布。平臺研發重點考慮系統工程、綜合仿真、綜合設計的活動策劃和實施。

產品開發是指從研究選擇適應市場需要的產品開始到產品設計、工藝制造設計，直到投入正常生產的一系列開發過程。產品開發流程包括概念設計、產品設計、產品中試等階段。

圖2 研發對象層次關系圖

流程過程重點關注基于成熟平臺的產品設計。運用平臺化、模塊化設計方法，通過應用產品平臺實現產品的快速配置。

3.管控層

以高效協同為原則，建立支撐研發業務運行的物料技術管理體系、研發質量管理體系、科研項目管理體系、知識管理、資源管理、數據管理和信息化管理手段，明確與企業研發組織分級架構對應的分層管理要求，并通過流程固化、績效考核等方式推動實施。管控層建設貫徹分層、分級集中管控的思路，充分發揮總部的牽引和指導作用，形成在模式、業務和管控三個層面的分層。

基于精益研發的物料技術管理是貫穿物料完整生命周期針對物料技術研究、物料技術認證及物料技術資源管理等進行規劃及執行管理，并提供數據、平臺、工具、模板等支撐能力的活動。通過物料技術管理可保證物料滿足產品應用的技術、質量、交付、成本及服務要求。

基于精益研發的科研項目管理在項目開展過程中建立科研項目管理體系，明確公司項目管理業務范圍、要求和原則，面向全項目生命周期建立項目管理制度。具體包括立結項管理、分級管理、過程管理等，涵蓋項目管理的啟動、計劃、執行、控制和收尾。

基于精益研發的研發質量管理其核心是加強設計過程正向質量管理。通過正向質量管控提高產品設計質量。建立和維護研發質量管理目標，開展研發質量管理規劃，開展質量管理指標策劃、監控度量及分析，開展正向質量管控和逆向質量歸零。

基于精益研發的知識管理是對知識、知識誕生過程、知識應用以及知識運營進行管理的活動。公司統一制定研發知識管理的總體要求，統一建設知識管理平臺，要求各單位基于統一的管理要求及知識管理平臺開展研發知識管理活動，保證知識的核心管理要素，包括識別、洞察、創造、萃取、發布、共享、應用以及運營。

基于精益研發的資源管理指將各類研發資源統一配置、維護、管理，提高運維管理和標準化程度。通過提供統一的研發環境，方便資源的獲取與使用，避免資源重復投入，提高效率、促進協同。研發體系資源管理建設，重點關注統籌研發資源配置、推廣分層研發、全面推廣協同創新。

基于精益研發的研發數據管理是指在產品開發中對以產品數據（BOM、研發圖紙文檔、研發過程數據等）為核心的研發過程數據的準確性、安全性、規范性和結構合理性進行管理，保證數據及時發布和準確應用，提高產品質量和研發效率。

基于精益研發的信息化管理是指對信息實施過程進行的管理。包含企業變革過程管理、業務流程和組織架構下對技術實現、信息資源、設備設施、信息安全等實施過程的管理。公司級研發信息化管理應實行總體管理與規劃。同時，依據分層分級基本思路，促進業務規則、IT平臺、IT技術合理程度的統一和下層自主建設。

4.業務層

以適用規范為前提，在體系總體框架下，依據行業特征、產品特征和認證標準，細化流程節點作業及管控能力，充分結合各研發組織資源和管理的現狀，確保流程在業務操作層面的高效執行，建立面向特定行業、產品或服務的各精益研發子體系。

三、結語

株洲所的研發體系建設總體基于研發領域的經典理論和公司科技創新體系的內涵要素，針對公司分層分級的研發組織和多元差異的創新業務現狀，以“平臺化、模塊化”理念為核心，做好基于研發對象的差異流程管控體系、基于產品平臺的模塊化開發及應用、基于分層研發模式的分級業務管理建設，支撐多元產業發展的各研發子體系，依托先進的信息化手段和工具全面推動公司研發管理體系的發展和升級，最終建立了一套支撐數字化研發、智慧化研發的研發業務管理和技術綜合性體系。截至目前，株洲所已完成體系架構重建、多分支流程優化、模塊化設計方法導入、分層分級管理優化等關鍵工作，未來精益研發的創新發展之路，還需要進一步結合公司多元產業規模發展的實際訴求，持續推動體系的優化、改進和升級，有力支撐株洲所品質經營、創新發展戰略目標的實現。