PLM产品数据管理之严格的标准化和知识管理.pdf

产品数据管理：利用严格的标准化知产品数据管理：利用严格的标准化知识管理减少研发产出变异识管理减少研发产出变异 智慧研发管理作者谢宁老师智慧研发管理作者谢宁老师 隐性知识显性化，显性知识系统化隐性知识显性化，显性知识系统化 不断地挖掘内部潜力，降低运作成本，为客户提供更有价值的服务。在同一时间、同样的条件，做同样的事的成本更低。每一家企业有自己成功的经验，广泛地分散在每一位员工脑海中，就是不善于总结出来。如果能够将以往持续的成功经验，结合管理方法和理念，用科学的方法规范提炼出来，使之标准化、基线化，有利于广泛传播、掌握和使用，培养各级人员和干部，使其适应工作并有能力提升工作水平。只有这样，企业才不是一个僵化的个体，而是一个有活的灵魂并且管理有效的企业。“如果你有一个苹果，我也有一个苹果，那么我们交换，每个人都还是只有一个苹果。但是如果你有一种思想，我也有一种思想，那我们彼此交换后，我们就都有两种思想。”隐性知识只有显性化后，通过传播和交换才能发挥其分享价值作用。显性知识系统化着眼于一切不适应及时、准确、优质、低成本实现端到端服务的环节。中国企业的运作从粗放的运作到精细化管理、系统化管理，还有很大的进步空间。面对未来市场的发展，要更多的从管理进步中、从全局中要效益。不断地改良，耐得住性子，实现隐性知识由个体到组织、由认知到技能再到职业行为的转化，不仅需要在培训中加强对员工观念与能力的塑造，也需要以人为本的企业文化支持和全方位地为隐性知识显性化的顺利转化疏通流程环节，进而发挥出提高企业知识创新能力的重要作用。显性知识系统化需要从价值流程、培训课程、学习资源库以及专业工具包等进行全方面的建设，而标准化是其中最为重要的一个载体。14.3 标准化的形态标准化的形态 制造过程的标准化管理从亚当斯密的劳动分工、泰勒的科学管理开始，发 展到福特汽车的流水线生产以及后来的大规模制造，在过去上百年中取得的成就是有目共睹的。制造现场管理的特点是现象和问题是显而易见的、有形的，对工人的要求是遵循指令执行、不需要太多的思考。因此，通过作业动作的标准化管理和成熟的工业工程方法，制造过程得到很好的管理和持续改进，极大地提高了劳动生产效率。那么这个原则适用于研发管理吗？实际上，我们看到的是在研发管理中推广标准化往往面临着很多疑惑和阻力，例如标准化后工作不够灵活和没有创造性、走标准化流程用的时间太长了、标准化削弱了开发工程师“独特技术技能”的影响力、标准化容易形成“技术官僚化”而牺牲推出产品的速度。实际上，通过分析，标准化是可以很好地支撑相关职能部门/领域业务能力平台，应积极制定和执行标准规范，不断地把经验固化，提高活动执行的速度和准确性，提高过程稳定性和可靠性以达到结果的可预见性9。标准化以及与其形成的文化应该说是研发管理和质量管理组织的最强有力武器。标准化的理想状态是大部分工作能够按照标准化来走，而工作促进标准化的进一步完善。这种理想状态带来的改善在成本下降、人力资源瓶颈、组织协调、品质提升、品牌塑造等方面都会遍地开花。严格的设计标准化支持平台复用，在各产品之间共享平台、系统、子系统和技术，能够提高质量和下降成本，并大批量制造。标准的产品架构能够是产品本身系统问题，最小化测试，实现制造的最优化。过程标准化是产品开发有序展开的基础，是开发团队的“共同语言”，这对于多产品、高度复杂的产品管理是极为重要的。工程方法标准化是很好的方法论，提供科学的、注重事实和数据的分析方法和技能，能够加速工程师的高效工作，保障高水平的产出。这一切都在支撑实际业务的开展，并没有减少工程师的自主性和创造力，反而可以逐渐形成对品质孜孜不倦地追求和“以客户体验为导向”的文化，标准化的形态主要有三种：设计标准化、过程标准化、工程方法标准化（见图 14-1）。下面简略论述它们的相关定义：图 14-1 标准化的三种形态 l 设计标准化主要指使用面广、通用性强、作用时间较长、与产品的特性关系较小、并且已被公司广泛接受的技术，它往往是公司产品平台、模块化的重要组成部分。l 过程标准化是指相互关联的工作形成一定的管理框架结构，并要有一定的组织原则来支持，对于每项工作都应清清楚楚地明确规定，与产品开发有关的人应该清楚工作内容、工作方法以及输出，同时能够配套度量指标以进一步衡量和优化过程。l 工程方法标准化可以提高专业设计人员的生产力和高效工作，它是技术团队、工程团队的技能与能力的标准化，是设计手段、工程优化的工具。每种工程方法，如果能够加以适当运用，将对产品开发过程起到很大的改进作用。14.3.1 设计标准化设计标准化 设计标准化的形成过程设计标准化的形成过程 智慧研发管理善于从各个业务领域出现的质量问题或成功的事件中，整理、分类、归纳形成企业的案例库。在案例分析总结过程中，很多企业仅仅停留在个案或“就事论事”上，没有从中提炼出相关设计检查项目或测试验证项目，更没有进一步发展形成企业特有的规范或标准。这后两者往往才是企业可以加以复制、推广的直接材料，是流程中的“血肉”，是最宝贵的学习财富（见图 14-2）。图 14-2 标准化的形成过程 对于很多公司来说，研发经验的提炼最初或许从质量问题的案例写作开始，或许针对一些不该被遗忘的事情或不断重复出现同样错误。案例写作出来后，可以通过内部交流、新员工培养、自我学习的方式，让曾经的经验教训得到广泛传播，同时，思想的交流往往都是“您给我一个思想，我给您一个思想，最终，我们各自都增加了一个思想”。但是，仅仅让工程师学习到这些案例中的经验教训是远远不够的，因为工程师可能有时忘记了，也可能在应该执行的时候并没有执行。案例功能确实很强大，但是犹如一堆古老的文档，其价值在于我们挖掘其中价值并加以有效使用，否则它就一文不值。从案例到检查清单，是对案例隐性价值的显性化过程。检查清单应该说是积累起来的显性知识库，而且，它是极易被使用。它将公司长期以来好的产品研发实际、坏的错误教训、通用性能要求、质量特性、RAS-DFX 要求等，用一张表的方式无一遗漏地表达出来。智慧研发管理体系拥有非常强大的检查清单数据库，其结构层级清晰、符合过程展开顺序、贴近产品、全面详细的。检查清单是设计标准化的一种非常重要途径。对检查清单的不断优化，是不断固化经验教训、避免同样错误的过程。在产品开发过程中，往往出现一种场景：在某产品某事故总结会议上，有人指出“之前好像在另一个产品中也发生过这样问题”。交了学费，而没有学到东西，这是多么令人遗憾。不能够形成检查清单就不能够进行设计标准化，同时，公司对经验的学习也是零散的、艰难的、迷失的。检查清单的使用是通过嵌入相关流程的方式来实现的。在需求阶段，市场工程师、系统组和设计工程师等通力合作，对需求的各个方面，以需求检查简单为指导，直到得出明确的、达成共识的需求。在设计阶段，随着设计从总体、模块到详细设计的展开，都有各自配套的检查清单。在验证、试制阶段，检查清单用来把握前段环节输入的准确性、验证和试制输出的有效性。设计标准化的分类设计标准化的分类 标准规范是公司设计财富的积累，经过长年累月的经验固化，是技术知识体系的重要构成部分，应坚持积极采用国际、国外先进、国家、行业标准，并根据需要制定本企业的标准规范。按照内容和对象的不同，设计标准化可以分为部件设计标准化、设计规范化、工艺标准化等（见图 14-3）。图 14-3 设计标准化的分类 部件设计标准化是指针对零件、部件、子系统和平台（即广义的部件）的标准化、模块化和归一化。部件设计标准化基本围绕两条主线来展开：1、针对差异化部件，通过模块化，分解为标准化部件和差异化部件；2、针对标准化部件，通过归一化，减少标准化部件数量；如图 14-4 所示，通过这两条主线，使得差异化的部件数量不断地减少，并且进一步从中提炼出标准化的部件，而对于标准化的部件，通过归一化，发展成为更标准化的部件。图 14-4 部件设计标准化方法图示 部件设计标准、设计规范化和工艺标准化对产品开发的质量、进度和成本都会产生很好的控制和保证，同时降低产品的复杂度，产品开发的技术风险也将大为降低，p 对开发的好处 缩短开发周期和上市时间 推动产品快速上市 减少产品的复杂性 减少开发层次的相互依赖 提升产品质量 节省开发资源 p 对制造的好处 降低库存，减少废料 降低制造成本 提高制造效率，改进供应连续性 降低制造的复杂度 p 对采购的好处 降低采购成本 批量采购 提高议价能力 采购标准零部件 提升采购效率 采用标准零部件 减少唯一零部件 减少供货风险 p 对服务的好处 减少维护成本 设计规范化是指针对领域的技术的参数、方法和手段等关键点进行提炼，统一技术使用规则和约定，以达到提高设计质量和效率以及提高设计效果的目的。企业可以根据技术所属领域进行分类整理（见表 14-2）。部件技术设计类部件技术设计类 可靠性设计类可靠性设计类 工具技术类工具技术类 电源线设计选型规范 电磁兼容性结构设计 热设计分析工具软件操作指导书 电缆设计规范 防尘结构设计规范 ProE 设计平台技术规范 整机结构设计规范 产品热设计规范 包装设计规范 防雷设计规范 PCB layout 设计指南 使用安全设计规范 接地设计指南 表 14-2 技术设计规范分类 工艺标准化是指对设计和生产工艺过程中工艺参数、工艺方法、工艺手段等有关要求进行统一规定（见 14-3）。表面处理类表面处理类 钣金结构类钣金结构类 抗震铆栓技术类抗震铆栓技术类 铝合金喷砂光亮阳极化技术规范 直接发货的外协结构件包装技术规范 室外机柜门锁技术要求 铝及铝合金化学转化处理质量要求 结构件来料标识及包装规范 滚珠滑轨技术要求 金属零(组)件的粉末喷涂质量要求 机柜包装规范 电缆防水固定头技术规范 零(组)件的喷涂质量要求 传输机柜门板来料包装专用技术规范 铝制松不脱螺钉技术要求 喷砂及拉丝技术规范 钢舌片、钢边、连接钢带 浮动螺母技术要求 磷化技术规范 栈板应用工艺规范 屏蔽锁技术要求 表 14-3 工艺设计规范分类 设计标准化的层次设计标准化的层次 每一类别的标准化工作，根据文件内容的性质、应用范围，将包含标准、规范在内的设计标准化文件分为三个层次（见图 14-5）。图 14-5 标准化文件的三个层次 l 第一层次：标准。主要指使用面广、通用性强、作用时间较长、与产品的特性关系较小、并且已被公司广泛接受的技术或技术管理标准。l 第二层次：规范。主要指对局部领域的技术方法、产品开发过程及技术管理进行规定和说明的文件。规范可由技术指导性文件总结而成，一旦形成，则反过来约束技术指导性文件。l 第三层次：技术指导性文件。指产品设计、工艺过程中某一环节如何具体操作执行的指导说明性文件，如系统设计指南、工艺规定、单板设计指导书等。其技术内容一般不能与标准、规范内容冲突，但可以细化、简化、专一化、明确化。这三个层次的文件都可以是强制性文件。最上面的两个层次管理上基本类似，合称“标准规范”，简称“规范”。在从案例到检查项目、规范标准转化过程中，要以“预防为主”、“第一次把事情作对”为准绳，结合流程的关键节点、关键活动和薄弱环节，针对性地制定相关对策。检查清单电子化只能部分减轻工程师工作，并不能代替他们检查清单电子化只能部分减轻工程师工作，并不能代替他们 案例案例 14-1：由电路短路事故启发出来的自动检查：由电路短路事故启发出来的自动检查 某年发生过一起严重事故，影响恶劣。某一用户所使用的电话自燃起火，该机器被烧毁，差点引起火灾。后来发现是两个电路之间间距过小，而且当中有螺丝钉，造成电路短路。初步解决方案：一是进行设计更改，增加电路间距余量；二是工艺优化，为此螺丝钉下面加装一个绝缘垫。按照初步解决方案，一个产品的问题解决了，其它产品是否还有问题？将来是否还会出现类似问题？人为差错无法完全杜绝，还有没有更有效的整改措施？从若干个角度出发，有办法如下：l 优化电路设计规范、工艺规则并普及培训。l 创建紧固件套件 JG（含平垫圈、绝缘垫），在电路板 BOM 评审发布流程中，增加检查工艺规则。l 开发软件实施自动检查，并对已有的所有电路板 BOM 进行软件检查。第三点提到的是检查清单电子化检查，以达到快速、高效、准确的目标。在一些研发管理体系中，部分检查清单已经实现了电子化。电子化固然可以进一步减轻工程师的工作量和在一定程度上方便检查清单的使用，但是却不能保证成功。无论是纸件形式存在还是以电子化的数据库形式存在，存在形式不是关键的。首要问题是在公司内是否存在相关机制来规划、创建、使用、维护检查清单，这里面团队和角色的职责同样是重要的，同机制密不可分。跨领域团队合作是完成高质量工作的工作，但是需要各功能平台部门的专业化支撑。一般而言，检查清单由各功能平台负责组织创建、维护起来。例如，需求方面的检查清单由市场部门主导创建、维护；系统工程设计方面的检查清单由系统部门负责；测试的检查清单由测试部门来完成；工艺验证的检查清单由试制部门来完成等。在实际使用检查清单过程中，产品开发团队核心组成员和功能部门主管来保证相关工程师对检查清单的使用。例如对于试制验证方案的检查清单，由制造代表（产品开发团队核心组的制造成员）和试制部门主管落实负责该产品的试制工程师来执行检查工作。这样既有利于检查清单不断的优化、服务于产品项目，又保证产品开发项目遵守、借鉴检查清单中的经验教训。检查清单电子化只能部分减轻工程师工作，并不能代替他们。产品的成功依赖于熟练的开发团队加入到项目中。结构化的流程和设计标准使得开发团队能够迅速成长起来，迅速提高项目生产率。而且通过标准化的培训、自我学习、在岗锻炼等等手段，工程师非常熟悉掌握工作要求的相关标准，对于流程中的关键点、产品的整体设计方案、产品空间结构设计要点、制造难点等等心中有数。因此，与之配套的设计、验证方案重点、产品试制和测试计划等等后续安排自然而然地展开。14.3.2 流程标准化流程标准化 从流程设计上保障过程和成果的最优化从流程设计上保障过程和成果的最优化 企业一方面想通过流程和制度设计来摆脱对人员的依赖，另一方面，企业领导层重视不够，很多领导根本没有这个概念，管理往往还停留在拍脑门、下命令阶段。有些事项明明制度已经明确，但实行起来还是要开会临时动议。“制度上墙”、“用流程管人”虽然被领导天天挂在嘴边，但制定流程和制度时往往又仅凭领导意志，不深思熟虑。另外即使有了流程和制度，但操作起来才发现设计环节留有诸多问题。所以流程和制度设计本身就是利益博弈的结果，好的流程和制度是要满足利益博弈各方的平衡。另外制定流程和制度是不能闭门造车的，其制定过程应该广泛包含相关利益相干人的讨论和协商。从本质上来说，流程和制度的设计需要重点关注增值的活动、倾听客户的声音和解决业务环节的重大瓶颈等，从而保障过程和成果之间的平衡性和最优化。活动定义是基础活动定义是基础 很多公司没有把产品研发视为一个过程，他们认为研发是“高度艺术性”的，无法按照开发新产品所需的活动进行定义和明确的相关规定。在这种情况下，每个产品研发项目组所采取的过程、管理方式、文档模板均出自于各自项目团队的习惯和需要。但是缺乏统一的、共识的活动定义会导致每人对研发过程的理解有很大差异，大家需要反复沟通来澄清，以达到“大家理解无差异”的目标。例如，每一个产品开发项目都有“需求定义”这个活动，A 项目团队认为接收市场环节的需求文档，B 项目团队认为是对市场需求的收集分析整理工作，C 项目团队理 解是对包括市场需求的外部需求和内部需求的收集分析整理工作。这里面往往会生产很多误解和错误，大量时间和精力都被浪费掉。流程结构化流程结构化 流程结构化是将流程中相互关联、相互影响的活动放在一个框架中，将它们的层级关系和顺序梳理清楚，通过相对明确的规则组织活动的开展。犹如金字塔一样，上层活动相对简洁，从上层到下层，其活动越来越繁多、具体和明确，这样符合分层分级管控的原则。由于明确了流程中的活动、角色、职责和完成要求，流程可以解决 90%以上的例行活动和运作，参与人员在其中游刃有余。经常发现公司在短时间内突然增加许多项目、员工时而太忙时而太闲，在短的时间内出现“浪涌”信息，会导致处理不均衡而出现错误。究其原因，和流程结构化的架构、层次和业务活动逻辑关系有非常大的关系。往往在战略、投资评审、多项目计划和资源平衡上没有协调好，导致执行环节出现很大的混乱。缺乏结构化过程会造成开发团队对于过程的认识没有一个统一的结果，大家往往将时间和精力花费在反复沟通确认当中，而且需要不断提醒自己“该点在不同项目有差异”、“是否理解有误”等。根据相关统计，产品真正的设计开发工作只占用了开发团队的三成左右的时间，而其他的时间全部消耗在事情的界定和无谓的争吵上。有些研究材料甚至表明，流程中的不增值活动时间总计占到全流程的 95%以上。流程结构化可以达到共用流程共享和业务增值的效果。结构化流程能够让团队和角色了解自身在什么时候应该做什么活动，并且也清楚彼此的需求以及何时需要对方的投入，释放了员工的创造力。同时，结构化可以凸显更有价值的活动，团队成员尤其是高级人员应该重点聚焦、投入更多的时间在此类活动中。在企业管理层面，可以将员工的能力和流程活动类别对应起来（一般而言，高级人员从事创造性大、难度大和风险高的活动，而基层员工执行相对简单的基础活动），这样更容易达到“让合适的人做合适的事情”的目标。结构化开发流程自上而下总共有四个层次：阶段，步骤，任务和活动。一般有三至六个阶段，每个阶段里有多个步骤，每个步骤里有多重任务，每个任务里又有多重活动。结构化的最高层次是阶段，通常有三至六个阶段。阶段的终点是开发过程的里程碑，在某些阶段的关键节点上，需要对是否进入下一环节做出决策。每个阶段都由一些具体的步骤组成。在结构化开发中，步骤是最重要的。步骤为开发活动计划的制定和监控提供基础。大部分公司的开发过程中有十五到二十个步骤。虽然某些项目或许不包括所有的步骤，但是，步骤一直应用于所有项目。例如，软件开发步骤虽然在所有的项目中是一样的，但是，没有软件开发部分的项目就会省去这个步骤。步骤由多个任务组成。一般说来，每个步骤有十二至三十五个任务。一般说来，如果没有非常合理的理由要做出改变，任务在各种项目中是一致的。人们用任务来计算标准周期时间及定义要做的工作。完成任务是负责具体步骤的核心小组成员的职责。任务又可分成一定数量的活动。每项任务的活动的数额从几个到上百个不等。它们是每个项目小组成员每天都在做的事。与任务不同，活动常常因项目的不同而有所变化，因为各个项目的实际工作划分可能是不同的。这四个层次综合起来形成了一个决策、项目进度制定、资源规划、过程衡量以及持续改进的基础（见图 14-6）80。图 14-6 结构化开发流程的四个层次 过程可度量化过程可度量化 流程结构化以及对其的严格执行是展开多项目研发管理的基础，也是多项目、多维度的数据度量基础。很难想象的出：如果不同项目所走的过程、人员角色定义均不同，还能对其进行度量和对比。同时，流程结构化是实现人力资源均衡化和管道管理的前提。过程度量针对的是不同项目的共同过程因素，如果没有结构化和没有采取过程度量进行持续改进，容易出现下列情况：n 经验没有得到固化，缺乏标杆进行对比，对项目的预期没有参考数据，比较盲目；n 各种项目开展方式不同，衡量方式和结果差异较大，不易受控；n 改进比较零散，没有相对固定的框架可以融入，改进效果容易衰减，不能固化。因此，度量业务状况，设定目标，促进业务能力的提升和业务的持续改进。建立对结构化流程的度量，方可形成流程的能力基线，实现可预测的产品开发过程。度量是一把尺子，通过它衡量业务状况，了解自身的能力基线以及研发变革进展与推行效果，支持决策，改进业务。能力基线记录了历史经验，能够为新项目所利用。能力基线一般反映了平衡记分卡四个方面的能力：财务、客户、内部业务、革新与学习。可以通过历史数据计算出能力度量数值，分别分析好与不好的地方，好经验共享，不足的地方进行改进，寻找和改进短木板，实现动态式地均衡发展。读者亦可在本书第 4 章中阅读度量详细内容。14.3.3 工程方法标准化工程方法标准化 开发过程和质量管理过程有效使用的工具、工程方法是成功实施智慧研发管理的一个基本要素，适当地使用相应的工程方法对帮助、规范工程师的分析思路、控制工作任务的变异有很大作用，因此可以不断缩短产品上市市场时间，增加产品的利润。同时，工程方法标准化是流程执行的“润滑剂”，通过自我学习、培训或在岗辅导等方式，新员工可以对工作快速“上手”，对于复杂、混乱的现象能够采取科学化的手段分析。很多公司都想尝到工程方法所带来的甜头，却绕不过一些“陷阱”，最终踏 入误区。如果在应用工程方法之前，能够明确流程对其要求和人员技能要求，详细规划实施，应该是可以避免这些问题的。根据我们的经验，如果企业已经定义出了较为完善的结构化流程和提出了对工程方法的要求（搞清楚工程方法不能做什么，能做什么，做到什么程度），这对工程方法的引入抱有正确的认识和期望，这有利于工程方法的顺利试点和推广应用。员工对任何新的工程方法都有怀疑、尝试、感觉惊奇、熟悉和精通的学习曲线，对于某些难度比较大的工程方法来说，适应周期会更长。因此，可以工程方法的要求和培养纳入各自职位的任职资格等级要求中，通过技能和人才培养系统，这样可以将高价值的、隐形的、经验性的知识和技能层层传递下去，从而让职业化成长建立在实际技能的基础之上。根据完成工作任务需要的成功行为（或最佳实践）、分析成功行为需要的必备知识、技能以及相应配套的辅导材料，可以开发出来的一系列工程方法包。一般而言，工程方法包包含如下系列模块：作业指导书、文档模板、Checklist、标准规范、案例和范例、培训材料和相关数据等（见图 14-7）。图 14-7 工程方法工具包 对于工程方法标准化，需要结合本书的第 11 章智慧研发管理的工具与技术模型的内容详细阅读。14.4 标准化的建立、执行和度量标准化的建立、执行和度量 标准规范的建立和执行应遵循三大原则：“先规划、后建设”的原则、“生命周期专人负责”的原则和“定期维护、及时更新”的原则。“先规划、后建设”的原则。标准化无疑可以发挥巨大的效果和深远的影响，因此应从较为长期的视角来看待和充分标准化的“财富”。标准化工作不像攻占市场那么轰轰烈烈，而是需要“静水长流”、“集腋成裘”、“板凳坐的十年冷”的精神和耐性。更为重要和有意义的是提高标准化的权威性和前瞻性，“先规划、再建设”是指在规划过程中，广泛吸取相关产品线的意见和总结现存问题、瓶颈，做出一个真正能够“承上启下”的规划。一旦通过，即赋予其约束效力，任何人都必须按照规划进行相应应用约束，避免出现无人使用标准化成果的局面。“生命周期专人负责”的原则。在标准化成果的生命周期中，企业需要跟踪业界、供应商产品、技术路标的变化和自身的产品、技术路标及产品组合的变化来调整。安排专人负责相关标准维护、标准化文档管理工作，并建立共用件、通用件、资源共享平台，监督新产品设计的标准化，提升新产品研发的标准化管理水平。“定期维护、及时更新”的原则。不可忽略的是标准化是一个动态过程，是需要“与时俱进”的。随着经济发展和产业科技进步步伐的加快，标准的生命周期日渐缩短，因其不适用导致的淘汰率也在日渐升高，企业都会有一些标准成为无用的文档或需要及时更新，因此需要定期统计标准化运作情况和指标，并编制标准化运作报告，提交给相应管理组织评审。在必要的情况下，根据来自外部的变化及内部的标准化运作中反馈的问题与需求，及时更新标准化规划与指南。另外对于支持标准化工作和积极应用标准化成果的个人和组织，需要进行奖励和表彰，对推行中发生的违规行为，按规定给予处罚，以牵引使用部门对标准化成果使用的重视。