研发管控模式范式化

研发模式通常用流程来表达。它主张对产品研发进行工作分解、逻辑定义和流程管理。通过研发流程体系提供的项目管理、科研策划、任务管理、过程监控等能力，提升研发的规范化和标准化程度。从项目策划到任务下发、从具体任务的详细策划到任务的协同执行，实现对项目全局的掌握和把控。

 

1.模式知识的主要形式

 

研发流程管理以工作结构分解（WBS：Work Breakdown Structure）为基础，形成典型型号的工作分解结构和工作包。通过引用典型分解结构，快速完成型号研发策划，实现工作包的合理分配。项目管理者以研发流程为依据，添加每个研发活动的人、财、物、时间等信息，形成项目计划。利用研发工作分解结构，实现在型号研发过程中工作任务的监控。

 

图1  研发流程的分解过程

 

WBS以“横向分段，纵向分层”的方式表达，如图1所示。横向分解为多个研发阶段，纵向将每个研发阶段分解为多个层次形成WBS。WBS最小的节点是工作包。工作包还可以再分解为一个个任务。这些任务可以是多人协同的任务，也可以是多工具协同的任务，还可以是多技术协同的任务，这三类协同任务通常是逐层嵌套的。

 

基于系统工程的三维框架为复杂系统数字化研发流程的梳理提供了方法论。基于系统工程的流程分析可获得数字化研发流程模型，并由此形成精益研发的骨架----五层精益流程模型，如图2所示。

 

第一层，价值流（Phase）：由产品研发的各个阶段形成的顶层流程；

 

第二层，任务流（WBS）：每阶段逐层分解形成WBS。工作包是型号研发任务执行的基本单元。工作包按照顺序和数据关系连接可形成研发流程；

 

第三层，工作流（Workflow）：每个工作包的具体执行由一系列工作来完成，即工作流（Workflow）。工作流体现工作人员间的协同；

 

第四层，工具流（SimFlow）：工作流中的各项任务由一系列多学科工具软件联合完成。过程体现软件间的数据流转；

 

第五层，技术流（Steps）：单个工具软件内部，对特定任务由多个步骤(Steps)完成。步骤体现软件的使用过程。

 

图2 研发流程五层模型

 

五层流程又可以分为两大层：管理层和技术层。如图3所示。

 

由价值流层和任务流层构成管理层，主要关注研发状态和结果，是相对稳定的流程（简称刚性流程）。产品类型决定了流程的形态，不随着组织的变化而变化；

 

工作流、工具流、技术流三层共同构成了技术层，主要关注研发活动的具体执行过程，属于柔性和创新性流程，随着组织、人员和工具的变化而变化。

 

这两大层流程的关系可用体育术语可形象地概括为：管理层——规定动作不走样；技术层——自选动作有创新。

 

图3  研发流程分为两个大层：管理层和技术层

 

研发流程的刚性层和柔性层界面的选择是进行研发管理的要点之一。该界面的选择与产品成熟度、管理成熟度及企业管理风格有关，既没有一定之规，也没有优劣之分。对于产品或管理成熟度较高、管理偏于精细化的企业，界面倾向于下沉。对于产品或管理成熟度较低、管理偏于授权化的企业，界面倾向于上升。如果界面过低，会有科研管理部门和质量管理部门“手伸得过长”之嫌，引起抱怨；如果界面过高，会引起项目进度和成本失控，质量与研发过程两张皮。所谓“一抓就死和一放就乱”，就是没有科学和艺术地界定刚性层的高度造成的。

 

谈到研发流程，很多企业的第一反应是：我们的研发很复杂、很创新、每次都不一样，所以我们不存在固化流程，或者流程无法显性化。但我们的经验是，只要企业研发还在运作，就一定有流程，只是刚性层的选择有高有低而已。我们往往发现，恰恰在持这种观点的企业中，流程显性化的效益是最大的。

 

2.研发管控模式范式化

 

日常所谈研发流程，主要是指管理层刚性流程。刚性流程是项目管理和质量管理的基础。因此，研发流程是研发管控的基础。在大型型号管理中，刚性层流程形成的工作包一般下发到部门级或专业组级，不会下发到个人。个人的工作由部门或小组负责人在工作流层面进行分解和分配。对于小型项目，工作流一层会退化为由一个人完成的多项工作而非多人协同流程，此时相当于工作包直接下达到个人。科研部门和质量部门主要监控工作包的完成进度、质量和成本。

 

研发流程的范式化表达形式一般有以下几种。第一种是常见的树形结构，称为WBS，反映了研发工作所有任务的集合，但不反应任务之间的关系，如图4所示。WBS是最简洁的研发流程表达形式，也是研发流程其他表达形式的基础，所以应用非常广泛。

 

图4  研发流程的WBS表达

 

第二种是泳道图，反应各任务之间的顺序和责任人（或组织），如图5所示。不同责任人的所有任务排布在不同泳道中，排布的顺序代表了各任务之间的顺序关系。各任务之间的连线代表了任务的数据关系，这些关系可以是跨泳道的。

 

图5 研发流程泳道图表达

 

第三种是NN图，这种图将所有的任务排列在对角线上，如图6所示。任务之间的数据关系通过它们之间的角型线表达，在角型线上标注数据内容。这种图形比较适合表达数据关系比较复杂的研发流程。

 

图6 研发流程NN图表达

 

3.精益工作包范式

 

不管用什么表达形式，流程都是由节点构成的，流程节点称为工作包。精益研发体系中的工作包在以下三方面对常规工作包进行了进化：一是增加伴随知识要素，将完成该工作包所需要的知识伴随到工作包中；二是增加质量要素，对本工作包所遵从的质量要求（质量规范和检查表）关联到工作包中；三是增加了工具要素，将完成本工作包要求或推荐的设计与仿真工具集成进来，对工作包进行数字化和仿真化改造。由此形成了精益研发的灵魂——精益工作包。如图7所示是一个精益工作包的范式。

 

图7精益工作包

 

这些知识通过工作包范式加入到流程范式中，可以提升流程范式的知识密度。精益工作包范式的梳理和建立方式如表1所示。该表明确提出了对知识、工具和质量的梳理要求。

 

表1 精益工作包的模板