曲偉 孔祥營
(中國船舶重工集團江蘇自動化研究所,江蘇 連云港 222061)
研發(fā)管理是實現(xiàn)科技創(chuàng)新的關鍵。企業(yè)的研發(fā)能力必須與業(yè)務能力相匹配,才能不斷推動企業(yè)發(fā)展。因此,國際優(yōu)秀的研發(fā)企業(yè)和組織提出了研發(fā)管理模型,例如美國卡耐基梅隆大學軟件工程研究所提出的能力成熟度(CMM)管理體系模型,在理念認識、戰(zhàn)略層次、運作框架等宏觀層面上幫助企業(yè)提升能力;六西格瑪流程方法可以在項目的具體執(zhí)行、操作指導等微觀層面上幫助研發(fā)管理落地。
六西格瑪是一種流程改進方法與商業(yè)戰(zhàn)略,可以幫助企業(yè)改進其運營效益[1]。從實際應用情況來看,六西格瑪可以運用在三個不同層次上:
(1)質量衡量。無論產(chǎn)品制造性企業(yè),還是服務性單位,六西格瑪都可以測量其產(chǎn)品與服務的質量,比較企業(yè)內部各部門、同行各企業(yè)和各行業(yè)之間的質量水平。
(2)流程改進方法。六西格瑪由顧客驅動,以事實和數(shù)據(jù)為基礎,關注流程。通過改進流程,降低成本和增加收入,進而提高企業(yè)盈利能力,改善經(jīng)營業(yè)績。
(3)持續(xù)改進企業(yè)文化。以增加利潤為短期目標,通過全員參與,逐漸形成積極向上的持續(xù)改進文化。
六西格瑪包括六西格瑪流程改進(DMAIC)、六西格瑪產(chǎn)品與流程設計(DFSS)兩部分。DMAIC模型主要用于產(chǎn)品制造流程與服務流程的質量改進,而DFSS主要用于設計新的產(chǎn)品與流程[2],可以應用在以下場合:
(1)需要的流程與產(chǎn)品不存在。
(2)現(xiàn)有的流程與產(chǎn)品已經(jīng)達到其能力極限,無法再進一步改進。
(3)現(xiàn)有的流程已經(jīng)支離破碎,根本無法正常工作。
應用哪一種方法,取決于項目的實際情況。需要說明的是,DMAIC和DFSS并不相互排斥,可以在六西格瑪設計的過程中采用DMAIC模型,也可以在DMAIC流程改進過程中使用DFSS方法。六西格瑪本身并不是僵化的,關鍵在于實施六西格瑪?shù)母邔宇I導,他們的態(tài)度與領導風格決定了六西格瑪?shù)男ЧA鞲瘳斒且话唁h利的刀,它能否切金斷玉,最終取決于掌握這把刀的手。
六西格瑪在大多數(shù)世界五百強企業(yè)中得到了應用,如MOTOROLA,HONEYWELL,GE和ABB,極大地改進了這些企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績。實踐證明,六西格瑪在實踐中自身也能得到不斷改進。
能力成熟度模型(Capability Maturity Model,CMM)[3]起源于軟件領域,用于改進軟件開發(fā)過程。在實踐中,它逐漸進化成過程改進框架,描述了過程從無序、混亂到成熟的進化途徑,用于指引軟件工程、系統(tǒng)工程與集成產(chǎn)品開發(fā)領域的流程改進。
CMM認為,許多小的、進化步驟帶來過程的不斷改進,但這并不是革命性的創(chuàng)新,可將這些進化步驟分成五個成熟度等級。這些等級是過程循序漸進不斷改進的基礎。同時它們給出了一個排序的尺度,可以幫助組織測量過程的成熟度和評價過程能力,并對改進工作排出優(yōu)先次序[4]。
CMM提出過程框架,闡述處于某一成熟度流程的種種特征,但是從本身來講,CMM并不是一種流程改進方法。它說明了優(yōu)秀的過程是什么樣的,但是并沒有提出一套嚴謹和有效的實現(xiàn)策略,告訴實施者如何去實現(xiàn)。
而六西格瑪是一種流程改進方法,解決問題遵循嚴格的過程,采用數(shù)據(jù)說話;同時結合了質量領域的最佳實踐,提供了適用性極強的工具。例如,采用六西格瑪設計記分卡,可以有效設計、測量與評估流程能力。
所以,六西格瑪與CMM之間在應用上并沒有沖突。CMM告訴項目團隊需要做什么,需要一個什么樣的流程,而六西格瑪指引團隊成員遵循嚴格的過程去實現(xiàn)它。這就是六西格瑪與CMM的結合方式,見圖1。
圖1 六西格瑪與CMM的結合方式
隨著項目產(chǎn)品投入市場,產(chǎn)品缺陷逐漸顯現(xiàn),項目維護人員到處救火,維護成本居高不下。通過分析,產(chǎn)品設計存在質量問題。硬件研發(fā)部門領導意識到這一點,希望采取措施改進現(xiàn)有設計相關流程及問題:設計評審流程松散,缺少正式組織,經(jīng)驗沒有借鑒,教訓也沒有共享,同樣的錯誤在不同人、不同產(chǎn)品上重復發(fā)生。同時,單位CMM推行部門對硬件研發(fā)部門提出CMM三級認證要求,同行評審流程恰恰是考核內容之一。所以,決定建立項目研發(fā)同行評審流程,使用DFSS的定義-測量-分析-設計-驗證(DMADV)流程設計框架。
定義階段主要是確定目標、識別項目限制、明確項目工作范圍、制訂初步項目計劃和獲得高層領導支持,項目憲章是定義階段的主要輸出,是項目成功的基礎。
定義階段的主要活動如下:
(1)定義項目目標。在硬件研發(fā)部門范圍內,設計與實施同行評審流程,原型需要在2個月內完成。
(2)確定商業(yè)案例。根據(jù)業(yè)界最佳實踐,采用同行評審流程,在設計階段有效發(fā)現(xiàn)設計錯誤,進而減少后續(xù)采購、生產(chǎn)與維護相關成本。同時,同行評審是CMM所要求關鍵過程之一,實施同行評審流程符合單位CMM認證部署。
(3)開發(fā)多代產(chǎn)品平臺計劃(MGPP)。首先,開發(fā)硬件邏輯設計同行評審流程;其次,擴展到原理設計、印制板設計。
(4)形成十人的跨部門項目團隊。項目成員包括研發(fā)部門領導、硬件設計工程師、IT工程師、EPG成員和邏輯設計工程師。成員角色與職責得到明確,團隊工作準則(Ground Rule)也相應建立。
(5)開發(fā)高端項目計劃。按照DMADV框架,明確各階段主要任務與計劃時間節(jié)點。
(6)起草項目憲章,通過整個項目團隊的修訂,最終由硬件研發(fā)部門領導簽字生效。項目正式啟動。
測量階段的任務是辨認客戶和利益相關者,獲得客戶之聲(VOC)和分析客戶需求,所采取的主要活動如下:
(1)辨別客戶與利益相關者??蛻羰橇鞒痰氖褂谜?,利益相關者是對項目有重要影響或受項目結果影響的相關者。項目團隊主要識別的利益相關者包括:
1)研發(fā)部門領導:流程擁有者,決定項目方向與目標,負責排除項目所遇到的障礙。
2)研發(fā)工程師:流程的最終使用者。
3)IT工程師:流程信息系統(tǒng)建設者。
4)EPG成員:對流程設計內容有嚴格要求。
5)質量部成員:流程日常維護者與數(shù)據(jù)分析者。
項目成功取決于利益相關者的參與和支持,最好的辦法就是把他們融入項目團隊中。
(2)收集與分析利益相關者相關要求與期望。采用面對面訪談方式收集相關需求,整理后采用電子郵件方式進行確認。需求主要集中在效率和效果方面,有時也涉及流程設計的具體內容,如研發(fā)部門領導要求評審不應該過多增加工作負荷,研發(fā)工程師希望流程方便、簡單、適用,不增加文字工作。
以需求為依據(jù),進行了概念設計。主要有兩個活動步驟:標桿學習與概念選擇。
(1)標桿學習。標桿的目的是為了從外界學習最佳實踐,吸取同行評審流程的經(jīng)驗與教訓,調研范圍主要為競爭對手。比如,通過收集的資料來看,競爭對手在兩年前就已經(jīng)實施了同行評審流程,除正式的基線評審外,同行評審已經(jīng)固化到研發(fā)流程框架中。同行評審作為評審者工作內容之一,發(fā)現(xiàn)的質量問題作為評審者工作業(yè)績考評依據(jù),但是不用于被評審者考評。通過嚴格的評審流程與正式組織,設計缺陷減少,工程師設計水平得到顯著提高。
(2)概念設計與選擇。同行評審有審查、走查與單人復審三種,把利益相關者的要求作為概念選擇依據(jù),采用矩陣圖作為選擇工具,經(jīng)過團隊小組仔細打分與分析,選擇走查作為流程設計目標。
采用質量功能展開(QFD)作為工具,把客戶要求映射到設計元素上。四個設計元素分別為詳細流程、信息系統(tǒng)、工作設計與材料設計,它們從QFD中獲得設計詳細要求。
(1)詳細流程設計。采用軟件走查流程作為模板,分為準備、評審等階段,刪除不必要的步驟與選項分支。
(2)信息系統(tǒng)設計。同行評審數(shù)據(jù)庫設計基于NOTES,可以實現(xiàn)評審計劃創(chuàng)建、評審文件提交、預審郵件通知與會議通知、意見自動匯總與QA審計。
(3)工作設計。清楚定義評審流程中各方的角色與職責,如組織者、評審者、質量保證人員等。
(4)材料設計。包括同行評審規(guī)程、數(shù)據(jù)庫使用指南、評審檢查單與訓練材料等。
設計完成以后,團隊內部進行了兩輪流程測試,發(fā)現(xiàn)部分缺陷,修改后準備發(fā)布。
在流程正式發(fā)布之前,項目團隊采用力場圖,分析實施流程可能的動力與可能遇到的阻力。結果發(fā)現(xiàn),阻力主要來自于研發(fā)經(jīng)理,原因是擔心耽誤項目進度。針對這一情況,組織了研發(fā)部門領導、EPG領導、研發(fā)經(jīng)理與項目團隊參加的溝通會。會上,提出了許多有價值的建議,流程進一步優(yōu)化。
隨后,開展了整個項目部門的培訓,流程正式實施。在針對邏輯代碼的評審中,發(fā)現(xiàn)了許多隱藏的錯誤,取得了很好的效果,各方都表示滿意。
回顧項目過程,有幾點經(jīng)驗教訓值得共享:
(1)按照CMM要求,不論是新流程設計,還是進行現(xiàn)有流程改進,都可以采用六西格瑪方法來實現(xiàn)。六西格瑪可以加速CMM推進速度,并且得到高質量的結果。
(2)中層經(jīng)理是六西格瑪項目的推動者和項目受益者。如果項目不是一個空架子,而是給他們創(chuàng)造了價值,中層經(jīng)理會積極參與并為項目排除障礙。所以,一定要珍惜每一個項目機會,項目過程中要與他們保持良好的溝通。
(3)在沒有良好測量系統(tǒng)的情況下,某些六西格瑪項目的財務受益難以量化。如果空談項目財務收益,六西格瑪黑帶與團隊獲得項目獎金,這將給六西格瑪實施帶來很大的阻力,也是六西格瑪在單位遭到質疑的原因之一。在這種情況下,團隊把項目財務收益人為設為零,減輕項目阻力,將為后續(xù)項目的開展打下良好基礎。除領導六西格瑪項目外,充當變革因子的六西格瑪黑帶應該擔負起更多的職責。