■ 韓秋冰 欒旭 宋柳麗 / 中國航發(fā)動力所 盧碩 / 中國航發(fā)研究院

在裝備采購模式由計劃采購轉(zhuǎn)向競爭性采購的背景下，集成產(chǎn)品開發(fā)（Integrated Product Development，IPD）的理念和方法能夠?yàn)檫m應(yīng)新形式、謀求新發(fā)展而開展的管理變革提供很好的借鑒。

產(chǎn)品開發(fā)流程是為客戶創(chuàng)造價值的業(yè)務(wù)流程，端到端地定義了產(chǎn)品開發(fā)全過程、全領(lǐng)域的業(yè)務(wù)活動，支撐著產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊完成產(chǎn)品開發(fā)。產(chǎn)品開發(fā)流程階段的劃分是針對該流程的結(jié)構(gòu)化的整體框架描述，定義了流程各階段的工作要點(diǎn)，是產(chǎn)品開發(fā)能夠順利開展的前提和基礎(chǔ)。

目前，企業(yè)在劃分產(chǎn)品開發(fā)流程階段時，大多是采用集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）中的方法。IPD源于美國PRTM咨詢公司的“產(chǎn)品及生命周期優(yōu)化法”（Product And Cycle-time Excellence，PACE）。美國IBM公司最先將IPD付諸實(shí)施并在競爭激烈的商業(yè)市場上取得了巨大的成功。在IBM公司成功經(jīng)驗(yàn)的影響下，許多面向市場的高科技公司均采用了IPD模式并取得了較大的成功，由此表明IPD是一種卓越的產(chǎn)品開發(fā)模式。本文結(jié)合航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)，通過對集成產(chǎn)品開發(fā)流程的分析，提出了航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品開發(fā)流程階段劃分的相關(guān)建議。

圖1 IPD集成產(chǎn)品開發(fā)流程架構(gòu)

IPD產(chǎn)品開發(fā)流程階段劃分分析

IPD集成產(chǎn)品開發(fā)（如圖1所示）注重基于市場的產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)分離、多個職能域的并行開發(fā)等理念。集成產(chǎn)品開發(fā)主要包括以下幾個特點(diǎn)：一是規(guī)劃與開發(fā)分離，通過需求管理驅(qū)動產(chǎn)品路線圖的滾動開發(fā)，向上承接業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，向下為產(chǎn)品開發(fā)指明方向和節(jié)奏；二是技術(shù)與產(chǎn)品分離，定義“技術(shù)開發(fā)流程”，通過技術(shù)與產(chǎn)品的異步開發(fā)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)品的互鎖，以支撐產(chǎn)品所需的關(guān)鍵技術(shù)提前就緒；三是強(qiáng)調(diào)開發(fā)與維護(hù)分離，定義“生命周期管理流程”，避免日常維護(hù)工作對產(chǎn)品開發(fā)工作的直接沖擊，同時快速響應(yīng)客戶問題，提升客戶滿意度；四是強(qiáng)調(diào)并行開發(fā)，定義“職能支撐流程”，通過定義研發(fā)、市場、采購、制造、服務(wù)、財經(jīng)支撐流程，確保相關(guān)領(lǐng)域并行開發(fā)并對研發(fā)形成高效支撐；五是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)管理能力，定義“基礎(chǔ)支撐流程”，通過定義需求管理、項(xiàng)目管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)管理流程，持續(xù)積累并提升研發(fā)所需基礎(chǔ)管理能力，為產(chǎn)品開發(fā)高質(zhì)高效保駕護(hù)航。

產(chǎn)品開發(fā)流程在IPD中是一個“重載”的流程，在產(chǎn)品開發(fā)成功的基礎(chǔ)上還要保證具備批量營銷、批量生產(chǎn)制造和服務(wù)保障的能力，因此產(chǎn)品開發(fā)不只是研發(fā)工作，在產(chǎn)品開發(fā)流程運(yùn)行過程中需要調(diào)用除研發(fā)專業(yè)外的全部職能支撐流程，同時，為了保證產(chǎn)品開發(fā)過程高質(zhì)量、高效率和低成本，還需要調(diào)用全部的基礎(chǔ)支撐流程。產(chǎn)品開發(fā)流程劃分為概念、計劃、開發(fā)、驗(yàn)證和發(fā)布5個階段（如圖2所示），設(shè)置了3個業(yè)務(wù)決策評審點(diǎn) (DCP)和7個技術(shù)評審點(diǎn)（TR）。各階段主要業(yè)務(wù)工作如下。

在概念階段，主要根據(jù)完善的系統(tǒng)特性和初始需求以及各領(lǐng)域提出的面向產(chǎn)品全生命周期的設(shè)計（DFX）需求開展產(chǎn)品需求分析工作。產(chǎn)品需求要包含全生命周期運(yùn)行場景的概念，同步開展備選概念的分析工作，明確采取的主要技術(shù)，工作完成后進(jìn)行TR1評審；同步開展初步商業(yè)計劃的編制，制訂職能領(lǐng)域的策略和初始計劃。待TR1評審?fù)ㄟ^后，初步商業(yè)計劃定稿并上會，進(jìn)行更高層級的概念階段決策評審（CDCP），評審?fù)ㄟ^后轉(zhuǎn)入計劃階段。

在計劃階段，完成產(chǎn)品架構(gòu)的設(shè)計，并將產(chǎn)品需求分解分配至模塊，架構(gòu)設(shè)計結(jié)果要通過TR2評審；隨后開展模塊的概要設(shè)計，模塊的概要設(shè)計需要通過TR3評審；同步繼續(xù)開展商業(yè)計劃的編制工作，優(yōu)化各職能領(lǐng)域的策略和計劃，待TR3評審?fù)ㄟ^后，最終的商業(yè)計劃上會進(jìn)行計劃階段決策評審（PDCP），評審?fù)ㄟ^后轉(zhuǎn)入開發(fā)階段。

在開發(fā)階段，完成模塊的詳細(xì)設(shè)計及產(chǎn)品的試制，研發(fā)內(nèi)部測試通過后進(jìn)行TR4評審，隨后提交測試部門進(jìn)行系統(tǒng)功能測試（SDV）和系統(tǒng)集成測試（SIT），SDV完成后進(jìn)行TR4A評審、SIT完成后進(jìn)行TR5評審，測試過程出現(xiàn)的問題需要進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)和回歸測試，TR5評審后轉(zhuǎn)入驗(yàn)證階段。

在驗(yàn)證階段，主要工作是系統(tǒng)驗(yàn)證測試（SVT）和客戶環(huán)境下的β測試（即用戶進(jìn)行測試，并要求用戶報告異常情況、提出改進(jìn)意見），同時通過先期小批量的生產(chǎn)對制造系統(tǒng)的能力進(jìn)行驗(yàn)證，完成以上測試工作后進(jìn)行TR6評審。同步根據(jù)測試情況及各領(lǐng)域準(zhǔn)備情況完善商業(yè)計劃，并提交進(jìn)行可獲得性決策評審（ADCP），評審?fù)ㄟ^后轉(zhuǎn)入發(fā)布階段。

在發(fā)布階段，主要工作是開展生產(chǎn)系統(tǒng)的切換和產(chǎn)能爬坡工作，通過早期銷售對各職能領(lǐng)域的準(zhǔn)備情況進(jìn)行驗(yàn)證，最終召開產(chǎn)品的外部發(fā)布會，產(chǎn)品開發(fā)工作全部完成。

圖2 產(chǎn)品開發(fā)流程階段劃分及主要工作

對航空發(fā)動機(jī)開發(fā)流程階段劃分的建議

基于IPD流程可以將航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品開發(fā)流程階段劃分為概念、計劃、開發(fā)和驗(yàn)證4個階段，從階段名稱上與國家標(biāo)準(zhǔn)相區(qū)分，做到統(tǒng)一語言、內(nèi)外有別。各階段工作要點(diǎn)如下。

概念階段

概念階段以立項(xiàng)任務(wù)書為輸入，開展包括運(yùn)行場景和DFX需求的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品需求分析，同步開展發(fā)動機(jī)概念設(shè)計，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品需求和概念相互支撐，主要工作包括：各領(lǐng)域提出相關(guān)的產(chǎn)品包需求；完成產(chǎn)品需求分析；完成產(chǎn)品備選概念分析；完成初步目標(biāo)成本分解；啟動供應(yīng)商認(rèn)證流程；開展初步財務(wù)評估，形成初步損益預(yù)測報告和項(xiàng)目預(yù)算；制訂各領(lǐng)域初步策略和計劃；制訂初步端到端項(xiàng)目計劃。

表1 試驗(yàn)驗(yàn)證內(nèi)容和類別

計劃階段

計劃階段基于概念階段產(chǎn)品需求和概念，開展發(fā)動機(jī)整機(jī)總體方案設(shè)計，并將產(chǎn)品需求分解至各部件和系統(tǒng)，部件和系統(tǒng)根據(jù)分解分配需求開展設(shè)計工作，將其承接的需求實(shí)現(xiàn)并分配給下層零組件或成附件，具備工程圖設(shè)計的條件。計劃階段工作要點(diǎn)：完成目標(biāo)成本分解；完成整機(jī)總體設(shè)計，形成總體方案，并向部件/子系統(tǒng)分解分配要求；開展部件/子系統(tǒng)設(shè)計；制訂試驗(yàn)驗(yàn)證策略，完成試驗(yàn)方案設(shè)計；制訂工藝總方案；確定供應(yīng)商目錄并啟動試制生產(chǎn)物料的采購；確定項(xiàng)目適航審定基礎(chǔ)；刷新并確定各領(lǐng)域策略和計劃，刷新并制訂端到端項(xiàng)目計劃；刷新項(xiàng)目財務(wù)評估，確定項(xiàng)目損益預(yù)測報告和項(xiàng)目預(yù)算。

開發(fā)階段

開發(fā)階段基于計劃階段輸出，開展發(fā)動機(jī)詳細(xì)設(shè)計工作，輸出指導(dǎo)生產(chǎn)和試驗(yàn)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件并同步完成工藝工裝的設(shè)計和開發(fā)，開展初步驗(yàn)證和綜合驗(yàn)證發(fā)動機(jī)的試制和試驗(yàn)工作，解決試制、試驗(yàn)中暴露的技術(shù)問題，并通過回歸測試，具備提交鑒定驗(yàn)證的條件。開發(fā)階段的工作要點(diǎn)包括：完成結(jié)構(gòu)開發(fā)；完成試驗(yàn)設(shè)備的開發(fā)、制造和驗(yàn)收；開展服務(wù)工具和資料的開發(fā)；完成工藝工裝開發(fā)；完成試驗(yàn)用例的開發(fā)；按計劃開展試制生產(chǎn)物料的采購；開展產(chǎn)品試制，按試制計劃開展驗(yàn)證用整機(jī)、部件和零組件的加工；完成初步驗(yàn)證及問題改進(jìn)；完成裝機(jī)試驗(yàn)前規(guī)定試驗(yàn)及問題改進(jìn)；完成裝機(jī)試驗(yàn)及問題改進(jìn)；提交型號合格審定（TC）申請并與局方確定審定基礎(chǔ)和審定計劃，開展適航符合性審查；確定驗(yàn)證客戶；開展可服務(wù)性需求驗(yàn)收；開發(fā)營銷工具，開展早期宣傳。

驗(yàn)證階段

驗(yàn)證階段開展鑒定驗(yàn)證發(fā)動機(jī)的試制和試驗(yàn)工作，完成發(fā)動機(jī)狀態(tài)鑒定。開展小批量生產(chǎn)的準(zhǔn)備及小批的試制工作并完成客戶驗(yàn)證全部工作，具備批量生產(chǎn)和保障的能力。驗(yàn)證階段的工作要點(diǎn)包括：完成鑒定試驗(yàn)驗(yàn)證及問題改進(jìn)；完成客戶驗(yàn)證及問題改進(jìn)；完成服務(wù)能力準(zhǔn)備；完成市場人員的賦能培訓(xùn)；完成小批生產(chǎn)的準(zhǔn)備；開展小批生產(chǎn)；完成客戶需求實(shí)現(xiàn)結(jié)果的評估；完成各領(lǐng)域準(zhǔn)備度和目標(biāo)驗(yàn)收。

開發(fā)和驗(yàn)證階段開展的初步驗(yàn)證、綜合驗(yàn)證、鑒定驗(yàn)證和客戶驗(yàn)證的主要試驗(yàn)內(nèi)容和類別見表1。

結(jié)束語

科學(xué)、規(guī)范、統(tǒng)一地制定和劃分產(chǎn)品開發(fā)流程的意義和作用重大，一方面流程能夠指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊正確地做事，另一方面流程能夠?qū)a(chǎn)品開發(fā)的優(yōu)秀實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷積累固化，從而不斷提升航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)能力，提供更多的滿足客戶要求的發(fā)動機(jī)。因此，加快開展產(chǎn)品開發(fā)流程的建設(shè)，形成相關(guān)機(jī)制和制度保證流程的應(yīng)用落地，并在使用中不斷迭代優(yōu)化，既是當(dāng)務(wù)之急，又是實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的保障。