張鵬、王哲、李偉楠、馬秉鑫、冉曉紅 /北京控制與電子技術(shù)研究所

近幾年，航天裝備產(chǎn)品采購定價從成本加成逐漸向目標(biāo)價格管理轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品競爭性研制采購已經(jīng)成為常態(tài)。同時，發(fā)展民用產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，“民參軍”步伐不斷加快，使得產(chǎn)品研制競爭更加激烈。目前，北京控制與電子技術(shù)研究所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)前所未有，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，研究所以往的管理體系不重視客戶開發(fā)及經(jīng)濟(jì)性分析等過程，未開展全要素統(tǒng)籌決策，市場推廣、競爭及投資回報分析缺失，不能適應(yīng)當(dāng)前民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢，距離新時期裝備建設(shè)的要求也有較大差距，傳統(tǒng)的管理模式已不適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此創(chuàng)新航天產(chǎn)品研發(fā)體系很有必要。

一、CMMI+IPD融合驅(qū)動的主要內(nèi)容

能力成熟度集成模型（CMMI）和集成產(chǎn)品開發(fā)流程（IPD）均是業(yè)界廣泛認(rèn)可的成熟管理之法。CMMI 主要關(guān)注執(zhí)行，即把事情做正確，同時對如何執(zhí)行好開發(fā)活動的要求更細(xì)、更規(guī)范；IPD 更關(guān)注做正確的事情，強(qiáng)調(diào)決策的重要性。IPD可以保證方向的正確性，特別是強(qiáng)調(diào)將市場驅(qū)動與投資回報，將市場需求、財務(wù)指標(biāo)、競爭分析、技術(shù)創(chuàng)新等有效融合起來，體現(xiàn)出研發(fā)管理過程中的宏觀要求，從而保證所做的事情是正確的。

結(jié)合研究所規(guī)劃實(shí)際要求和轉(zhuǎn)型升級的契機(jī)，將CMMI和IPD 合理融合并充分考慮航天產(chǎn)品研發(fā)特點(diǎn)加以應(yīng)用，既強(qiáng)調(diào)方向、流程和體系建設(shè)，又關(guān)注執(zhí)行和過程監(jiān)控，能夠保證在做正確的事情的同時把事情做正確。在具體實(shí)施過程中，研究所從流程再造、體系重構(gòu)、創(chuàng)新激勵3 個角度落實(shí)管理措施并迭代優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合和本地化，探索出一條適應(yīng)競爭性研制采購和民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的管理體系。

1.采用CMMI+IPD，進(jìn)行流程再造

一是踐行IPD 流程，將產(chǎn)品開發(fā)流程上升為系統(tǒng)工程，確保做正確的事。

在未進(jìn)行流程再造前，研究所的產(chǎn)品研制流程緊隨項目的研制流程開展，周期較長，不利于高效迭代改進(jìn)和快速推向市場。針對該問題，依據(jù)IPD 的7 個階段理論將產(chǎn)品開發(fā)研制流程重新進(jìn)行優(yōu)化，最終歸結(jié)為任務(wù)確認(rèn)、任務(wù)策劃、任務(wù)實(shí)施和任務(wù)完成4 個階段，加速產(chǎn)品的研制迭代定型，使產(chǎn)品能快速推向市場。在加速產(chǎn)品研制的同時為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)立5 個質(zhì)量評審點(diǎn)（策劃評審、方案評審、設(shè)計評審、測試與驗(yàn)證評審、驗(yàn)收評審），成立產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)成本專家組，并制定一致性審查標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，通過關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的評審控制，保證產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量，產(chǎn)品研制工作流程如圖1 所示。通過綜合市場分析、競爭分析、財務(wù)分析、技術(shù)分析、風(fēng)險分析，將市場、財務(wù)、競爭、技術(shù)有效融合為一體，保證在產(chǎn)品研制之初做合理的決策。

二是借助CMMI 體系,規(guī)范產(chǎn)品研制階段的過程管理，確保把事情做對。

在產(chǎn)品研發(fā)過程中，采用CMMI 管理方法，將IPD 的策略在實(shí)踐中轉(zhuǎn)化為具體的計劃、流程、制度、模板、控制方法，重新定義產(chǎn)品研制過程的各項活動。

結(jié)合研究所產(chǎn)品研制流程和產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，在任務(wù)實(shí)施階段將CMMI 研制流程本地化，規(guī)范了研制過程的精細(xì)化管理流程、計劃、制度、模板及工作的產(chǎn)出物，不僅將CMMI 產(chǎn)品研制流程應(yīng)用于軟件產(chǎn)品的開發(fā)中，而且還應(yīng)用于產(chǎn)品的研制工作中，提出任務(wù)實(shí)施的一般流程如下：產(chǎn)品需求定義(技術(shù)方案報告)→產(chǎn)品概要設(shè)計(模件技術(shù)方案)→產(chǎn)品工程設(shè)計(結(jié)構(gòu)圖紙/三圖一表) →產(chǎn)品生產(chǎn)與裝配( 產(chǎn)品實(shí)物) →單元測試( 模件測試報告)→集成測試(單機(jī)測試報告)→確認(rèn)測試(系統(tǒng)聯(lián)試報告)，如圖2、圖3 所示。

圖1 產(chǎn)品研制工作流程

三是通過產(chǎn)品重整，節(jié)約產(chǎn)品研制資源，壓縮成本。

航天產(chǎn)品的特點(diǎn)是規(guī)模龐大、技術(shù)復(fù)雜，需要多學(xué)科的專業(yè)知識。由于產(chǎn)品的復(fù)雜性，需要采用異步開發(fā)模式，以保證全系統(tǒng)協(xié)調(diào)、并行、高效開展工作。為了實(shí)現(xiàn)異步開發(fā)，需要建立可復(fù)用的共用基礎(chǔ)模塊（CBB）。CBB 指可以在不同產(chǎn)品、系統(tǒng)之間共用的零部件、模塊、技術(shù)及其他相關(guān)的設(shè)計成果。通過對產(chǎn)品進(jìn)行重新整理，建立起CBB 數(shù)據(jù)庫，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本。

研究所按照CMMI 成熟度思想對形成的經(jīng)驗(yàn)知識進(jìn)行成熟度分類確認(rèn)，形成不同成熟度的經(jīng)驗(yàn)知識，建立不同層級和成熟度的CBB 共用模塊體系，按照共用層級分為基礎(chǔ)庫建設(shè)、通用模件、典型產(chǎn)品3個層級，按照成熟度等級分為9 級。通過成熟度限制復(fù)用的范圍，在產(chǎn)品研發(fā)過程中可以針對不同層級以及不同成熟度要求選取合適的共用模塊，以此縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，有效控制產(chǎn)品成本。CBB 共用模塊體系框架如圖4 所示。

四是重視客戶需求，全方位關(guān)注并迭代客戶需求，提升客戶體驗(yàn)。

圖2 產(chǎn)品研制與軟件研制過程對比圖

圖3 基于CMMI的一般產(chǎn)品研制流程圖

圖4 CBB共用模塊體系框架

IPD 特別強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的創(chuàng)新一定是在對客戶和市場需求及競爭進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)做正確的事情。這就要求改變原有“先要輸入后干活”的等、靠、要的工作思路，主動與客戶方協(xié)調(diào)溝通，充分進(jìn)行客戶和市場需求開發(fā)，根據(jù)$APPEALS 工具中所包含的8 個方面（產(chǎn)品價格、可獲得性、包裝、性能、易用性、保證程度、生命周期成本、社會接受程度）對客戶需求進(jìn)行全方面的深入分析，在此基礎(chǔ)上得出客戶對產(chǎn)品不同層面的關(guān)注程度，從而確定產(chǎn)品的哪些特性對客戶來說是最重要的。將客戶需求分析納入研制流程，根據(jù)客戶關(guān)注點(diǎn)確定并及時調(diào)整產(chǎn)品方案，對客戶重要需求快速迭代閉環(huán)，縮短需求開發(fā)周期，提升客戶體驗(yàn)。

五是通過信息化技術(shù)手段將流程固化。

要確保CMMI 和IPD 結(jié)合的管理模式成功實(shí)施，必須借助信息化手段與工具，將CMMI 和IPD 模式融合后制定的本地化的精細(xì)化管理流程、計劃、制度、模板，特別是涉及到不同部門、不同專業(yè)之間的產(chǎn)品聯(lián)合開發(fā)活動、不同層級間的計劃管理措施、共用模塊以及CMMI 測量和分析等進(jìn)行落地執(zhí)行。

借助信息化手段，研究所建立了產(chǎn)品一體化設(shè)計管理平臺，如圖5 所示。以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)為核心，將設(shè)計管理工具與PDM 系統(tǒng)集成，同時融入知識工程和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立并固化典型的設(shè)計流程，形成跨專業(yè)并行協(xié)同設(shè)計、仿真、簽審、狀態(tài)管控能力，滿足跨專業(yè)產(chǎn)品協(xié)同研制的要求。同時，通過對數(shù)據(jù)的深入分析和對比，能夠找出產(chǎn)品研制過程中的堵點(diǎn)、難點(diǎn)，推動流程的持續(xù)改進(jìn)。

2.推進(jìn)組織架構(gòu)重構(gòu)，保障流程順暢運(yùn)行

一是成立以產(chǎn)品為核心的事業(yè)部，集中產(chǎn)品研制資源。

為了適應(yīng)IPD 流程，便于開展全流程、全要素的產(chǎn)品研制和更規(guī)范、更細(xì)致的執(zhí)行管理，以產(chǎn)品為核心，從市場、研發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試、交付及成本控制全過程閉環(huán)管理出發(fā)，對以往分散的研發(fā)、工藝、裝聯(lián)、測試等資源進(jìn)行整合、統(tǒng)籌管理，同時派市場專員以及財務(wù)部副部長直接參與產(chǎn)品運(yùn)營和管理決策，組成以產(chǎn)品研制為核心的事業(yè)部，如圖6 所示。

圖5 一體化產(chǎn)品協(xié)同研發(fā)平臺

圖6 產(chǎn)品事業(yè)部組成圖

二是按照IPD 管理要求，組建跨專業(yè)團(tuán)隊和專業(yè)的技術(shù)組。

在事業(yè)部進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)重組的基礎(chǔ)上，依據(jù)IPD 相關(guān)的管理要求在事業(yè)部內(nèi)部組建產(chǎn)品集成組合管理團(tuán)隊（IPMT），對產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)行全方位決策管理，以保證產(chǎn)品研制資源，控制質(zhì)量、進(jìn)度及成本。

以產(chǎn)品線為核心，組建產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊（PDT），由產(chǎn)品經(jīng)理負(fù)責(zé)客戶及市場需求開發(fā)、制定產(chǎn)品的策劃、方案及具體計劃，對產(chǎn)品研發(fā)的全生命周期進(jìn)行保障，同時對產(chǎn)品的質(zhì)量情況、計劃執(zhí)行情況以及產(chǎn)品研發(fā)成本等負(fù)責(zé)。

在產(chǎn)品研制過程中，注重各專業(yè)技術(shù)能力的提升。根據(jù)各專業(yè)的不同特點(diǎn)，成立專業(yè)技術(shù)組，如軟件研發(fā)組、電子與電氣設(shè)計組、工藝組等，各專業(yè)組負(fù)責(zé)產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及創(chuàng)新工作。

專業(yè)技術(shù)組和PDT 產(chǎn)品集成開發(fā)團(tuán)隊互相促進(jìn)，協(xié)調(diào)發(fā)展。其中，專業(yè)組是基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)產(chǎn)品研制所需的基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)工作，產(chǎn)品經(jīng)理需要結(jié)合市場以及產(chǎn)品技術(shù)需求，在各個專業(yè)技術(shù)組選取適合的專業(yè)技術(shù)人員，并根據(jù)產(chǎn)品研制計劃適時成立適應(yīng)產(chǎn)品的PDT 產(chǎn)品集成開發(fā)團(tuán)隊。同時，在產(chǎn)品研制過程中，產(chǎn)品經(jīng)理需要對各專業(yè)技術(shù)組的發(fā)展方向進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)在不同產(chǎn)品的研制過程中提高各專業(yè)技術(shù)組的技術(shù)攻關(guān)能力，推動各專業(yè)組技術(shù)能力穩(wěn)步提升。

3.通過創(chuàng)新激勵手段，支撐流程再造和組織重構(gòu)

一是建立依據(jù)客戶和市場需求的多維度考核機(jī)制。

由IPMT 根據(jù)深入的市場和客戶開發(fā)結(jié)果，從客戶關(guān)心的進(jìn)度、成本、技術(shù)、質(zhì)量、三化、創(chuàng)新6 個維度進(jìn)行考核，并根據(jù)客戶以及市場需求對產(chǎn)品各方面的不同關(guān)注度，從上述6 個維度設(shè)置相應(yīng)的權(quán)重占比，如圖7 所示。同時，針對不同維度權(quán)重的完成情況，設(shè)置不同的完成系數(shù)，該系數(shù)主要來自于CMMI 過程測量結(jié)果，利用量化測量數(shù)據(jù)對PDT 進(jìn)行量化考核。

二是內(nèi)部產(chǎn)品集成開發(fā)團(tuán)隊間的競爭擇優(yōu)模式。

事業(yè)部在內(nèi)部不同的PDT之間采取競爭擇優(yōu)的模式，在產(chǎn)品研制策劃評審階段，由IPMT（需要時也請客戶參加）按照產(chǎn)品評價的各個維度占比，對不同的PDT 策劃評分擇優(yōu)，確定承接產(chǎn)品研制任務(wù)的產(chǎn)品集成開發(fā)團(tuán)隊，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制優(yōu)化和內(nèi)部活力激發(fā)，如圖8 所示。通過競爭擇優(yōu)，將更具市場競爭力的產(chǎn)品推向市場，同時也通過這種形式不斷提升產(chǎn)品集成開發(fā)團(tuán)隊的客戶意識和市場競爭意識。

三是“多勞多得、不設(shè)上限”的績效分配機(jī)制。

根據(jù)任務(wù)貢獻(xiàn)度績效，將產(chǎn)品經(jīng)理與產(chǎn)品工程師從事的各產(chǎn)品任務(wù)貢獻(xiàn)度績效疊加，不設(shè)考核上限，鼓勵能力提升和多勞多得，如圖9 所示。通過這種績效分配機(jī)制，每年在績效分配上均有一定數(shù)量的產(chǎn)品經(jīng)理與產(chǎn)品工程師收入超過部門領(lǐng)導(dǎo)，極大地提升了員工工作的積極性，同時改變了技術(shù)崗位收入不如管理崗位的舊意識，保證了產(chǎn)品研制隊伍的穩(wěn)定性。

圖7 多維度考核示意圖

圖8 競爭擇優(yōu)示意圖

圖9 不設(shè)上限的績效分配示意圖

二、實(shí)施效果

通 過 基 于CMMI 與IPD 融合驅(qū)動的航天產(chǎn)品研發(fā)體系建設(shè)，使產(chǎn)品研制流程更加順暢，產(chǎn)品研制周期顯著縮短，人均產(chǎn)出大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高，研究所的活力得到顯著提升，轉(zhuǎn)型升級取得初步效果。

1.科研生產(chǎn)保障能力穩(wěn)步提升

2016—2018 年，研究所的產(chǎn)品研制及生產(chǎn)保障能力顯著增強(qiáng)，在總?cè)藬?shù)增長不到10%的前提下，產(chǎn)品的交付數(shù)量實(shí)現(xiàn)年均增長33%，典型產(chǎn)品的研發(fā)周期縮短近30%；產(chǎn)品的研制計劃履約能力明顯提高，從2015年的92.40%逐年提升至2018 年的99.2%；質(zhì)量控制能力及外協(xié)管控能力獲得穩(wěn)步提升，2018 年質(zhì)量問題較2017 年下降47.4%。產(chǎn)品交付數(shù)量及改進(jìn)成果對比如圖10 所示。

2.科技創(chuàng)新發(fā)展取得顯著突破

2016—2018 年研究所共立項科技創(chuàng)新項目90 余項，在研及預(yù)研課題超過100 項，立項數(shù)量是實(shí)施管理創(chuàng)新之前同期的2倍，落實(shí)經(jīng)費(fèi)突破4 億元，經(jīng)費(fèi)額度是管理創(chuàng)新前同期的近4倍。同時，申報發(fā)明專利203 項，獲得授權(quán)143 項，獲得國防科技進(jìn)步特等獎1 項、 一等獎3 項、 二等獎4 項、三等獎2 項，科技創(chuàng)新能力快速提升。

3.橫向產(chǎn)業(yè)拓展邁出關(guān)鍵一步

通過與客戶深入開展需求開發(fā)，研究所民用產(chǎn)業(yè)從無到有，2015—2018 年共完成18 個種子項目立項，10 個種子項目完成原理樣機(jī)研制，并成功進(jìn)入中國航天科技集團(tuán)有限公司專有云眾創(chuàng)空間種子池，3 個項目完成孵化并進(jìn)行市場推廣，其中6 個項目是與客戶在以往產(chǎn)品需求開發(fā)及研制溝通過程中了解到客戶新的產(chǎn)品需求后開展的種子項目。

通過實(shí)踐，證明CMMI 與IPD 的融合驅(qū)動既是一種先進(jìn)的管理思想，也是一種卓越有效的產(chǎn)品開發(fā)模式，通過對管理體系建設(shè)的持續(xù)推行和迭代改進(jìn)，必將繼續(xù)推動研究所產(chǎn)品研制能力不斷提高、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不斷拓展，助力研究所轉(zhuǎn)型發(fā)展。

圖10 產(chǎn)品交付數(shù)量及改進(jìn)成果對比