張 璇

（廣西柳工機械股份有限公司，廣西柳州 545007）

0 引言

自加拿大學者羅伯特·G·庫珀提出使用階段-關口流程管理新產(chǎn)品開發(fā)過程，以提高其成功率后，階段-關口流程已逐步為大多數(shù)企業(yè)接受。這些企業(yè)在階段-關口流程的基礎上進行再設計，以符合企業(yè)自身特點以及能力。同時，階段-關口流程被不斷擴展，應用于除新產(chǎn)品開發(fā)以外的產(chǎn)品平臺開發(fā)、基礎技術研究、技術應用開發(fā)等其他類別的創(chuàng)新性項目。本文研究的是一種面向制造業(yè)技術開發(fā)項目的階段-關口流程。

為了維持企業(yè)的核心競爭力，技術型企業(yè)通常有自已的核心和關鍵技術，這些技術是企業(yè)在一段時間內領先于競爭對手的獨有技術。核心及關鍵技術的開發(fā)立足于技術或原理，交付的是一種技術或能力，交付標準是技術或能力的成熟程度，存在較高的不確定性和失敗的風險[1]。多數(shù)企業(yè)為了降低風險，往往選擇將技術開發(fā)從產(chǎn)品開發(fā)中分離的方式，對技術開發(fā)進行提前立項預研，以確保在新產(chǎn)品開發(fā)進行時獲得相對成熟的技術，從而縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。這些技術開發(fā)項目的實現(xiàn)需要遵循一套標準的方法運作，以控制過程質量及風險，設計一種靈活的3 階段-4 關口流程，運用于這類別的項目。

1 技術開發(fā)項目的3 階段-3 關口流程（圖1）

1.1 可行性分析

在制造型企業(yè)中，技術開發(fā)項目通常來源于產(chǎn)品技術戰(zhàn)略規(guī)劃中對核心及關鍵技術的突破型創(chuàng)新要求、產(chǎn)品平臺技術路標、現(xiàn)有技術的優(yōu)化及改進，尚未解決的產(chǎn)品技術問題。這些項目被提出來后，首先需要進行可行性論證，目的是評估技術的實現(xiàn)價值，主要從需求、現(xiàn)狀、競爭、技術實現(xiàn)、代價等方面進行評估，從而得到是否可行的結論。其過程主要包括7 個步驟。

圖1 技術開發(fā)3 階段-3 關口流程

（1）初步技術需求分析。功能型需求、技術指標需求、其他需求分析。

（2）需要交付的技術規(guī)格。需要交付的技術規(guī)格及要求，需要解決的問題。

（3）技術競爭分析。現(xiàn)狀、標桿、行業(yè)主要競。

（4）知識產(chǎn)權及技術文獻的檢索分析。所涉及領域或專業(yè)的知識產(chǎn)權分析及當前的技術研究經(jīng)驗水平，如沒有，則尋找其他行業(yè)類似技術。

（5）技術實現(xiàn)方式。技術實現(xiàn)的路徑或方式，實現(xiàn)難點及關鍵點。開發(fā)模式討論：自主/合作/委托/購買。

（6）實現(xiàn)成本分析。技術實現(xiàn)成本。

（7）下階段計劃及投入。更新下階段項目計劃及投入。

通過可行性分析關口（關口1），意味著項目得到立項批準。技術研究項目進入第二階段——方案設計及初始驗證階段。

1.2 方案設計及初始驗證階段

方案設計及初始驗證主要是對需求進行深入分析，轉化為技術規(guī)格及交付目標，開展方案設計及評審，并通過變換方法、計算機模擬及仿真等較低的代價驗證技術方案，主要步驟如下：

（1）詳細的技術需求分析，確定關鍵參數(shù)或技術規(guī)格。對技術需求進行詳細分析及分解及轉化，轉化為技術規(guī)格及交付目標，并確定關健參數(shù)。

（2）方案設計及評審。開展方案設計及初步的設計，通常會產(chǎn)生多個方案，對每個方案進行成本、工藝性、制造經(jīng)濟性、可靠性等方面的評估。通過評審選擇最優(yōu)方案。

（3）驗證方案及計劃。制定驗證方案、計劃及投入，包括代價較低的理論驗證及試驗室驗證和代價高的試驗室驗證。

（4）理論驗證。通過有限元等計算機輔助設計、模型、模擬及仿真、試驗室等方式，對設計方案進行理論驗證。

（5）知識產(chǎn)權保護。申請知識產(chǎn)權保護（如需要）。

（6）理論驗證結果評審。對理論驗證結果進行評審，以評估是否進入正式的試驗室驗證。

（7）下階段計劃及投入。更新下階段項目計劃及投入。

通過方案設計及初始驗證關口（關口2），意味著方案設計及理論驗證的結果已得到認可，可以進入代價較高的試驗室驗證。技術研究項目進入第3 階段——詳細設計及驗證階段。

1.3 詳細設計及驗證階段

詳細設計及驗證階段主要是開展詳細的設計，建造樣機或樣件，進行試驗室測試及驗證，分析結果及改進。主要步驟如下：

（1）詳細設計。開展樣機（件）的詳細設計。

（2）更新驗證計劃。根據(jù)當前情況，對上一階段制定的試驗室驗證計劃及投入進行更新。

（3）樣機（件）建造及采購。根據(jù)設計圖紙建造或采購樣機（或樣件）。

（4）測試、驗證、分析、改進、確認、評審、試驗室測試及驗證，包括性能、功能、臺架、可靠性等，對試驗結果進行分析，改進及持續(xù)優(yōu)化設計，對試驗結果進行評審。

（5）知識產(chǎn)權保護。申請知識產(chǎn)權保護（如需要）。

（6）應用推廣評估。對技術應用的成熟度進行評估，是可以馬上運用，還是需要進一步的系統(tǒng)及小批量驗證推廣。

通過詳細設計及驗證階段關口（關口3）后，意味著技術研究項目已通過試驗室驗證，可以進入顧客驗證。如果不是馬上需要該項技術，則通常會進入企業(yè)技術儲備庫中進行暫存。

2 技術開發(fā)流程的特點及設計原則

在流程實施過程中，需要經(jīng)歷諸多的創(chuàng)新及發(fā)明過程，因此技術開發(fā)流程被設計為一種適應性強、靈活且敏捷的流程，在每個階段之間或者是階段過程中會呈現(xiàn)出諸多“方案—測試—反饋—修改”的螺旋式循環(huán)交疊過程[2]（圖1），這是這種流程的主要特點。同時，流程設置了很多靈活的出口，當判定技術的不確定性超越了企業(yè)的承受能力，就要允許項目退出或凍結。

此外，流程的設計應基于資源的投入原則。在可行性階段，只需要投入少量的技術開發(fā)工程師及系統(tǒng)專家，做少量的調查工作，主要依靠技術情報信息及專家的專經(jīng)驗做出快速的可行性判斷。進入方案驗證及初始驗證階段后，調查范圍擴大，需要更多的工程師及系統(tǒng)專家投入，將前一階段確定的初始目標及技術需求細化，并開展方案的設計和初步驗證。進入詳細設計及驗證后，資源的投入達到最大的程度，調動了大量的工程師及系統(tǒng)專家參與，還需要開模、提供樣件及樣機，長時間的試驗室驗證及用戶測試，因此流程中的關口設計時間點變得尤其重要。

3 技術開發(fā)流程關口

關口的決策會影響項目的進程。關口的決策分為5 種：通過、有條件通過、終止、暫停和駁回。為了有效控制關口質量，通常會設置通關標準，通關標準包括各種定量或定性的評估。定量的評估一般為可測量的指標，例如技術參數(shù)或規(guī)則，標準文件及工作的交付、過程質量數(shù)據(jù)等；定性的評估主要包括一些預估的財務前景、感知性評價、戰(zhàn)略性評價等。與新產(chǎn)品開發(fā)項目不同，技術開發(fā)項目的關口決策準則為戰(zhàn)略性準則，而非財務指標準則。關口的評審團隊由相關專業(yè)的技術專家組成，他們并不直接參與項目過程，這樣可以確保得到較為公正的第三方評價。關口的決策者為總工或技術負責人。

4 技術開發(fā)流程與新產(chǎn)品開發(fā)流程的切入關系

技術開發(fā)項目的交付物并不是新產(chǎn)品本身，而是一種技術或能力，基于這種技術或能力，多種新產(chǎn)品可以被創(chuàng)造出來[2]。因此，技術開發(fā)流程的產(chǎn)出物可以在任何時機切入新產(chǎn)品開發(fā)流程（圖2），切入后與新產(chǎn)品開發(fā)同時進行，直至進入市場。

圖2 技術開發(fā)產(chǎn)出物切入新產(chǎn)品開發(fā)流程時機

5 關注過程技術狀態(tài)

技術開發(fā)項目在實施流程的過程中，還需要關注過程的技術狀態(tài)，由于不斷地執(zhí)行螺旋式開發(fā)，受開發(fā)周期較長、資源波動等不確定因素影響，其技術方案、測試結果、目標等技術文件需要及時更新，以免出現(xiàn)嚴重后果。

6 結束語

不同于對未知領域的探索性創(chuàng)新及對現(xiàn)有技術的顛覆性創(chuàng)新，本文介紹的技術開發(fā)流程更適用于技術應用型和繼承性的創(chuàng)新，它們的特點是目標明確，實現(xiàn)難度中等，周期通常不超過3 年，它們都屬于企業(yè)急待解決和突破的問題。