中車成都機(jī)車車輛有限公司□李 冀 李 憲 蒲婷婷

1 全壽命周期體系的研究與初步框架

（1）產(chǎn)品全壽命周期各階段影響因素分析

產(chǎn)品全壽命周期管理 （PLM）著眼于優(yōu)化產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到報(bào)廢之間的生命周期 （見圖1），生產(chǎn)具有綜合競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

產(chǎn)品綜合競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)在許多方面：產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性及可靠性 （是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下運(yùn)行時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持規(guī)定功能的能力）、產(chǎn)品價(jià)格、安全性 （是指產(chǎn)品不發(fā)生系統(tǒng)危險(xiǎn)，也即事故的能力）、可用性 （是產(chǎn)品在任意一個(gè)隨機(jī)時(shí)刻處于可用狀態(tài)的能力）、維修性 （是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到其規(guī)定狀態(tài)的能力）、環(huán)境影響性及其服務(wù)質(zhì)量等，其中安全性設(shè)計(jì)是最重要階段。軌道交通是復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)中，如果不能用安全性設(shè)計(jì)理念和方法去控制和預(yù)防，那么無(wú)論怎樣去精心制造、嚴(yán)格管理、合理運(yùn)用，也難以確保安全性。安全性設(shè)計(jì)是近代質(zhì)量的一種體現(xiàn)，在近代質(zhì)量中，80%質(zhì)量保證工作在研發(fā)階段。因此，明確產(chǎn)品全壽命周期，把控好各個(gè)階段的影響因素，是提升產(chǎn)品綜合競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。產(chǎn)品全壽命周期各個(gè)階段的影響因素見表1。

圖1 產(chǎn)品一般的全壽命周期階段

表1 產(chǎn)品全壽命周期各個(gè)階段影響因素

（2）產(chǎn)品全壽命周期管理理論研究

產(chǎn)品全壽命周期管理 （PLM）主要應(yīng)針對(duì)表1所列的影響因素，在充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段的基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的協(xié)同解決方案，而貫穿于產(chǎn)品全壽命周期各個(gè)階段的管理單元有：質(zhì)量管理、項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)管理、價(jià)值鏈管理。

產(chǎn)品的整個(gè)生命周期或者某個(gè)可以獨(dú)立出來(lái)的階段都可以作為一個(gè)項(xiàng)目來(lái)管理，比如產(chǎn)品的研發(fā)過程 （車輛加裝改造）就可以采用項(xiàng)目管理的手段以保證產(chǎn)品開發(fā)高質(zhì)量按時(shí)完成。

通過研究公司各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和制度，對(duì)照過程控制框架，將散落在各文件內(nèi)的技術(shù)文件名稱進(jìn)行摘錄、歸類和階段劃分，并根據(jù)文件中的 “職責(zé)”要求，確定 “責(zé)任單位”，最終以可交付成果的方式體現(xiàn)模塊化管理。

（3） 初步框架

產(chǎn)品生命周期分成已定義時(shí)段的若干階段，從屬于階段的活動(dòng)聚合在一起，例如：產(chǎn)品概念、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造等階段的開始和結(jié)束要有明確的結(jié)果。

根據(jù)GB/T 19097—2003《技術(shù)產(chǎn)品文件生命周期模型及文檔分配》將公司產(chǎn)品生命周期劃分為以下11個(gè)技術(shù)階段：

——項(xiàng)目計(jì)劃與確定（可行性研究階段）；

——立項(xiàng)；

——初步設(shè)計(jì)；

——方案設(shè)計(jì)；

——技術(shù)設(shè)計(jì)（技術(shù)準(zhǔn)備）；

——工作圖設(shè)計(jì)（外來(lái)圖樣準(zhǔn)備）；

——工藝準(zhǔn)備；

——試制階段；

——現(xiàn)場(chǎng)工藝管理；

——售后；

——結(jié)題。

2 策劃組織

（1）確定總體思路

結(jié)合產(chǎn)品全壽命周期體系建設(shè)和項(xiàng)目管理推進(jìn)，分析不同產(chǎn)品的全壽命過程，找到共性和特殊性，找出公司對(duì)產(chǎn)品各階段或同期對(duì)產(chǎn)品管理的技術(shù)要求，最后根據(jù)收集的資料建立產(chǎn)品壽命周期的技術(shù)文件管理需求模型。

（2）建立機(jī)構(gòu)，形成機(jī)制

設(shè)立由技術(shù)、工藝、采購(gòu)、生產(chǎn)、營(yíng)銷、售后等部門的管理、技術(shù)人員組成實(shí)施小組，根據(jù)職能職責(zé)明確分工、收集資料，定期組織相關(guān)人員進(jìn)行討論、解決推進(jìn)過程中存在的問題，確定下階段工作安排，協(xié)調(diào)、推動(dòng)各項(xiàng)工作的開展。

3 分析公司產(chǎn)品特點(diǎn)

公司產(chǎn)品有客車修理 （包括加裝改造）、動(dòng)車檢修、城軌新造，從公司產(chǎn)品的壽命周期來(lái)看，有設(shè)計(jì)產(chǎn)品、技術(shù)平移產(chǎn)品、修理產(chǎn)品，其壽命周期完全不同；從產(chǎn)品種類來(lái)看，有客車產(chǎn)品、城軌產(chǎn)品等。自然對(duì)產(chǎn)品壽命周期的管理要求就很高，且技術(shù)復(fù)雜，如果沒有建立很好的管理模型，無(wú)法將各種各類產(chǎn)品納入統(tǒng)一的管理和控制模式。

對(duì)于全新設(shè)計(jì)產(chǎn)品 （采用新技術(shù)原理、新設(shè)計(jì)構(gòu)思研制的新產(chǎn)品，即顯著提高了產(chǎn)品效能的產(chǎn)品）而言，大致將產(chǎn)品全壽命周期分為以下幾個(gè)階段：首先是事業(yè)部對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)查，收集相關(guān)資料進(jìn)行整理，并形成技術(shù)可行性研究報(bào)告，產(chǎn)生一個(gè)全新產(chǎn)品的概念；二是技術(shù)部通過產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)及評(píng)審；三是工藝人員通過工藝規(guī)劃、工藝方案、工藝文件 （作業(yè)指導(dǎo)書、檢驗(yàn)文件），透過產(chǎn)品的研發(fā)活動(dòng)，全新產(chǎn)品逐漸成型；四是進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，由采購(gòu)部從供應(yīng)商處購(gòu)買物料、組件；五是進(jìn)行小批量試生產(chǎn)；六是經(jīng)市場(chǎng)信息回饋后投入批量生產(chǎn)；七是生產(chǎn)出的產(chǎn)品投入運(yùn)營(yíng)；八是等到產(chǎn)品完成使用壽命后，由相關(guān)單位進(jìn)行回收處理、再利用（見圖2）。但根據(jù)公司產(chǎn)品及運(yùn)營(yíng)性質(zhì)，無(wú)法對(duì)產(chǎn)品的報(bào)廢和回收進(jìn)行處理，對(duì)過程進(jìn)行剪裁，這里所構(gòu)架出的產(chǎn)品全壽命周期管理不包括圖2最后兩個(gè)過程。

圖2 新產(chǎn)品的生命循環(huán)

對(duì)于重大改造產(chǎn)品 （在結(jié)構(gòu)、原材料、材質(zhì)、工藝等任一方面比老產(chǎn)品有重大改進(jìn)，能夠公開銷售的有市場(chǎng)前景的改進(jìn)型產(chǎn)品，如工程車改造）而言，大致將產(chǎn)品全壽命周期分為九個(gè)階段：首先是事業(yè)部對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)查，收集相關(guān)資料進(jìn)行整理，并形成技術(shù)可行性研究報(bào)告，產(chǎn)生一個(gè)改造產(chǎn)品的概念；技術(shù)部通過產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)及評(píng)審；工藝人員通過工藝規(guī)劃、工藝方案、工藝文件 （作業(yè)指導(dǎo)書、檢驗(yàn)文件），透過產(chǎn)品的研發(fā)活動(dòng)，改造產(chǎn)品逐漸成型；進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，由采購(gòu)部從供應(yīng)商處購(gòu)買物料、組件；產(chǎn)品試制；經(jīng)市場(chǎng)信息回饋和技術(shù)升級(jí)改造后投入批量生產(chǎn)；生產(chǎn)出的產(chǎn)品投入運(yùn)營(yíng)；等到產(chǎn)品完成使用壽命后，由相關(guān)單位進(jìn)行報(bào)廢處理和再利用 （回收） （見圖2）。但根據(jù)公司產(chǎn)品及運(yùn)營(yíng)性質(zhì)，無(wú)法對(duì)產(chǎn)品的報(bào)廢和回收進(jìn)行處理。

對(duì)于技術(shù)平移產(chǎn)品和修理產(chǎn)品而言，大致將產(chǎn)品全壽命周期分為以下幾個(gè)階段：首先是事業(yè)部對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)查，收集相關(guān)資料進(jìn)行整理，并形成技術(shù)可行性研究報(bào)告；二是技術(shù)部通過產(chǎn)品工藝規(guī)劃、工藝方案、工藝文件 （作業(yè)指導(dǎo)書、檢驗(yàn)文件），透過產(chǎn)品的工藝活動(dòng)，產(chǎn)品逐漸成型；三是進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，由采購(gòu)部從供應(yīng)商處購(gòu)買物料、組件；四是產(chǎn)品試制；五是經(jīng)市場(chǎng)信息回饋和技術(shù)升級(jí)改造后投入批量生產(chǎn)；六是生產(chǎn)出的產(chǎn)品投入運(yùn)營(yíng)；七是等到產(chǎn)品完成使用壽命。

對(duì)于技術(shù)平移產(chǎn)品和修理產(chǎn)品而言，其本身的全壽命周期與新產(chǎn)品相比有所不同：技術(shù)平移產(chǎn)品為從單一的生產(chǎn)制造階段入手，修理產(chǎn)品則屬?gòu)募夹g(shù)準(zhǔn)備階段開始的全壽命周期。但三者其實(shí)也有交疊、相同之處，都是從相同的產(chǎn)品全壽命周期的不同時(shí)期切入而形成了獨(dú)特壽命周期。這便提出利用 “信息重用”理念，建立能包含公司全部產(chǎn)品壽命周期的生長(zhǎng)樹，見圖3所示。

圖3 產(chǎn)品全壽命周期管理

4 引入 “信息重用”技術(shù)

根據(jù)國(guó)外Data Tech的研究調(diào)查，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，研發(fā)人員大約有50%～60%的工作時(shí)間浪費(fèi)在尋找資料上，只有40%左右的時(shí)間在真正從事開發(fā)設(shè)計(jì)工作。此外，大型制造業(yè)有85%的新零件或設(shè)計(jì)工作，是研發(fā)人員因?yàn)椴恢酪呀?jīng)有其他人員設(shè)計(jì)過，而重復(fù)執(zhí)行的工作，這導(dǎo)致研發(fā)人力資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

然而，流程中最重要的便是資源的集成過程?？芍赜觅Y源集成通過剪裁和修正將現(xiàn)有資源集成以支持新資源的創(chuàng)建過程，正是本項(xiàng)目成果輸出的根本目的，見圖4。

圖4 可重用系統(tǒng)流程圖

5 梳理技術(shù)文件清單

與產(chǎn)品有關(guān)的技術(shù)文件主要分為：技術(shù)管理基礎(chǔ)文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)開發(fā)文件、工藝文件、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)文件等。

收集整理各階段管理要求、技術(shù)要求及相關(guān)工作記錄要求，將散落在各種文件、標(biāo)準(zhǔn)和制度中的技術(shù)要求、管理要求逐條整理出來(lái)，將管理過程中所需要形成的各種記錄表格抽取出來(lái)，分析整理，找到共性和個(gè)性；對(duì)產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)應(yīng)使用的技術(shù)文件名稱進(jìn)行摘錄、歸類和階段劃分，編制出 《常用設(shè)計(jì)文件清單》和 《常用工藝文件清單》。最后，結(jié)合公司新的組織架構(gòu)，對(duì)各種要求進(jìn)行分類整理歸納，梳理到生長(zhǎng)樹的各個(gè)生長(zhǎng)階段，固化于產(chǎn)品全壽命周期管理框架之中。

6 搭建產(chǎn)品全壽命周期管理框架

以產(chǎn)品過程為中心軸，通過實(shí)際過程推演，把產(chǎn)品過程進(jìn)行層層分解，運(yùn)用精益管理的思想，建立過程分解并行理清 “先后”及 “輸入-輸出”關(guān)系，以此建立過程控制框架，以準(zhǔn)時(shí)化為原則，把技術(shù)文件和記錄表單分配到框架中。

通過評(píng)審確定產(chǎn)品開發(fā)各階段所需要的技術(shù)文件和記錄表單，對(duì)梳理出來(lái)的相關(guān)技術(shù)文件和記錄表單作為各個(gè)對(duì)應(yīng)過程的輸入，采用分級(jí)管理思路，按照產(chǎn)品等級(jí)定義文件為必須、可選、不必須進(jìn)行實(shí)施，建立管理制度、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等。

7 運(yùn)用項(xiàng)目管理工具完成產(chǎn)品全壽命周期管理

定標(biāo)準(zhǔn)：明確界限、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。制修訂企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確新產(chǎn)品開發(fā)的階段劃分。

研討分析：通過分析現(xiàn)有文檔，如公司各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和制度，識(shí)別與需求相關(guān)的信息，搭建適合于公司特點(diǎn)的產(chǎn)品全壽命周期的過程控制框架。

結(jié)構(gòu)式資料收集：對(duì)照過程控制框架，按提前設(shè)計(jì)的特定結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)有文檔進(jìn)行重組整合，將散落在公司各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和制度中的技術(shù)文件和記錄表單名稱進(jìn)行篩檢、歸類和摘錄。

專家判斷：用專業(yè)知識(shí)來(lái)處理項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的技術(shù)和管理問題。不定期召開專家研討會(huì)，結(jié)合實(shí)際運(yùn)用中存在的問題對(duì)現(xiàn)有框架進(jìn)行調(diào)整。

群體決策技術(shù)：為最終達(dá)到規(guī)范產(chǎn)品全壽命周期管理的期望結(jié)果，對(duì)方案及交付成果進(jìn)行評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。

8 良好作用

全壽命周期管理模式在新造企業(yè)已實(shí)施，但在修理企業(yè)沒有模式可循，結(jié)合客車修理 （包括加裝改造）及城軌產(chǎn)品平移特點(diǎn)，在全壽命周期管理體系進(jìn)行必要的裁剪，建立適合修理及平移產(chǎn)品的全壽命周期管理模板。

（1）技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化

研發(fā)/制造流程規(guī)范化：明確定義產(chǎn)品研發(fā)/制造流程，各階段工作明確。管理技術(shù)領(lǐng)先：過程層層分解，進(jìn)行打包管理，輸入-輸出明確，有助于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，提高產(chǎn)品品質(zhì)。管理體系持續(xù)改善：全壽命周期管理可以消除原有的管理壁壘，在實(shí)施中按照 “動(dòng)態(tài)微調(diào)-固化-動(dòng)態(tài)微調(diào)-固化-……”的思路，不斷改善體系的科學(xué)性。

（2）產(chǎn)品開發(fā)流程化

推行產(chǎn)品全壽命周期管理理念，樹立產(chǎn)品開發(fā)模式，理清 “先后”及 “輸入-輸出”關(guān)系，使產(chǎn)品開發(fā)過程規(guī)范化、程序化、模塊化、表單化。流程中最重要的便是資源的集成過程，可重用資源集成通過剪裁和修正將現(xiàn)有資源集成新資源的創(chuàng)建過程，節(jié)約人力資源，提升工作效率。理順全新產(chǎn)品和重大改造產(chǎn)品開發(fā)流程。

（3）縮短開發(fā)周期

對(duì)公司產(chǎn)品生命周期各階段內(nèi)常用技術(shù)文件及記錄表單構(gòu)成、技術(shù)階段劃分、技術(shù)文件形成完整性資料，對(duì)明確流程起到指導(dǎo)性作用，避免過程和資料的遺漏，縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。

（4）規(guī)范技術(shù)平移產(chǎn)品和修理產(chǎn)品開發(fā)過程

對(duì)于技術(shù)平移產(chǎn)品和修理產(chǎn)品開發(fā)過程基本接近，產(chǎn)品全壽命周期分為八個(gè)階段：市場(chǎng)調(diào)研、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、產(chǎn)品試制、批量生產(chǎn)、投入運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)品報(bào)廢、產(chǎn)品回收。例如成都地鐵7號(hào)線新造，利用全壽命周期中工藝設(shè)計(jì)階段的PFMEA過程故障模式與影響分析，建立了車體車頂組焊、車體總組裝等17項(xiàng)故障模式與影響分析。

（5）利于人才快速成長(zhǎng)

推行產(chǎn)品全壽命周期理念，以產(chǎn)品項(xiàng)目開發(fā)平臺(tái)為契機(jī)，使年輕技術(shù)人員在較短時(shí)間內(nèi)掌握產(chǎn)品開發(fā)流程，鍛煉培育新人，為企業(yè)發(fā)展奠定人才基礎(chǔ)。