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(gòu)定價(jià)從成本加成逐漸向目標(biāo)價(jià)格管理轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)性研制采購(gòu)已經(jīng)成為常態(tài)。同時(shí)，發(fā)展民用產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略，“民參軍”步伐不斷加快，使得產(chǎn)品研制競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)發(fā)及經(jīng)濟(jì)性分析等過(guò)程，未開(kāi)展全要素統(tǒng)籌決策，市場(chǎng)推廣、競(jìng)爭(zhēng)及投資回報(bào)分析缺失，不能適應(yīng)當(dāng)前民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢(shì)，距離新時(shí)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(dòng)的主要內(nèi)容

能力成熟度集成模型（CMMI）和集成產(chǎn)品開(kāi)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(shí)對(duì)如何執(zhí)行好開(kāi)發(fā)活動(dòng)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(chǎng)驅(qū)動(dòng)與投資回報(bào)，將市場(chǎng)需求、財(cái)務(wù)指標(biāo)、競(jìng)爭(zhēng)分析、技術(shù)創(chuàng)新等有效融合起來(lái)，體現(xiàn)出研發(fā)管理過(guò)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(jí)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(guò)程監(jiān)控，能夠保證在做正確的事情的同時(shí)把事情做正確。在具體實(shí)施過(guò)程中，研究所從流程再造、體系重構(gòu)、創(chuàng)新激勵(lì)3 個(gè)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(jìng)爭(zhēng)性研制采購(gòu)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(kāi)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(xiàng)目的研制流程開(kāi)展，周期較長(zhǎng)，不利于高效迭代改進(jìn)和快速推向市場(chǎng)。針對(duì)該問(wèn)題，依據(jù)IPD 的7 個(gè)階段理論將產(chǎn)品開(kāi)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(gè)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(chǎng)。在加速產(chǎn)品研制的同時(shí)為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)立5 個(gè)質(zhì)量評(píng)審點(diǎn)（策劃評(píng)審、方案評(píng)審、設(shè)計(jì)評(píng)審、測(cè)試與驗(yàn)證評(píng)審、驗(yàn)收評(píng)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(guò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的評(píng)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(guò)綜合市場(chǎng)分析、競(jìng)爭(zhēng)分析、財(cái)務(wù)分析、技術(shù)分析、風(fēng)險(xiǎn)分析，將市場(chǎng)、財(cái)務(wù)、競(jìng)爭(zhēng)、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(guò)程管理，確保把事情做對(duì)。

在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)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(jì)劃、流程、制度、模板、控制方法，重新定義產(chǎn)品研制過(guò)程的各項(xiàng)活動(dòng)。

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(guò)程的精細(xì)化管理流程、計(jì)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(kāi)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(bào)告)→產(chǎn)品概要設(shè)計(jì)(模件技術(shù)方案)→產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)(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(cè)試( 模件測(cè)試報(bào)告)→集成測(cè)試(單機(jī)測(cè)試報(bào)告)→確認(rèn)測(cè)試(系統(tǒng)聯(lián)試報(bào)告)，如圖2、圖3 所示。

圖1 產(chǎn)品研制工作流程

三是通過(guò)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(shí)。由于產(chǎn)品的復(fù)雜性，需要采用異步開(kāi)發(fā)模式，以保證全系統(tǒng)協(xié)調(diào)、并行、高效開(kāi)展工作。為了實(shí)現(xiàn)異步開(kāi)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(jì)成果。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新整理，建立起CBB 數(shù)據(jù)庫(kù)，可以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本。

研究所按照CMMI 成熟度思想對(duì)形成的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)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(shí)，建立不同層級(jí)和成熟度的CBB 共用模塊體系，按照共用層級(jí)分為基礎(chǔ)庫(kù)建設(shè)、通用模件、典型產(chǎn)品3個(gè)層級(jí)，按照成熟度等級(jí)分為9 級(jí)。通過(guò)成熟度限制復(fù)用的范圍，在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中可以針對(duì)不同層級(jí)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(guò)程對(duì)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(duì)客戶和市場(chǎng)需求及競(jìng)爭(zhēng)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?cè)小跋纫斎牒蟾苫睢钡牡?、靠、要的工作思路，主?dòng)與客戶方協(xié)調(diào)溝通，充分進(jìn)行客戶和市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)，根據(jù)$APPEALS 工具中所包含的8 個(gè)方面（產(chǎn)品價(jià)格、可獲得性、包裝、性能、易用性、保證程度、生命周期成本、社會(huì)接受程度）對(duì)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(duì)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(duì)客戶來(lái)說(shuō)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(shí)調(diào)整產(chǎn)品方案，對(duì)客戶重要需求快速迭代閉環(huán)，縮短需求開(kāi)發(fā)周期，提升客戶體驗(yàn)。

五是通過(guò)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(jì)劃、制度、模板，特別是涉及到不同部門(mén)、不同專業(yè)之間的產(chǎn)品聯(lián)合開(kāi)發(fā)活動(dòng)、不同層級(jí)間的計(jì)劃管理措施、共用模塊以及CMMI 測(cè)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(jì)管理平臺(tái)，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(jì)管理工具與PDM 系統(tǒng)集成，同時(shí)融入知識(shí)工程和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立并固化典型的設(shè)計(jì)流程，形成跨專業(yè)并行協(xié)同設(shè)計(jì)、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(shí)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析和對(duì)比，能夠找出產(chǎn)品研制過(guò)程中的堵點(diǎn)、難點(diǎn)，推動(dòng)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(kāi)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(chǎng)、研發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試、交付及成本控制全過(guò)程閉環(huán)管理出發(fā)，對(duì)以往分散的研發(fā)、工藝、裝聯(lián)、測(cè)試等資源進(jìn)行整合、統(tǒng)籌管理，同時(shí)派市場(chǎng)專員以及財(cái)務(wù)部副部長(zhǎng)直接參與產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)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(tái)

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(duì)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?jī)?nèi)部組建產(chǎn)品集成組合管理團(tuán)隊(duì)（IPMT），對(duì)產(chǎn)品開(kāi)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(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)（PDT），由產(chǎn)品經(jīng)理負(fù)責(zé)客戶及市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)、制定產(chǎn)品的策劃、方案及具體計(jì)劃，對(duì)產(chǎn)品研發(fā)的全生命周期進(jìn)行保障，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量情況、計(jì)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(guò)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(jì)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(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)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(chǎng)以及產(chǎn)品技術(shù)需求，在各個(gè)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(jì)劃適時(shí)成立適應(yīng)產(chǎn)品的PDT 產(chǎn)品集成開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，在產(chǎn)品研制過(guò)程中，產(chǎn)品經(jīng)理需要對(duì)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(guò)程中提高各專業(yè)技術(shù)組的技術(shù)攻關(guān)能力，推動(dòng)各專業(yè)組技術(shù)能力穩(wěn)步提升。

3.通過(guò)創(chuàng)新激勵(lì)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(chǎng)需求的多維度考核機(jī)制。

由IPMT 根據(jù)深入的市場(chǎng)和客戶開(kāi)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(gè)維度進(jìn)行考核，并根據(jù)客戶以及市場(chǎng)需求對(duì)產(chǎn)品各方面的不同關(guān)注度，從上述6 個(gè)維度設(shè)置相應(yīng)的權(quán)重占比，如圖7 所示。同時(shí)，針對(duì)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(lái)自于CMMI 過(guò)程測(cè)量結(jié)果，利用量化測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)PDT 進(jìn)行量化考核。

二是內(nèi)部產(chǎn)品集成開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)間的競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)模式。

事業(yè)部在內(nèi)部不同的PDT之間采取競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)的模式，在產(chǎn)品研制策劃評(píng)審階段，由IPMT（需要時(shí)也請(qǐng)客戶參加）按照產(chǎn)品評(píng)價(jià)的各個(gè)維度占比，對(duì)不同的PDT 策劃評(píng)分擇優(yōu)，確定承接產(chǎn)品研制任務(wù)的產(chǎn)品集成開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，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(guò)競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)，將更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，同時(shí)也通過(guò)這種形式不斷提升產(chǎn)品集成開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的客戶意識(shí)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

三是“多勞多得、不設(shè)上限”的績(jī)效分配機(jī)制。

根據(jù)任務(wù)貢獻(xiàn)度績(jī)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(jī)效疊加，不設(shè)考核上限，鼓勵(lì)能力提升和多勞多得，如圖9 所示。通過(guò)這種績(jī)效分配機(jī)制，每年在績(jī)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(guò)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)，極大地提升了員工工作的積極性，同時(shí)改變了技術(shù)崗位收入不如管理崗位的舊意識(shí)，保證了產(chǎn)品研制隊(duì)伍的穩(wěn)定性。

圖7 多維度考核示意圖

圖8 競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)示意圖

圖9 不設(shè)上限的績(jī)效分配示意圖

二、實(shí)施效果

通 過(guò) 基 于CMMI 與IPD 融合驅(qū)動(dòng)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(jí)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(zhǎng)不到10%的前提下，產(chǎn)品的交付數(shù)量實(shí)現(xiàn)年均增長(zhǎng)33%，典型產(chǎn)品的研發(fā)周期縮短近30%；產(chǎn)品的研制計(jì)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(wèn)題較2017 年下降47.4%。產(chǎn)品交付數(shù)量及改進(jìn)成果對(duì)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(xiàng)科技創(chuàng)新項(xiàng)目90 余項(xiàng)，在研及預(yù)研課題超過(guò)100 項(xiàng)，立項(xiàng)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(shí)，申報(bào)發(fā)明專利203 項(xiàng)，獲得授權(quán)143 項(xiàng)，獲得國(guó)防科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1 項(xiàng)、 一等獎(jiǎng)3 項(xiàng)、 二等獎(jiǎng)4 項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，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(guò)與客戶深入開(kāi)展需求開(kāi)發(fā)，研究所民用產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，2015—2018 年共完成18 個(gè)種子項(xiàng)目立項(xiàng)，10 個(gè)種子項(xiàng)目完成原理樣機(jī)研制，并成功進(jìn)入中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司專有云眾創(chuàng)空間種子池，3 個(gè)項(xiàng)目完成孵化并進(jìn)行市場(chǎng)推廣，其中6 個(gè)項(xiàng)目是與客戶在以往產(chǎn)品需求開(kāi)發(fā)及研制溝通過(guò)程中了解到客戶新的產(chǎn)品需求后開(kāi)展的種子項(xiàng)目。

通過(guò)實(shí)踐，證明CMMI 與IPD 的融合驅(qū)動(dòng)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(kāi)發(fā)模式，通過(guò)對(duì)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(dòng)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(duì)比