開關制造行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)項目進度管理優(yōu)化及智能技術應用

于文瑛　曾慶勇　柴煒　李佩麗　羅慶文

（西安高壓電器研究院有限責任公司）

開關制造行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)項目進度管理優(yōu)化及智能技術應用

于文瑛曾慶勇柴煒李佩麗羅慶文

（西安高壓電器研究院有限責任公司）

隨著我國智能電網(wǎng)以及現(xiàn)代能源體系建設的加速推進，市場對開關設備也不斷提出了更新、更高的技術要求以及更為緊迫的研發(fā)進度要求。如何在市場及技術高速發(fā)展的今天，快速、高效地研發(fā)出滿足市場需求的新產(chǎn)品，確保研發(fā)項目順利實施，是需要研究的重要課題。針對開關產(chǎn)品研發(fā)項目進度管理中存在的問題，對比國內(nèi)外知名開關企業(yè)，深入分析問題的原因所在，針對項目計劃及進度控制展開研究，最終提出以智能驅(qū)動技術為基礎的優(yōu)化解決方案。

進度管理進度控制滾動計劃智能驅(qū)動智能制造

1.引言

受全球生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變暖和能源緊缺等問題的影響，當今世界能源格局正在發(fā)生重大而深刻的變革。近年來，歐美等發(fā)達國家提出了智能電網(wǎng)的發(fā)展理念，賦予其承載保障能源安全、促進能源高效利用和提振經(jīng)濟發(fā)展等重要使命。智能電網(wǎng)已成為當今世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢、新方向。而在我國經(jīng)濟“保7”的剛性需求下，智能電網(wǎng)也已成為政府基建投資穩(wěn)健增長的重要抓手之一。一系列關于智能電網(wǎng)建設的發(fā)展規(guī)劃以及指導意見的相繼出臺，對新一代開關設備提出了明確且緊迫的研制要求。開關研制企業(yè)需要在有限的資源條件下，對市場需求快速反應，并推出符合用戶要求的產(chǎn)品以搶占市場先機，研發(fā)的進度管理顯得尤為重要。要高效、迅速地研發(fā)出穩(wěn)定、可靠的新一代智能化中高壓開關設備以滿足市場，則需要更為行之有效的研發(fā)過程管控。借助智能技術實現(xiàn)項目計劃與控制的智能驅(qū)動，將使開關產(chǎn)品研制更為高效。同時，也將對我國的智能電網(wǎng)發(fā)展起到強有力助推作用。

2.國內(nèi)外現(xiàn)狀及存在的問題

2.1國內(nèi)外開關研制企業(yè)現(xiàn)狀

近年，隨著信息化技術的快速發(fā)展，越來越多的開關研制企業(yè)借助PLM等信息化平臺開展產(chǎn)品研發(fā)。

在國內(nèi)，盡管很多企業(yè)的創(chuàng)新研制能力有了長足的進步，但在研發(fā)項目的進度控制方面仍存在很多不足，計劃與控制往往“兩張皮”。在項目計劃方面，其有效性較低，粗略的階段性計劃也較多，完成標志不明確，在新品研發(fā)項目中進度變更管理薄弱。在項目進度控制方面，多采用定期反饋的形式由項目執(zhí)行部門填報匯總，進度與計劃缺乏對比，且進度的準確性、真實性以及時效較差。項目進度計劃變更通常應用于項目延期。對于信息化技術的應用多數(shù)仍停留于PDM圖文檔管理的層面。

近年來，全球輸變電設備市場需求總體呈上升趨勢，國際上很多大公司相繼將生產(chǎn)工廠搬到中國建立自己的制造基地，ABB、西門子等國際輸配電巨頭均在中國本土建有工廠。相對國內(nèi)企業(yè)，這些跨國公司在研發(fā)項目計劃與控制方面，則更多地借助于PLM、Project等信息化軟件或系統(tǒng)，最大限度地輔助研發(fā)管理，智能管理平臺的引入使管理更為規(guī)范，制訂的任務計劃清晰，交付物、計劃起止時間以及責任人明確；計劃的形式多種多樣，里程碑計劃、網(wǎng)絡計劃、項目基線、甘特圖和計劃表一應俱全，為項目的進度控制打下了堅實的基礎。項目的進度控制除了依靠嚴密的管理制度，同時還需要專業(yè)的項目管理軟件，但項目計劃和任務之間的智能驅(qū)動在筆者調(diào)研的跨國企業(yè)中尚未實施。

隨著計算機技術的發(fā)展，對于智能化研發(fā)平臺的應用已從數(shù)據(jù)管理逐步向更深更廣的項目管理領域發(fā)展。尤其是國外企業(yè)，無論是自主開發(fā)的信息化平臺還是定制開發(fā)的PLM系統(tǒng)，在產(chǎn)品研發(fā)項目管理中的應用非常普遍，智能化技術的引入使產(chǎn)品研制更加快捷、高效。

2.2問題的提出

在當前市場日趨復雜的形勢下，成功、快速地研制出符合市場需求的開關設備成為企業(yè)立足市場，在競爭中“打得贏”的重要依據(jù)。隨著我國智能電網(wǎng)建設步伐的加速，市場除了對產(chǎn)品技術要求越來越高以外，還對研制周期提出了更高的要求，因此項目的進度管理就顯得尤為重要，它是企業(yè)提升核心競爭力需邁出的第一步，也是關鍵的一步。

新型智能化開關產(chǎn)品的研發(fā)較傳統(tǒng)開關產(chǎn)品更具具有高風險性和不確定性。由于不確定技術難點導致的研發(fā)按計劃執(zhí)行率低，項目進度狀態(tài)的準確性和及時性差，這些問題始終是其在研發(fā)項目管理上始終無法逾越的障礙。借助智能化技術解決在開關產(chǎn)品研發(fā)過程中的進度管理問題是本文的主要目標。

在開關研發(fā)進度管理中，存在的主要問題如下。

（1）計劃任務分解過粗或過細。

（2）任務包責任分工不明，項目跟蹤難。

（3）計劃描述模糊，缺乏“交付物”支撐，進度難以界定。

（4）按計劃執(zhí)行率較低，研發(fā)實際工作常與計劃發(fā)生偏離，且計劃缺乏更新。

（5）計劃與其跟蹤反饋缺乏關聯(lián)性，難以判斷是否按進度。

（6）項目進度的準確性難以考證。

（7）樣機加工及試驗環(huán)節(jié)由于工作重心轉(zhuǎn)移往往導致項目失控。

3.項目計劃的優(yōu)化與智能化

3.1滾動計劃對項目計劃的優(yōu)化

滾動計劃（Rolling Plan）最早起源于前蘇聯(lián)，其具體做法是按照“近細遠粗”的原則制訂一定時期的計劃。新型智能化開關產(chǎn)品的研發(fā)較傳統(tǒng)開關產(chǎn)品更具有高風險性和不確定性，因此過粗或過細的研發(fā)計劃均不利于產(chǎn)品研制的進度控制。概念性里程碑計劃的粗放管理在項目狀態(tài)中更新滯后，往往因反饋不及時而造成項目調(diào)整延誤。而詳細計劃后卻又因項目的創(chuàng)新性而導致設計變更，使項目偏離于計劃，研發(fā)計劃需不斷調(diào)整。而滾動計劃法的優(yōu)點在于：

（1）它可使項目組織始終有一個切合實際的計劃作為指導，有助于提高計劃的質(zhì)量，加大準確性。

（2）它可使長期計劃、中期計劃和短期計劃之間緊密銜接，從而保證了即使由于項目環(huán)境的變化而引起計劃偏差，也能及時地進行調(diào)節(jié)。

（3）它可以增大計劃的靈活性，提高項目組織的應變能力。

因此，在開關產(chǎn)品研發(fā)項目中使用滾動計劃法，即可避免計劃中任務時間跨度長所導致的項目狀態(tài)滯后，又可避免詳細計劃的頻繁偏離，確保了計劃周密性的同時又提升了計劃的靈活性。以開關產(chǎn)品研發(fā)項目為例，其滾動計劃示意圖如圖1所示。

圖1　開關產(chǎn)品研發(fā)項目滾動計劃示意圖

3.2計劃制定的智能化解決方案

根據(jù)產(chǎn)品功能可將開關產(chǎn)品劃分為不同的類型，每個類型具備類似的產(chǎn)品結(jié)構。因此，借助PLM平臺，可設置不同類型的產(chǎn)品研發(fā)計劃模板以自動匹配至新建的研發(fā)項目計劃。計劃是項目跟蹤的依據(jù)，為了實現(xiàn)項目任務與進度的智能驅(qū)動，計劃應確保以下幾點：

（1）各階段計劃需經(jīng)審批確認方可發(fā)布。

（2）項目的“里程碑”計劃及各階段的“WBS任務分解”計劃，需在相應階段的計劃開始日期前提交審批并完成發(fā)布。

（3）里程碑計劃應明確階段名稱、起止時間、工作內(nèi)容以及負責人。

（4）審核通過的“里程碑計劃”將成為PLM系統(tǒng)中建立項目基線的依據(jù)。

（5）各計劃任務除了應包括“任務”的名稱、內(nèi)容和起止時間以外，還應明確每個任務的交付物以及任務負責人。

（6）計劃中各任務的負責人必須分解到“個人”。

（7）根據(jù)企業(yè)要求，每個任務的周期設置應設置上限。

（8）除項目驗收階段外，其它各階段計劃的最終任務均為下階段WBS任務分解詳細計劃。

（9）各階段計劃的最終任務必須為下階段的任務分解計劃。

以開關研發(fā)項目的里程碑計劃及方案設計階段計劃為例，其在PLM系統(tǒng)中的計劃模板如圖2、圖3所示。

圖2　PLM系統(tǒng)新品研發(fā)項目里程碑計劃

圖3　PLM系統(tǒng)新品研發(fā)項目方案設計階段任務分解計劃

4.項目進度計劃與進度的智能化驅(qū)動

通過項目進度計劃多年積累形成項目進度計劃知識庫，以項目計劃類型和驅(qū)動要素作為信息入口，智能化建立新的項目計劃，同時在項目執(zhí)行過程中根據(jù)計劃條目同執(zhí)行任務工作流自動關聯(lián)，達到計劃任務全自動化更新，任務交付結(jié)果自動關聯(lián)到項目計劃條目，進而形成新的項目計劃知識庫。通過與產(chǎn)品研發(fā)知識庫關聯(lián)，引入智能化推送技術，將研發(fā)歷史知識推送給項目計劃任務執(zhí)行者，作為任務執(zhí)行的知識參考。由此大大提升項目計劃進度管理效率，有利于項目經(jīng)驗繼承，為智能制造提供有力的支撐。

4.1任務報告與計劃的智能化匹配

對于項目進度的跟蹤，目前國內(nèi)外開關研制企業(yè)中普遍仍采用定期匯報的形式。在信息化技術飛速發(fā)展的今天，通過計劃任務與PLM研發(fā)系統(tǒng)中任務的匹配，借助任務的完成狀態(tài)系統(tǒng)自動關聯(lián)并驅(qū)動計劃任務的狀態(tài)更新，實現(xiàn)項目進度的智能跟蹤，使項目狀態(tài)時時更新。

在開關產(chǎn)品的研制過程中，一般分為方案設計、詳細設計、樣機試制、樣機試驗以及項目驗收五個階段，各任務的交付物主要可分為技術文件、技術圖樣以及各類報告三類。

技術圖樣和文件在數(shù)字化研發(fā)系統(tǒng)中建有模板供研發(fā)人員直接調(diào)用，且必須實現(xiàn)各類技術圖樣及文件的系統(tǒng)流程審批。項目進度的自動跟蹤首先要進行計劃任務與研發(fā)任務的任務匹配，當任務交付物完成系統(tǒng)的簽審流程時，計劃任務狀態(tài)才能完成自動更新。

在方案設計、詳細設計以及項目驗收階段，開關研發(fā)項目一般以圖樣和文件為交付物，以上階段可直接在項目管理系統(tǒng)和產(chǎn)品研發(fā)PDM平臺中進行開發(fā)并實現(xiàn)計劃和任務的匹配。進度樣機試制或試驗階段，任務多由設計變?yōu)楝F(xiàn)場加工，故任務多以報告形式進行交付。以樣機試制階段任務為例，其在PLM系統(tǒng)中的任務報告如圖4所示。

4.2任務與計劃的智能驅(qū)動

PDM/PLM系統(tǒng)里的任務報告完成了審批及發(fā)布后（圖5），項目管理系統(tǒng)中任務完成度更新為100%（圖6、7）。

圖6項目管理系統(tǒng)任務完成狀態(tài)圖

圖7項目管理系統(tǒng)任務完成后屬性標示

5.高壓開關產(chǎn)品研發(fā)計劃與進度智能驅(qū)動實現(xiàn)的保障體系

智能驅(qū)動的實現(xiàn)是對企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)工作流程的一次革新。因此，在其推進過程中需提出了以下保障措施。

5.1制度的建立

制定合理的開關產(chǎn)品研制計劃模板、任務報告模板和審批流程等以作為智能化管理系統(tǒng)中計劃定制的依據(jù)。將產(chǎn)品研發(fā)管理體系化、系統(tǒng)化和制度化，將信息平臺實施列為企業(yè)的重大攻關項目，并建立信息平臺搭建和維護的責權利機制，明確研制中心作為平臺功能架構的決策主體，相關單位享有平臺使用權，信息部門作為平臺的技術實現(xiàn)和運維決策主體，研制綜合（或科技）管理部門為平臺實施的監(jiān)督考核主體，保證數(shù)字化樣機標準實施規(guī)劃穩(wěn)步推進。

5.2建立人才保障體系

研發(fā)管理智能化的推廣，需要高層決策的大力支持，在資金、人才方面予以支持和保障，組建建設委員會，明確各組織工作職責。委員會下設項目領導小組、項目管理辦公室、業(yè)務顧問組、關鍵用戶組、信息保障組、技術開發(fā)組以及數(shù)據(jù)組。

5.3項目組織保障

項目領導小組應由集團高層主管領導掛帥，各業(yè)務主管高層領導分別掛職，對項目實施進行監(jiān)控、督導、評價、決策和支持。項目管理辦公室由公司高層主管領導擔任組長，由科技管理部門牽頭，實施單位主管業(yè)務領導與信息化領導擔任項目經(jīng)理。對項目實施進行推進、控制、管理、匯報和考核。業(yè)務顧問組、關鍵用戶組及數(shù)據(jù)組根據(jù)各業(yè)務單位具體實施時進行確定，各業(yè)務單位派出相關專業(yè)的業(yè)務代表、關鍵用戶，落實項目實施的各項工作。具體成員根據(jù)項目實施情況而定。

6.結(jié)語

構建智能驅(qū)動的數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同平臺，對新一代智能開關產(chǎn)品研發(fā)項目管理中的計劃與進度實現(xiàn)智能驅(qū)動，使項目計劃的制定更為高效、規(guī)范，項目進度的真實性、準確性、及時性以及可追溯性得以大幅提升，為產(chǎn)品的成功研制提供保障，為研發(fā)決策提供依據(jù)。以智能化系統(tǒng)作為研發(fā)平臺貫通整個產(chǎn)品開發(fā)，可實現(xiàn)企業(yè)利益最大化。

（1）建立智能驅(qū)動的產(chǎn)品研發(fā)平臺可大幅度提升企業(yè)的管理水平。

（2）研發(fā)進度計劃有效性的提升。滾動計劃法的提出和引入，將有效解決因研發(fā)項目多變而導致的計劃有效性低的問題，可最大限度地避免研發(fā)計劃的反復修訂。

（3）項目進度跟蹤效率全面提升。計劃與任務的匹配及智能驅(qū)動，使項目狀態(tài)可以時時更新，項目進展真實、準確且及時。

（4）為研發(fā)決策、資源配置及績效考核提供依據(jù)。項目計劃的任務至“個人”，使人員工作負荷方便可查。

（5）優(yōu)化產(chǎn)品研制創(chuàng)新體系，將研發(fā)任務由“拉”式改變?yōu)椤巴啤笔?，根?jù)系統(tǒng)的研發(fā)計劃，無論單項還是多項，系統(tǒng)均能將用戶當天的任務“推”至當前，避免了人為的環(huán)節(jié)遺漏，提高了工作效率和質(zhì)量，縮短產(chǎn)品研制周期，降低研制成本。

（6）研發(fā)設計過程規(guī)范并可追溯。結(jié)合國家、行業(yè)及企業(yè)技術標準的要求，通過平臺系統(tǒng)將其固化，加強設計質(zhì)量等方面的管控，使研發(fā)設計更為規(guī)范、合理，也使設計實現(xiàn)可追溯，有助于技術的沉淀和積累。

（7）研發(fā)決策水平全面提升。為研發(fā)管理者提供更為直觀、實時且高效的研發(fā)管理數(shù)據(jù)，幫助研發(fā)管理者提前發(fā)現(xiàn)問題，有效避免研發(fā)工作中存在的潛在風險，為正確的研發(fā)決策提供及時可靠的依據(jù)。

以智能化管理帶動開關產(chǎn)品的創(chuàng)新，不僅對提高本身的技術創(chuàng)新能力和市場競爭能力有極大的作用，而且也進一步推進了科研技術發(fā)展與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造相結(jié)合的進程，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構的優(yōu)化與調(diào)整、科技與經(jīng)濟的緊密結(jié)合。對推動我國實現(xiàn)堅強智能電網(wǎng)均具有重要的戰(zhàn)略意義，同時也為成為國際一流開關研制企業(yè)以及推動智能制造奠定堅實的基礎。

2016年9月8日