航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度淺析

■ 蘇麗媛 孫趙偉/中國航發(fā)研究院

航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系建設作為一項“永遠在路上”的管理變革，是一個持續(xù)迭代、螺旋式提升的過程，需要定期對產(chǎn)品研發(fā)體系建設的進展和狀態(tài)進行審視，對后續(xù)發(fā)展和改進方向進行分析和研判，從而推動產(chǎn)品研發(fā)體系的不斷完善與提升。其中，體系成熟度就是衡量產(chǎn)品研發(fā)體系完備程度和水平的一把“標尺”。

航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度的內(nèi)涵

提到成熟度，人們比較熟悉的可能是技術成熟度（TRL）、能力成熟度等，但對于體系成熟度卻相對陌生，目前還沒有達成對其定義與內(nèi)涵的普遍共識。筆者所在團隊通過借助對技術成熟度和能力成熟度模型集成兩個概念的解剖分析，嘗試提出對產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度內(nèi)涵的解讀。

所謂技術成熟度，是對特定技術的成熟度進行評估以及對不同類型技術之間的成熟度進行對比的量度系統(tǒng)。在使用時通常被認為是指技術相對于某個具體系統(tǒng)或項目而言所處的發(fā)展狀態(tài)，反映了技術對于項目預期目標的滿足程度。技術成熟度評價是確定裝備研制的關鍵技術，并對其成熟程度進行量化評價的一套系統(tǒng)化標準、方法和工具。

所謂能力成熟度模型集成（CMMI）是幫助組織改進其過程的最佳實踐的集合，其前身是軟件能力成熟度模型（CMM），是由美國國防部（DoD）委托美國卡耐基梅隆大學軟件工程研究院（SEI）聯(lián)合業(yè)界幾十家著名公司研發(fā)的過程改進模型，推出后取得巨大成功，被各個領域所借鑒，并相繼衍生出多個模型。為了建立覆蓋企業(yè)不同領域、指導企業(yè)全面過程改進的統(tǒng)一模型，2001年SEI又把有關模型進行了集成，形成了CMMI。2010年發(fā)布了CMMI 1.3版，包括CMMI開發(fā)模型（CMMI-DEV）、CMMI采購模型（CMMI-ACQ）和CMMI服務模型（CMMI-SEV）3個子模型，主要從研制、采購和服務3個方面，對組織相應過程的能力要求進行定義。CMM是一種用于評價軟件承包能力并幫助其改善軟件質(zhì)量的方法，給出了進化階段的描述標準，使軟件組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟件過程的實踐中得到不斷提升。其核心是把軟件開發(fā)視為一個過程，并根據(jù)這一原則對軟件開發(fā)和維護進行過程監(jiān)控和研究，以使其更加科學化、標準化，使軟件組織能夠更好地實現(xiàn)商業(yè)目標。

目前還沒有對于產(chǎn)品研發(fā)體系的共識性定義。筆者所在團隊對產(chǎn)品研發(fā)體系的內(nèi)涵表述為：航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系是針對產(chǎn)品全生命周期研發(fā)過程的完整解決方案，以產(chǎn)品研發(fā)流程為牽引，以方法工具、標準和工程數(shù)據(jù)等技術基礎要素為支撐，以矩陣式管理模式下跨組織、跨專業(yè)協(xié)同的集成產(chǎn)品團隊為組織模式，以產(chǎn)品研發(fā)管理為管控手段，以信息系統(tǒng)為運行環(huán)境，全面規(guī)范和支撐航空發(fā)動機產(chǎn)品全生命周期研發(fā)過程，是工業(yè)技術、信息技術和工程管理深度融合的體系。

就成熟度評價對象來看，產(chǎn)品研發(fā)體系是產(chǎn)品/服務的解決方案，軟件能力是軟件開發(fā)組織的軟件承包能力，從某種程度上來說也是產(chǎn)品/服務的解決方案。因此，相比于技術成熟度，體系成熟度與能力成熟度更為相近。參照能力成熟度概念，對航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度的內(nèi)涵表述為：產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度是一種用于評價組織產(chǎn)品研發(fā)能力并幫助其改善產(chǎn)品質(zhì)量的方法和進化階段的規(guī)范表達。其作用是使組織定義、實施、度量、控制和改善其產(chǎn)品的過程中更加科學、規(guī)范，使組織能力得到不斷提升。

航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度模型

如前所述，既然航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度是對產(chǎn)品研發(fā)過程、能力進化階段的規(guī)范化表達，并可以幫助改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時產(chǎn)品研發(fā)體系本身又包含了流程、方法工具、標準、工程數(shù)據(jù)、研發(fā)管理等要素。因此，對于航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度的基本模型，筆者所在團隊認為其應該由體系運行結果（即體現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量、成本、周期等）、過程與能力、體系要素支撐情況等3方面構成，如圖1所示。

在頂層業(yè)務結果維度，主要從產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量、成本、效率、技術競爭力等方面對體系成熟度進行評價?？紤]到產(chǎn)品研發(fā)體系對組織產(chǎn)生作用的外在表現(xiàn)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品業(yè)務表現(xiàn)上，成功產(chǎn)品的背后其實是成熟體系的有效支撐。對產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、研發(fā)效率等進行綜合評價，也是對產(chǎn)品研發(fā)體系是否有效達成其作用目標的考量，從最終效果上衡量其成熟程度。具體來說，對產(chǎn)品質(zhì)量的評價可以包括客戶滿意度、交付用戶后的產(chǎn)品缺陷發(fā)生率或故障率等；對產(chǎn)品成本的評價可以包括研發(fā)費用執(zhí)行偏差、目標成本達成情況等；對研發(fā)效率的評價可以包括項目進度偏差率、異常終止項目率、人均有效研發(fā)時間等。

在中間過程與能力維度，主要從產(chǎn)品研發(fā)過程的執(zhí)行情況以及執(zhí)行過程中研發(fā)能力的支撐與積累情況等進行評價。產(chǎn)品研發(fā)過程的執(zhí)行情況評價應圍繞企業(yè)建立的產(chǎn)品研發(fā)端到端流程展開，通常包括產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)、技術規(guī)劃、技術開發(fā)等主要環(huán)節(jié)，以及相應的支撐流程環(huán)節(jié)。對研發(fā)過程執(zhí)行情況的評價主要包括是否站在產(chǎn)品成功的端到端視角，將項目管理、研發(fā)、制造、采購、服務等各業(yè)務域活動進行了有效集成和協(xié)同，相關業(yè)務人員是否真正按照既定的過程規(guī)范地開展研發(fā)活動等。對研發(fā)能力支撐與積累情況的評價，主要包括是否對研發(fā)過程執(zhí)行所需的能力有清晰的要求，是否形成并持續(xù)度量能力基線，是否形成了有效的知識規(guī)劃、知識管理、知識使用效果回顧分析等知識閉環(huán)管理，是否有統(tǒng)一的人員培養(yǎng)體系及職業(yè)發(fā)展通道等。

圖1 航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度基本模型示意圖

在底層體系要素支撐維度，主要結合產(chǎn)品研發(fā)體系總體架構對于體系要素的定義，對是否形成了完備、清晰、規(guī)范的體系要素進行評價。航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系包含研發(fā)流程、方法工具、標準、工程數(shù)據(jù)、研發(fā)管理等要素以及信息化支撐，對體系支撐的評價可以包括是否形成了定義清晰、規(guī)范統(tǒng)一的端到端研發(fā)流程，流程是否科學、完備；方法工具、標準是否能夠有效支撐流程運行，能否有效指導和規(guī)范人員開展業(yè)務活動；工程數(shù)據(jù)標準是否統(tǒng)一，是否具有可追溯性，是否持續(xù)積累并挖掘形成產(chǎn)品研發(fā)所需的知識空間；研發(fā)管理是否形成有效的分層分責管理框架，責與權清晰、匹配，是否圍繞統(tǒng)一的項目目標開展過程管理和結果度量評價，研發(fā)團隊運作是否能夠有效支撐項目級目標的達成、運作是否規(guī)范、評價與激勵導向是否合理等；信息化建設是否實現(xiàn)了對業(yè)務的有效支撐，是否能夠持續(xù)監(jiān)控信息技術（IT）產(chǎn)品運行情況、挖掘用戶訴求并主動優(yōu)化等。

航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度等級劃分

基于業(yè)務結果、過程與能力、體系支撐3個維度的產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度評估模型，結合能力成熟度評估模型集成等方法論與研究成果，筆者所在團隊將航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度設置為5個等級，如圖2所示，分別是初始級、已管理級、已定義級、已量化管理級和卓越運營級。各等級的具體標準和特征描述如下。

成熟度1級——初始級。過程通常是隨意和混亂的，成功依賴于組織中個人能力。

成熟度2級——已管理級。項目按照戰(zhàn)略目標策劃和執(zhí)行過程；項目雇用有技能的人員并且具備相應的資源來產(chǎn)生受控的輸出；有相關人員對執(zhí)行過程進行監(jiān)督、控制和評審，并且評價其與過程定義的符合度。成熟度2級反映產(chǎn)品研發(fā)過程能夠按照既定的過程規(guī)則來推進，確保項目能夠被有效地管理和實施。

圖2 航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度等級示意圖

成熟度3級——已定義級。對過程已經(jīng)有非常清晰和標準化的描述和定義，并在標準、規(guī)程、工具和方法中進行說明；項目通過明確的剪裁規(guī)則對上述標準化的過程進行剪裁使用；組織能夠按照戰(zhàn)略目標穩(wěn)定地輸出滿足用戶需求的產(chǎn)品。成熟度3級的特征是組織建立了標準過程并能夠隨時進行改進，這些標準過程用于建立企業(yè)內(nèi)的一致性。

成熟度4級——已量化管理級。組織建立了項目質(zhì)量及過程性能的量化目標，并在項目中使用。量化目標是基于最終用戶、組織本身和過程實施者的需要，利用統(tǒng)計術語來了解質(zhì)量和過程性能，并在項目全生命周期過程中對其進行管理。量化管理的重點是明確過程之間的關系以及它們對達到質(zhì)量和過程性能目標的影響，從而將組織資源和管理重心應用到對業(yè)務產(chǎn)生最大整體價值的地方。達到成熟度4級，可以實現(xiàn)對過程性能的完全可預見性。

成熟度5級——卓越運營級。成熟度5級的核心是“持續(xù)優(yōu)化以實現(xiàn)卓越運營”。組織基于對其戰(zhàn)略目標和績效需要的量化理解，通過創(chuàng)新的過程和技術提升，持續(xù)改進組織的質(zhì)量和過程性能。

上述5級成熟度層層遞進，每個成熟度級別的形成是下一個級別的必要基礎。在1級基礎上，通過建立基本的過程定義，可以使產(chǎn)品研發(fā)項目從隨意狀態(tài)提高到有序狀態(tài)（達到2級）；在此基礎上，提升組織級過程管理能力，同時深化具體業(yè)務過程要求，可以實現(xiàn)多項目之間的過程統(tǒng)一化和標準化（達到3級）；只有達到組織內(nèi)部過程的統(tǒng)一化和標準化，針對過程的量化度量、績效基線建立和管理以及基于量化的革新和改進（4級和5級）才有基礎。通過建立逐級上升的成熟度等級，有助于組織找準定位和目標，規(guī)劃出清晰的體系成熟度提升路徑。

航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度評估方法

在建立航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度模型和等級標準的基礎上，要對體系成熟度進行評價，還需要建立一套完整的體系成熟度評價方法，包括詳細的評估流程和一套標準化的評價細則。

對于評估流程，可以參照CMMI標準評估方法以及標桿企業(yè)最佳實踐來制定。表1給出了標準評估流程示意。

在評估計劃和準備工作完成后，評估團隊就需要利用標準化的評價細則得到成熟度等級。通過理解組織的相關戰(zhàn)略、訪談項目相關人員執(zhí)行過程的做法、檢查過程輸出結果和有關資料以及對當前的業(yè)務現(xiàn)狀進行研討等環(huán)節(jié)，詳細記錄實際產(chǎn)品研發(fā)過程實施情況，并與標桿企業(yè)最佳實踐進行對比，對發(fā)現(xiàn)的問題進行歸類、歸因和歸根分析，從而判定評價模型中3個維度的滿足情況，按照評價細則進行打分，最終得出體系成熟度等級。圖3展示了基本評估方法示意，表2展示了體系成熟度等級判定的一般過程。

表1 標準評估流程示意

表2 體系成熟度等級判定一般過程

圖3 基本評估方法示意圖

結束語

航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系的研究與建設正在進入深水區(qū)，對產(chǎn)品研發(fā)體系成熟度的認識與理解尚處于探索階段，對于體系成熟度評價模型、等級定義、評價細則等還有大量細致的工作要做。但無論如何，體系成熟度的研究對于建立我國航空發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)體系的迭代提升機制、逐步推進各方對于產(chǎn)品研發(fā)體系及其優(yōu)劣程度的共識，都具有極其重要和深遠的意義。