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装备制造业复杂产品研发关键因素

2008-03-26 11:25:04

    一、问题的提出
    在2006年年初召开的全国科学技术大会和国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要006-2020))都把装备制造业自主创新问题提升到了非常重要的高度。《发展纲要》将大型高技术船舶、大型远洋渔业船舶.、海洋科考船、大型海洋工程技术与装备、军工配套关键材料及工程化等列人优先发展主题。将着力提高飞机、汽车、船舶、轨道交通装备等自主创新能力,并明确提出了以企业为主的自主创新途径。
    装备制造业涉及多技术的集成,具有产品复杂性,属于复杂产品系统。在复杂产品系统自主创新中,产品研发是最重要的途径,但我国装备制造业的研发水平还远远落后于世界强国。
    装备制造业复杂产品的流程有着特殊性,其研发流程与大批量生产产品的研发流程不同,因此适用于大批量产品研发的管理方法并不能很好地移植到装备制造业复杂产品研发之中。由于复杂产品系统具有多学科知识的集成性、组织结构的跨企业性、项目性、用户定制性等特点,增加了研发项目的管理难度,使得装备制造业复杂产品研发成功率不高以及效果不好,进而导致了项目生产周期过长、产品成本过高、产品竞争力不强、生产过程中修改量大、没有自主知识产权等后果。
    因此,有必要结合装备制造业复杂产品研发不同于其他大批量生产产品研发的特性,对影响装备制造业复杂产品研发的关键因素进行研究,提高装备制造业复杂产品的研发绩效,解决影响装备制造企业发展的管理瓶颈,为企业实践提供指导,增强装备制造业的竞争能力。
    二、装备制造业复杂产品研发
    1. 装备制造业复杂产品的复杂特性
    (1)装备制造业复杂产品是一种复杂产品系统
    装备制造业复杂产品是一种复杂产品系统。复杂产品系统(Complex Product and System, CoPS)是由美国军事开发系统中大型技术系统演化而来的,即使在西方,复杂产品系统也是一个较新的概念。复杂产品系统是指研发成本高、规模大、技术含量高(技术密集)、用户定制、单件或小批生产的大型产品、系统或基础一设施,包括大型电信通讯系统、大型计算机、航空航天系统、智能大厦、大型船舶、航天工程、海洋工程、电站、大型成套一设备等。本文研究的装备制造业复杂产品是复杂产品系统的一个子集,包括诸如:大型船舶、海洋工程、电站用设备、大型专用设备、复杂机电产品、冶金设备、飞机、航空器等。
    (2)装备制造业复杂产品的复杂性表现
    ①生产类型:属定购型,先与用户签订合同再生产。
    ②生产数量:为单件或小批量生产,没有规模效应。
    ③产品:技术密集型,涉及多领域知识,具有系统性、复杂的功能和界面,研发成本高。
    ④组织:具有跨企业性,需要多企业参与,要以项目形式进行管理。
    ⑤风险:项目周期一长、成本大,在设计和制造过程中会有无法预料的事件发生。
    ⑥产品流程:研发几乎融人到整个产品流程之中。
    (3)复杂产品系统创新中的难点
    霍布德与拉什总结的复杂产品系统创新面临的九个焦点问题:技术方面的不确定性和困难、无效的系统和过程、不能够满足客户的需求、职员安排的压力、缺乏对供应商的管理、不适合的组织结构、对潜在的新需求不熟悉、缺乏任务定义、无法应付变化的用户需求。
    汉森与拉什指出复杂产品系统创新存在的普遍需要解决的问题领域:对供应商的依赖和系统调配的困难、技术的不确定困难、组织和项目结构、对管理需求的把握。
    2. 装备制造业复杂产品的研发流程
    大批量生产产品的研发流程,包括创意、初步研发、详细研发、产品设计、产品测试、批量生产六个阶段。
    与大批量生产产品研发不同,装备制造业复杂产品的研发流程可以分为初步研发、合同设计、生产设计和设计修改四个部分。在研发阶段,完成概念开发、初步开发;在研发阶段完成合同设计,在生产准备阶段完成生产设计,在生产阶段还要进行工程变更设计。
    3. 装备制造业复杂产品研发管理难点
    (1)装备制造业复杂产品是单件或小批定制,没有规模效应,由于高度定制性,使得研发与制造合为一体,缺少了传统产品的扩大再生产过程,同时要求用户和关键供应商要高度参与到研发流程之中,从而削弱了企业对项目的控制能力。研发过程中的高度不确定性也使得研发经费常常超支,设计周期延长。
    (2)装备制造业复杂产品研发通常是由不伺单位参与的网络组织,包括制造企业(系统集成商)、用户、分包商、关键供应商、大学、国际一流的科研机构、政府等。由于网络组织中的各种利益竞争,导致用户与制造企业、制造企业与分承包商、制造企业与关键供应商以及供应商、分包商、科研机构与制造企业和用户之间的利益协调极为困难,因而项目失败率很高。
    (3)装备制造业复杂产品研发缺乏最佳实践指导,没有现成的研制流程模式,创新流程中存在很多诸如人员变更、不充分报告机制和控制机制等问题,这些都在不同程度上导致了装备制造业复杂产品系统创新的失败。
    (4)在装备制造业复杂产品创新过程中,由于混乱的商业氛围、新技术的出现、用户需求的改变以及研制人员与客户之间缺乏沟通等原因,常造成客户需求识别困难,使得复杂产品系统创新从一开始就种下了失败的苦果。
    (5)参与装备制造业复杂产品研发的人员来自于不同的企业,甚至是不同的国家,使用不同的语言,有着不同的文化背景,这些都增加了相互交流沟通的难度。
   
 

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