（管理科学与工程专业论文）产品开发并行工程的风险控制研究.pdf

摘要 当今的商品交易市场是消费者主导的市场。商品种类日益繁多，商品功能 不断完善，商品的供货周期不断缩短，商品质量标准不断提高。消费者对于商 品多方面的需求使得产品开发者只有不断争取在尽可能短的时间之内生产出高 质量的产品才能抢占市场先机。在这样的背景下，柔性化生产应运而生。而并 行工程正是柔性化生产中必不可少的一个组成部分。 并行工程是一种产品开发的系统方法，在开发前期就前瞻性地考虑到产品 生命周期全过程中的各个部分，尽可能早的实现产品开发的进度、成本、质量 可控及有效的风险控制。由于高度的并行，可以很大程度上缩短工期、提高产 品质量。但是，正是由于这种高度的并行性，使得并行工程较为复杂，并存在 很大的风险。 文章首先从产品开发并行工程实现要素的角度，将风险因素归纳为产品开 发流程风险、信息技术风险、跨部门协同风险和项目管理风险四类，并进行风 险因素之间的联动分析。产品开发并行工程的风险控制原理包括协同原理、动 态原理和预控原理，只有各个部门充分协同地进行风险控制、追踪风险的动态 发展，才能真正实现风险预控，将风险早期遏制。在阐述产品开发并行工程控 制的协同、动态、预控三大原理后，即进入文章的重点产品开发并行工程 风险控制的基础条件、方法和模型。基础条件包括四个方面，即产品开发流程 的优化、信息交互平台的搭建和管理、跨职能部门协作体系的建立和项目管理 体系的优化。文章提出的风险控制方法包括优化产品开发并行工程风险控制的 体制、完善产品开发并行工程风险控制的机制、应用有效的风险控制工具，以 及提高全员风险防范意识。而后，文章基于g e r t 图解评审技术建立产品开发并 行工程风险控制的数学模型，该模型可以形象地描述影响进度和费用的风险因 素，并对影响程度做出估计。 最后，在建立产品开发并行工程风险控制理论体系的基础上，文章对s 公 司产品开发并行工程的风险控制进行了实证分析。在进行现状分析的基础上， 文章提出三方面的不足之处，并进一步提出改进意见。 关键词：产品开发，并行工程，风险控制，g e r t a b s t r a c t i nc o m m o d i t yt r a n s a c t i o n s ，c o n s u m e r so c c u p yad o m i n a n tp o s i t i o n t h e i r c h a n g ea n d d i v e r s i f i c a t i o nf o r t h ep r o d u c tr e q u i r e m e n t si n c l i n e st h ed e v e l o p e r st o m a k ep r o d u c t si nt h es h o r t e s tp o s s i b l et i m ew i t hh i g h q u a l i t y t h e r e f o r e ，a l m o s ta l l t h ep r o d u c td e v e l o p e r sa r el a u n c h i n gf l e x i b l ep r o d u c t i o ni no r d e rt oa d a p tt om a r k e t d e m a n d i nt h i sc o n t e x t ，c o n c u r r e n te n g i n e e r i n gb e c o m e sv e r yp o p u l a ri nt h ep r o d u c t d e v e l o p m e n tp r o c e s s w h e nd e s i g n i n gn e wp r o d u c t s ，c o n c u r r e n te n g i n e e r i n gi sl o o k i n gf o r w a r d l i f e - c y c l e r e l a t e dp r o c e s s e so fp r o d u c td e v e l o p m e n t ，w h i c hi sb a s e d o nt h ee n t i r el i f e c y c l ew i t hah i g hd e g r e eo fp r e d i c t a b i l i t ya n de l u s i o n d u e t oa h i i g hd e g r e eo f p a r a l l e l i s m ，t h ec o n s t r u c t i o np e r i o dc a nb el a r g e l ys h o r t e n e d ，w i t hi m p r o v e dp r o d u c t q u a l i t y h o w e v e r , j u s tb e c a u s eo fs u c hah i g hd e g r e eo fp a r a l l e l i s m ，c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g i sm u c hm o r ec o m p l e x ，w i t hg r e a tr i s k t h i st h e s i sw i l lc o m m i tt ob u i l dar i s kc o n t r o ls y s t e mo fp r o d u c td e v e l o p m e n t c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g b a s e do na u t h o r sm a n a g e m e n ta n de n g i n e e r i n gt h e o r e t i c a l k n o w l e d g e ，a n dc o m b i n e dw i t hi n t e r n s h i pe x p e r i e n c ei na na u t o m o b i l em a n u f a c t u r e r f o rm o r et h a nay e a r , t h et h e s i sw i l lf i r s t l yl i s tt h em a i nr i s kf a c t o r sf r o mt h e a c h i e v e m e n tf a c t o r so fp r o d u c td e v e l o p m e n tc o n c u r r e n te n g i n e e r i n g , w h i c hc a nb e s u m m e du pa st h er i s ko fb u s i n e s s p r o c e s s e s ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y r i s k s ， p e r s o n n e lr i s ka n dp r o j c c tm a n a g e m e n tr i s k t h e n ，t h el i n k a g eb e t w e e nt h er i s k f a c t o r si sa n a l y s e d a f t e rt h ep r e s e n t a t i o no ft h et h r e em a j o rt e n e t s - c o l l a b o r a t i v e ， d y n a m i c ，p r e - c o n t r o l ，t h et h e s i se n t e r si t sc o r ep a r t - b a s i cc o n d i t i o n s ，m e t h o d sa n d m o d e l so fr i s kc o n t r o lo fp r o d u c td e v e l o p m e n tc o n c u r r e n te n g i n e e r i n g b a s i c c o n d i t i o n si n c l u d ef o u ra s p e c t s ，n a m e l y , o p t i m i z a t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s e s ，b u i l d i n g a n dm a n a g e m e n to fi n f o r m a t i o ne x c h a n g ep l a t f o r m ，t h eo r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r ea n d o p t i m i z e dp r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e m t h e r i s kc o n t r o lm e t h o d si n c l u d ep r e c o n t r o l ， s y s t e m s ，i n n o v a t i o na n dq u a n t i f y i n g a m o n gt h e m ，t h eq u a n t i f i c a t i o ni se x p r e s s e d i n d e t a i li ng e r t ( g r a p h i c a le v a l u a t i o na n dr e v i e wt e c h n i q u e ) b a s e do nt h er i s k c o n t r o lm a t h e m a t i c a lm o d e lo fp r o d u c td e v e l o p m e n tc o n c u r r e n te n g i n e e r i n g t h e m o d e lc a nd e s c r i b et h er i s kf a c t o r sw o r k i n go np r o g r e s sa n dc o s t ，a n de s t i m a t et h e e x t e n to ft h ei m p a c t f i n a l l y , a f t e rs e t t i n gu pt h e o r e t i c a ls y s t e mo fr i s kc o n t r o lo fp r o d u c t i i d e v e l o p m e n tc o n c u r r e n te n g i n e e r i n g , t h et h e s i sw i l lm a k ee m p i r i c a la n a l y s i so f s o m ec o m p a n yf o rr i s kc o n t r o lo f p r o d u c td e v e l o p m e n tc o n c u r r e n te n g i n e e r i n g o n t h eb a s i so fp r e s e n ts i t u a t i o na n a l y s i s ，t h et h e s i sw i l lp r o p o s et h r e ea r e a so f i n a d e q u a c i e s ，t h e nf o l l o ww i t hf u r t h e rs u g g e s ti m p r o v e m e n t s t h ef i n a lc h a p t e rw i l l a c h i e v eac o m b i n a t i o no ft h e o r ya n dp r a c t i c e k e yw o r d s ：p r o d u c td e v e l o p m e n t ，c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ，r i s kc o n t r o l ，g e r t i l l 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名盛盈垂日期：超拿堕型 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：饯厢寸导师( 签名) 弓 i l l 7 ，1 1 武汉理1 ：火学硕十学位论文 第1 章导论 1 1 研究的背景、目的与意义 1 1 1 研究背景 对于进行产品开发的企业来说，并行工程的应用可以在很大程度上缩短工 期、提高产品质量，并实现企业的柔性化生产，满足消费者多变的需求。因此， 各大企业都或多或少的应用并行工程为产品开发服务。 并行工程的一大特点就是将下游的工序提前，在项目初期就考虑到各种因 素，进而更加全面地控制项目，避免大循环更改。这种早期的各工序并行是基 于不同职能模块间的大量信息交流、计算机辅助技术以及清晰的流程而进行的。 一旦设计更改，必然涉及到提前的各个模块任务的更改，甚至作废。由于并行 工程的并行、系统特性，使得产品开发并行工程较为复杂，其风险也较大。 很多企业对于产品开发并行工程的风险控制有了一定的概念和方法，比如 汽车企业在整车开发流程中会用f m e a ( 潜在失效模式及后果分析) 、a p q p ( 先 期质量控制技术) 、p d m ( 产品数据管理) 等工具来进行风险的预控；一旦风险 成为既成事实，企业也会有相应的风险预案进行事后弥补。但是，大多数企业 并没有形成风险控制体系，员工的风险控制意识较差。很多企业的项目管理往 往停留在“救火 的层面，而不是预防的层面。风险控制不系统、不深入、不 客观是众多企业风险控制面临的通病。 我国对风险控制、并行工程的研究较国外还比较落后，对于产品开发并行 工程风险控制的研究就更加缺乏。就是在这样的背景下，基于理论基础，结合 在制造企业一年多的实习经历，文章构建产品开发并行工程风险控制的理论体 系，并争取做到理论与实践相结合。 1 1 2 研究的目的与意义 并行工程是对产品开发及其相关过程( 包括制造过程和支持过程) 进行并 行、综合设计的一种系统方法，这种方法力求开发人员从一开始就考虑产品从 概念形成直到报废处理的全寿命周期中的所有因素，包括质量、费用、进度和 用户需求。 对于产品开发来说，并行工程可以很大限度地缩短工期、降低成本，并由 于其科学的并行设计方法而提高产品质量。但是，产品开发并行工程运作时需 武汉理工人学硕十学位论文 要各个部门大量的交互协同，对于信息的依赖程度也相当高，需要关键技术以 及一套合适流程的支持。因此，产品开发并行工程的运作存在相应的风险。 文章通过分析产品开发并行工程及其风险因素，给出并行工程风险控制的 原理，并在此基础上重点分析并行工程风险控制方法，并做实证分析，旨在建 立并行工程风险控制理论体系并对现实有一定的指导意义。 并行工程要求在产品开发的初始阶段设计环节即综合考虑其生命周期中概 念设计、结构设计、工艺工装设计、产品变更、制造装配等各个环节的影响。 文章建立产品开发并行工程风险控制理论体系，给并行工程理论体系加入新的 元素。并行工程因为各环节的并行而复杂。如果能通过系统的风险控制方法降 低风险发生概率，实现风险可预防、可控制，那么基于这种风险控制体系的并 行工程将会更大的展示其柔性化魅力。 产品开发并行工程非常实用，普遍用于制造企业，不仅可以缩短工期、降 低成本，而且可以提高产品质量，并且促进产品的柔性化开发。但是，并行工 程的实施需要相应的组织结构、运作流程、关键技术等的支持，对于软硬件要 求比较高，因此存在一定的风险。文章在建立产品开发并行工程风险控制的理 论体系基础上，进行实证分析，对于产品开发并行工程实践中的风险规避和控 制具有一定的指导意义。 1 2 国内外研究现状 产品开发并行工程使企业在产品开发前期并行设计阶段就预见到产品的整 个生命周期，是一种具备高度预见性、系统性的设计方法。 迄今为止，国内外对于产品开发过程的研究仍处于蓬勃发展阶段，主要有 以下几个方面n 2 _ 7 l ：产品并行开发过程中流程的分解，过程的规划；产品开发 过程中不确定因素的分析；产品开发过程中支持软件的研发；产品开发过程的 w b s ，以及子流程重组、优化；基于设计结构矩阵进行的过程分析、度量理论及 优化策略等。 目前对于产品开发并行工程的研究，特别是在理论上方兴未艾。产品开发 并行工程的研究主要集中在下述方面睁2 引：并行工程的集成开发团队研究，数 字化建模与c a x 、d f x 支持工具研究，支持并行设计的产品数据管理( p d m ) 技术 研究，支持团队工作的协同工作( c s c w ) 环境的研究。 近年来，国内外对于产品开发并行工程的研究成果颇丰n 钉n 们啪1 ：m i n gl i a n g 等人将产品丌发活动分为设备、能力、过程和开发团队四个维度，建立了多维 2 武汉理r 人学硕七学位论文 并行活动模型，为产品歼发并行工程的建模和应用提供了指导。s a mb a 等人 基于并行工程构建的三个主要因素( 部门、活动和资源) 提出了对并行工程进 行定义、建模、实施、评审、优化的框架。引人注目的是，s t e w a r d 。引入设 计结构矩阵( d e s i g ns t r u c t u r em a t r i x ，d s m ) 作为基于矩阵的信息流框架。 s t e v e nd e p p i n g e r 们等人将设计更改的概率引入d s m 中的元素，在该模型中， 设计任务间的耦合得到较多的理解，它分析了串行、并行设计任务的迭代，提 供了基础实例与灵敏度分析，它还能预测出设计项目完成的概率。 产品并行开发过程的重组和优化一直是该领域研究的热点。但是，多数学 者处于应用现有理论进行分析和扩展的阶段。虽然对于产品并行开发过程的重 组商务通用的理论与方法，但是将现有过程进行分析、分析仍是有力的分析工 具，它可以介绍产品并行开发流程的复杂性。p e r t 只能表示串行活动之间的执 行关系，但是不能解决过程中的迭代。 很多学者致力于产品开发并行工程的建模，旨在进行并行过程分析及控制， 进而达到并行开发过程不断的优化。对于过程的仿真能实现缩短过程执行时间、 配置资源和检测资源冲突，a a y a s s i n e 提出一种基于决策分析框架的仿真工 具盯3 ，他将过程执行分为串行方式、重迭方式和并行方式，认为设计任务间存 在着孤立、依赖或相互依赖的关系。m h a t c h 口1 提出了“并行优化一( c o n c u r r e n t o p t i m i z a t i o n ，c o ) 的方法以实现并行工程思想。c o 被认为是第三代设计方法， 第一代设计方法是串行设计，第二代设计方法是含有迭代机制的c e 设计方法。 过程支持环境是一系列紧密集成的软件构件或软件子系统，其主要目的是 从项目的角度实现对产品开发的自动化支持、指导、管理。集成框架是使企业 内各类应用项目进行信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。过程支持环 境的核心是在c i m s 信息集成及产品数据管理的基础上，建立并集成过程支持工 具，包括过程建模和仿真分析工具、过程监控和管理工具、开发工作平台以及 协调冲突仲裁工具等，并且在此基础上通过c o r b 刀d c o m 集成各种具体设计应 用工具。 最近十几年，在并行工程这一主导模式的影响下，计算机支持协同工作 ( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ，c s c w ) 这一研究领域得到了广泛的重 视，开展了大量的研究，得到了若干原型系统。由于问题的复杂性，所做的研 究和开发工作目前还只是停留在实验室阶段。尽管如此，仍然有许多研究机构 和团体提出了富有创意的系统模型。这些研究的贡献主要在于极大地引起了人 们对扩展制造系统由共享信息到协同工作的重视，把制造系统放在一个可组织 的信息共享的平台上。 3 武汉理1 ：人学硕卜学位论文 产品开发过程是一个产品模型逐步生成的过程，过程中的各种计算机辅助 工具将产生大量的图文档数据。同时，由于产品并行开发的复杂性与技术先进 性，使它对企业中产品信息管理和过程的定义、描述与管理也提出了更具挑战 性的要求，尤其是在过程管理方面。然而，在为并行工程提供集成支持的p d m 技术中，对并行开发过程进行管理与控制一直是鱼待解决的一项技术难题。 1 3 研究内容与研究方法 1 3 1 研究内容 文章将分析产品开发并行工程的风险因素，构建产品开发并行工程风险控 制的风险体系。在理论部分构建后，做实证分析，做到理论与实践相结合。 第一章，导论。主要论述研究的背景、目的与意义，国内外研究现状，研 究内容与研究方法。 第二章，产品开发并行工程及其风险。根据实践经历，在阐述产品开发并 行工程的内涵、特点与运作的基础上，从产品开发并行工程实现要素的角度， 将风险因素划分为产品开发流程风险、信息技术风险、跨部门协同风险和项目 管理风险，并做风险因素之间的联动分析。 第三章，产品开发并行工程风险控制的原理。主要从协同原理、动态原理 和预控原理三个角度来构建这一章。 第四章，产品开发并行工程风险控制的基础条件、方法与模型。基础条件 包括业务流程的优化、信息交换平台的搭建与管理、建立跨职能部门协作体系 和优化项目管理平台的优化四个部分。产品开发并行工程风险控制的方法将具 体阐述为优化体制、完善机制、应用工具、提高风险控制意识四个方面。最后， 文章结合g e r t 图解评审技术来构建产品开发并行工程风险控制的数学模型。 第五章，产品开发并行工程风险控制的实证分析。文章结合s 公司整车开 发项目的实际情况，提出其产品开发并行工程风险控制过程中存在的问题，并 进一步做出了改进策略。 第六章，全文总结与研究展望。在总结文章主要内容的基础上，进行创新 点的提炼，并对产品开发并行工程风险控制继续研究的发展做出展望。 1 3 2 研究方法 研究方法如下： 4 武汉理i ：人学硕士学位论文 ( 1 ) 理论与实践相结合。理论是前人实践经验的总结，实践可以反过来验 证理论、完善理论。文章只有基于全面、深入的理论基础，才能有所发现、有 所创新。并且，只有通过实证部分的实践认证，才能使研究问题更加透彻。 ( 2 ) 归纳与演绎相结合。归纳是由个别到一般、由事实到概括的推理方法； 演绎是由一般原理得到个别结论的推理方法。理论知识是前人归纳过的系统的 知识。理论与实践相结合也就是要把归纳的成果具体应用到实践中，进行演绎。 在演绎中获得实践成果，进而反过来支持、改进归纳成果。 ( 3 ) 静态与动态相结合。产品开发并行工程要求在产品开发的前期就考虑 到整个生命周期的各个因素，集中反映了风险规避的思想。因此，时间因素在 本论文中就显得十分重要。静态知识点可以构建出论文的理论框架，而动态分 析则是勾勒文章精髓必不可少的部分。 技术路线如图1 - 1 所示。 图卜1 技术路线图 5 武汉理i ：人学硕七学位论文 第2 章产品开发并行工程及其风险 2 1 产品开发并行工程的内涵、特点与运作 2 1 1 并行工程的内涵 关于并行工程有很多定义，至今得到公认的是1 9 8 6 年美国国防分析研究所 在其r - 3 3 8 研究报告中提出的定义盯1 ：“并行工程是对产品及其相关过程( 包括 制造过程和支持过程) 进行并行的一体化设计的一种系统化的工作模式。这种 工作模式力图使开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期( 从概念形成到产 品报废) 中的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。 实施并行工程，会为企业带来许多明显的效益。 ( 1 ) 缩短产品开发周期。并行工程的一大特点就是将产品开发周期中最大 限度地将各个步骤并行，显然可以大大缩短开发周期，加快产品上市速度。一 个很好的例子便是美国克莱斯勒公司，在实施了并行工程策略之后，其新车型 的开发周期由原来的3 6 个月缩短至2 4 个月。 ( 2 ) 降低成本。并行工程最大的特点就是要在制造前冻结所有设计工作。 这样，将错误限制在设计阶段，可以很大程度地减少损失。设计、制造、装配 等工序再并行工程的大环境下紧密相连，被视为一个整体，自然地从设计阶段 开始，整个开发流程的成本会降低。 ( 3 ) 提高质量。产品质量应该在设计阶段就得以控制。并行工程在制造前 冻结设计的做法，可以将绝大多数的质量问题在设计阶段解决，并且针对制造 和装配阶段可以预先进行风险规避。现在，在很多制造企业普遍使用的d f m e a 就是在设计阶段进行早期风险规避的一种很好的工具。 ( 4 ) 增强功能的实用性。并行工程在产品开发前期就需要各个职能模块人 员的参与，甚至包括客户及外部供应商。因此在产品设计时便会融入多方面的 建议，产品会反映出市场的需求。而不会出现串行产品开发中，产品生产出来 但已不适合市场需求的情形。并行工程的特点使得产品功能紧跟客户需求。 2 1 2 产品开发并行工程的特点 ( 1 ) 基于质量先期控制的并行设计是关键 基于质量先期控制的并行设计是并行工程的主要组成部分和核心。 并行设计要求设计和制造、装配等相关过程系统化、一体化。在产品开发 6 武汉理i ：人学硕十学位论文 初期的设计阶段，就尽可能考虑到下游的各个工序，进行风险规避。质量先期 控制技术a p q p n 钔是一种结构化方法，用来明确并建立确保产品使顾客满意所需 的工作模式。并且，它是使并行设计得以顺利实现的一种早期风险规避理念， 通过跨职能部门多方论证及f m e a 等工具在产品开发早期进行风险防控。 现在将串行设计与并行设计做比对，如图2 1 和图2 - 2 所示。 不合格 1r l 产品定义h 详细开发l 一试制与测试h 生产准备l 一正式生产l 一销售 图2 - 1 产品开发串行设计 图2 2 产品开发并行设计 明显的，基于质量先期控制的并行设计会使得开发周期大大缩短，开发成 本大幅减少；将大循环修改变成小循环修改也使得产品质量不断提高。这里强 调基于质量先期控制是因为并行工程比串行工程要复杂很多，如果单纯地强调 设计并行，而没有建立好质量先期控制的平台，那么并行工程中出现的错误所 耗费的时间、成本也将很多。根本上讲，并行设计所应遵循的基本理念也就是 质量先期控制。 ( 2 ) 跨职能部门早期合作 并行工程比串行工程复杂很多，从产品开发的初期就考虑到下游的各个步 骤，在产品制造前需要冻结整个设计工作。并行设计中，各个职能部门，甚至 是外部客户和供应商都需要加入到产品开发中来，提早进行产品开发各个部分 的契合性设计及准备。 在很多制造企业的产品开发中，从供应商处采购的零配件的周期相当长； 缩短供应商的供货周期即所缩短了产品开发周期。一个很好的例子是丰田汽车。 丰田汽车将其外部供应商视为自己的内部供应商培养，双方建立了非常牢固的 相互信任。丰田在某处建厂，周围必然有其序列供应商，并且这些供应商的生 7 武汉理 ：人学硕士学位论文 产车间、物流等规划会最大程度地满足丰田精益生产的要求。在丰田开发车型 的初期，其供应商就参与并提早准备。这种早期的、紧密的合作与交流促成了 丰田汽车短周期、高质量的车型开发。 ( 3 ) 基于信息交流平台的技术支持 产品开发的并行工程需要信息交流平台和技术平台的支持。这两个平台是 并行工程得以顺利实施的硬件保证，包括：公共数据库，它可以将产品开发的 各项数据存储在公共数据库中，便于各个职能部门进行查看、建立、修改：计 算机网络系统，该网络系统需要支持各方面人员并行工作、异地工作、发现并 调解冲突；计算机仿真模型和软件，广为大家所知的有c a d ，c a m 等。在并行设 计阶段，多用仿真软件进行产品可行性的模拟，比如二维数模、三维数模、碰 撞试验等。 ( 4 ) 并行过程的系统性及其产生的复杂性 并行工程需要多方职能部门的团队合作，大量的信息交流与反馈，以及不 断的仿真与试验。并行工程的系统性使得它比串行工程复杂很多倍，需要一系 列的支持要素及项目管理的推进，如图2 - 3 所示。 r 一一一一一一一一一一一一一一。一一一一一一一一一一一一一一一。一一1 l i ： 质量先期控制技术产品开发项目管理 ： l m 一。 图2 3 产品开发并行工程系统要素 产品开发并行工程的特点可以集中表现为其实施系统的要素集。跨职能部 门合作、公共数据库、信息交流平台和计算机仿真技术等是产品开发并行工程 得以实现的要素；质量先期控制技术可以理解为并行工程实施的基本理念和实 施原则；产品开发项目管理是保证并行工程顺利推进的切实手段和必要保障。 2 1 3 产品开发并行工程的运作 产品开发并行工程的运作即将并行工程应用到企业产品开发过程中，实现 产品开发各工序的有效并行，压缩开发周期、确保产品质量、控制开发成本， 通过短交货期来实现产品的柔性化开发。 8 武汉理i ：人学硕士学位论文 产品开发并行工程的运作除了满足产品开发的需求外，还应关注产品开发 并行过程的控制和持续改进，将产品开发并行工程本身作为一项研究内容，在 不断的产品开发实践中进行优化、改进。 从实现要素来看，产品开发并行工程的运作需要清晰的产品开发流程作为 实施基础，需要公共信息交换平台和计算机设计支持软件作为硬件基础，需要 早起的跨部门协同运作作为信息流有效传递的保证，需要项目管理进行复杂的 产品并行开发过程中各项事务的管理和协调。上述四个要素是产品开发并行工 程顺利实施的主要条件。 目前，企业的产品开发会不同程度地进行并行工程。企业产品开发流程越 细致、清晰，信息交互平台越稳定、成熟，不同职能部门之间的交流越充分， 项目管理发挥的作用越大，产品开发并行工程的运作会越容易开展。一些大型 的、产品开发经验丰富、开发流程清晰的企业里，有规范化的产品开发流程、 成熟的信息平台和受到广泛执行的跨部门交流机制，那么，产品开发并行工程 的运作主要依靠项目管理进行协调、控制，相对比较容易。对于不能提供清晰 的产品开发流程等的企业，产品并行开发过程更多地需要人为控制，项目管理 的负担会繁重很多，相应的风险也就更大。 2 2 产品开发并行工程的风险因素 在当今市场的产品开发行为中，并行工程得到普遍的应用。可以说，任何 产品开发的过程都是不同程度并行工程上演的过程。集中起来，在产品开发并 行工程的运作过程中，可以把影响并行工程运作的因素归纳为业务流程风险、 信息技术风险、跨部门协作风险和项目管理风险四个方面。 2 2 1 产品开发流程风险 产品开发并行工程首先是以产品开发流程为实施基础。只有具备清晰、合 理的开发流程，并行工程才能不断优化。 以汽车产品开发为例，基于并行工程的整车开发流程可以表述为图2 4 。 9 武汉理i ：人学硕士学位论文 造型设计 结构设计工装样车制造及验证设计改进产品设计优化 软工装样车制造及验证设计改进 立廿广王扫 盖! j k f 王口 训逗上任 模具、工艺1 = 装设计、验证、制造 检具设计及确认 工装央具、生产系统调试系统微调 t 装样 生产 工装样车生产准备 车生产 启动 制造需求提出生产系统调整试生产生产加速 供心商定点 砸 配件 木 给供应商提供技术服务 准备 生产件认町及验证购 !质量 制订产品质量跟踪计划跟踪解决样车质量问题 管理 解决试生产车质量问题 图2 4 汽车新产品并行开发流程图 上图描述的是充分体现了并行工程的汽车新产品开发流程。整个流程分为 五个主要部分，分别是产品定义、详细开发、试制与测试、生产准备和正式生 产。普遍的制造业产品开发都要经过这样几个步骤。产品开发的业务流程风险 主要有以下几个方面。 ( 1 ) 需求识别风险 1 0 武汉理i = 人学硕士学位论文 顾客需求在产品开发整个过程中占据着重要地位，起着指引方向的作用。 能否正确掌握顾客需求，把握市场动向，是产品丌发能否成功的关键因素。但 是我国的很多制造企业，并没有真正做到在产品开发前期充分了解市场需求， 往往是由于时间、资金的压力，在没有做详细市场调查的前提下就进入详细设 计及之后的阶段。生产出来的产品能否畅销，存在很大的风险。比如，美国通 用汽车公司的整车开发流程中，包含市场调查的产品规划部分占据了超过三分 之一的时间；而我国的自主品牌汽车产品开发中，产品规划部分只占很短的时 间，有的企业甚至由于规划部分过短而几乎直接进入详细设计阶段。这可能导 致最终产成品不能符合市场需求，公司便不得不降价促销，从而造成经济损失。 ( 2 ) 流程清晰度风险 随着对产品开发过程的不断探索及实践，信息技术支持的不断更新，企业 各部门之间及企业与供应商之间的联系越来越紧密，产品开发过程在越来越多 地吸取着并行工程元素，同时在不断优化、细化。 从项目管理的角度看，产品开发项目从最上层的产品定义、详细开发、试 制与测试、生产准备和正式生产几大部分，到最下层的分配到个人的、能确定 工时的细小活动，会有很多层次。产品开发流程需要规定职责、时间以及交付 物。在一定信息技术支持的基础上，产品并行开发过程越是明晰，活动的责任 人、花费时间、交付物就越容易确定，从而流程的风险性就越小。但是由于技 术、资金、人力资源、产品开发历史等多方面的限制，很多企业并不能做到开 发一整套细化的、合理的产品开发流程。职责不明晰、交付物定义不清等会造 成推诿、延误进度的现象。并且，流程不细致会造成开发时间难以控制，在这 种情况下很多企业只能规定大概的各阶段完成时间，这样会导致员工在时间紧 迫的情况下为了完成任务而隐瞒质量问题或隐患，而这种问题或隐患在不细致 的流程中也是不易被发掘的，从而造成很大的风险。 ( 3 ) 流程执行风险 除了上述说明的流程设计风险外，企业日常的业务流程运作中还包括流程 执行风险。容易理解，流程执行风险指的是由于执行者、技术支持及管理手段 等方面的原因，流程的实际执行不能完全按照流程的设计进行而造成的风险。 流程执行风险是由多方面因素综合造成的风险。当流程本身设计不合理或 不清晰时，员工在流程运作中会出现“卡壳”现象，此时只能脱离流程而自行 摸索进行产品开发，存在一定的风险性。 2 2 2 信息技术风险 武汉理j ：人学硕士学位论文 产品开发并行工程的推进离不开信息技术的支持。信息技术风险是指信息 技术运用中所产生的风险。产品并行开发过程中的信息技术风险主要有下述几 种。 ( 1 ) 信息安全风险 这是信息技术风险中最普遍的一种风险。企业的核心竞争力、产品开发关 键内容、企业运作动态等都会由于保密工作做得不当而出现泄漏的情况。特别 的，目前的企业由于需要进行柔性化生产，与消费者、供应商的联系越来越紧 密，不注意就会造成重要信息的流失，而成就竞争者的业绩。 信息安全风险是产品开发企业一直在防范，却又因为外界交流而如何也不 能完全防范的一种风险。产品开发并行工程中，顾客、外部供应商等会更大程 度地介入产品开发，因此信息安全风险也会相应增大，更应受到重视。 ( 2 ) 信息交互平台准入风险 公共数据库和基于它建立的信息交互平台是产品开发并行工程的必备硬 件，是跨部门、跨模块交流协作的基础。无论何时、何地，产品开发所有相关 部门及人员都可以通过一个信息平台来查阅、建立、修改、存储信息，进行信 息的更新维护。这是并行工程区别于串行工程的一个主要特点，但是也是并行 工程信息技术风险的一个主要来源。 正是有很多的端口可以进入信息平台对信息进行维护，即某种信息可以被 不同的人维护很多次，信息交互平台准入风险相应产生。信息维护权责不清晰、 信息维护制度不当、信息维护记录缺失、员工信息管理意识不强等都会造成此 类风险的发生。预防此类风险的发生，不仅要建立好相应的信息准入制度、信 息维护制度，而且要给员工强化信息安全、信息管理意识，从根本上弱化信息 交互平台准入风险。 ( 3 ) 基础设施风险 基础设施风险是指因使用了不当的信息技术软硬件而带来的风险。这种风 险既可以表现为使用了不当的产品开发软件造成开发中断、出错的风险，也可 以表现为信息系统受病毒入侵而造成系统故障等的风险。此种风险的发生会给 企业带来严重的危害，可能造成企业停产、信息丢失、产品开发中断等，因此 企业会大力防范该风险的发生。由于产品并行开发过程对信息技术平台的依赖 性很大，因此平时不能忽视对于信息系统的故障排查和检修工作。 2 2 3 跨部门协同风险 产品开发并行工程从起初的并行设计开始，就需要各个职能部门的协作。 1 2 武汉理l ：人学硕十学位论文 协同开发是并行产品开发的一个主要特点。对于一些大型跨国企业来说，产品 开发过程不仅仅涉及到某一地区的各部门协作，还涉及到全球领域中不同地区 间某些部门的协作。跨部门协同风险即由于部门之间、或者不同地区产品开发 职能模块之间的协作不当而造成的产品及其开发风险。 ( 1 ) 不同职能部门问的协同风险 从工序上看，产品开发包括产品设计、零部件采购、工艺工装设计、样件 生产、产品及过程验证、批量生产几个主要模块。在产品开发并行工程中，这 几大模块需要不同程度的并行。相应的，负责各个模块的职能部门需要不同程 度的协同运作。 基于清晰的产品开发流程、成熟的信息交互平台，产品开发并行工程的成 功实施主要依赖于跨职能部门的协同运作。不同职能部门间的协同风险主要来 自于跨职能部门交流机制、职能部门集权程度、企业产品开发流程，及企业文 化等。 跨职能部门交流机制在很大程度上影响着产品开发中跨部门协同运作的效 力。不同规模的企业，相应的跨部门交流机制需求不同。对于规模不大、产品 结构简单的企业，跨职能部门交流可以简单地设置为定期的例会，比如周会； 对于规模较大、产品结构复杂的企业，通过简单的例会不能实现有效的、全面 的跨职能部门交流，这时基于公共数据库的信息交流平台则作为辅助交流设施。 交流机制设置不当，会造成跨部门信息传递不及时、不充分、遗漏：失真等风 险。 职能部门的集权程度是造成跨部门协同风险的另一个因素。目前企业的产 品开发多采用矩阵式的组织结构。纵向的职能部门权力越大、越集权，相应的， 横向的项目组的权利就会受到制约。自然地，部门与部门之间的交流会受到各 个部门权力约束的影响，造成信息交流不畅的风险。 企业产品开发流程会直接影响跨部门协同运作。一般来说，企业产品开发 流程中会明确规定每一工序的参与部门、各部门之间的投入一产出关系。若产品 开发流程中明确规定了部门之间在某工序的协作关系，则跨部门交流会被规范 化。反之，跨部门协作不能得到长期地、规范地贯彻执行。 之前阐述的影响跨部门协同风险的三个因素都是可以人为改变的，其根本 因素还是在于企业文化。企业文化的改善可以从根本上改进跨职能部门的交流 机制、职能部门的集权程度以及推进产品开发流程的优化。相反，不注重多元 化交流的企业文化必然使得跨部门协同运作中蕴含风险。 ( 2 ) 跨地域职能模块间的协同风险 1 3 武汉理i ：大学硕士学位论文 一些大型跨国企业的产品丌发中，某一国家设j 一的产品设计或设计更改需 要经过位于另一国的公司总部的认可，该设计才能付诸实施。比如，德国汽车 零部件生产厂商博世、大陆汽车电子等都是采用了这样的方式，在中国的某一 产品做设计更改，需要德国总部工程部门的认可才能继续。风险由此产生。 首先，不同国家的文化差异使得跨地域职能模块之间的协作存在风险。同 样给出汽车零部件生产厂商的例子。德国汽车零部件生产厂商有着规范的流程、 严格的执行态度，购买零部件的德国整车厂也同样如此，两者相互配合，按部 就班。但是德国企业在中国设厂满足中国整车厂的需求时，情况出现了很大的 差异。中国整车开发在现阶段有其历史性特点：在整车开发流程还未成熟的情 况下，对零部件的需求多变、要求供货周期短以实现其抢占市场的需要。中国 整车厂要求该德资企业在短时间内实现设计更改并提交样件，该中国德资企业 为了满足客户需求抓紧时间准备设计更改资料供德国总部审批。但是德国总部 依照标准流程却需要更多的证明资料、更长的时间进行设计更改审批，这并不 能满足中国客户短周期设计更改的需求。推迟交货的风险就此产生。 第二，时空因素造成跨地域职能模块之间的协作存在风险。这是客观存在、 可以减少，但是几乎不能避免的一种风险因素。时差会造成位于不同国家的公 司分部上班时间相差甚多，进而造成交流不便；地域间隔使得此种交流只能限 于单一的语言交流，不能捕捉到全面的信息，容易造成信息的丢失、失真等； 休假时间不同也是造成跨地域协同风险的一个常见因素，在大型跨国企业中尤 为常见。 2 2 4 项目管理风险 项目管理是为了实现既定的项目目标而采取一系列的管理方法与技术，其 内容非常宽泛，包括质量管理、成本管理、进度管理这三大控制目标管理，以 及信息管理、范围管理、风险控制、合同与采购管理等等。对于企业产品开发 并行工程来说，项目管理风险主要指在进行项目开发过程中，由于项目管理的 理念、措施、重点不当而造成的风险。 并行工程由于其高度并行性、系统性等特点，比串行工程复杂很多。企业 产品开发流程在不断优化，信息交互平台在不断改进；特别的，跨部门协同运 作并不能充分保证，因此产品开发并行工程必须要有项目管理作为顺利实施的 保证。产品开发并行工程的项目管理风险可以归结为下述三类。 ( 1 ) 沟通管理风险 沟通是产品开发并行工程顺利进行的关键因素。沟通管理是产品开发并行 1 4 武汉理1 ：人学硕十学位论文 工程的项目管