机电产品研发过程中的项目管理研究

□文/王建新

（软控股份有限公司山东·青岛）

机电产品研发过程中的项目管理研究

□文/王建新

（软控股份有限公司山东·青岛）

在机电产品研发过程中引入项目管理，可以将新产品研发的业务线与项目管理的管理线进行有机的融合，项目经理负责新产品研发项目的时间、质量和成本等十大知识领域的管理，各业务负责人负责本业务范围内的工作，既能发挥各自的业务专长，又能通过项目管理进行相互协同，从而保证项目的成功交付。

机电产品；新产品研发；项目管理

收录日期：2015年10月10日

一、引言

伴随着科技的发展和社会的进步，不管是民用产品，还是工业用产品，人们对机电产品的要求越来越高，特别是对机电产品五性的要求尤为突出，包括可靠性、安全性、可制造性、可维护性和可测量性等，人们在追求高性能的同时，还要求产品具有良好外观和环境友好性，这就要求研发人员在进行机电产品的研究与开发时也要充分考虑工业设计、人机工学和环境保护等诸多因素。为了保证机电产品的研发既能满足客户的需求，又能快速准时地推向市场，这就需要将产品研发流程与项目管理流程进行有机的结合，研发人员专注于新产品、新技术、新材料和新工艺的研发，项目管理人员负责研发项目的成功交付，业务线和管理线相互融合，各司其责，共同完成新产品的准时交付。（图1）

图1 研发流程与项目管理

二、机电产品研发流程与项目管理的关系

机电产品通常包含机械结构、电气控制和软件控制三个部分，机电产品的研发是一项需要多个学科和多个部门相互配合的系统工程，需要按照科学合理的产品研发流程按阶段分步骤地进行。从产品全生命周期的角度来看，前端是需求分析和产品规划，中间是新产品的研发，后端是产品的上市退市管理，这就构成了端到端的产品全生命周期管理。其中，新产品的研发流程通常可以分为概念设计阶段、方案设计阶段、详细设计阶段、产品试制阶段和产品测试阶段五大阶段，以产品研发部门为主，其他部门为辅来进行，新产品研发主流程每个阶段的活动如下：

1、概念设计阶段：承接产品研发任务，明确研发目标，进行市场调研和需求分析，完成产品功能到产品结构的定义，形成初始的产品概念。

2、方案设计阶段：进行产品的总体方案设计，明确产品的主要部套和各部套之间的接口关系，同时确定机械设计方案、电气设计方案和软件设计方案以及三者之间的接口关系。

3、详细设计阶段：进行产品的详细设计和工艺设计，将设计方案转化成可用于生产和服务的技术文档，包括机械详细设计、电气详细设计和软件详细设计等，在满足新产品功能要求的同时，还用于后续的采购、加工、组装和调试等活动。

4、产品试制阶段：进行零部件的采购加工，质量检验，待物料和生产操作工等资源到位后，便可进行新产品的部套组装、整机组装、设计变更和样机的调试工作。

5、产品测试阶段：对整机进行功性能和五性方面的测试，确保新产品满足初始的研发要求，同时分析新产品的缺陷并提出整改建议，跟踪整改效果。

项目管理就是以项目为对象的系统管理方法，通过一个临时性的、专门的矩阵式组织，运用项目管理相关的知识、技术和手段，对项目进行高效率的计划、组织、指导和控制，以实现项目全过程的动态管理和项目目标的综合协调与优化。项目经理作为研发项目的管理者，对项目的成功交付进行负责，同时处理项目在计划、成本和质量等方面的约束和限制，进行风险的分析和应对，协调处理项目资源冲突等。项目经理需要管理好四个方面的工作：管理好目标，始终关注产品的市场成功和财务成功；管理好项目，对项目过程进行控制，包括对计划、资源、绩效和基线负责；管理好领导，及时汇报、及时求助、及时评审；管理好自己，始终站在全流程全要素的基础上以市场和财务为核心开展工作。根据国际项目管理协会的定义，项目管理可分为十大知识领域，包括项目整体管理、项目范围管理、项目时间管理、项目成本管理、项目质量管理、项目人力资源管理、项目沟通管理、项目风险管理、项目采购管理和项目干系人管理。

研发项目管理就是应用项目管理的方法、技术和工具进行新产品研发的管理和控制，将项目管理的十大知识领域的活动有机地穿插在研发管理的各阶段的活动当中，进行跨团队的分工协作，对研发活动进行实时的、动态的管理，从而保证研发项目保质保量准时的交付，以获得市场和客户的认可，为企业带来利润。只有企业获得了利润，才有更多的资金进行新产品的研发投入，从而形成良性的循环，从这个角度来讲，新产品的研发其实也是一种投资行为。

图2 一种典型的项目组织架构图

三、机电产品研发过程中的项目管理

“万事皆项目”，机电产品研发过程作为一种典型的项目管理活动，将产品研发过程与项目管理过程进行有机的结合，同样也会产生良好的效果，达到预期的目的。机电产品的研发可以分为全新产品研发、换代产品研发和改进产品研发三类。本文主要以全新产品研发为例，其研发项目管理过程中的主要活动如下：

（一）项目启动管理。项目发起人任命项目经理，并将研发任务下达给项目经理，项目经理制定项目章程，明确研发目标、项目交付成果和项目验收标准，制定项目预算和里程碑计划，组建项目团队，项目团队由核心项目团队和扩展项目团队组成，通常为跨部门的矩阵式项目组织架构，见图2，然后召开项目启动会，正式启动研发项目。项目启动是一个重要的里程碑事件，不作为项目阶段来管理，项目启动标志着项目的正式开始。（图2）

（二）概念设计管理。在概念设计阶段的初期，由于新产品的概念还没有形成，项目经理可以编制概念设计计划以指导整个概念设计阶段的活动，质量负责人进行先期质量策划，并实施质量控制，保证概念设计阶段的输出物符合项目研发目标要求。项目经理可根据项目的实际情况决定参加此阶段的核心团队成员和部分扩展团队成员，为了最大限度地使用项目资源，项目团队成员可随着项目的进展逐渐地加入到项目中来。项目财务负责人进行研发项目的概算和预算编制，并进行预算的控制。在产品的初始概念形成之后，项目经理可以组织相关的专家进行技术评审，进行新产品的概念评审、技术可行性分析和风险分析，在技术评审通过以后，便可以组织公司决策评审委员会进行决策评审，进行新产品的市场可行性和财务可行性分析，以决定是否进入方案设计阶段，如果新产品未通过决策评审，该研发项目将会终止。

（三）方案设计管理。在方案设计阶段，产品的总体设计方案和产品的一级部套及部套间的接口均已明确，因此项目经理可以编制详细的项目运行计划，明确各团队成员的工作内容、工作时限和交付物，各个活动之间的依赖关系等内容，对整个项目进行监控与跟踪，此时项目的团队成员较概念设计阶段有所增加。质量负责人开始实施质量保证措施，并进行质量控制，编制项目问题跟踪表，定期进行问题的汇总与跟踪关闭。财务负责人可以估算研发项目的成本，编制研发项目的预算，实施项目的成本控制。采购负责人开始制定关键部套的采购计划和长周期物料的采购计划，同时对潜在供应商进行筛选和评定，确保物料的采购和供应。项目经理根据项目的具体运行情况进行风险分析，编制项目风险列表，进行风险的应对和消除。随着项目团队人员的增加，项目经理需加强对项目资源的管理，同时进行项目沟通管理，及时将项目有关的信息上传下达至各项目干系人。为了确保设计方案的合理性，项目经理在本阶段的最后需要组织相关专家对设计方案进行技术评审，以保证设计方案能够完全符合研发项目目标的要求。

（四）详细设计管理。产品的设计方案确定之后，项目经理便可以将设计团队进行扩展，并由技术负责人负责编制产品设计的详细计划，包括机械设计、电气设计、软件设计及其接口的设计等方面，随着设计图纸的逐级发布，工艺负责人便可以进行相关机加工工艺、部套组装工艺和总装工艺的编制，以及工装夹具的设计与制作。质量负责人根据先期质量策划的内容对产品的设计质量进行监控，持续地对项目问题进行跟踪。财务负责人根据项目预算对项目的研发成本进行控制，尤其是对研发人员工时的控制。采购负责人需要与项目经理和生产负责人一起制定零部件的采购或自制策略，对于需采购的零部件，编制零部件的采购计划和跟踪计划，并及时将变更信息传递至供应商，以减少不良物料的数量、变更成本和交付风险。此阶段，项目组内部会进行大量的设计评审，项目经理可酌情参加相对重要的评审会议，尽量做到“议而决，决而行”，提高会议的效率和效果，减少沟通环节，降低沟通成本。项目经理需持续地更新项目风险列表，周期性的向项目发起人汇报项目进度、项目问题和项目风险，寻求资源支持等。

（五）产品试制管理。产品试制可以看作新产品研发的制造验证，主要包括零部件的采购加工和检验入库、部套组装和整机装配、样机调试三部分工作。在此阶段，来自研发部门、质量部门、采购部门、物流部门、工艺部门、生产部门和调试部门的项目组成员需要协同工作，项目经理需具有良好的协调能力和管理能力来保证项目的正常运行。研发人员进行技术支持的同时，还要依据现场的反馈处理技术问题，出具解决方案，进行设计优化和设计变更工作。质量部门不仅要跟踪项目问题，还要组织进行零部件的质量检验和组装件的质量检验，并记录跟踪所有跟质量相关的问题列表与状态。采购部门负责所有外购件的供应管理，以及供应商管理和合同管理，是项目组与供应商之间的沟通桥梁。生产部门需要根据产品安装计划合理安排时间、场地和操作人员，根据组装工艺的要求完成样机的组装。在样机通过质量部门的检验后，调试部门即可依据调试计划和调试大纲的要求进行部套调试、整机空载调试和整机负载调试，保证机器能够正常运转。由于需要支付工时费用和物料费用，此阶段的项目成本将会大大增加，大部分的项目预算将会用于支付已发生的费用，这就增加了项目成本的管理难度，财务负责人务必要做好预算控制和预算超支的应对工作，准确无误的记录研发项目实际发生的每一笔费用，为产品成本的核算提供有力的数据。

（六）产品测试管理。作为一个新产品的研发项目，产品测试工作是一个必不可少的环节，主要是验证新产品的功性能指标和五性指标，同时对新产品提出改进建议。产品测试通常是按照自下而上的顺序进行，首先进行关键零件测试，然后进行部套测试，最后进行整机测试。在测试准备阶段，测试负责人需编制产品测试计划，保证测试项目的齐全性和合理性，同时编制产品测试大纲，用于指导测试工程师的测试工作。在测试通过以后，项目经理便可以组织公司决策委员会进行产品的验收工作，验收通过便可标志着项目的结束。

四、结语

对于一个新产品研发而言，市场成功是新产品研发成功的最终衡量标准。在一个充分竞争的市场环境中，谁能够以最快的速度将符合市场需求的产品投放市场，谁就能占据最有利的市场地位并获得市场的认可。利用项目管理的科学方法来管理新产品的研发，比如跨部门的团队合作，并行工程，结构化的研发流程和基于市场的研发等，不仅可以提高研发效率、保证研发质量，还能够降低研发成本、缩短研发周期、降低研发失败的风险，同时合理利用研发资源，实现个人与组织的双重发展，通过项目的经验总结，将良好的项目实践推广到更多的项目中去。随着时代的发展和进步，项目管理与新产品研发将会得到更加有机的融合，以及更好的应用和发展。

［1］卢刚.向华为学习卓越的产品管理.北京：北京大学出版社，2013.

［2］周辉.产品研发管理：构建世界一流的产品研发管理体系.北京：电子工业出版社，2012.

［3］Project Management Institute.项目管理知识体系指南.北京：电子工业出版社，2013.

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