北京奔驰研发试制试验管理体系的构建与实施

陈琦龙 姚向军 陈斌 陈璞



摘要:北京奔驰研发中心的全面投入使用,揭开了北京奔驰在引领中国高端制造梦想走向现实的新篇章,与此同时带来的也是前所未有的挑战。因此为保障北京奔驰研发中心试验试制科学管理与高效运营,需要建立一套符合具体要求的研发试制试验管理体系。本文从研发试制试验管理体系的内涵、创新点和主要做法等几方面进行论述。
关键词:北京奔驰 研发中心 试制试验管理体系 高效运营
中图分类号:F426 文献标识码:A
北京奔驰汽车有限公司成立于2005年8月8日,位于北京经济技术开发区,其前身为中国第一家合资汽车企业——北京吉普汽车有限公司。北京奔驰是北京汽车股份有限公司与戴姆勒股份公司、戴姆勒大中华区投资有限公司共同投资,集研发、发动机与整车生产、销售和售后服务为一体的中德合资企业。目前,北京奔驰遵循戴姆勒全球统一的制造与质量标准,已建立起完整的豪华车制造体系,并成为戴姆勒全球唯一拥有前驱车平台、后驱车平台和动力系统平台的合资企业,其在产车型包括梅赛德斯-奔驰长轴距C级车、E级车、GLK级豪华中型SUV、GLA级豪华紧凑型SUV,具备年产30万辆汽车的生产能力。
北京奔驰研发中心项目建设始于2011年,于2014年下半年全面投入使用,整体投资超过7个亿。北京奔驰研发中心拥有一支专业科研队伍,1个全功能整车试制车间,1个研发分析车间,6个国际先进整车及零部件试验室以及一个多功能试车跑道,是戴姆勒集团最大的合资公司研发中心。北京奔驰研发中心主要职能有:参与梅赛德斯-奔驰新车型研发;整车及零部件试制试验;零部件国产化等。
1 建立管理体系的背景
研发,英文为Research & Development,简称R&D;,顾名思义,是指研究与开发。据科学统计,研发的投入产出比可达到 1∶10,企业做好研发工作,是提高与保持企业核心竞争力、生命力的基本保障。
但研发管理也会面临重重困难,研发管理一般由多个部分组成,工作跨越多个组织,需要运用多种学科的知识来解决问题;研发工作通常没有或很少有以往的经验可以借鉴,执行中有许多未知因素,每个因素又常常带有不确定性;还需要具有不同经历,不同组织的人员有机的组织在一个临时性的组织内,在技术性能、进度等较为严格的约束条件下实现研发目标等。这些因素都决定了研发项目管理是一项很复杂的工作,而且复杂性与一般的生产管理有很大的不同。
北京奔驰研发中心的全面投入使用,揭开了北京奔驰在引领中国高端制造梦想走向现实的新篇章,与此同时带来的也是前所未有的挑战。因此为保障北京奔驰研发中心试验试制科学管理与高效运营,需要建立一套符合以下要求的研发试制试验管理体系:
1.1全球领先的试验试制运营管理的需要
北京奔驰研发中心无论从规模,还是硬件设备设施条件的先进化程度,在国内合资整车厂尤其是豪华车品牌整车厂中,都属于领先地位(如世界领先的发动机试验室及整车排放试验室;戴姆勒集团国外唯一一个整车调校平台;德国知名车辆检测设备供应商“英泰Imtech”亚洲第一个整车腐蚀气候舱;与戴姆勒辛得芬根研发中心同功能的多功能试车跑道等)。国内尚未有类似的管理经验去借鉴,去保证这些大规模的先进硬件设备设施的正常运转。
1.2戴姆勒新车型全球同步上市的信息流管理需要
随着北汽集团与戴姆勒集团合作初期取得成功,双方战略合作关系将继“北戴合”项目之后获得进一步深化。戴姆勒的全球化战略中,中国已经成为其最重要的市场,在北京奔驰生产的所有梅赛德斯-奔驰系列车型,都会与戴姆勒集团同款车型全球同步上市,这就要求北京奔驰在车辆研发试制试验阶段,时刻保持与戴姆勒的信息流同步。庞大的车辆研发数据和研发试验室规模,研发中心面临信息流同步管理的严峻挑战。
1.3本地化专业研发团队培养的需求
传统的合资企业,研发部门往往被外方牢牢掌控。北京奔驰研发团队不仅要面临试验试制任务的执行、设备的管理,同时也要承担戴姆勒技术转化吸收,为未来本地化创新提供强有力的支持。同时,在新车型研发过程中,北京奔馳要承担戴姆勒外国专家昂贵的支持费用,因此,建设北京奔驰研发中心专业团队迫在眉睫。
1.4现有公司管理框架下资源整合的需求
北京奔驰已通过ISO/TS 16949:2009质量管理体系认证,但该体系更多关注汽车行业的生产制造,该标准中关于试验室管理规定较少、较宽泛,已远远不能满足北京奔驰研发中心试验室与车间的日常运营管理需求。同时,北京奔驰面对试验室现存部分管理文件碎片化,不成管理体系,部分文件版本较老,已无法适应当前工作的需求。北京奔驰研发中心将面临在现有公司管理框架下,整合跨部门、跨学科资源,建立符合自身运营需求的管理体系的挑战。
1.5多重经营模式资源整合的需求
北京奔驰研发中心试验试制不仅规模庞大,而且面临多种经营模式混合管理。其中既有发动机、排放等车辆性能测试试验室,又有原型车制造的试制车间,同时,研发分析车间承担试验试制过程中的种种问题的分析与解决的任务。几种经营模式相对独立,但又互相影响,需要协调好几种经营模式的关系,整合资源,保证研发任务的顺利完成。
2 研发试制试验管理体系的内涵和创新点
2.1研发试制试验管理体系的内涵
北京奔驰研发试制试验管理体系是基于北京奔驰研发中心先进软硬件研发条件的基础上,通过识别研发中心业务范围,整合了“试验”“试制”“服务”三种不同的经营模式,提出了建立跨学科、跨部门的多种经营模式共存的管理体系这一创新理念,建立了符合研发中心经营管理需求并覆盖研发中心业务范围的管理体系。
北京奔驰研发中心试制试验管理体系以客户需求为导向,建立了满足客户需求的试制试验产品及服务实现的主业务流程,细分了从最高管理者到具体实施人员的责任与权力,辅以设备、人员、物资等内外部资源的管理支持,结合全员参与的质量与风险控制的监控体系,构建了科学化、流程化、信息化的研发试制试验管理体系,保障了北京奔驰新车型的研发及顺利上市,取得了试验室与车间的工作效率极大地提升,同时带来了可观的经济效益。
北京奔驰研发中心试制试验管理体系依托先进的信息管理系统,将试验试制过程核心数据、流程质量管理监控数据、设备管理技術数据构建成数据库,形成了研发试制试验管理过程的质量可追溯体系,保证了研发试验试制质量,为北京奔驰新车型上市提供了坚实的研发后盾。
2.2研发试制试验管理体系的创新点
2.2.1跨学科、跨部门的多种经营模式共存管理体系
北京奔驰研发试验试制管理体系,在北京奔驰现有管理框架下,巧妙地整合了“试验”“试制”“服务”三种不同的经营模式,管理体系完全覆盖并满足研发中心的所有业务流程;同时充分利用北京奔驰现有资源,合理定义体系的外部接口,整合跨部门、跨学科资源,以满足自身运营的需求。
2.2.2国际化协同同步研发管理
北京奔驰研发中心通过建立试验试制管理体系,科学化、规范化地对研发中心国际领先的软硬件研发条件资源进行充分利用与管理,使得研发试验试制管理达到了与戴姆勒集团同等水平;协同参与梅赛德斯-奔驰新车型全球研发,保障国产梅赛德斯奔驰新车型的全球同步上市。
2.2.3以顾客导向实施
北京奔驰研发试验试制管理体系真正做到以顾客导向为核心,一方面以体系外部客户满意为目的开展产品与服务的实现,另一方面服务内部客户——即管理体系使用者,以内部使用者的真实需求出发,在保障产品与服务质量的前提下,体现管理体系在操作便捷性的人性化管理。
2.2.4以信息系统保障
同时,每一个“研发试制试验管理体系”流程中,都定义了相应地量化考核指标,通过研发中心大量试验试制任务的海量绩效指标构成一个大数据库之后,可以从中挖掘出许多有意义的数据及趋势,例如“根据订单情况自动调整备件库存及采购周期,从而减少备件储存成本,”“根据试验设备维修记录规划调整设备保养计划,降低设备故障率”等预防与持续改进措施。
2.2.5体系要素的精细识别
北京奔驰研发试验试制管理体系的建立过程中,利用“过程分析方法”“戴明环”等分析工具,将体系内部要素相关性及体系与其所在环境的接口及物资流、信息流进行精细识别与分析,建立一整套完整的高分辨率的体系要素相关性识别模型,对汽车行业研发中心的业务描述提供了相应的参考模型。
3 研发试制试验管理体系的主要做法
3.1建立研发试制试验管理体系
研发试制试验管理体系的建立,主要可以归纳为以下几个步骤,即“需求识别”—“过程分析”—“体系架构”—“运行与优化”。在体系建立过程中,格外注重体系运行的效果,做到边建立、边运行、边优化改进,整个体系建立过程构成反馈闭环结构,通过螺旋上升的方式以达到产品与服务的持续改进,同时保证质量与控制风险,见图1。
3.1.1需求识别
为了能够建立一套真正覆盖北京奔驰研发中心所有业务流程,符合研发中心的运营管理需求的管理体系,北京奔驰研发中心成立以研发中心最高管理者为核心,不同级别领导及员工共同参与的项目小组。项目团队深入走访涉及试验与试制任务的每一个车间和试验室,与管理体系的最终使用者针对业务流程展开深入讨论,详细识别每一个业务流程的每一个要素及细节,参考相应的国际标准,起草了详细的《研发试制试验管理体系需求识别报告》。
3.1.2客户导向过程识别
通过过程分析方法工具“乌龟图”,结合“PDCA循环”(即戴明环),构建了以客户导向为基础,以客户满意即试制试验产品与服务的实现为目标的研发试制试验管理体系。使得研发中心试验、试制业务要素描述得以过程化分析,所有影响过程的关键要素:
-人:由谁负责;
-机:用什么做;
-料:输入(客户需求),输出(需求满足);
-法:怎么做;
-环:什么条件做;
-测:过程如何测量与考核。
得到清晰地识别。这六要素全面覆盖了单一过程的输入输出,即能做到完全覆盖体系与环境以及过程与过程的关联,又可以避免因识别过剩即重复的问题造成的管理成本升高,使得体系—过程的结构性、关联性得到十分明确的表达。
如图2所示,以试验过程为例,这其中的每一个要素又可以通过“PDCA循环”来详细定义,构成“计划-实施-检查-改进”的完整闭环循环管理过程,使整个过程的每一个细节可控,保证过程有效运行和控制。
3.1.3识别体系相关性
利用过程分析方法可以得出单一过程的输入与输出,即描述了一个过程的起始与终止状态。同时,相关联的过程之间,上一过程的输出又是下一过程的输入,这样就将各个看似独立的过程串联起来,相关性得到了很好的识别。
研发中心试验试制运营模式复杂,试验室与车间组织机构图,如图3所示,包含7个职能组,其中包括发动机试验室、排放试验室、振动噪声试验室、被动安全试验室、气候腐蚀试验室、整车调校试验室6个专业试验室,1个试制车间,1个研发分析车间以及1个试车跑道试验场。根据业务流程的特点,试验试制识别为三种运营模式,即:
-试验模式;
-生产模式;
-服务模式。
研发试制试验管理体系的建立,通过“信息”“能量”“物资”“金钱”等几个方面来分类描述,识别出整个体系与外在环境的关系,见图4。同时,三种经营模式“试制模式”“试验模式”“服务模式”在体系中以及其所在的体系与外部环境所有要素的相互关系也得以清晰地识别。这些共同的构成了研发试制试验管理体系的过程相关性识别图。将这些要素通过计划、组织、激励、领导、控制等手段,以高效的过程达到对这些要素资源的组织,达到了组织目标实现的过程,实现了体系价值增值的目的,保证了研发试制试验过程中的信息与物资的增值,同时减小能量与金钱的消耗,与之带来的残余能量与废弃物也得到了很好地处理与资源再利用,以达到组织目标实现的过程,实现体系价值增值的目的。
3.1.4体系结构搭建与体系文件编写
按照目标驱动,将研发试制试验管理体系的需求及之前分解的体系要素组成流程,用信息支撑的方式制定一系列的方法,构建成“体系管理”“流程管理”“方法管理”“信息支撑”自上而下“由目标驱动”的管理体系。同时借助流程定义的两大核心工具“乌龟图”及“PDCA循环”,建立自下而上的以“技术实现”为主线, “以过程为基础的管理体系”的4级管理体系文件,使得管理体系的思想得以理论化、文件化、流程化,便于实施,见图5。
质量手册:对管理体系做概括表述、阐述及指导管理体系实践的主要文件,是研发中心日常管理和业务质量保证活动应长期遵循的纲领性文件。
流程文件:是为完成研发试制产品与服务的实现而规定的方法,作为质量手册的支持性文件,应包含管理体系中采用的全部要素的要求和规定。
作业指导书:是指为保证试验试制过程的质量而制订的程序,针对的对象是具体研发试制试验活动。
模板&记录:为完成研发试制试验活动或得到的结果提供客观证据的文件。
研发试制试验管理体系文件,见表1所示。
3.2形成全员参与的质量管理文化
管理体系在需求识别、体系建立及运行实施中,都做到了全员参与,在保证试验试制结果质量的前提下,从使用者的角度出发,针对试运行过程中类似的流程的合并与优化,减少流程的数量特别是模板记录的数量,提高了工作效率。对使用者进行培训,从ISO/TS 16949,ISO/IEC 17025相关国际标准,到乌龟图、PDCA循环、再到每一个流程的定义、相关作业指导书与模板记录的使用说明进行详细的培训,从客户需求出发,让使用者真正理解管理体系的结构与含义,理解建立管理体系的必要性,建立“总经理—高级经理—组长—工程师—操作员”5级质量管理体系,并定义所有参与者的责任与义务,真正做到全员参与,全员负责。促进管理体系的运行与推广,使得管理体系在北京奔驰研发中心全面有效地推行。
3.3建立矩阵式弹性管理网络
通过建立矩阵式弹性管理网络,在原有的“直线职能组织结构”基础上,通过建立“长期”与“临时”两种虚拟职能组织,有效的整合研发中心内部及外部相关资源,保留传统组织机构专业性强这一优点的前提下,解决了传统“直线职能组织结构”中部门间横向联系差的缺点,加强了内部部门间的协同合作,成倍的提升了工作效率,见图6。
3.3.1建立设备设施管理体系
通过“研发试制试验管理体系”中的“设备管理流程”模块,打破试验室及车间的界限,将研发中心所有试验、试制所用工具、设备分类统计,统一管理。针对设备日常管理,设立了以下流程。
-预见性维护流程;
-预防性维护流程;
-设备易损件与可更换零件识别流程;
-测量溯源性管理流程。
建立设备档案,通过大量的设备调研及维护保养细节的识别,将同类设备的保养统一实施,提升了设备保养的效率,降低了设备故障的风险,减少了设备维护成本,提升设备运行稳定性,保障了研发试制试验任务顺利完成。
3.3.2物资的统一调配
通过识别研发试验试制设备的可更换零件及易损件,以及研发试制试验任务过程中大量的物资应用,结合不同职能试验室、车间对不同物资的使用情况,建立“物资管理流程”,建立研发中心“中心仓库”“分仓库”两级物资物流管理体系,统一采购、存储、运输物资,做到统筹安排,有效使用,合理调配,几种管理,保障试制试验任务顺利完成的同时,在不增加成本的前提下,单一试验室、车间物资使用替代性大大提高。
3.3.3多维度研发团队培养
通过矩阵式弹性管理网络的建立,打破传统组织机构的界限,结合管理体系中“人力资源管理流程”,基于研发中心现有资源,通过建立部门间的系统合作机制,培养跨部门、跨学科的工程技术人员与技师团队,一方面解决了研发试制试验过程中出现的跨学科技术与管理难题,另一方面极大缓解研发试制试验中突发任务的人力资源不足问题,实现了人力资源的弹性共享,提升人员利用率。
3.3.4突发事件紧急预案
建立突发事件处理紧急机制,针对不同等级临时成立不同级别的事件处理小组,注重问题的时效性,深入分析问题原因,对开口问题实施跟踪,直至问题解决。同时建立Know-How,总结归纳突发事件的原因及解决方案,提炼出可供后续参考的知识库。
3.4以人为本的信息化体系实施保障
辅以现代化的信息管理体系,来保证研发试验试制管理体系的实施与持续改进。通过信息管理系统,试验试制过程中每一环节的核心数据将得到记录,这些数据构成了质量追溯体系,可以清晰透明的显示每一个环节的质量状态,便于问题的原因分析与风险控制。
通过信息管理系统,这些数据绝大部分可以通過计算机自动采集与分析,减少了技术工作人员的负担,提高试验试制操作的自动化、智能化、标准化,同时也避免了人为带来的误差,加快试验室、车间的工作周转率。
另一方面,建立与戴姆勒集团的数据共享平台,发动机试验室与排放试验室的所有即时试验数据通过架设在新加坡的服务器,可以即时与戴姆勒集团共享,解决了北京奔驰在新车型研发过程中庞大信息流处理的问题,极大缩短了研发问题处理时间,从而极大提升了工作效率。
3.5大数据质量监控与持续改进
研发试制试验管理体系在建立时,就定义了每一个过程的量化测量与考核的指标。一方面基于绩效的数据统计,建立“考核目标—大数据统计分析—改进措施—预防措施”这一持续改进机制,使得研发试验试制管理体系不断地得到改进,以适应不断发展的研发中心日常运营。
另一方面,大量的统计数据可以反馈到考核目标,根据风险等级将考核目标做出相应地调整,对风险大的过程加强考核目标,对于风险小的过程适当减弱考核目标,使得考核目标与风险及管理成本相互匹配,从而保持研发中心的持续稳定发展。
3.6建立合资企业沟通机制
为了使“研发试制试验管理体系”更加科学、规范,鉴于北京奔驰合资企业这一特殊背景,加强与戴姆勒集团的合作,可以站在巨人的肩膀上,充分利用戴姆勒129年汽车研发管理经验,使研发试制试验管理体系更加规范、科学、高效。项目小组邀请戴姆勒研发管理专家参与北京奔驰“研发试制试验管理体系”的建立。与戴姆勒对口试验室、车间进行交流,参观学习戴姆勒研发中心与北京奔驰研发中心功能相关的各个试验室、试制车间、试车跑道以及密切合作的各个职能部门,并建立了长期合作交流机制。
研发中心共从戴姆勒研发中心对应试验室及试制车间获得技术管理文档332份,共计1167页,80万字。该文档覆盖到目前研发中心试验与试制所有业务范围,为北京奔驰研发中心的日常管理工作提供了大量理论依据。此文档已全部翻译成中文并交付相应试验室和车间使用。
3.7 集约型一体化管理体系
為打造中国豪华车标杆企业,北京奔驰不仅要提供一流的产品与一流的服务,同时从企业的责任角度出发,也要对北京日益严重的环境问题做出符合标杆企业的贡献。为此,北京奔驰通过了以下认证:
-ISO 14001 环境安全体系;
-OHSAS 18000 职业健康安全管理体系。
在北京奔驰研发试制试验管理体系建立中,也十分重视环境安全及员工职业健康,在北京奔驰整个环境安全体系及职业健康安全管理体系的框架内,对研发中心所有影响环境及职业健康的因素进行重新识别,完善研发试制的健康及安全管理,与其共同构成了“集约型一体化管理体系”。
4 研发试制试验管理体系实施效果
北京奔驰研发试制试验管理体系建成后,率先在发动机试验室、排放试验室及试制车间进行了试运行,通过该体系的科学化管理,在与德国戴姆勒集团相关试验室及车间进行能力验证对比之后,戴姆勒相关技术及管理专家高度赞扬了北京奔驰研发试制试验管理体系的先进性及科学性,并一次性通过戴姆勒的技术管理验收,将发动机试验室、排放试验室融入了戴姆勒全球研发体系,并同步承担更多的新车型研发任务。
4.1工作效率提升
根据研发试制试验管理体系流程中绩效量化的统计与分析,以2014年使用“研发试制试验管理体系”的工作量与2013年同期的数据①作对比,同时结合2015年1—2月份实际工作统计数据得出的2015年预期年化工作量②预测,见图7、图8、图9。
4.2经济效益提升
前面,已经对“研发试制试验管理体系”对北京奔驰研发中心工作效率提升有了详细的计算,工作效率的提升势必带来更多价值的产生,提升北京奔驰经济效益。
4.2.1提升北京奔驰研发中心创收能力
研发中心发动机试验室、整车排放试验室拥有承担外部客户试验任务的能力,即通过为戴姆勒集团ESO部门做试验,为北京奔驰创造收入的能力,具体统计数据见表2(所有单价摘自北京奔驰与戴姆勒集团签订框架协议中相关试验试制服务价格)。
4.2.2降低日常运营管理支出
“研发试制试验管理体系”的建立,使得北京奔驰研发中心试制车间完全具备戴姆勒研发中心原型车试制车间(戴姆勒零号线)同等能力,伴随着管理体系对研发试制车间工作效率的提升,北京奔驰产品车的线下试生产将承担更多的任务,以减小对在德国戴姆勒试制车间进行车辆试制的需求,在本地就能同步试制戴姆勒最新车型原型车,因此,节省了大量研发中心员工赴戴姆勒培训费用以及戴姆勒技术工程师支持费用,按2014年相关费用计算,见表3。
与此同时,通过管理体系中“人力资源管理流程”对研发团队的建设,优化了人员结构,提升本地员工的科研技术水平,从而极大减少了戴姆勒外专来北京奔驰技术支持的需求,所节约的成本,见表4。
研发中心在践行“集团化战略”中,也取得了巨大突破。通过“研发试制试验管理体系”中的“设备管理流程”模块,打破试验室及车间的界限,将研发中心所有试验、试制所用工具、设备分类统计,统一管理,尤其是针对设备的维护保养,通过大量的设备调研及维护保养细节的识别,将同类设备的保养统一实施。
研发中心整车排放试验室、气候试验室、腐蚀试验室的四个环境舱功能类似,属于同类型设备,按照以往维护保养习惯,需要进行4次维护保养的合同签署及保养实施,不仅浪费了公司的大量人力成本,也使维护保养周期加长,同时费用也高居不下。通过统一维护保养,通过同一类设备的备件也做了统一识别,统一采购与存储,一方面降低了采购成本,另一方面提高了备件的通用性,在不增加成本的前提下,单一设备的备件数量成倍提升,有效降低了设备故障率及维护保养时间。见表5。
综上所述,通过研发试制试验管理体系的应用,每年研发中心可以获得以下经济效益收益:提高收入5,237,381元,节约成本 5,247,906元。
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