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    管理創新    
  研發管理體系建設與應用(2020-03)  
企業管理雜志 發布時間:20-06-30        
   

研發管理體系建設需要建立跨部門協作的組織結構,通過矩陣式組織模式,消除跨部門協作的障礙,建立并行的研發流程。


文/保定天威保變電氣股份有限公司



關鍵詞:保變電氣  515核心技術體系  研發理念  四位一體  聯動機制

     保定天威保變電氣股份有限公司(以下簡稱保變電氣),是中國兵器裝備集團有限公司控股企業和中國知名的輸變電設備專業制造企業。
     為提升核心競爭力,保變電氣開展大型電力變壓器研發管理體系建設與應用實踐,面向市場信息、客戶需求、合同要求及工程建設要求,以“安全可靠、節能環保、綠色智能”為指導思想,以“515”核心技術體系為研發方向,以電氣設計、結構標準化設計、試驗與模擬仿真、產品數據管理等技術信息化平臺系統為手段,持續推進流程優化、設計規范化、產品標準化的研發體系建設,打造高質量、高性能、低損耗的特高壓電力變壓器產品。
       
一、確立研發理念,明確研發管理體系建設原則
1. 確立“安全可靠、節能環保、綠色智能”研發理念
     保變電氣緊密圍繞電力變壓器市場發展方向和技術發展趨勢,將“安全可靠、節能環保、綠色智能”的研發理念,作為產品和技術研發的指導思想。其中,“安全可靠”主要體現在穩定的產品質量和技術性能方面。如確保產品長期穩定運行,為電網安全提供保障,產品設計規范、制作精良、外形美觀、性能先進,具備防泄漏、防燃防爆等特點。“節能環保”系指有效降低高電壓、大容量產品損耗及對環境的影響水平,提高其能源利用效率。“綠色智能”系指在新材料應用及產品智能化、小型化方面,加強綠色新型材料在產品中的應用,實現產品節材降耗,推進產品智能化水平和智能制造水平,使產品具備小型化、高效率、智能化等特點。
2. 明確研發管理體系建設原則
     一是導向性原則。研發管理體系應以市場為導向,在研發流程中始終關注客戶需求,以市場信息、客戶需求、合同要求及工程建設要求為輸入,以提升客戶滿意度為目標,合理配置各類資源,建立面向價值創造的研發管理體系。二是適合性原則。研發管理體系的設計,要適合自己的業務模式、人員能力、資源規模和技術實力。三是協同性原則。研發管理體系建設涉及市場、技術、工藝、試驗等要素,需要建立跨部門協作的組織結構,通過矩陣式組織模式,消除跨部門協作的障礙,建立并行的研發流程。
    
二、打造“515”核心技術體系
1. 梳理確定“515”核心技術體系,明確技術攻關方向
     保變電氣將輸變電產業技術按照變壓器結構、材料組部件、“電、磁、熱、力、聲”研究領域,構建“515”核心技術體系。第一個“5”是指繞組、鐵心、器身絕緣、油箱、變壓器總成5大領域;“1”是指材料組部件技術領域;第二個“5”是指“電、磁、熱、力、聲”5大技術領域。通過對變壓器結構、材料組部件以及“電、磁、熱、力、聲”的詳細劃分,“515”核心技術體系涵蓋關鍵技術69項、研究方向143項,涉及主要研究內容345項,涵蓋變壓器產品95%以上的核心技術。
     為了解對核心技術的掌握程度,保變電氣對345項主要研究內容按照0〜10分進行技術成熟度劃分,0分代表完全沒有掌握該項技術,10分代表在現有條件下已完全掌握該項技術。通過技術成熟度劃分,進一步明確了自身掌握的核心技術水平,指明了未來的技術攻關方向。
2. 建立核心技術體系持續優化改進機制
     一是將“515”核心技術體系與科研立項攻關緊密結合。將“515”核心技術體系中每一項主要研究內容進行統一編號,相關部門在申報年度科研項目時,需要明確項目研究內容與核心技術體系中對應的主要研究內容編號,對于技術成熟度相對較低的項目給予重點支持,對于技術成熟度較高的項目則不予立項研究,以避免浪費科研資源。
     二是建立“515”核心技術體系定期更新完善機制。每年年底完成年度科研項目后,組織專家對項目完成情況進行評估驗收,同時對“515”核心技術體系中相應研究內容技術成熟度進行更新,將其作為下一年度項目立項的參考依據。
       
三、優化“四位一體”產品技術研發體系
1. 設計開發體系
     設計開發體系主要解決大型電力變壓器產品設計開發“做什么”和“怎么做”的問題,它通過《設計開發控制程序》等制度對設計研發過程進行步驟性指導,以確保產品設計開發高效率、高質量完成。為確保設計開發的產品滿足訂貨合同和相關標準要求,設計開發體系以技術準備計劃,合同和技術協議,國家、行業及企業標準,以往設計開發信息為輸入,通過策劃、溝通、實施、評審、改進、驗證、確認等一系列活動,輸出電磁計算單、設計圖樣、技術說明、安裝使用說明書、關鍵材料通知單、組件設計委托單、出廠技術文件等內容。
     策劃分為公司級策劃和部門級策劃。對于重大新產品開發設計,需組織公司級策劃;對于常規產品及導變產品設計,需組織部門級策劃。溝通階段的工作包括進度、采購、制造、交付、安裝、調試等環節的溝通活動,明確各環節的溝通管理職責部門,形成完整的活動記錄。實施階段的工作包括電氣設計、結構設計等內容。評審階段的工作包括評價設計和開發各階段成果滿足要求的能力,識別設計開發中的問題或不足并采取適當措施(評審分為公司級評審和部門級評審)。改進階段的工作包括對設計開發評審中出現的問題進行改進,明確設計開發改進對產品組成部分和已交付產品的影響等。驗證階段的工作包括電氣設計驗證和結構設計驗證。確認階段的工作包括常規產品確認和重大產品確認。
2. 工藝制造體系
     工藝制造體系主要解決大型電力變壓器產品工藝制造“做什么”和“怎么做”的問題,它通過《工藝控制程序》等制度對產品工藝制造過程進行指導,以確保產品制造精良、性能優異。工藝制造體系包括工藝技術研究、工藝審查、過程審核、工藝標準、輔料定額、工藝裝備、工藝文件七大模塊,對工藝制造體系形成有效支撐。
     工藝技術研究,指根據產品關鍵零部件的要求、產品工藝方案中提出的工藝技術課題、引進的國內外先進工藝技術及生產中存在的關鍵技術問題和重大質量問題,確立工藝技術研究項目并組織實施。工藝審查內容包括:現有技術水平和設備條件能否滿足設計要求;設計圖紙是否有良好的加工工藝性和經濟合理性;加工工序和工藝路線是否可行,是否存在優化空間等內容,以及及時調整工藝路線,確保實現產品質量。過程審核管理包括對關鍵過程和特殊過程的工藝審核,是對工藝過程能力的鑒定、確認和再確認,最終形成PDCA閉環管理。輔料定額管理是指對生產過程中產品所需的輔助材料實行定額管理,在新工藝、新技術、新材料的應用或產品設計和工藝變更時,及時修訂完善輔料定額,最大限度地提高材料利用率。工藝裝備管理是指根據公司發展規劃、工藝進步、設備使用及需求、生產任務量等情況,對工藝裝備進行定期梳理和市場調研,并開展工藝裝備驗證、試運行與鑒定工作,確保工藝裝備結構合理、經濟適宜、安全可靠,滿足各項工藝要求。工藝文件管理包括對工藝方案、產品試制工藝總結、指導性工藝文件等的管理。工藝標準管理主要是指加強對國家標準、行業標準及企業標準的知識管理,不斷完善公司工藝標準化體系。
3. 試驗驗證體系
     試驗驗證體系主要解決大型電力變壓器產品試驗驗證“做什么”和“怎么做”的問題,它通過《產品檢驗和試驗程序》等制度對產品試驗驗證內容予以明確、規范,以確保產品安全可靠。試驗驗證體系包括檢測管理、試驗管理及試驗技術研究,涵蓋首件檢驗、中間檢驗、完工檢驗、最終檢驗、半成品試驗、成品試驗、損耗試驗技術研究、絕緣試驗技術研究、溫升試驗技術研究及其他試驗技術研究。
4. 基礎研究體系
     基礎研究體系主要解決產品共性技術“做什么”和“怎么做”的問題,它通過《科研項目管理制度》《成果鑒定管理制度》等進行基礎技術研發過程的步驟性指導,以確保基礎技術研究對產品研發形成有效支撐。基礎研究體系面向產品研發和生產一線遇到的基礎共性問題、工程應用中的共性技術問題及外部基礎科研合同和研發部門技術問題。基礎研究項目實施“項目負責人”制度,項目團隊人員由設計、工藝、試驗、研發、采購、質量、財務、審計等相關人員組成,以確保各項工作有序、合規開展。項目負責人擁有技術路線、團隊人員構成的決策權,在項目研發經費預算內擁有財務審批權,在獲得項目獎勵時擁有獎金分配權。
     在項目申請階段,根據公司技術發展方向和自身技術短板,對急需解決且自身無法獨立承擔完成的基礎研究項目,由申請人員填報《課題提案表》,結合“515”核心技術體系中亟待解決的問題,由技術管理部門研究確定《立項指南》,向企業內部和外部科研院校發布并進行課題立項征集工作。在項目立項階段,經專家評審,確定擬立項的基礎研究項目,由項目負責人填報《立項報告》,并與公司簽訂《科研合同》,列入公司《科研計劃》進行管理。在項目實施階段,實施基礎科研項目季度和年中監控管理機制,由項目負責人填報《季度進展報告》和《年中進展報告》,技術管理部門組織專家進行評審,確保基礎研究項目中途“不偏向”“不晚點”。在項目驗收階段,每年年初,組織開展上一年度基礎研究項目結題驗收工作,由項目負責人填報《結題報告》,技術管理部門組織專家進行評審,并形成《驗收意見》。在成果鑒定階段,對完成驗收的基礎研究項目,根據項目負責人申請,組織專家對成果進行鑒定,出具《鑒定證書》,確定成果水平,并在公司內部進行推廣和交流。
5. 產品技術研發體系聯動機制
     推進設計開發、工藝制造、試驗驗證和基礎研究各體系聯動機制建設,形成產品研發管理內在動力。確保設計開發體系輸入面向市場需求和客戶要求,通過設計開發水平的提升,帶動工藝水平、試驗驗證水平的提高,同時針對工藝制造、試驗驗證過程中出現的難點、重點問題,促進設計開發持續優化。在基礎研究過程中,由設計研發和生產一線提出技術需求和委托,推進基礎研究與設計開發緊密結合,對基礎研究形成反饋,同時以基礎研究成果促進設計開發精細化,提升產品性能和質量。四體系各司其職又緊密結合,形成相互支撐、相互促進的聯動機制。
       
四、完善技術信息化平臺系統
1. 電氣設計子平臺
     與相關電氣計算及優化分析軟件集成,建立不同電壓等級、容量等級的分析、計算模式,并納入Windchill技術資源管理系統進行統一歸檔和管理。對計算與分析結果完成審批審簽后,以數據歸檔方式進行系統性保存,并將其計算后的結構數據及設計文件自動分發至結構標準化設計子平臺,提供必要的數據分析功能。其歸檔的數據與結構設計及相關文件進行關聯并統一管理,積累專家知識與經驗并建立知識庫,提高設計質量和效率,實現技術資源共享和流程化管理。目前,電氣設計子平臺已在220kV及以上電壓等級的典型產品中進行了實際應用,設計精度得到了有效提升。
2. 結構標準化設計子平臺
     與電氣設計子平臺集成,同時集成快速結構設計軟件、結構分析軟件,接收電氣設計相關信息,建立參數化驅動的智能引導界面,實現參數傳遞智能化,實現產品結構參數化設計和三維化快速設計。分類型建立產品的標準化驅動模型及典型產品結構模型數據庫,實現結構分析數據共享,對三維設計及結構分析結果數據完成審批后,將最終結果進行歸檔。依托結構標準化設計子平臺,設計效率和質量顯著提升。
3. 試驗與模擬仿真子平臺
     整合公司原有試驗與模擬仿真技術資源,新增一維寬頻段磁性能測量系統、磁滯伸縮測量系統等儀器設備和分析軟件21臺(套),并組建完成磁性材料實驗室、環境可靠性實驗室、電磁兼容及傳感器校驗實驗室、模擬仿真實驗室,以及電磁試驗區、熱力試驗區、電力電子試驗區、高壓設備故障模擬試驗區,面向工程實際和生產一線,深入開展應用基礎性技術、共性技術、試驗技術和仿真技術研究,為產品優化設計和全價值鏈降本增效提供技術支撐。
4. 產品數據管理子平臺
     與電氣設計子平臺、結構標準化設計子平臺集成,同時引入工藝BOM概念,建立與結構標準化設計子平臺相對獨立的工藝會簽管理系統,完成會簽計劃、工藝會簽、工藝改版、輔材管理等工作;在底圖管理中,完成圖紙的管理及向生產管理部門的輕量化圖紙自動分發工作,在此基礎上實現組部件材料、工時成本等核算,實現產品技術數據全壽命周期的有效管理。
5.“一中心四基地”協同創新研發模式
     依托技術信息化平臺系統建設,搭建異地協同的研發環境,通過Windchill技術資源管理系統與TRS技術資源管理系統集成,充分發揮協同創新優勢,實現圖紙、明細、文檔等設計研發結果數據在研發中心和各研制基地之間雙向的自動同步傳遞和手工按需傳遞,根據數據類型構建傳遞規則,實現傳遞內容的合規控制,推進技術研發資源的多方共享。
     不斷完善以保定為研發中心,以保定本部、秦皇島、合肥、印度阿特蘭塔為研制基地的協同創新模式。研發中心和研制基地在設計研發活動中各有側重。通過集成化的研發設計系統,將“一中心四基地”的設計研發緊密結合,形成以研發中心為主體、以研制基地為支撐的協同創新研發模式。
       
五、固化產品研發流程
     保變電氣以集成管理體系建設為契機,將大型電力變壓器研發過程中的通用流程和工序,以規章制度、公司標準等形式進行固化,形成《設計開發控制程序》《工藝控制程序》《生產過程控制程序》《產品檢驗和試驗程序》《科研項目管理制度》《成果鑒定管理制度》等10余項公司制度,以及《設計手冊》《工藝守則》等10余項企業標準,并根據公司實際情況進行持續改進。■


本文系第25屆全國企業管理現代化創新成果
 

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