新产品设计与开发项目生命周期管理.doc

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1、新产品设计与开发项目生命周期管理产品质量先期策划过程 张清俭国内外的汽车企业很多都通过了QS-9000或VDA6.1质量体系认证，但是其证书在全世界范围内并不能得到所有国家的承认和认可。于是，国际汽车特别工作组（IATF）以及ISO/TC176、质量管理和质量保证委员会及其分委员会的代表在以ISO9001：1994版质量体系的基础上结合QS-9000（美国）、VDA6.1（德国）、EAQF（法国）94和AVSQ（意大利）95等质量体系的要求制定了ISO/TS 16949技术规范，并且己于1999年1月1日颁布发行适用。根据ISO/TS16949：2002的要求，质量管理体系由质量手册、程序文件

2、、作业指导书和表单记录四个层次的文件构成。（见图一）质量手册包括了质量方针和质量目标的书面声明，确定了质量管理体系的范围、满足ISO/TS16949：2002的途径和职责、识别了质量管理体系所有的过程，确定其先后顺序和相互关系，为质量管理体系而建立了书面程序并对其引用。程序文件是对质量管理体系策划过程中确定的过程和程序的描述，规定了这些过程和程序的应用，确保有效运行和控制的准则和方法。作业指导书包括图纸、标准、规范、管理规定、守则等。表单记录的格式由所支持的过程/程序/作业指导书确定。产品质量先期策划管理程序是质量管理体系中的程序文件。产品质量先期策划（APQP）是一种结构化的方法，用来确定和

3、制定确保其产品使顾客满意所需要的步骤，其目标是促进与所涉及的每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。产品质量先期策划过程就是一个完整的新产品设计与开发项目生命周期。项目生命周期的阶段的划分，不同的人和企业，有不同的分法。以某汽车配套产品制造企业为例，一个全新产品的APQP过程包括5个阶段、26个过程、69项任务，有10个重要的里程碑，输出64个表单记录。5个阶段是计划和项目确定阶段、产品设计与开发阶段、过程设计与开发阶段、产品和过程确认阶段、反馈评定和纠正阶段，还有部分活动需要同步开展。每个阶段，根据PMI的要求，都要经历启动、计划、实施、控制和收尾五个过程。计划和项目确定阶段本阶段有两项

4、活动：产品策划和项目策划，有八个任务。1.1提出产品开发设想/建议企业的销售部门根据市场形势和市场预测，组织与产品有关的部门对市场信息中的产品需求信息进行评审，产品开发等部门根据技术进步和质量改进的工作研究结果，形成产品开发信息，在产品开发信息中，充分阐述顾客的需求情况，提出产品改进建议，形成“顾客需求分析报告”。在执行该项任务前，需要以下输入：l 开发指令l 产品规划草案l 市场调研报告l 合同评审记录l 质量改进方案1.2建议的评审及产品策划该任务的输入：l 顾客需求分析报告l 试制任务书l 基准产品分析报告l 产品主要故障模式l 新产品相关信息1.3项目启动的批准根据产品策划结论，由产品

5、总监批准，下达产品的开发指令。产品开发指令由产品总监指定人员起草，其内容应包括：产品总监、产品开发经理、生产准备经理及其职责、预期投产时间及生产纲领等。产品开发经理根据产品开发指令及产品开发建议书，编制产品设计任务书。本过程的输出是：产品开发指令和产品设计任务书，在该任务中有一个重要的里程碑：项目启动2.1确定项目目标及初始方案方案的内容包括：产品部门负责形成产品的结构方案、产品技术描述、同步开发方案、初始特殊特性明细、初始材料清单；项目组负责组织形成初始的过程规划方案（含初始过程流程图、物流方案、环保方案、项目预算等）；采购部门负责形成初始供应商名单；销售部门负责形成市场营销准备方案。生产准

6、备经理将确认后的目标、方案进行汇总，形成“项目实施方案书”，方案书报产品总监批准。2.2项目风险评估风险管理作为九大知识领域的一部分，往往被项目成员忽略，或者是不能够引起项目干系人的重视。但风险对项目成功的影响是重要的一环，在质量体系中，产品设计与开发的风险需要提交项目风险分析报告。在确定项目初始方案过程中，项目组针对项目目标、进度、历史数据、供应商资源、技术方案、制造可行性、保障服务等进行产品项目实施的风险分析，识别项目的瓶颈环节和主要风险，由产品开发经理形成“项目风险分析报告”。对项目风险分析提出的问题,应确定对策，在编制项目计划和配置资源的时候要予以重点考虑，在项目进展过程中要进行重点跟

7、踪。风险的分析需要进行定性分析和定量分析。2.3确定项目工作任务2.4确定项目组的组织结构项目组的组织结构一般是弱矩阵组织结构。矩阵组织形式在为不同的项目提供项目经理，而建立起一个相对持久稳定的水平性结构的同时，保留了权利的垂直性职能划分。在弱势矩阵组织形式中，权利的平衡点倾向于职能性经理而非项目经理。2.5确定项目计划批准后的项目计划向所有相关人员发放。2.6确定项目评估计划项目组通过项目例会的形式对项目状态进行报告和确认，对关键任务，要形成里程碑报告并通报给总监。产品设计与开发阶段本阶段有十项活动：产品定义、技术设计、样机试制、首轮设计阶段评估、设计改进、样机配试、采购认可、用户试验、批量

8、生产设计阶段评估，有二十二个任务。3.1系统FMEA分析3.2方案设计方案设计完成后，将产品技术描述细化到每个零件级，完成了产品定义，作为详细技术设计的输入。4.1 DFMEA分析4.2技术设计4.3确定设计验证计划设计验证计划需由产品总监批准。重要的试验项目应制定试验大纲明确要求，做好试验前的准备工作。试验过程中，应记录验证过程中出现的所有问题，并及时分析、评价。对没有达到验证接收准则的项目，需改进设计，重新验证，直到通过。4.4工作图设计4.5设计评审4.6编制技术文件4.7发布试制图纸及技术文件5.1发布样机试制计划计划中需明确规定样机数量、完成时间和用途。样机试制可以是多轮，具体情况根

9、据产品开发和整车试装需要确定。5.2确定样件、样机控制计划5.3制造样件和样机6.1样机试验7.1样机试制总结7.2进行产品规划认可在此阶段，同步进行的工作：l 启动整车配试工作；l 确认最后投产日期；l 编制定期更换件清单；l 确定备品供应的方案；l 确定平面布置图，物流方案，落实生产环保措施；l 对借用件的过程能力进行分析，变动件进行过程能力预测；l 开始详细规划；l 开始所有生产准备项目（包括检查工装）的实施，包括设计制造检具和夹具；l 开始签订工装、设备的外委设计和制造合同；l 确定采购认可（样件认可）时间表。8.1确定特殊特性8.2根据试验和生产准备结果设计改进9.1整车配试10.1

10、工装采购认可在采购认可期间可以同步开展的工作：l 采购试生产用的零部件；l 开始外购件、自制件的首批工装样件认可（零件PPAP）；l 采购检具、装配辅具、工位器具等；l 确定试生产批量；l 进行借用件、变动件的过程能力和机加能力统计分析；l 组织产品公告工作。产品开发部门签发采购认可书，由产品总监批准。样件认可信息及时传递采购部门。11.1用户试验12.1零件和材料订货认可可以同步开展的工作：l 生产能力的评估和确认；启动下列工作：l 准备和制造试生产和零批量外购外协件、自制件；l 验收设备、工装、检具和辅具；l 编制服务文件；产品开发部门签发“零件及材料订货认可书”，由产品总监批准。过程设计

11、与开发阶段本阶段有六个活动：规划准备、前期规划、详细规划、生产准备、提前采购、外协外购件准备状态跟踪及采购，有二十二项任务。13.1规划准备14.1确定过程流程图14.2厂房、设施、设备、物流前期规划15.1确定特性矩阵图15.2 PFMEA分析15.3工艺设计15.4工艺设计评审15.5标准生产工装设计15.6确定原辅材料消耗定额16.1设备、工装、检具、物流设备的采购16.2工艺验证按工艺验证计划的进度要求，进行工艺验证，工艺验证可采用以下方式：l 与设备、工装的验收结合进行；l 试运行后对产品的实物的符合性验证；l 过程能力的研究；l 专项的工艺试验。工艺试验应制定试验方案/计划l 工艺

12、验证可针对工艺参数、工装、设备的配置、工艺方法、过程材料、检测等其中的单项进行或是它们的组合。通过工艺验证，确定实际运行是否满足工艺设计要求，风险系数是否降低到可接受的程度。16.3制定和实施MSA计划16.4确定试生产控制计划16.5确定试生产作业指导书16.6人员需求16.7确定包装规范16.8确定初始过程能力研究计划16.9生产准备确认17.1提前采购18.1与供应商签订试制协议18.2生产材料采购18.3完成外购外协件PPAP产品和过程确认阶段本阶段有三个活动：试生产、零批量生产、批量生产认可，有十一项任务。19.1发布试生产计划19.2试生产运行19.3初始过程能力研究19.4完成自

13、制件PPAP19.5过程、设施、设备有效性评估19.6外观评审19.7包装评价19.8整机PPAP19.9试生产确认试生产确认通过后，可以开始以下工作：l 顾客要求时,按顾客要求的等级向顾客提交PPAP报告和资料。l 结合试生产研究结果及问题的改进情况，在试生产控制计划的基础上，确定生产控制计划。l 在试生产过程指导书的基础上，根据试生产情况，确定生产作业指导书l 根据产品明细表和试生产情况，确定生产BOMl 按照规定，发放生产工艺文件零批量的准备工作。20.1零批量21.1批量生产认可反馈评定和纠正阶段本阶段有两项活动，两项任务，分别是：22.1正式投产SOP和23.1项目评估总结。在以上阶

14、段工作进行的过程中，还有三项活动需要同步开展，这三项活动是市场营销、财务分析与评估、产品投放，其中，产品投放活动有两个任务：26.1编制技术服务文件和26.2产品投放。项目小组应当具备能力，以计算机等为手段，开展产品设计、制造过程设计和产品及过程分析，包括由供应商完成的设计工作。设计开发中采用新技术，应当经过充分论证和试验。利用设计和图纸的数字资料进行生产用工装以及洋件的生产。项目小组必须评审并确定产品的制造可行性，并保留记录。各部门在新产品设计与开发项目中的角色 前面已经提到，一般的，项目组的组织结构是弱矩阵组织结构，因而职能部门在项目中发挥着一定的作用，扮演着重要的角色。新产品的设计与开发

15、的所有工作应由项目小组及其组织下的职能部门共同完成，明确各职能部门的职责并不是要削弱项目小组的作用，目的是促进职能作用和小组方式的最优配合，确保项目能够成功的完成。 产品总监负责产品的开发项目、项目负责人及项目目标的确定和批准，并对该产品的批量投产进行最终确定。项目组负责根据开发指令进行项目策划，研究项目目标，制定项目计划，协调项目具体工作的进度，对项目状态进行评估和确认，对项目的投产期负责；其成员负责项目小组与本部门间的信息沟通与任务协调，代表本部门行使职能。负责产品项目的管理和进度状态的总体监控；负责生产线的总体规划，负责实施规划准备、前期规划和详细规划，确定新产品设备、设施、工装和检具的

16、需求和配置；负责组织生产准备，对设备、设施、工装和检具进行确认，负责组织下发试制、试生产、零批量的生产指令、负责组织试生产、零批量过程中规划结果的确认。销售部门和产品开发部门配合项目组，负责根据顾客需求分析，组织产品策划，完善和确定产品开发建议书，负责项目启动准备。产品开发经理负责组织产品的策划，负责组织编制产品设计任务书，细化项目的目标，负责组织产品设计和开发阶段的计划和实施协调，对产品设计和开发结果负责。生产准备经理负责组织项目策划，组织编制项目计划，并对项目进度进行总体监控；负责组织过程设计和开发、产品和过程确认阶段的计划和实施协调，对过程设计和开发结果、产品和过程确认结果负责。产品开发

17、部门负责产品的确定和分析、确定产品定义，负责产品设计、设计改进及配试的技术准备和跟踪、组织设计评审，负责组织新产品样机的试制、实施设计的试验验证，负责组织、协调新产品的试验，负责组织对设计阶段结果的评估，组织、发布产品的规划认可、采购认可、零件材料订货认可。质量保证部门参与产品项目的策划，负责对评审、验证等关键任务的计划和结果的质量确认，指导产品质量先期策划工作的实施。负责样机（件）的检测和样件认可的质量确认、PPAP的批准和批量认可。销售部门参与产品项目的策划，负责收集产品需求信息，负责市场预测和分析，提出产品设想和建议，负责争取配试任务和外部协调，负责产品项目进展状态的跟踪，组织市场营销的

18、策划和实施，组织产品投放。采购部门参与产品项目的策划，负责组织提前采购，确定初始供应商和联合开发供应商，负责向供应商提出PPAP要求，负责组织对新产品供应商的质量评审，负责组织供应商样件的试制和小批试制，负责新增设备、设施、工装、检具和生产材料的采购。生产部门参与产品项目的策划，负责在总体规划下的产品物流规划，负责组织自制件的样件制造，组织样机制造，组织新产品的试生产、零批量生产。财务部门参与产品项目的策划，负责对整个项目实施过程的财务分析、评估和成本控制。汽车行业是国家的支柱产业。虽然现在采用项目管理的速度很慢，但是现在这些企业正在快速加强项目管理，象一汽集团，已经有几十位PMP了。他们已经意识到变革陈规、满足市场需求的效果，项目管理认证正在得到鼓励。受更好的质量和更短的产品设计与开发周期等客户需求的驱使，汽车行业在项目管理能力上应该能也一定能超越国防、IT和建筑行业。