并行工程组织集成模式初探

一、企业内部多功能部门的组织集成模式

(一)简单型跨部门组织结构

要在新产品开发中实施并行工程,企业必须组建一个跨部门的综合工作小组。如果产品开发项目不是很大,该小组可由8~12人组成。例如我们调研的某机床厂是我国最早实施并行工程的企业之一,从1994年底就开始组织跨部门小组进行不同类型的产品开发。1996年该厂某铣床开发小组便是由组长(1名)、主任机械设计员(1名)、主任电气设计员(1名)、一般设计人员(3名)、大件工艺员(1名)、小件工艺员(1名)以及装配工艺员(1名)等共9名人员组成。他们分别来自该厂的铣床研究所、工艺处以及加工分厂等不同部门。另外,小组在实际运行过程中,还存在一个由组长和2名主任设计员组成的3人核心小组,负责整个小组的重要事宜,如工作安排、奖金分配等等。小组组织结构如图1所示。

 

跨部门小组受该企业主管并行工程的领导小组领导。该厂每年一般都有5个左右这样的产品开发小组在运行。这些小组的项目约有3种不同的类型。第一种是全新的产品开发项目,组员由设计部门技术人员、工艺部门技术人员和车间工艺人员组成,组长则由负责生产的分厂厂长担任,整个任务包括从产品设计、工艺工装设计到新产品试制完成的全过程。第二种是来图生产项目(也称合作生产),是由国外提供图纸,由该厂负责生产,组员由工艺生产以及检验部门的人员组成,由工艺人员任组长。它的主要任务是把外国已经设计好的图纸转化为中国标准图纸,然后确定工艺并生产出来。第三种是联合设计开发项目,小组主要由设计和工艺部门人员组成,组长由设计部门人员担任,主要任务是与国外合作将产品和工艺联合设计出来,没有涉及生产部门。为了管理这些临时性跨部门小组的运作,企业形成了由总工程师、2个副总工程师、1位生产副厂长以及1位生产计划处处长等人组成的高层领导小组来进行管理。

(二)层次型跨部门组织结构

如果产品项目复杂、任务大,上述简单型的跨部门小组就不可能完成开发任务,而必须组建多个这样的小组,同时还要形成更高层次的管理小组来协调这些分小组的工作,由此自然形成了层级结构,整个并行工程项目组就由不同层次的小组组成。例如说,我们调研的某飞机工业公司在承接美国波音飞机公司波音737-X48段部件的合同任务中,就形成了类似的组织结构来进行开发。该项目组在该公司有正式的名称为“波音737—X48段联合研制组”,如图2所示。该联合研制组由最上层的领导小组、中层的基本进度小组及下层的3个专业分小组( 即装配工艺工装组、零件工艺工装组和CAD/CAM/CAI组)组成。另外还包括虽未作为正式小组成员但对以上小组都起咨询作用的各类专家。其中,领导小组由公司副总经理、工程部副部长以及技术办公室、计算机处、民机管理办公室、质量保证部门以及装配厂各1名技术或管理人员组成。基本进度小组及下层的3个专业分小组则分别由公司各相关部门人员组成。整个项目组的直接总人数为35人。这种层次化组织结构的层次性主要体现在行政领导和项目计划的层次关系上。例如,领导小组负责对下面4个分小组的行政领导。在计划层次上,由领导小组给基本进度小组下达当月计划,基本进度管理组则给装配工艺工装组、零件工艺工装组以及CAD/CAM/CAI组下达周计划。实践证明,当项目复杂时,采用层次性组织结构是对多个分小组协调控制的有效方法。

(三)上述组织集成模式存在的问题

总的来说企业所采取的内部多功能部门的组织集成模式(即简单型跨部门小组和层次化组织结构)与国外一些公司的模式基本一致,而且都取得了较好的效果,特别是在缩短新产品开发时间上非常明显。但也存在下列问题需要解决。

1.开发小组与各职能部门之间存在的矛盾

在新产品开发过程中,尽管设计开发的主体工作是由开发小组完成的,但是各职能部门(如设计、工艺、图纸、档案管理、标准化及生产等)也参与了大量的工作。特别是产品开发试制完了以后,小组就解散了。但按厂里规定,新产品的后续批量正式生产的技术指导和服务的后续工作又回归到原来各职能部门(而不是由开发小组成员来管理),但是在奖励制度上,这些部门人员所拿的奖金与小组开发人员比起来显得非常少,因此挫伤了各部门的积极性。目前尽管企业高层有硬性规定,即部门必须支持新产品开发小组的工作。但长期如此各部门的不满意程度就会越来越严重。要解决这一问题,必须对小组和原职能部门在新产品开发中承担的工作量进行客观的评价,使他们在利益分配上达到平衡,这是解决问题的关键所在。

2.开发小组如何形成智力优势的问题

开发小组往往是由各部门一些技术人员(特别是年青人)组成,他们尽管积极性高,但并不能代表原专业部门的最高技术水平。因此这种与原部门基本上隔离的状态(尽管有时也聘请了一些退休的老专家)会造成在新产品开发中,有时并不能真正发挥企业各部门的整体技术优势和智力优势。这显然会影响产品的竞争能力。为了弥补这一不足,需要建立适当的组织机制(如聘用在职的专家作顾问等)和激励方式,充分地把企业内最好的智力优势都有效地集成在新产品上。nextpage

3.多项目之间的协调问题

如果企业新产品较多而且人力资源有限,那么在产品开发中都采用这种小组形式则会造成两个方面的问题。第一,造成原各职能部门的削弱。各职能部门技术人员的”暂时流失”,使人才资源成为瓶颈。各职能部门日常工作无人做,必然会造成不满,从而对小组工作不予支持。第二,由于小组都各自为政,所以协调性差;特别是小组多了以后,各小组在技术、设备、资源利用上必然会形成矛盾,协调起来将更加困难。同时这也会给生产上造成较大混乱,到时只能靠现场调度来解决,工作量很大。

4.企业与供应厂家的协作和用户的参与问题。

我们调查中发现,这些企业在实施并行工程时都没有让供应厂家和用户参与进来。尽管它们都认为这是十分重要的,但要做到这一点很困难,问题的关键是怎样在企业与供应厂家之间建立互信互利的协作机制,以及让用户参与产品设计的具体操作方法。

解决以上问题的过程,就是本文系统地建立企业并行工程组织集成模式的过程。

二、企业内多项目集成的组织模式

如果新产品开发项目任务小、数量少,而且企业拥有充足的人力资源,则采用多个这种跨部门小组的形式是可行的,不会对整个企业各部门的正常运转产生影响。如果企业新产品开发项目很多,我们就必须考虑不同项目之间的协调和相互影响,这是因为企业的人力和技术等资源有限,而且由于企业各产品项目之间必定存在可相互共享和利用的部分(如汽车厂里不同车型的开发项目之间)。为此本文指出,并行工程的实施不仅要考虑与本产品开发有关的各部门的组织集成,而且还必须考虑相关项目之间的并行协调和集成。解决该问题的关键是要在原来多个跨部门小组的基础上进行组织重构。

(一)根据项目间相互关联程度将各跨部门小组重组为不同的开发大组

企业中会同时有多个跨部门小组(团队)在进行不同的新产品开发。以前这些项目小组之间是相互独立的,缺乏必要的联络和交流,结果造成重复工作和人力物力资源的浪费。因此本文提出,可以将所有的跨部门的小组根据设计开发时的相互关联程度进行重组,形成不同的开发大组,每个大组可以根据具体情况包括3个左右的小组。图3就是这种重组的示意图。如图3(a)所示,企业原来有9个相互独立运行的新产品开发小组。现在则将它们重组为3个大组,每个大组中各包含了3个相互关联的小组,如图3(b)所示。大组的划分要根据实际产品而定。例如对汽车产品而言,可以基于平台设计的相似程度进行分组(如后轮驱动平台/前轮驱动平台),也可以按产品档次(豪华型/经济型/运动型或小/中/大型汽车)来分。但从开发的技术角度来说,前者较为合理。当然这最终还是要以项目间设计的相关性为标准。把相关的产品小组放在同一个大组内就可以从组织结构上大大方便这些项目小组之间的沟通,提高整体的开发效率并降低成本。如在汽车产品开发中,由于新的平台开发需要最多的资源,因此在多个产品型号中共享一种平台将节省大量的工程投资并减少生产成本、加快开发速度。

(二)在同一开发大组中建立等级式的产品小组负责人体制

建立开发大组还只是创造了一种利于沟通的环境,而要真正使大组内的不同项目之间进行协调和整体优化,还必须建立相应的制度。因此本文提出在同一开发大组中建立等级式的产品小组负责人的体制。例如,在同一大组中有产品1、产品2和产品3这3个开发小组,每个小组都分别有负责人L1、L2和L3,以前他们都是各自独立地负责自己的产品,如图4(a)所示。在新的等级式产品小组负责人体制下,尽管各负责人L1、L2和L3的主要工作仍然是分别负责自己原来的产品1、产品2和产品3,但是对各小组负责人的权力按L1、L2和L3的顺序由大到小进行了排列,以利于各项目之间的协调,如图4(b)所示。由于给这些小组负责人之间的权力排了等级,因此任何几个项目之间的协调就可由其中权力最大的负责人来裁决。例如,L1既是产品1小组的组长,也是该大组的主管,除了管理产品1外,还负责这3个项目之间的协调。当产品2和产品3之间需要协调时则可由L2来裁决。这种体制可能对产品3和产品2的小组负责人的积极性以及新产品的创新有点负面影响,但对相关项目之间共享零部件和广泛的协调是十分重要的。

并行工程最初的目标是强调不同功能部门之间的集成以开发出很好的集成产品,因此在组织方式上特别主张跨部门小组(团队)这种组织集成模式。但正如我们通过实际调查发现的那样,当企业有多个相关项目时,还必须建立利于不同项目之间协调的组织集成模式。本文提出的以产品开发大组和等级式产品小组负责人体制为特征的组织模式可以供我国有关企业参考。nextpage

三、企业与外部协作厂和用户的组织集成模式

(一)企业与外部协作厂的组织集成模式

并行工程强调在一个产品开发小组中要有协作厂家代表的参与,即企业与外部协作厂的集成。对很多复杂的产品来讲,开展零部件协作配套已成为企业成功竞争的关键之一,协作厂正日益成为企业产品设计开发中的重要组成部分。

1.不同生产方式中的协作供应机制及对并行工程实施的影响

James P.Womack等人在“The Machine that Changed the World”(改变世界的机器)一书中,以汽车行业为例,对美国传统大量生产方式和日本精良生产方式中的协作供应机制进行了对比分析。在大量生产方式中,新车型的概念设计由总装厂的产品计划部经高层管理部门审定后提出,然后再给出产品的详细设计方案,提供每个零件的零件图,并注明所使用的材料规格。只有到了这个阶段,真正生产这些零件的厂家才开始介入。对协作厂的选定是采取招标方式。当这些协作厂被最终应召时,总装厂在提出品质、交货期和合同期的条件下询问每个供应厂家的价格。协作厂了解总装厂的采购部门是根据节约成本的多少来被评估和奖励的。因此为了中标,它们就采取压低价格、以利中标的策略。但这时它们实际想的是,对于一种新车型,后续的零件订货常常会延续很多年,随之而来的维修配件市场则会延续更久,一旦零件投入生产,品质和交货期能满足要求,它们就可以找出各种理由来要求总装厂提高价格,而总装厂一旦全面投产后再寻找新的协作厂将要付出极高的代价,所以也只能接受。因此这实际上是一种”协作厂成本加法”体系。所以协作厂投标时的低价策略实际上在后来会成为赢利的买卖。总装厂总是想弄清真实情况,了解协作厂的真实成本。但是这几乎不太可能,因为协作厂与总装厂之间只交流单个零件的投标价格的单项信息。协作厂对有关生产方面的信息总是小心地加以保护,因为控制了有关计划生产和内部效率方面的信息,就能最大限度地隐瞒从总装厂获利的情况。总装厂对协作厂的生产运营和成本方面的真实信息知之甚少。它们之间显然只是追求单方利益的、压低对方利润的临时契约关系,搞”一捶子买卖”,很难形成公开、坦诚和互相信任的长期友好关系。

正是由于这种供应协作机制的存在,协作厂与总装厂在产品开发过程中合作的程度是极其不够的,因此主要是由总装厂进行汽车总体设计和零部件详细具体的设计。协作厂主要是接受并按给定零部件图纸要求进行生产。协作厂只是在设计后期才介入,对改进整个设计起不到什么作用。由于总装厂不熟悉协作厂生产制造情况,因此设计有时很难满足生产加工要求,制造难度大,成本高,来回修改时间长,质量也受影响。在这种供应协作机制框架下,并行工程的实施显然是很困难的。

而在日本一些采用精良生产方式的汽车企业中,情况则完全不同。在产品开发的最初阶段,总装厂就选定了所有的配套协作厂。选择时它们不是根据投标,而是根据以往的合作关系及一贯表现来选定,而且选取这些协作厂家并不难,因为它们一般都是自己协作企业组织的长期成员。日本主要的精良生产方式的厂商开发一个新车型需要的协作厂数量不到300家,比美国大量生产厂的1000~2500家少得多。与大量生产方式的厂商相比,精良生产方式的厂商只与相当于其1/3~1/8数量的协作厂直接发生关系。这是因为精良生产厂商一般是把较为整体的零部件委托给第一层的协作厂,而不象大量生产方式厂商把零件分得过细后再委托给很多的协作厂。在精良生产企业委托的第一层次协作厂下面有一组第二层次的协作厂,以此类推下去,形成了金字塔形的协作体系。总装厂确定汽车的目标价格,然后与协作厂一起,反过来研究如何在这个价格条件下制造出这种汽车,同时又使总装厂和协作厂都能获得合理的利润。因此这是一种”市场价格减法体系”,而不是大量生产方式中的”协作厂成本加法”体系。为实现目标成本,总装厂和协作厂都运用”价值工程”方法将每一生产环节的成本分成细目,然后找出能够降低每个零件成本的每一种因素。价值工程分析完成后,被指定设计和制造各个总成的第一层次协作厂开始与总装厂协商,谈的不是价格,而是如何达到目标同时又使协作厂仍能获得合理的利润。要使这种方法行得通,协作厂必须让总装厂了解相当一部分有关其成本和生产技术方面的信息。总装厂和协作厂在一起共同研究协作厂生产过程的每个细节,寻求降低成本和改进品质的途径。双方都能进行公开、坦诚的交流。总装厂与协作厂之间是一种双方互惠互利的、长期稳定的友好合作关系,并建立起”命运共同体”。协作厂是总装厂协作企业组织的长期成员,它们之间经常举行各种聚会,进行感情联络,具有良好的相互关系。正是具备了以上的这种合作关系,使得在产品开发过程中双方能保持紧密的合作。参与总装厂开发计划的第一层协作厂,在产品规划过程不久(也就是在投产前两、三年)就指派人员(称为常驻设计工程师)来参加总厂的整车开发小组。同样,协作厂的开发小组在自己的“主查”带领及来自总装厂和第二层次协作厂的常驻工程师的帮助下,开始进行零部件的开发和工程设计。由于精良生产方式厂商成功地将大部分设计和制造零件的责任转移给协作厂,所以自己需要做的工作较之大量生产方式厂商要少得多。例如,日本的生产厂商一般只对其轿车中30%的零件进行细节设计,其余由协作厂负责;而80年代初期美国的大量生产厂商则要对81%的零件进行细节设计,需要打交道的外部协作厂数量却是丰田的3~8倍。精良生产方式下的供应机制比大量生产方式下的供应机制对新产品开发具有更大的优越性,更利于并行工程的组织实施。表1归纳了以上这两种供应机制的不同特点。

精良生产中的供应机制确实比传统的大量生产方式中的供应机制在并行工程中更利于供应厂家的参与。进入90年代以后,美国很多大量生产厂家与其供应协作厂之间的关系机制正在向日本的方式转变。我国某大型汽车厂也在尝试采用精良生产中的供应机制。nextpage

2.在企业之间建立利于并行工程实施的协作供应机制

从企业自身的角度来说,必须在企业与其供应厂家之间建立利于并行工程实施的协作供应机制。综上所述,我们提出了一个企业与外部协作厂的组织集成模式,如图5所示。

从中可以看出,共同分析成本、确定价格和分享利润等互利的基本准则是整个框架的基础。在此基础上,形成长期合同、减少供应厂数量,从而再形成相互信任、互惠互利、长期的合作伙伴关系,有利于供应厂尽早参与总厂开发小组合作交流信息,最终有利于并行工程的实施,达到产品开发时间短、质量好、成本低的目的,从而实现双方获利。而双方获利则会反过来进一步加强这种基本准则和伙伴关系。

3.在全国范围内大力调整我国制造业产业结构

从国家和政府的角度来说,必须在全国范围内大力调整我国制造业的产业结构。实施并行工程的最终目的是为了加快产品的开发设计并尽快投放市场。为达到这一目的,最好是使我国整个制造业的产业结构更加合理,形成大量的专业化生产厂。这样有两个好处。第一,可以通过规模经济降低成本,提高产品质量,使总装厂大量采用专业厂生产出来的零部件。这样,总装厂就可以把主要精力放在新产品开发、销售和总装配上。这就是一种”两头大、中间小”的“哑铃型”企业结构。第二,在新产品开发上,也可以使总装厂把精力主要放在产品的创新设计上,而一些常用的基本零部件则让社会上的专业化生产厂家完成。这样总装厂只需要完成较少的设计工作量,提高了效率,缩短了产品开发时间,不仅对各总装厂和专业厂都有利,而且有益于整个国家的经济。但如何调整国家制造业的产业结构,使其更加合理,以及建立发展零部件生产体系,这是上级主管部门和企业的共同任务。国家应采取措施鼓励企业之间的重组,鼓励专业化厂的建设。国家现在一方面是通过市场竞争机制使企业之间自由组合,另一方面则是采用”抓大放小”的措施加以适当引导。

(二)企业与用户的集成模式

并行工程要求在产品生命周期内所有环节都参与设计过程,而决定产品成功与否的最重要因素是用户,因此需要用户来参与相互交流。例如,美国通用动力公司地面系统事业部(GDLS)的M1A2坦克并行工程小组在确定M1A2 需求时,有来自军队的100多个人曾参与了系统设计评估,而其中一个上尉和中士每天与CE小组一起活动。当然,把用户变为设计小组的成员需要企业做一些必要的工作。关于需求方面,企业必须认识到,用户的复杂化程度(customer sophistication)是不一样的,这是指一些用户能准确地知道他们的需要,并能详细地解释到设计所需要的程度,而有些用户只能提供不完全甚至不准确的信息。基于这些错误信息的设计是会导致不可用产品的。因此,用户必须是小组的一员,但必须将用户的需求表达加以分析以决定其正确性。Souder提出了一个如图6所示的关于用户/开发者复杂化程度的模型,以帮助开发人员决定在什么时候向用户提供样机,以及在展示样机时如何管理用户。决定开发者/用户之间所需关系的水平和程度的最重要方面是“开发者/用户各自的复杂程度”(customer/developer sophistication)。如,在图6中单元A所描述的情况下,紧密的“开发者─用户参与”(developer customer involvement)则是不必要的。开发者只需简单地把知道的用户要求建立起来就行了。极端的情况是单元L,这是完全不确定性的情况。其中开发者和用户必须一起合作来确定用户的需要和具体要求、产品本身需要采用的技术以及开发产品时需要的技术方法。因此,充分的讨论和相互交流、共同确定用户的需要和应用要求、收集同类产品的性能数据、进行概念试验和原型试验等等,都是在单元L中必须进行的活动。很清楚,合适的销售商和供应商都必须合作地参与这些活动。

大多数情况是在A和L两种情况之间,即开发者/用户/供应商需要不同程度的合作。例如,在单元E中的情况是工业产品中经常碰到的。在这种情况下,用户早期参与是必要的,以帮助开发者优化技术方法(材料、零部件等等)。而后,当产品样机开发完毕,还需要用户的意见来证实开发者考虑的程度。

四、结论

实施并行工程的组织集成所包含的范围十分广泛。它既包括传统的企业内多功能部门的集成,还必须包括企业内多项目之间的集成,以及企业与外部协作厂和用户之间的集成。我国企业实施并行工程时一般是采取简单型跨部门小组和层次化组织结构这两种组织集成模式,与国外一些公司的作法是基本一致的,而且都取得了较好的效果,但也存在一些问题需要加以解决。第一,要解决并行开发小组与原职能部门之间的矛盾,必须对小组和原职能部门承担的工作进行客观的分析,使他们在利益分配上达到平衡。第二,处理开发小组如何形成智力优势的问题,需要建立适当的组织机制(如聘用很多在职的专家作顾问等)和激励方式, 将所需要的人力资源充分利用起来。第三,为了解决多项目之间的协调问题,本文提出了建立产品开发大组和等级式产品小组负责人体制等具体的措施,以供我国有关企业参考。第四,要解决企业与供应商的协作和用户的参与问题。在企业与供应商的协作方面,一是要在企业之间建立类似精良生产方式中互信互利的供应机制,同时要在政府的支持下大力调整我国制造业的产业结构。企业与用户组织集成的关键在于根据开发者和用户各自的复杂程度来决定开发者和用户之间所需关系的水平和程度。总之,并行工程在我国企业还是一个方兴未艾的新事物,希望以上这些研究成果对于广大企业有一定的实用意义。

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