【正文】 ............................................51附 錄 ..........................................................................................................................53致 謝 ..........................................................................................................................57TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 11 緒論 研究背景鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在交通運(yùn)輸體系中占有很重要的地位，作為大宗貨物運(yùn)輸及大眾出行的重要交通工具，鐵路在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用，相比其他交通工具，鐵路運(yùn)輸具有運(yùn)量大、能耗低、安全正點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。近幾年國內(nèi)外發(fā)生的幾次大的鐵路安全事故，如 2022 年 7 月 23 日在我國的甬溫線上發(fā)生的動(dòng)車追尾事故，以及 2022 年 7 月 24 日發(fā)生的西班牙圣地亞哥附近列車脫軌事故，造成了重大人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，再次引起了人們對(duì)鐵路運(yùn)輸安全的高度關(guān)注。隨著科技的進(jìn)步和鐵路運(yùn)輸發(fā)展，鐵路安全產(chǎn)品正朝著智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化的方向發(fā)展，列車運(yùn)行快速、高效的同時(shí)，產(chǎn)品的復(fù)雜度也呈指數(shù)級(jí)增長，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致發(fā)生關(guān)系生命安全的嚴(yán)重事故。涉及研發(fā)的流程管理、組織管理及研發(fā)技術(shù)環(huán)境管理等多個(gè)方面。 通過對(duì)鐵路安全產(chǎn)品的研發(fā)管理研究，形成符合安全產(chǎn)品研發(fā)的管理流程，構(gòu)建安全產(chǎn)品研發(fā)體系，對(duì)從事鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)具有指導(dǎo)意義；同時(shí)，也能為從事工業(yè)控制領(lǐng)域安全相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)提供參考。配置管理起源于軟件，目前有向產(chǎn)品方向轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，但是將配置管理的方法和理念運(yùn)用于研發(fā)工具的管理中研究較少。李儀（2022）從華為公司研發(fā)管理者的角度，展示了研發(fā)管理的改進(jìn)路線，對(duì)于華為公司研發(fā)組織建設(shè)從組織架構(gòu)、考核與激勵(lì)、人員培養(yǎng)及文化四個(gè)重要因素進(jìn)行了總結(jié)與思考 [15]。馮林吉（2022）在“鐵路安全產(chǎn)品質(zhì)量管理” 一文中提出了對(duì)鐵路安全產(chǎn)品施行“系統(tǒng)生命周期質(zhì)量管理 ”和“ 零缺陷質(zhì)量管理”研發(fā)管理的建議和措施 [1]。在鐵路安全產(chǎn)品的研發(fā)管理方面，盡管國外已進(jìn)行了較長時(shí)間的研究，也碩士學(xué)位論文4制定了一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但并未形成一套完整的系統(tǒng)性的研發(fā)管理體系。隨著標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際運(yùn)用，為適應(yīng)實(shí)際需求，這些標(biāo)準(zhǔn)的版本也在不斷更新。 研究內(nèi)容和方法 研究內(nèi)容鐵路安全產(chǎn)品的研發(fā)管理涉及的面十分廣泛，包括流程管理、項(xiàng)目管理、制度管理、組織管理、績效管理、環(huán)境管理等。首先介紹了安全及安全產(chǎn)品的定義，TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 5描述了產(chǎn)品的安全性在研發(fā)管理方面的特殊要求，然后介紹了通用產(chǎn)品的研發(fā)管理基本理論 IPD 和 CMMI，最后介紹了安全產(chǎn)品的研發(fā)管理理論及相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。首先通過對(duì)指導(dǎo)安全產(chǎn)品開發(fā)的 IEC6227IEC6227IEC62425 國際標(biāo)準(zhǔn)分析，找出 TM 公司現(xiàn)有研發(fā)流程在安全產(chǎn)品研發(fā)方面的不足；然后通過對(duì)影響研發(fā)組織構(gòu)成的四個(gè)基本因素：員工、組織架構(gòu)、文化和資金的調(diào)研與分析，指出了 TM 公司針對(duì)鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)在組織建設(shè)中存在的問題；最后指出了在技術(shù)環(huán)境管理中研發(fā)工具配置和信息系統(tǒng)兩方面存在的問題。對(duì)研究成果進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)研究的局限性進(jìn)行了說明，提出了后續(xù)研究的方向。安全完整性指的是在規(guī)定的條件、規(guī)定的運(yùn)行環(huán)境以及規(guī)定的時(shí)間內(nèi)安全相關(guān)系統(tǒng)完成指定安全功能的能力 [33]。只有同時(shí)達(dá)到質(zhì)量管理、安全管理、技術(shù)安全等研發(fā)管理要求和定量的安全目標(biāo)，才能滿足規(guī)定的安全完整性等級(jí)要求。2 事故是導(dǎo)致死亡、傷害、系統(tǒng)或服務(wù)喪失或環(huán)境破壞的一個(gè)或一系列非預(yù)期事件。SIL 等級(jí)與安全組織的對(duì)應(yīng)關(guān)系見圖 22。產(chǎn)品根據(jù)安全完整性等級(jí)不同，可以分為安全產(chǎn)品（有安全完整性要求的產(chǎn)品）和通用產(chǎn)品（安全完整性不做要求的產(chǎn)品） 。本文涉及的安全產(chǎn)品是指具有“故障導(dǎo)向安全” 特性的產(chǎn)品，如鐵路信號(hào)系統(tǒng)、列車制動(dòng)系統(tǒng)等。集成化是指產(chǎn)品開發(fā)不僅要完成設(shè)計(jì)工作，而且要完成產(chǎn)品后期銷售所有的準(zhǔn)備工作，包括測試、可測試性設(shè)計(jì)、可制造性設(shè)計(jì)、可服務(wù)性設(shè)計(jì)、銷售準(zhǔn)備等各項(xiàng)工作。結(jié)構(gòu)化是指開發(fā)流程要避免隨意性，要有清晰的、有規(guī)律的結(jié)構(gòu)形式，以保證流程易于理解、便于操作。IPD 是一種產(chǎn)品的開發(fā)理念和方法，從企業(yè)的流程重組和產(chǎn)品重組的角度，保證產(chǎn)品的立項(xiàng)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)的人力資源有效調(diào)配。CMMI是產(chǎn)品開發(fā)過程中一系列最佳實(shí)踐的集合，指導(dǎo)公司根據(jù)業(yè)務(wù)背景與商業(yè)目標(biāo)TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 11進(jìn)行不斷的完善，是被行業(yè)廣泛實(shí)踐證明了的最佳實(shí)踐。比如，IPD 要求在產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)階段點(diǎn)上，除進(jìn)行技術(shù)評(píng)審?fù)猓€要進(jìn)行階段決策評(píng)審，而評(píng)審的具體實(shí)施方法就可以從 CMMI 的 VER 過程域中尋求支撐。組織具有以下的特征：⑴ 目的性，目的是組織存在的基礎(chǔ)，也是組織的使命；⑵ 專業(yè)分工，組織建立在專業(yè)分工的基礎(chǔ)上，不同的分工承擔(dān)著不同的任務(wù)；⑶ 依賴性，組織內(nèi)部的分工和角色是相互關(guān)聯(lián)的；⑷ 等級(jí)制度，組織內(nèi)部存在匯報(bào)和指導(dǎo)關(guān)系；⑸ 適應(yīng)性，組織存在于大環(huán)境中，必須適應(yīng)環(huán)境才能發(fā)展。碩士學(xué)位論文12表 22 三種組織形式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表組織形式 主要優(yōu)點(diǎn) 主要缺點(diǎn)職能型① 促進(jìn)技術(shù)水平提升② 資源利用靈活③ 有利于整體協(xié)調(diào)④ 有利于人員晉升① 客戶關(guān)注度不足② 跨部門協(xié)調(diào)困難③ 項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，成員職責(zé)不強(qiáng)項(xiàng)目型① 項(xiàng)目目標(biāo)明確② 有利于項(xiàng)目管理③ 溝通順暢④ 組織簡單⑤ 利于全面型人才成長① 易造成部門重復(fù)和資源閑置② 不利于技術(shù)水平提升③ 穩(wěn)定性較差矩陣型① 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目控制權(quán)很大② 專業(yè)人才在項(xiàng)目中發(fā)揮才能，又能在部門中獲得知識(shí)③ 迅速響應(yīng)環(huán)境變化和客戶需求④ 資源利用充分⑤ 以任務(wù)為中心① 職能部門和項(xiàng)目之間平衡需持續(xù)監(jiān)督② 多重領(lǐng)導(dǎo)③ 易導(dǎo)致對(duì)稀缺資源的爭奪④ 對(duì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提出較高要求 安全產(chǎn)品研發(fā)管理理論作為安全相關(guān)的產(chǎn)品，鐵路安全產(chǎn)品與通用產(chǎn)品在研發(fā)管理要求方面有著顯著的差異。管理流程要求更嚴(yán)密，研發(fā)的過程需要進(jìn)行測試、驗(yàn)證、確認(rèn)和質(zhì)量審查等多重把關(guān)，需要由專人從安全、質(zhì)TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 13量等角度進(jìn)行審核；組織機(jī)構(gòu)要求更嚴(yán)格，對(duì)于項(xiàng)目中承擔(dān)確認(rèn)等職責(zé)角色具有獨(dú)立性要求，對(duì)審核人員有資質(zhì)要求等；研發(fā)技術(shù)環(huán)境要求更加細(xì)致，用于產(chǎn)品的研發(fā)工具需進(jìn)行確認(rèn)管理。 “V”模型的左邊是從需求到實(shí)現(xiàn)的過程，將總體需求逐級(jí)分解到最小功能單元，將過程中識(shí)別的安全隱患通過技術(shù)設(shè)計(jì)或措施消除；右邊是測試和確認(rèn)的過程，從最小功能單元到產(chǎn)品系統(tǒng)進(jìn)行逐級(jí)測試確認(rèn)，與需求分解/實(shí)現(xiàn)的每一步相對(duì)應(yīng)；在“V”模型的每個(gè)階段均需要進(jìn)行質(zhì)量審查、驗(yàn)證審查以及安全審核。對(duì)于鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)的所有成員，均有技術(shù)水平要求，需要掌握相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、方法和工具。隨著社會(huì)對(duì)于鐵路產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)注越發(fā)強(qiáng)烈，業(yè)界對(duì)于鐵路安全產(chǎn)品的管理也越發(fā)重視。第三方評(píng)估機(jī)構(gòu)依據(jù)產(chǎn)品的安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)產(chǎn)品開發(fā)使用的技術(shù)、遵照的開發(fā)流程、產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)等進(jìn)行評(píng)估和確認(rèn)，確認(rèn)產(chǎn)品相應(yīng)的安全完整性等級(jí)。圖 23 IEC 鐵路標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍注: 根據(jù)IEC 62425標(biāo)準(zhǔn)資料整理繪制。安全認(rèn)證由評(píng)估員根據(jù)安全論據(jù)審核安全需求規(guī)范是否滿足控制系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的要求，以及安全需求規(guī)范是否得到正確的實(shí)現(xiàn)。主要從事機(jī)車信息技術(shù)及通信技術(shù)的應(yīng)用研究和工程化研究，承擔(dān)機(jī)車、動(dòng)車、地鐵及輕軌車輛、客車用通信裝置等產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。TM 公司屬于高科技企業(yè)，有完整的質(zhì)量管理體系，在 2022 年通過了ISO9000 認(rèn)證，2022 年通過了 IRIS 認(rèn)證。該系列產(chǎn)品通過無線的方式將列車運(yùn)行的設(shè)備狀態(tài)、列車位置等信息傳輸至地面，用于地面人員的查詢和設(shè)備維護(hù)，有助于提高鐵路的運(yùn)輸效率。2022 年鐵路信號(hào)產(chǎn)品的銷售額已經(jīng)在該公司全年總銷售收入的占比中超過 30%。產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)影響鐵路運(yùn)營的效率或便利，但不影響運(yùn)輸安全。隨著《鐵路產(chǎn)品認(rèn)證管理辦法》的正式實(shí)施，TM 公司生產(chǎn)的鐵路信號(hào)產(chǎn)品被劃入了強(qiáng)制認(rèn)證的范圍。TM 公司生產(chǎn)的鐵路信號(hào)產(chǎn)品的安全完整性等級(jí)要求為最高的 4 級(jí)。TM 公司的研發(fā)中心是安全產(chǎn)品研發(fā)的主要承擔(dān)部門，但是安全產(chǎn)品的研發(fā)管理也涉及技術(shù)管理部、售后服務(wù)部、生產(chǎn)制造部等，所以調(diào)查問卷通過 OA 系統(tǒng)推送給了公司全體員工，并要求各部門部長積極動(dòng)員，完成調(diào)查。為了對(duì)調(diào)查問卷反饋的信息進(jìn)行確認(rèn)，并確定 TM 公司對(duì)于安全產(chǎn)品研發(fā)管理的期望，采用了面對(duì)面訪談的方式對(duì) TM 公司與產(chǎn)品研發(fā)管理相關(guān)的關(guān)鍵崗位人員進(jìn)行面談，在深度上明確安全產(chǎn)品研發(fā)管理流程建設(shè)的目標(biāo)。通過調(diào)查問卷和面對(duì)面訪談，發(fā)現(xiàn) TM 公司的鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理在研發(fā)流程、組織建設(shè)和技術(shù)環(huán)境三個(gè)方面還存在不足，按照問題的緊迫性與重要性，三個(gè)方面問題排序?yàn)椋貉邪l(fā)流程、組織建設(shè)、技術(shù)環(huán)境。結(jié)合 IPD 和 CMMI 的優(yōu)勢(shì)，TM 公司將業(yè)務(wù)過程劃分為市場研究與產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)和量產(chǎn)生命周期管理三大階段，包括四個(gè)決策評(píng)審點(diǎn) 4和四4四個(gè)決策評(píng)審點(diǎn)（G）分別為：立項(xiàng)決策、計(jì)劃決策、量產(chǎn)決策和產(chǎn)品生命周期終TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 19個(gè)技術(shù)評(píng)審點(diǎn)。三個(gè)決策評(píng)審點(diǎn)分別為：概念決止決策。概念階段主要解決的問題就是怎樣將這些概念產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成可開發(fā)的產(chǎn)品。組織概念決策評(píng)審，從需求規(guī)格來看，新產(chǎn)品是否具有足夠的發(fā)展?jié)摿?？產(chǎn)品概念和技術(shù)方案是否有足夠的發(fā)展?jié)摿Γ繌臉I(yè)務(wù)計(jì)劃書看，市場是否有足夠的銷售潛力？項(xiàng)目開發(fā)資源是否在合理范圍內(nèi)？是否存在重大業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)？2 計(jì)劃階段將產(chǎn)品開發(fā)的方案設(shè)計(jì)階段全部合在一起，包括需求的分解分配，產(chǎn)品規(guī)格說明書，以及各方案的概要設(shè)計(jì)（軟件、硬件、結(jié)構(gòu)、工藝等） ，以達(dá)到設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)分離的目的；同時(shí)明確各階段、各模塊需要的資源及時(shí)間，明確各參與成員的績效。開發(fā)階段的主要目標(biāo)：按照產(chǎn)品規(guī)格和概要設(shè)計(jì)進(jìn)行各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行硬件、軟件單元級(jí)別的功能驗(yàn)證和集成測試。然而，這些員工排列組合成的某種人事結(jié)構(gòu)能最大化的提升工作效率，這也就是研發(fā)組織架構(gòu)的意義。人才是企業(yè)最寶貴的資源，對(duì)于研發(fā)組織更是如此，那些行業(yè)領(lǐng)先的研發(fā)組織都具有優(yōu)秀的人才隊(duì)伍。研發(fā)人員主要有項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、硬件設(shè)計(jì)師、軟件設(shè)計(jì)師及質(zhì)控師（測試人員）五種崗位，目前，項(xiàng)目經(jīng)理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的崗位通常是交叉的，項(xiàng)目經(jīng)理經(jīng)常是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富且與其從事的專業(yè)領(lǐng)域強(qiáng)相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師擔(dān)任，項(xiàng)目經(jīng)理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)師占研發(fā)崗位人數(shù)的 %，硬件設(shè)計(jì)師、軟件設(shè)計(jì)師及質(zhì)控師（測試人員）分別占%、 %、%?？冃繕?biāo)確定后，上下級(jí)需要就目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的策略措施進(jìn)行討論，形成績效計(jì)劃，簽訂《員工年度績效協(xié)議》 。以關(guān)鍵維度（工作量、工作質(zhì)量）作為重要考評(píng)依據(jù)，參考維度（工作態(tài)度、知識(shí)積累與共享、人才培養(yǎng)或團(tuán)隊(duì)協(xié)作）作為關(guān)鍵維度的有效補(bǔ)充，依次進(jìn)行參照評(píng)價(jià)。③ 研發(fā)人員培養(yǎng)。培訓(xùn)內(nèi)容分為三個(gè)方面：技能培訓(xùn)、知識(shí)培訓(xùn)和態(tài)度培訓(xùn)。TM 公司從事的鐵路產(chǎn)品研發(fā)，涉及軟件技術(shù)、硬件技術(shù)、測試技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等技術(shù)專業(yè)，同時(shí)，涉及技術(shù)管理、項(xiàng)目管理、配置管理、TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 25過程管理等業(yè)務(wù)專業(yè)。各部門主要的工作職責(zé)就是圍繞其專業(yè)進(jìn)行開發(fā)、完善與維護(hù)工作，培養(yǎng)、建立一支專業(yè)的技術(shù)隊(duì)伍。一個(gè)企業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展最終靠的是文化。① 著力于構(gòu)建研發(fā)文化體系，不斷完善文化內(nèi)涵，深入開展文化宣貫，努力將文化的軟實(shí)力轉(zhuǎn)化為技術(shù)創(chuàng)新、市場開拓、管理提升的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。④ 推動(dòng)公司品牌文化建設(shè)，落實(shí)企業(yè)文化理念和品牌戰(zhàn)略理念落地執(zhí)行，同步推動(dòng)研發(fā)人員內(nèi)在素質(zhì)和外部形象提升。任何一個(gè)公司的正常運(yùn)作都需要資金支持，研發(fā)組織建設(shè)更需要大量資金投入。收集了豐富的數(shù)據(jù)，對(duì) TM 公司相關(guān)方面的管理現(xiàn)狀進(jìn)行把脈和分析。產(chǎn)品生命周期較長，很多文件、生產(chǎn)圖紙、程序代碼等基于較低版本或較舊工具設(shè)計(jì)開發(fā)而成；研發(fā)中心的產(chǎn)品開發(fā)工具引進(jìn)、使用和更新均由研發(fā)人員自主決定，由于新版的設(shè)計(jì)工具往往會(huì)帶來許多的便利，并會(huì)對(duì)以往的軟件缺陷進(jìn)行修復(fù)，所以新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，研發(fā)人員更多的傾向于采用新版的軟件進(jìn)行開發(fā)。但是在研發(fā)工具的管理方面，公司給予了研發(fā)人員較大的自由，允許自行選擇開發(fā)、測試工具。碩士學(xué)位論文28圖 37 新老工具分布比例圖通過訪談發(fā)現(xiàn)，在公司推行功能更完善、性能更強(qiáng)大的新研發(fā)工具時(shí)，大。究其原因，一方面是作為一般的使用者很難去全面的評(píng)估一款開發(fā)工具，另一方面是工程師固有的勇于嘗鮮的精神，造成了軟件更新隨意、研發(fā)工具版本的多樣。不同的版本共存現(xiàn)象嚴(yán)重，以Keil uVision（一種嵌入式的開發(fā)工具）為例，軟件部門在使用的版本達(dá)到 4 個(gè)（見表 34） 。TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 27⑴ 研發(fā)工具。TM 公司近幾年的科研費(fèi)用投入占銷售收入的比例基本維持在 6%左右，具體見表 33。⑥ 引導(dǎo)研發(fā)人員以積極健康的方式面對(duì)工作和生活，在互相支持、團(tuán)結(jié)協(xié)作的氛圍中快樂工作，在成就事業(yè)中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。在嚴(yán)格要求、嚴(yán)格管理中提高執(zhí)行力，打造成事文化。TM 公司秉承“務(wù)實(shí)、團(tuán)結(jié)、創(chuàng)新 ”研發(fā)精神，通過將傳統(tǒng)國有企業(yè)濃郁的人文環(huán)境氛圍和現(xiàn)代化企業(yè)制度有機(jī)結(jié)合，逐步形成以奉獻(xiàn)、創(chuàng)新和成事原則為特色的研發(fā)文化，樹立了科學(xué)的技