【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過程學(xué)科和領(lǐng)域的系統(tǒng)性的過程改進(jìn)框架。在鐵路安全產(chǎn)品的研發(fā)管理方面，盡管國(guó)外已進(jìn)行了較長(zhǎng)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。歐洲電子與電氣委員會(huì)基于 IEC61508 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，綜合歐洲各國(guó)既有的安全控制技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，制定對(duì)應(yīng)的鐵路標(biāo)準(zhǔn)，為鐵路安全相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和獨(dú)立安全評(píng)估提供了依據(jù)。歐盟國(guó)家已經(jīng)把這些標(biāo)準(zhǔn)作為鐵路信號(hào)項(xiàng)目必須遵循的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）所接受，并作為安全相關(guān)系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)安全產(chǎn)品的開發(fā)，主要包括 IEC6227 IEC6227IEC62425，分別對(duì)安全產(chǎn)品的 RAMS 需求、安全產(chǎn)品軟件開發(fā)要求、安全產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)要求進(jìn)行了定義。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。國(guó)外大的鐵路信號(hào)企業(yè)依照這些標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況研究符合其公司業(yè)務(wù)需求的研發(fā)管理體系，指導(dǎo)其安全產(chǎn)品的研發(fā)工作。國(guó)內(nèi)對(duì)鐵路安全產(chǎn)品的研發(fā)管理研究起步較晚，為了提升產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)流程管控，有些公司大力推進(jìn) IPD、CMMI 的應(yīng)用，以提高企業(yè)的過程管理能力和生產(chǎn)效率。由于鐵路安全產(chǎn)品在安全方面的特殊需求，采用通用的流程管理并不能保障安全性得到滿足和實(shí)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)逐步重視安全產(chǎn)品的研發(fā)管理，幾個(gè)大的從事鐵路安全產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)也開始研究安全產(chǎn)品研發(fā)管理，主要依據(jù)還是參考了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際電工委員會(huì)制定的 IEC 標(biāo)準(zhǔn)，從研發(fā)流程、組織建設(shè)、技術(shù)環(huán)境等幾個(gè)方面入手，采取相應(yīng)的措施，以保證安全產(chǎn)品從產(chǎn)品需求、技術(shù)開發(fā)、交付、到產(chǎn)品退役的安全性。 研究?jī)?nèi)容和方法 研究?jī)?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(jī)效管理、環(huán)境管理等。鑒于鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理在理論和實(shí)踐方面的重要性以及研究的特殊性，結(jié)合 TM 公司由鐵路通用產(chǎn)品研發(fā)到鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)轉(zhuǎn)型的需要，本文選取 TM 公司為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究研發(fā)流程管理、研發(fā)的組織建設(shè)、研發(fā)技術(shù)環(huán)境管理三個(gè)方面，內(nèi)容如下：第一章，緒論。簡(jiǎn)要介紹了本文的研究背景、研究目的和意義、文獻(xiàn)綜述、研究?jī)?nèi)容和方法。第二章，安全產(chǎn)品研發(fā)管理理論概述。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)。第三章，TM 公司研發(fā)管理現(xiàn)狀。首先介紹了 TM 公司的基本情況、產(chǎn)品范圍及產(chǎn)品的基本特征，介紹了對(duì) TM 公司調(diào)研、訪談的情況，明確了 TM 公司在研發(fā)流程、研發(fā)組織和技術(shù)環(huán)境管理的現(xiàn)狀。第四章，TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理問題分析。首先通過對(duì)指導(dǎo)安全產(chǎn)品開發(fā)的 IEC6227IEC6227IEC62425 國(guó)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：?jiǎn)T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。第五章，TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理改進(jìn)。首先通過采用“V”型系統(tǒng)生命周期模型，增加安全管理活動(dòng)，建立適用于安全產(chǎn)品開發(fā)的研發(fā)流程；然后從加強(qiáng)人力資源建設(shè)、優(yōu)化組織架構(gòu)、提升研發(fā)文化及擴(kuò)充研發(fā)資金四個(gè)方面提出研發(fā)組織改進(jìn)方案；最后，通過建立研發(fā)工具配置管理和安全產(chǎn)品研發(fā)信息系統(tǒng)改進(jìn)了研發(fā)技術(shù)環(huán)境。第六章，結(jié)束語(yǔ)部分。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(shuō)明，提出了后續(xù)研究的方向。本論文的框架結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。碩士學(xué)位論文6T M公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究緒 論研究背景結(jié) 論 與 展 望T M 公 司 鐵 路 安 全 產(chǎn) 品 研 發(fā) 管理 改 進(jìn)T M 公 司 鐵 路 安 全 產(chǎn) 品 研 發(fā) 管理 問 題 分 析T M 公 司 研 發(fā) 管 理 現(xiàn) 狀安 全 產(chǎn) 品 研 發(fā) 管 理 理 論 概 述研究目的和意義研發(fā)組織存在的問題分析研發(fā)流程存在的問題分析T M 公司技術(shù)環(huán)境管理現(xiàn)狀T M 公司研發(fā)組織現(xiàn)狀T M 公司研發(fā)流程現(xiàn)狀T M 公司研發(fā)管理調(diào)研T M 公司的產(chǎn)品及產(chǎn)品特征T M 公司介紹安全產(chǎn)品研發(fā)管理理論研發(fā)組織理論通用產(chǎn)品研發(fā)流程理論安全產(chǎn)品理論概述研究?jī)?nèi)容和方法文獻(xiàn)綜述技術(shù)環(huán)境存在的問題分析研究局限研究結(jié)論改進(jìn)方案試行技術(shù)環(huán)境改進(jìn)設(shè)計(jì)研發(fā)組織改進(jìn)設(shè)計(jì)研發(fā)流程改進(jìn)設(shè)計(jì)圖 11 本文框架結(jié)構(gòu)圖 研究方法研究主要采用問卷調(diào)查和訪談、案例分析法和對(duì)比分析法，通過對(duì) TM 公司的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)合鐵路安全產(chǎn)品和通用產(chǎn)品在研發(fā)管理方面的對(duì)比分析，闡述鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)的特殊性及鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理的重要性。TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 72 安全產(chǎn)品研發(fā)管理理論概述 安全產(chǎn)品理論概述安全產(chǎn)品是指符合安全 1要求，具有高的安全完整性等級(jí)（SIL） ，能夠防止危險(xiǎn)狀態(tài)、避免事故 2發(fā)生的產(chǎn)品。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]。安全完整性等級(jí)一共分為 4 個(gè)等級(jí)，其中安全完整性最高等級(jí)為 4 級(jí)，最低等級(jí)為 1 級(jí)；常用 0 級(jí)表示無(wú)安全完整性要求。通常根據(jù)容許危害率 3（THR）確定產(chǎn)品需要達(dá)到的安全完整性等級(jí)，THR 與 SIL 的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表 21。表 21 THR 與 SIL 對(duì)應(yīng)關(guān)系表THR SIL109≦THR＜10 8 4108≦THR＜10 7 3107≦THR＜10 6 2106≦THR＜10 5 1安全完整性等級(jí)是對(duì)質(zhì)量、安全管理以及技術(shù)安全等研發(fā)管理要素的定性評(píng)價(jià)。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。質(zhì)量管理包括產(chǎn)品研發(fā)過程中的驗(yàn)證、質(zhì)量審核、資質(zhì)要求等；安全管理包括產(chǎn)品的安全相關(guān)分析、安全審核、隱患處理等；技術(shù)安全包括安全技術(shù)或工具以及技術(shù)或工具的安全運(yùn)用。產(chǎn)品的安全性 SIL 等級(jí)與安全完整性要求的條件對(duì)應(yīng)關(guān)系見圖 21。1 安全是指不存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。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。3 每小時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)失效的平均概率。碩士學(xué)位論文8SIL43SIL21SIL0質(zhì) 量 管 理 安 全 管 理 技 術(shù) 安 全 安 全 定 量 指 標(biāo)沒 有 明 確 的 需 求安 全 完 整 性 一 組 充分 根 據(jù)SIL歸類 的 方法 和 工具圖 21 SIL 等級(jí)與技術(shù)的關(guān)系注:根據(jù)IEC 62425標(biāo)準(zhǔn)資料整理繪制。具有不同安全完整性等級(jí)的產(chǎn)品對(duì)研發(fā)的組織機(jī)構(gòu)有不同的要求。SIL 等級(jí)與安全組織的對(duì)應(yīng)關(guān)系見圖 22。TM 公司鐵路安全產(chǎn)品研發(fā)管理研究 9項(xiàng) 目 經(jīng) 理設(shè) 計(jì) 者 /執(zhí) 行 者 驗(yàn) 證 員 ， 確 認(rèn) 員 評(píng) 估 員項(xiàng) 目 經(jīng) 理設(shè) 計(jì) 者 /執(zhí) 行 者 驗(yàn) 證 員 確 認(rèn) 員設(shè) 計(jì) 者 /執(zhí) 行 者 驗(yàn) 證 員 ， 確 認(rèn) 員設(shè) 計(jì) 者 /執(zhí) 行 者 ， 驗(yàn) 證 員 ， 確 認(rèn) 員 評(píng) 估 員評(píng) 估 員評(píng) 估 員 *SIL3和 4 或SIL1和 2SIL0注 ： 可 以 是 同 一 人可 以 是 同 一 組 織* 對(duì) 于 SIL0， 只 有 當(dāng) 整 個(gè) 系 統(tǒng) 安 全 性 將 受 到 影 響 時(shí) ， 評(píng) 估 者 才 是 需 要 的 。圖 22 SIL 等級(jí)與安全組織的對(duì)應(yīng)關(guān)系 注: 根據(jù)IEC 62425標(biāo)準(zhǔn)資料整理繪制。與安全組織相類似，根據(jù)不同的安全完整性等級(jí)，產(chǎn)品的研發(fā)管理、文檔需求、技術(shù)手段和工具、測(cè)試/驗(yàn)證/確認(rèn)/安全分析的方法等有著顯著的區(qū)別。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） 。通用產(chǎn)品是指對(duì)產(chǎn)品的安全性沒有明確要求的產(chǎn)品，與安全產(chǎn)品相比較，通用產(chǎn)品在技術(shù)、研發(fā)管理、測(cè)試驗(yàn)證等方面沒有特殊要求。安全產(chǎn)品是指符合安全要求，能夠防止危險(xiǎn)狀態(tài)發(fā)生的產(chǎn)品。鐵路安全產(chǎn)品是指運(yùn)用于鐵路運(yùn)輸行業(yè)，保障人員、設(shè)備及財(cái)產(chǎn)安全的產(chǎn)碩士學(xué)位論文10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。 通用產(chǎn)品研發(fā)流程理論研發(fā)流程是指產(chǎn)品從概念到推向市場(chǎng)與研發(fā)相關(guān)的活動(dòng)序列，研發(fā)活動(dòng)按階段進(jìn)行劃分，這些階段劃分有利于整個(gè)開發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃制訂及控制，也有利于開發(fā)項(xiàng)目的評(píng)估。產(chǎn)品研發(fā)流程通過對(duì)研發(fā)所有階段的排序及研發(fā)活動(dòng)的描述來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)時(shí)間；完善的產(chǎn)品研發(fā)流程能確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)不偏離設(shè)定的目標(biāo)，有效控制產(chǎn)品開發(fā)過程中的風(fēng)險(xiǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)度，為企業(yè)創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品研發(fā)流程通常要求集成化、并行化和結(jié)構(gòu)化。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(cè)試、可測(cè)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。產(chǎn)品開發(fā)集成的另一個(gè)含義是集成各種方法和工具，以保證流程中各項(xiàng)任務(wù)高質(zhì)量、高效率的完成。例如，為了細(xì)化項(xiàng)目的工作范圍，流程中可明確規(guī)定應(yīng)采用 WBS任務(wù)分解方法評(píng)估工作量。并行化是指為了加快產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度，各項(xiàng)工作必須盡可能提前進(jìn)行。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。要將產(chǎn)品開發(fā)過程明確劃分為若干個(gè)階段，各個(gè)階段確定不同的工作重點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)開發(fā)過程的有效決策和監(jiān)控提供方便。同時(shí)，既要制定高層次的、概略的產(chǎn)品開發(fā)流程，以便于管理層把握全局，還要制定詳細(xì)的、操作級(jí)流程，以便于開發(fā)項(xiàng)目人員依照流程開展具體工作 [15]。目前，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)的研發(fā)管理流程都是基于集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD） 、能力成熟度模型集成（CMMI）或兩者結(jié)合建立的。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。IPD 流程包括概念、規(guī)劃、開發(fā)、驗(yàn)證、釋放和生命周期管理。IPD 依據(jù)一個(gè)完整的框架和管理流程，給企業(yè)管理帶來(lái)的主要優(yōu)勢(shì)在于：顯著縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本，降低研發(fā)費(fèi)用占總收入的比率，大幅提高人均產(chǎn)出率，提高產(chǎn)品質(zhì)量 [10]。CMMI 是一種過程改進(jìn)的方法，為組織提供有效過程的基本元素。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。CMMIDEV 包含了用于產(chǎn)品發(fā)展與維護(hù)的執(zhí)行方法，包括了工程過程、項(xiàng)目管理過程、支持過程和過程管理四大塊。有效實(shí)施 CMMI 可以提高進(jìn)度及預(yù)算的預(yù)測(cè)及控制、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率、提高質(zhì)量、提高客戶滿意度、提高員工士氣、提高投資回報(bào)率。IPD 作為產(chǎn)品開發(fā)管理體系，是從全流程的角度來(lái)思考整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)管理過程，更加宏觀，確保方向的正確性；CMMI 著眼于整體規(guī)劃、分布實(shí)施，把流程分解為一個(gè)個(gè)關(guān)鍵過程域（KPA）,相對(duì)離散的定義流程，在細(xì)節(jié)上力求更精更深。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)?，還要進(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。雖然 IPD 和 CMMI 有很多不同，但兩者所依據(jù)的原則、方法和實(shí)踐是相同的，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)（如華為、神州等）都實(shí)施 IPD+CMMI 的研發(fā)管理模式，并且取得了比較滿意的效果。所以，應(yīng)該把 IPD 和 CMMI 兩者結(jié)合起來(lái)實(shí)施，從而真正地將產(chǎn)品開發(fā)能力進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的提升。 研發(fā)組織理論組織是指人們?yōu)榱私y(tǒng)一的目標(biāo)，基于一定的層次和幅度形成的團(tuán)體，是進(jìn)行管理活動(dòng)的基礎(chǔ)。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。組織的形式多樣，一般可以分為：職能型、項(xiàng)目型和矩陣型。職能型組織是根據(jù)職能以及職能的相似性來(lái)劃分部門，是縱向式組織結(jié)構(gòu)；項(xiàng)目型組織是按照項(xiàng)目來(lái)劃分部門，是橫向式劃分組織結(jié)構(gòu)；矩陣型組織是將職能屬性和項(xiàng)目屬性相結(jié)合來(lái)劃分部門。三種組織形式的優(yōu)缺點(diǎn)見表 22。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(jiǎn)單⑤ 利于全面型人才成長(zhǎng)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(zhēng)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。