中试管理的变迁

发布日期:
2017-10-20

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一、  呼唤中试

有一家消费电子产品制造企业,历经10个月终于开发出一款功能领先的机型,原指望着靠它“多收三五斗”,不曾想产品到了生产,问题不断:先由于多个工艺问题无法在生产线上制造,进行工程变更后,又因为一种“小零件”供不上货,停工待料长达三周。好不容易批量销售,也算是很畅销,但销售3个月后,返修率已近50%--稳定性太差,服务人员叫苦连天(可想而知,利润水平也不会高)。

类似上述情况,在很多行业、很多企业发生过。的确,科研样品测试合格后,并不意味着工艺技术的成熟,可以批量生产了。因为,研发阶段,样品是在实验室环境下,由研发人员(高技能人员,高成本)研制出来的,离批量生产通常还有很长的一段距离,主要表现为:产品质量不稳定,生产工艺不成熟,成品率低,市场返修率高;或者,缺乏有效的工艺工装,生产效率低,制造成本高企,无法商品化。为了解决上述问题,提高产品质量、加快商品化进程,中试在很多企业应运而生。(当然,有时候,由于产品比较超前,市场规模还很小,也需要通过中试进行小批量生产,用于测试市场或培育市场。本文主要针对前者。

二、  中试的使命

中试作为介于研发与生产之间的中间环节,它的使命大致可以概括为:验证与完善产品设计(称为产品包更合适),提高产品质量,为生产和市场服务,加快研发成果商品化的进程。

这里,质量问题包括设计原因导致的产品功能、性能、外观等方面的缺陷,也包括由于设计原因引起的可制造性差,可维修性/可服务性达不到要求,等等。为了完成中试的上述使命,一些企业逐步为中试体系建立了相应的职能,主要包括:

三、  中试的职能

1.      产品试制

负责根据工程样机进行小批量试生产,以验证生产工艺及产品品质,同时培养有关生产技术人员。试制过程通常是在生产线上进行而不是在研发实验室完成,企业可以根据需要建立专用的试产线或共用生产线。

2.      产品测试

制定测试规范,对工程样机及试制产品进行充分的测试,发现功能、性能、外观等方面的缺陷,保证产品质量。比如,可包括软、硬件、系统测试,以及环境可靠性测试。

3.      工艺设计

负责生产工艺设计,保证可生产性,提高工效及质量(如成品率、直通率)。

4.      (测试)装备开发

主要是生产线使用的测试装备开发,对于很多IT产品,由于测试的内容很多,工作量大,其中测试装备开发是非常重要的,如自动测试软件、ICT工装。目的是保证快速有效的生产(测试),提高测试的充分性(遍历性),保证产品质量。

5.      物料品质认证

产品的质量问题原因中,物料品质也是其中的一个重要方面。物料品质认证主要职责包括:新器件技术认证、来料检验工艺、研究典型应用电路、替代分析、故障分析工作,建设物料品质管理流程。但通常不承担量产时的来料检验(IQC)。

6.      产品数据管理

承担技术文件、PART/BOM、EC管理工作,建设产品数据管理流程、规范。

四、  中试组织的形式

在企业的实际运作中,中试组织设置有较大的不同,可以分为以下几种情况:

1.      没有独立的中试部门,也没有明确的中试职责

实际的中试工作分属于研发部门与制造部门,研发部门负责解决设计方面的质量问题,制造部门负责解决制造过程中的工艺质量问题,但实际操作中往往出现找不到责任主体的现象,比如出现工艺问题时,经常存在扯皮:研发认为产品样机已经通过鉴定,制造过程的工艺问题应由制造部门负责解决,而制造部门认为产品设计不合理,导致工艺很难实现。

2.      有独立的中试部门,通常也有较明确的中试职责

比如与研发部门及制造部门并列的中试部,中试部全面负责中试工作,包括:进行产品的工艺设计,通过试生产发现产品的各种设计质量问题(包括产品的功能性能方面及制造工艺合理性等方面),并保证这些问题得到妥善的处理,使批量生产达到质量及生产效率方面的要求。但,中试部门作为研发与生产的中间环节,比第一种情况多出一个协调界面,增加更多沟通协调的工作量。

3.      没有独立的中试部门,但有明确的中试职责

这种情况,可能在公司的有关文件中不会出现“中试”这个字眼,中试的相关职责分属于研发部门与制造部门(研发及制造下设的部门),中试的各项跨部门工作有相应的流程来规范,如:新产品导入流程或试制与转产流程、测试流程、装备开发流程、新器件认证与替代流程、工程变更(EC)流程、PART/BOM及技术文件管理流程,等。

五、  中试组织的选择

在上一期《中试管理的变迁(之一)》中谈到了企业中试组织的三种状况,即:

1.      没有独立的中试部门,也没有明确的中试职责,但实际开展了有关的中试工作;

2.      有独立的中试部门,通常也有较明确的中试职责;

3.      没有独立的中试部门,但有明确的中试职责。

上述第1种情况,往往是企业自发形成的,能解决一些质量问题,随着进一步的发展与规范,中试的职责越来越清晰。但是,发展成第2种情况还是第3种情况,或者先发展到第2种再过渡到第3种,企业管理者往往踌躇不决。要决定中试的组织形式,从以下中试的发展历程应该可以借鉴。

保证产品质量是中试的重要使命,部分企业中试管理的发展历程,体现了人们对质量管理的三种认识或三个阶段:

1、质量是检测出来的

在这个阶段,企业通常还没有开展有计划的中试业务。

企业把产品质量的控制重点放在生产或试生产环节的测试上面,在后期甚至是末期“堵住”质量漏洞,保证流到市场的产品是符合质量要求的。这种做法,似乎比较简单,质量管理投入少,但实际由于质量失败导致的质量成本会更高:由于是对半成品或成品进行检验,发现质量问题只能返工、返修或报废,由于缺乏过程特别是开发早期质量控制,整体质量水平无法保证,流入市场的问题产品往往也较高,影响企业的品牌形象。

2、质量是制造出来的

在这个阶段,企业开始重视中试业务,主要是试制、测试验证、工艺设计与工装开发。

通过小批量多个批次的试生产(可能包括试销或用户试用),不断发现并解决问题,包括产品品质、制造工艺与工装、采购、服务等方面的问题,以保证进入批量生产时有较高的质量和效率。

这种方式基本上还是“堵”,只不过把防线向源头前移了一步,并不是从根本上解决问题。

3、质量是设计出来的

在这个阶段,企业开始真正意识到问题的源头在设计,中试与量产环节的测试、验证及相关的工程变更(EC)都是“亡羊补牢”,不是根本之道。中试与制造部门应该在产品开发的早期加入到开发团队中来,提出相应的DFX(如,可制造性设计、可测试性设计、可服务性设计,等等)策略。

这种方式是从设计、开发的源头开始,直到产品交付、服务这一全过程采取质量控制措施,提高产品质量,保证产品质量的一致性。

 

从质量问题原因的构成及其解决成本统计数据来看,质量控制的策略也应该是在早期解决问题:

一项产品质量问题的原因统计表明:研发因素占59%,制造因素占24%、来料因素占14%,其它占3%。而且,研发阶段的质量问题如果遗留到批量生产甚至上市以后再解决,其费用将会被放大几十倍到几百倍或高到无法估量。

因此,倡导“质量是设计出来的”,就是要在产品开发的过程中控制质量,中试若作为产品开发的一个阶段(试生产或验证阶段),其工作重心就需要前移,参与到开发早期的需求定义、方案设计等工作中,并且提前作好验证阶段的准备工作(如系统测试计划、工艺设计、装备开发、试生产准备等),以便有充分的条件和时间完成中试工作。

也正因如此,中试其实是新产品开发流程中的一项业务,而不仅是流程中的一个环节,更不是用以堵住质量漏洞的工具。

回到前面的问题:企业为了保证产品质量、缩短产品上市周期,在发展中试业务时,是否需要建立一个与研发及制造部门并列的、相对独立的中试部门?我们的建议是:

1、 如果是在一个职能型组织为主的企业,各部门强调划清职责界限,以便各司其职,那么需要建立一个相对独立的中试部门,这样也有助于中试能力的培养。但是,在这种模式下,中试的工作重点往往被放在产品的试生产与验证方面,难以做到在开发早期的有效参与。

2、 如果是在一个流程型组织为主的企业,各部门对新产品开发最终结果负责(产品批量稳定上市,并保证市场成功),那么不需要建立独立的中试部门,中试的有关业务(试制、测试、装备开发、工艺设计、产品数据管理,等等)可分属研发及制造体系,这样可以减少部门接口,提高流程的效率,并体现中试在产品开发全过程的作用。

而上述第2种方案应是企业中试组织的发展方向。

六、中试组织的变化趋势

中试既然是产品开发过程中的重要业务,中试组织就应该与产品开发的组织及流程相适应。

目前,企业在产品开发方面面临的挑战,要求企业在保证质量的前提下不断缩短产品的上市周期。为此,建立快速响应市场的产品开发流程和跨部门的产品开发团队是必需的。中试的业务工作也就需要融入到产品开发流程中,同时中试人员也就需要成为产品开发团队中的一分子,让中试业务专家在产品开发早期就发挥重要作用,以减少后期的返工。

在国内著名的IT企业H公司,其中试业务的定位、组织建设也经历了一个从无到有、工作内容从测试与试制到参与开发全过程的历程,其建立的中试部门最终被分解到研发、制造及采购系统中。与此同时发生的变化是:企业通过实施IPD(集成的产品开发),建立了端到端(从产品概念直到产品上市进入生命周期管理)的产品开发流程,并由跨部门的“重量级”产品开发团队—PDT负责产品开发项目,中试业务已被涵盖在开发流程中,相关的中试人员是PDT的成员。实际效果:留到试生产及上市后的产品质量问题大大减少,上市周期缩短40%以上。

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