【毕业学位论文】（Word原稿）TM公司铁路安全产品研发管理研究-工商管理

硕士学位论文 司铁路安全产品研发管理研究 学 科 专 业 工商管理 学 位 类 型 科学学位 专业学位 研 究 生 姓 名 申竹林 导师姓名、职称 肖曙光 教授 论 文 编 号 湖南师范大学学位评定委员会办 公 室 二零一四年 六 月 分 类 号 密级 学校代码 10542 学号 201108030019 司铁路安全产品研发管理研究 M s R&D 究 生 姓 名 申竹林 指导教师姓名、职称 肖曙光 教授 学 科 专 业 工商管理 研 究 方 向 企业管理 湖南师范大学学位评定委员会办公室 二 零 一四 年 六 月 I 摘 要 随着铁路的快速发展，铁路装备的需求量日益增大，为保障铁路运输的安全、高效，对铁路装备的可靠性、安全性提出了更高的要求。作为保障铁路安全运输的重要技术装备 ,铁路安全产品在安全性方面有严格的要求。 铁路安全产品研发过程不仅要关注产品的质量，同时要保证产品的安全性指标得到落实，这对产品的研发管理提出了特别的要求。如何改进研发管理体系，满足铁路安全产品 研发要求，成为铁路安全产品研发企业急需解决的问题。本文希望通过探讨 司铁路安全产品的研发管理问题，针对铁路安全产品的需求特点优化改进研发管理体系，提升铁路安全产品的研发保障能力。 本文首先对铁路安全产品的研发管理进行了理论概述，介绍了通用产品研发管理、安全产品研发管理的相关理论。接着， 采取问卷调查和当面访谈的形式，分析 司在铁路安全产品研发管理的现状。结合铁路安全产品的需求，采用对比分析法和案例分析法，找出 司铁路安全产品研发管理在 研发流程管理、研发组织管理、技术环境管理 三 个方面 存在的问题。最后 ，提出了研发流程、研发组织和技术环境管理的改进方案。 指导 司铁路安全产品的研发管理，提升 司铁路安全产品的研发能力。 本文以从通用产品开发转向铁路安全产品开发的 司为研究对象，尽管其既有的通用产品研发管理体系较为完善，但并不能满足铁路安全产品的研发需求。可在通用研发管理体系基础上，针对铁路安全产品的特殊要求，采取建立安全研发流程、建立配套的组织和强化技术环境管理等措施，形成可用于铁路安全产品开发的研发管理体系。 关键词： 铁路安全 产品 ， 流程 ， 组织 ， 技术环境 of In to of of be to of be in &D on of so &D to &D to an on in M R&D &D to of &D of &D &D s &D is by to of in on by At in to &D &D of M in M of is to &D is it t be on &D up &D to of to &D 目 录 摘 要 . I . 绪论 . 1 究背景 . 1 究目的和意义 . 2 献综述 . 2 于研发管理的论述 . 2 于铁路安全产品的论述 . 3 路安全产品研发管理总体评述 . 3 究内容和方法 . 4 究内容 . 4 究方法 . 6 2 安全产品研发管理理论概述 . 7 全产品理论概述 . 7 用产品研发流程理论 . 10 发组织理论 . 11 全产品研发管理理论 . 12 3 司研发管理现状 . 15 M 公司介绍 . 15 M 公司的产品及 产品特征 . 15 M 公司研发管理调研 . 16 M 公司研发流程现状 . 18 M 公司研发组织现状 . 22 M 公司技术环境管理现状 . 26 4 司铁路安全产品研发管理问题分析 . 31 发流程存在的问题分析 . 31 品开发阶段划分问题 . 31 全管理问题 . 31 发组织存在的问题分析 . 32 员问题 . 33 织架构问题 . 33 化问题 . 34 金问题 . 34 术环境存在的问题分析 . 34 具的配置管理问题 . 34 全产品研发流程的信息化问题 . 36 5 司铁路安全产品研发管理改进 . 38 发流程改进措施 . 38 新划分产品开发流程阶段 . 38 加安全管理活动 . 39 发组织改进措施 . 41 强人力资源建设 . 42 化组织架构 . 44 升研发文化 . 45 充研发资金 . 45 术环境改进措施 . 46 立研发工具配置管理 . 46 立用于铁路安全产品研发的信息系统 . 47 进方案试行 . 48 6 结论与展望 . 49 究结论 . 49 究局限 . 49 参考文献 . 51 附 录 . 53 致 谢 . 57 司铁路安全产品研发管理研究 1 1 绪论 究背景 铁路是国民经济的大动脉， 在 交通运输体系 中占有很重要的地位 ， 作为 大宗货物运输及 大众出行的重要交通工具， 铁路在社会经济发展 中 发挥着非常重要的作用 ， 相比其他交通工具， 铁路运输具有运量大 、能耗低 、安全正点的 优势 。 随着 我国 经济的快速发展，铁路建设 的 规模 也在 不断 扩大，按照 国家 中长期 的 铁路网规划，我国铁路的 总 营业里程 到 2020 年 将 突破 12 万公里 。 安全是铁路运输的永恒主题。铁路运输 的 安全 性直接关系广大人民的生命安全及财产安全，运输安全也 是 铁路 运输 企业 发展的基石。 近几年国内外发生的几次大的铁路安全事故， 如 2011 年 7 月 23 日 在我国的甬温线上 发生的 动车追尾 事故，以及 2013 年 7 月 24 日 发生的 西班牙 圣地亚哥附近 列车 脱轨事故，造成了重大人员伤亡 及 经济 损失 ， 再次 引起了人们对铁路 运输 安全的高度关注。 为了加强铁路安全管理，保障铁路运输安全和畅通，保护人身安全和财产安全 ，国务院 在2013 年 8 月 17 日 公 布 了 铁路安全管理条例， 该条例 于 2014 年 1 月 1 日正式开始施行。铁路安全管理条例结合我国铁路建设 及 运营现状， 对铁路建设质量安全、铁路专用设备质量安全、 铁路线路安全、铁路运营安全、监督检查等方面 做 出了新的规定。 铁路安全产品是保障铁路安全运 输 的重要 技术 装备。随着科技的进步和铁路运输 发展 ，铁路安全产品正朝着智能化、 标准化 、 集成化 的方向发展，列车运行快速、高效的同时，产品的复杂度也呈指数级增长，一旦 产品 出现故障 ， 可能 导致 发生 关系生命安全的 严重事故 。 产品从概念阶段到产品退役，要经历很多阶段，产品的研发管理贯穿产品的生命周期，研发管理 能力及 水平的高低直接 关系 研发的效率和产品的品质，铁路安 全产品由于特有的安全需求，在关注产品质量的同时，要保证产品的安全性指标得到落 实 ， 这 对铁路安全产品的研发管理 要求 更 严格 。所以，如何 根据企业的业务需求， 结合企业的技术和管理现状，制定既 满足 安全产品的开发要求，又具有实际可操作性的安全产品研发管理体系，成为铁路安全产品研发 企业 急需解决硕士学位论文 2 的 问题 。 究目的和意义 铁路安全产品的研发管理是指针对从铁路运营需求到实际产品的科研转换过程 的 管理。涉及研发的流程 管理 、组织 管理 及研发 技术 环境 管理 等 多个 方面。管理是否准确、全面， 关系到 最终的产品是否能 实现 产品的安全性能， 是否能 为铁路的安全运 营 保驾护航。 初期从事铁路安全产品研发的企业，一般采用通用产 品研发 体系 进行安全产品研发管理，管控的重点是产品的质量及需求的满足程度， 在 保障产品 安全性 指标落实 方面没有 专门 的 管 控 措施。因此，对铁路安全产品的研发进行有效管理是保证安全理念、安全方法和安全功能是否充分落实到产品中的关键手段，是针对系统性失效进行防护的方法，也是将研发风险进行分阶段、分层次分解并逐一管控和规避的科学途径。 通过对铁路安全产品的研发管理研究，形成符合安全产品研发的管理流程，构建安全产品研发体系，对从事铁路安全产品研发的企业具有指导意义；同时，也能为从事工业控制领域安全相关产品研发 的 企业提 供参考。 结合 司的实际情况，通过导入铁路安全产品研发管理模式，指导 研发 组织 和研发技术环境 三个 方面进行针对性的改进 设计 ，有效解决 司在 铁路 安全产品研发管理方面 存在 的问题。 献综述 于研发管理的论述 谢芸（ 2006） 通过 软件 项目实践证明 配置管理 可以有效 控制变更、维护基线等 ，并 提出了构建 配置管理工作流 的方法 18。 顾巧祥（ 2006） 提出了将配置管理运用于产品的全生命周期中的方法 29。配置管理起源于软件，目前有向产品方向转移的趋势，但是将配置管理的方法和理 念运用于研发工具的管理中 研究较少。 张俊（ 2012）提出了设计平台类的信息支撑系统能够规范研发流程，提高过程资产管理、多部门协同等方面的能力，从而提高研发的效率 27。 田安意（ 2008）司铁路安全产品研发管理研究 3 通过对企业信息化 动力机制的研究，指出市场、 企业 和环境是企业进行信息化建设的三大驱动力 28。 周辉（ 2012） 以 华为研发管理实践 为基础 ，从集成产品开发管理、产品战略管理、组织体系建设、产品开发流程、产品质量管理、产品研发绩效管理等方面提出 构建 全流程、全要素的产品研发体系， 能够 实现产品开发的高效、高质量 和低 成本 14。 李 仪（ 2013） 从 华为公司研发管理 者的角度 ，展示了研发管理的改进路线，对于华为公司研发组织建设从组织架构、考核与激励、人员培养及文化四个重要因素 进行了 总结与思考 15。 2010）提出了适用于研发的能力成熟度集成模型（ 指出了在研发中需要做好的关键环节 ，并强调在实际运用中须结合公司和产品的背景或其他属性，对相关的过程域进行裁剪以满足产品需求 30。 于铁路安全产品的论述 邱兆阳（ 2009）在 如何正确理解 念 一文中对欧洲铁路安全相关标准进行了分析，提出了只有在产品的全生命周期中形成闭环控制、组织机构满足要求，才能获得相应的安全完整性等级 6。 秦亮（ 2010）在 轨道交通信号系统安全评估与认证体系研究 一文中指出铁路安全产品是铁路运输安全的重要保障，应对其进行安全评估与认证，并提出了认证执行的框架 8。 冯林吉（ 2009）在 铁路安全产品质量管理 一文中提出了对铁路安全产品施行 系统生命周期质量管理 和 零缺陷质量管理 研发管理的建议和措施 1。 相关的研究 从 安全 相关 标准 和行业管理的角度 ， 提出了对铁路安 全产品 研发管理的 总体 要求 ，但对于企业的执行环节涉及较少。 路安全产品研发管理 总体评述 关于通用产品（尤其是软件产品）的研发管理研究，国际上已有较长的历史 ，并且积累了一定的经验，形成了一些成熟的体系 和 标准，如 念与方法， 一个支持多个过程学科和领域的系统性的过程改进框架。 在铁路安全产品的研发管理方面，尽管国外已进行了较长时间的研究，也 制硕士学位论文 4 定 了一些相应的标准，但并未形成一套完整的系统性的研发管理体系。欧洲电子与电气委员会 基于 际 标准， 综合 欧洲各国 既有的 安全 控制 技术 和经验 ，制定 对应的 铁路标准，为铁路 安全相关产品 的 研发 和 独立安全 评估提供了依据。欧盟国家已经把这些标准作为铁路信号项目必须遵循的强制标准。这些标准已经被国际电工委员会（ 接受，并作为安全相关系统的国际标准指导安全产品的开发，主要包括 别对安全产品的求、安全产品软件开发 要 求、安全产品开发系统 要 求进行了定义。随着标准的实际运用，为适应实际需求，这些标准的版本也在不断更新。国外大的铁路信号企业依照这些标准，结 合企业的实际情况研究符合其公司业务需求的研发管理体系，指导其安全产品的研发工作。 国内对铁路安全产品的研发管理研究起步较晚，为了提升产品质量，加强流程管控，有些公司大力推进 应用，以提高企业的过程管理 能力 和生产效率。由于铁路安全产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满足和实现，国内企业逐步重视安全产品的研发管理，几个大的从事铁路安全产品开发的企业也开始研究安全产品研发管理，主要依据还是参考了欧洲的标准以及国际电工委员会制定的 准，从研发流程、组织建设、技术环境 等几个方面入手，采取相应的措施，以保证安全产品从产品需求、技术开发、交付、到产品退役的安全性。 究内容和方法 究内容 铁路 安全产品的研发管理涉及的面十分广泛，包括 流程管理、项目管理、制度 管理、组织管理、绩效管理、环境管理等。鉴于铁路安全产品研发管理在理论和实践方面的重要性以及研究的特殊性，结合 司由铁路通用产品研发到铁路安全产品研发转型的需要，本文选取 司为研究对象，重点研究研发流程管理、研发的组织 建设 、研发 技术 环境管理 三 个方面 ，内容如下： 第一章， 绪论。简要介绍了本文的研究 背景、研究目的和意义、 文献综述、研究内容和方法。 第二章，安全产品研发管理理论概述。首先介绍了安全及安全产 品 的定义，司铁路安全产品研发管理研究 5 描述了产品的安全性在研发管理方面的特殊要求，然后介绍了通用产品的研发管理基本理论 最后介绍了安全产品的研发管理理论及相关的安全标准。 第三章， 司研发管理现状。首先介绍了 司的基本情况 、 产品 范围 及产品的基本特征，介绍了 对 司调研、访谈的情况， 明确 了 司 在研发流程、 研发 组织和技术环境管理 的现状 。 第四章， 司铁路安全产品 研发 管理问题分析 。 首先 通过对指导安全产品 开发的 际标准分析，找出 司现有研发流程在安全产品研发方面的不足；然后通过对 影响研发组织构成的四个基本因素 ：员工、组织架构、文化和资金 的 调研与分析，指出了 司针对铁路 安全产品 研发在 组织建设中存在的问题 ； 最后 指出了在技术环境 管理 中研发工具 配置和信息系统两方面存在的问题。 第五章， 司 铁路安全产品研发管理改进 。首先通过采用 V型系统生命周期模型，增加安全管理活动 ，建立 适用于安全产品开发的研发流程；然后从加强人力资源建设、优化组织架构、提升研发文化 及扩充研发资金四个方面提出研发组织改进 方案 ；最后，通过建立研发工具配置管理和安全产品研发信息系统改进了研发技术环境。 第六章， 结束语部分 。 对研究成果进行了 总结，并对研究的 局限性 进行了说明 ，提出了后续研究的方向 。 本论文的框架结构如图 1示。 硕士学位论文 6 T 研 究 背 景结 论 与 展 望T M 公 司 铁 路 安 全 产 品 研 发 管理 改 进T M 公 司 铁 路 安 全 产 品 研 发 管理 问 题 分 析T M 公 司 研 发 管 理 现 状安 全 产 品 研 发 管 理 理 论 概 述研 究 目 的 和 意 义研 发 组 织 存 在 的 问 题 分 析研 发 流 程 存 在 的 问 题 分 析T M 公 司 技 术 环 境 管 理 现 状T M 公 司 研 发 组 织 现 状T M 公 司 研 发 流 程 现 状T M 公 司 研 发 管 理 调 研T M 公 司 的 产 品 及 产 品 特 征T M 公 司 介 绍安 全 产 品 研 发 管 理 理 论研 发 组 织 理 论通 用 产 品 研 发 流 程 理 论安 全 产 品 理 论 概 述研 究 内 容 和 方 法文 献 综 述技 术 环 境 存 在 的 问 题 分 析研 究 局 限研 究 结 论改 进 方 案 试 行技 术 环 境 改 进 设 计研 发 组 织 改 进 设 计研 发 流 程 改 进 设 计图 1文框架结构图 究方法 研究主要采用 问卷调查和访谈、案例分析法和 对比分析法 ， 通过对 司的现状进行调查研究，结合铁路安全产品和通用产品在研发管理方面的对比分析，阐述铁路安全产品研发 的特殊性及铁路安全产品研发管理的重要性。 司铁路安全产品研发管理研究 7 2 安全产品研发管理理论概述 全产品理论概述 安全产品是指符合安全 1要求，具有高的安全完整性等级 （ ，能够防止危险状态、避免事故 2发生的产品。安全完整性 指的是 在规定的条件、规定的运行环境以及规定的时间内安全相关系统完成指定安全功能的能力 33。安全完整性等级一共分为 4 个等级，其中 安全完整性最高等级为 4 级 ， 最低等级为 1 级 ；常用 0 级表示 无安全 完整性要求 。通常根据容许危害率 3（ 定 产品 需要达到 的安全完整性等级， 对应 关系见表 2 表 2 应 关系表 010 1010 1010 1010 安全完整性等级是对质量、安全管理以及技术安全等 研发管理 要素的定性评价。只有同时达到质量管理、安全管理、技术安全 等研发管理要求 和定量的安全目标，才能满足规定的安全完整性等级要求。 质量管理包括产品研发过程中的验证、质量审核、资质要求等；安全管理包括产品的安全相关分析、安全审核、隐患处理等；技术安全 包括安全技术或工具以及技 术或工具的安全运用。产品的安全性 级与安全完整性要求的条件对应关系见图 2 1 安全是指不存在不可接受的风险。 2 事故是导致死亡、伤害、系统或服务丧失或环境破坏的一个或一系列非预期事件。 3 每小时发生危 险失效的平均概率。 硕士学位论文 8 质量管理 安全管理 技术安全 安全定量指标没有明确的需求安全完整性一组充分根据类的方法和工具图 2级与 技术 的关系 注 :根据 2425标准资料 整理绘制。 具有 不同安全完整性等级 的产品 对 研发的组织机构有不同的要求 。 级与安全组织的对应关系见图 2 司铁路安全产品研发管理研究 9 项目经理设计者 / 执行者 验证员 ， 确认员评估员项目经理设计者 / 执行者 验证员 确认员设计者 / 执行者 验证员 ， 确认员设计者 / 执行者 ， 验证员 ， 确认员评估员评估员评估员* 和 或 和 注 ： 可以是同一人可以是同一组织*对于 ， 只有当整个系统安全性将受到影响时 ， 评估者才是需要的 。图 2级与安全组织的对应关系 注 : 根据 2425标准资料整理绘制。 与安全组织相类似，根据不同的安全完整性等级，产品的研发管理、 文档需求、技术手段和工具、测试 /验证 /确认 /安全分析的方法等有着显著的区别。 产品根 据安全完整性等级不同，可以分为安全产品（ 有安全完整性要求的产品 ）和通用产品（ 安全完整性 不做 要求的产品 ）。通用产品是指对产品的安全性没有明确要求的产品，与安全产品相比较，通用产品在技术、研发管理、测试验证等方面没有特殊要求。安全产品是指符合安全要求，能够防止危险状态发生的产品。 铁路安全产品是指运用于铁路运输行业，保障人员、设备及财产安全的产品。硕士学位论文 10 本文涉及的安全产品是指具有 故障导向安全 特性的产品，如铁路信号系统、列车制动系统等。 用产品研发 流程 理论 研发流程是指 产品从概念到推向市场与研发相关的 活动 序列 ，研发活动按阶段进行 划分，这些 阶段划分 有利于整个开发项目 计划制订及控制 ， 也有利于 开发项目的评估 。产品研发流程通过对研发所有阶段的排序及研发活动的描述来提高产品质量、降低开发成本、缩短 开发 时间；完善的产品研发流程能确保产品设计不偏离设定的目标，有效控制产品开发过程中的风险，保证产品质量和进度，为企业创造竞争优势。 产品研发流程通常要求集成化、并行化和结构化。集成化是指产品开发不仅要完成设计工作，而且要完成产品后期销售所有的准备工作，包括测试、可测试性设计、可制造性设计、可服务性设计、销售准备等各项工作。产 品开发集成的另一个含义是集成各种方法和工具，以保证流程中各项任务高质量、高效率的完成。例如，为了细化项目的工作范围，流程中可明确规定应采用 务分解方法评估工作量。并行化是指为了加快产品开发项目进度，各项工作必须尽可能提前进行。结构化是指开发流程要避免随意性，要有清晰的、有规律的结构形式，以保证流程易于理解、便于操作。要将产品开发过程明确划分为若干个阶段，各个阶段确定不同的工作重点，为实现对开发过程的有效决策和监控提供方便。同时，既要制定高层次的、概略的产品开发流程，以便于管理层把握全局，还要制定详细的 、操作级流程，以便于开发项目人员依照流程开展具体工作 15。目前，国内 很多 企业的研发管理 流程 都是基于 集成产品开发（ 、 能力成熟度模型集成（ 或两者结合建立的。 一种产品的开发理念和方法，从企业的流程重组和产品重组的角度，保证产品的立项开发、产品开发的人力资源有效调配。 程包括概念、规划、开发、验证、释放和生命周期管理。 据一个完整的框架和管理流程，给企业管理带来的主要优 势 在于：显著缩短产品研发周期，降低产品成本，降低研发费用占总收入的比率，大幅提高人均产出率，提高产品质量 10。 一种过程改进的方法，为组织提供有效过程的基本元素。 导公司根据业务背景与商业目标进司铁路安全产品研发管理研究 11行不断的完善， 是 被行业广泛实践证明了的最佳实践。 含了用于产品发展与维护的执行方法，包括了工程过程、项目管理过程、支持过程和过程管理四大块。有效实施 以提高进度及预算的预测及控制、缩短产品开发周期、提高生产效率、提高质量、提高客户满意度、提高员工士气、提高投资回报率。 为产品开发管理体系，是从全流程的角度来思考整个产品开发管理 过程，更加宏观，确保方向的正确性； 眼于整体规划、分布实施，把流程分解为一个个关键过程域（ ,相对离散的定义流程，在细节上力求更精更深。比如， 求在产品开发的各个阶段点上，除进行技术评审外，还要进行阶段决策评审，而评审的具体实施方法就可以从 程域中寻求支撑 。虽然 很多不同，但两者所依据的原则、方法和实践是相同的，国内许多企业（如华为、神州等）都实施 研发管理模式，并且取得了比较满意的效果。所以，应该把 者结合起来实施，从而真 正地将产品开发能力进行实质性的提升。 发组织理论 组织是指人们为了统一的目标，基于一定的层次和幅度形成的团体，是进行管理活动的基础。组织具有以下的特征： 目的性，目的是组织存在的基础，也是组织的使命； 专业分工，组织建立在专业分工的基础上，不同的分工承担着不同的任务； 依赖性，组织内部的分工和角色是相互关联的； 等级制度，组织内部存在汇报和指导关系； 适应性，组织存在于大环境中，必须适应环境才能发展。 组织的形式多样，一般可以分为：职能 型 、项目 型 和矩阵 型 。 职能 型 组织是根据职能以 及职能的相似性 来划分部门，是纵向式组织结构；项目 型 组织是按照项目来划分部门，是横向式划分组织结构； 矩阵型 组织是将职能属性和项目属性相结合 来划分部门。 三种组织 形式 的 优缺点见表 2 硕士学位论文 12 表 2种组织形式的优缺点对比表 组织形式 主要 优点 主要 缺点 职能 型 促进技术水平提升 资源利用灵活 有利于整体协调 有利于人员晋升 客户关注度不足 跨部门协调困难 项目开发时，成员职责不强 项目 型 项目目标明确 有利于项目管理 沟通顺畅 组织简单 利于全面型人才成长 易造成部门重复和资源闲置 不利于技术水平提升 稳定性较差 矩阵 型 项目 负责人 对项目控制权 很大 专业人才在项目中发挥才能 ，又能在部门中获得知识 迅速响应环境变化和客户需求 资源利用充分 以任务为中心 职能部门和项目之间平衡需持续监督 多重领导 易导致对稀缺资源的争夺 对项目 负责人 提出 较高 要求 全产品研发管理理论 作为安全相关的产品，铁路 安全 产品与通用产品在 研发管理要求 方面 有着显著的差异。基本差异见表 2 表 2全产品与通用产品 研发管理要求 基 本 差异 项点 安全产品 通用产品 研发流程 有明确的阶段划分，多重的测试、审核和验证，流程注重产品隐患的消除 无特殊要求，流程注重产品功能实现及质量控制 组织架构 需要专门的验证、确认、安全管理人员，根据安全等级，人员有独立性要求 无特殊要求 技术方法 根据安全等级，有相应的技术 方法和工具要求 无特殊要求 安全产品的研发管理主要目标是通过流程控制，消灭产品不可接受的风险；把可容忍的风险降低；把可接受的风险控制在较低的等级。 铁路安全产品的高安全性、高可靠性和高责任性的特有属