基于CM2的變更影響評(píng)估過(guò)程研究

孫澤鵬

(中航通飛研究院有限公司，廣東 珠海 519040)

0 引 言

工程變更(Engineering Change,EC)是飛機(jī)構(gòu)型管理活動(dòng)四要素中最重要組成部分，而變更影響評(píng)估活動(dòng)是保證高效率實(shí)施工程變更的先決條件。按照CM2的原則，變更評(píng)審委員會(huì)（Change Review Board，CRB）在進(jìn)行商業(yè)決策時(shí)需要對(duì)產(chǎn)品的變更進(jìn)行技術(shù)決策，決策者必須了解所有影響和成本因素[1]。創(chuàng)建變更請(qǐng)求（ECR）標(biāo)志著企業(yè)啟動(dòng)企業(yè)變更評(píng)估（Enterprise Change Assessment，ECA）流程，為作出有效商業(yè)決定提所需的清晰信息。

變更評(píng)估實(shí)際上不僅僅涉及變更的技術(shù)影響，成本、進(jìn)度和支持是在協(xié)調(diào)和評(píng)估ECR期間必須仔細(xì)評(píng)估的其他影響領(lǐng)域[2]。通常，成本變化不是問(wèn)題，因?yàn)榛旧纤械母淖兌际轻槍?duì)符合產(chǎn)品規(guī)格的。重要的是確保變更請(qǐng)求包括變更的全部成本影響，包括產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)和支持成本的變更，并且在提交變更委員會(huì)或變更批準(zhǔn)機(jī)構(gòu)之前，作為變更審查的一部分，已經(jīng)對(duì)所有成本進(jìn)行了充分的分析和評(píng)估。

1 工程變更影響分析

1.1 產(chǎn)品研發(fā)和ECA活動(dòng)參與人

如圖1所示，CMII產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模型是四層九步開(kāi)發(fā)流程的形象表達(dá)，其左側(cè)是文件的形成過(guò)程，右側(cè)是物理樣機(jī)的構(gòu)建過(guò)程。盡管研發(fā)活動(dòng)的產(chǎn)出物就是被細(xì)化的文件，但物理樣機(jī)的構(gòu)建也是研發(fā)工作[1]。模型的右側(cè)是物理樣機(jī)的構(gòu)建過(guò)程，這也是研發(fā)活動(dòng)而非生產(chǎn)活動(dòng)，因?yàn)槠淠康氖呛蓑?yàn)下游需求對(duì)上游需求的一致性。每個(gè)活動(dòng)都是為了核驗(yàn)左側(cè)對(duì)應(yīng)活動(dòng)發(fā)布的需求文件是否得到了滿足，若發(fā)現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，則必須采取糾正措施。而研發(fā)活動(dòng)的產(chǎn)出物就是這些被細(xì)化的需求文件。變更活動(dòng)貫穿于始終，企業(yè)變更評(píng)估和建議工作，由變更專家協(xié)調(diào)受變更影響的最高階的文檔創(chuàng)建者，最終企業(yè)變更評(píng)估建議是通過(guò)變更負(fù)責(zé)人與受變更影響的創(chuàng)建者和使用者討論得出，這不僅涉及左側(cè)的系統(tǒng)工程師，也包括右側(cè)的試驗(yàn)工程師和制造工程師，但需要在最后一步進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定變更成本對(duì)產(chǎn)品成本的影響。整個(gè)過(guò)程中發(fā)生的所有糾正措施和費(fèi)用都需要分析整理。

圖1 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模型

1.2 產(chǎn)品的工程要素及組織關(guān)系

創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化物料清單(BOM)和識(shí)別實(shí)物部件之間的父-子關(guān)系，代表的是一種縱向的關(guān)聯(lián)關(guān)系。主要文檔與主要部件相關(guān)聯(lián)，次要部件和次要文檔與主要文檔相關(guān)聯(lián)，這是一種橫向的關(guān)聯(lián)關(guān)系（見(jiàn)圖2）。這里的主要部件和次要部件主要主要指產(chǎn)品和制造產(chǎn)品所需的輔助部件。當(dāng)變更需要再識(shí)別一個(gè)或多個(gè)實(shí)物部件時(shí)，修改文檔(數(shù)據(jù))的成本就會(huì)更高。再識(shí)別過(guò)程中修改文檔(數(shù)據(jù))的成本因企業(yè)不同而不同，并受到多個(gè)因素的影響。這些因素包括實(shí)物部件和關(guān)聯(lián)的文檔(數(shù)據(jù))是如何被標(biāo)識(shí)、結(jié)構(gòu)化的，以及各種要素是如何關(guān)聯(lián)的。

圖2 主要部件與次要部件以及相關(guān)文檔關(guān)系

1.3 變更的傳播

變更評(píng)審委員會(huì)在獲取所有受影響要素以后才會(huì)做出商業(yè)決策。變更問(wèn)題往往是針對(duì)產(chǎn)品的部分?jǐn)?shù)據(jù)，比如說(shuō)一個(gè)零部件。由于產(chǎn)品數(shù)據(jù)是一個(gè)整體的概念，各個(gè)組成部分有著緊密的聯(lián)系，局部的改動(dòng)可能會(huì)引起其他相關(guān)部分的改動(dòng)，所以需要分析變更的影響。變更可以由頂層向下或由下向上傳播，例如需求的變更會(huì)引起部件的設(shè)計(jì)變化，零件工藝方法的變更會(huì)引起客戶需求的變更。也可以橫向傳播，存在相互接口的部件，都可能受到影響，所以要準(zhǔn)確識(shí)別接口，控制接口的變更，減少傳播范圍。由此可知，變更的傳播是網(wǎng)狀的，需要逐一識(shí)別和判斷受影響的文檔和部件。

產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題后，需識(shí)別出問(wèn)題部件和相關(guān)問(wèn)題文檔，通過(guò)關(guān)聯(lián)關(guān)系找尋到所有相關(guān)部件以及文檔。關(guān)聯(lián)矩陣可以是三角形（見(jiàn)圖3）或一個(gè)方陣，其中的行和列都有相同的基本組成部分。從第一個(gè)初始部件開(kāi)始確定受影響的所有部件，所有部件都必須進(jìn)行分析，以了解是否有聯(lián)系。如果兩個(gè)部件有聯(lián)系，則為相關(guān)部件。

初始部件a1直接影響對(duì)應(yīng)：a1 →a5；間接影 響 部件：a5 →a3 →a4。通過(guò)以上方式可以確定工程變更受影響的部件或文檔，為變更成本的統(tǒng)計(jì)提供基礎(chǔ)。

圖3 變更影響部件的識(shí)別和判斷

1.4 部件再識(shí)別的成本因素

通常，成本變化不是問(wèn)題，因?yàn)榛旧纤械母淖兌际轻槍?duì)符合產(chǎn)品規(guī)格的。但是在滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造需求和測(cè)試和取證需求以及交付合同需求的同時(shí)，降低成本是一個(gè)關(guān)鍵因素。在評(píng)估一個(gè)變更方式時(shí)，必須研究庫(kù)存中的剩余部件和在制品，分析這些部件是否可以繼續(xù)使用在其他產(chǎn)品上或可以補(bǔ)充加工符合新的構(gòu)型，補(bǔ)充加工帶來(lái)的費(fèi)用相對(duì)于新制一個(gè)部件的費(fèi)用是否要少。若為新制部件，應(yīng)考慮舊件報(bào)廢所發(fā)生的采購(gòu)成本、庫(kù)存成本、已發(fā)生的制造成本。新件所需的設(shè)計(jì)費(fèi)用、制造所需的工裝、夾具或試驗(yàn)設(shè)備的采購(gòu)、制造、調(diào)試等費(fèi)用。同時(shí)還需要考慮客戶運(yùn)行支持的備件更換，手冊(cè)變更費(fèi)用等。

為節(jié)約成本，降低新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本，能夠保證產(chǎn)品的持續(xù)滿足客戶是至關(guān)重要的。有效地重復(fù)使用分析可以幫助企業(yè)減少重復(fù)設(shè)計(jì)，節(jié)約設(shè)計(jì)資源和成本，減少重復(fù)性設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)變更速率。另外企業(yè)可以通過(guò)賣(mài)掉這些報(bào)廢的組件、零件以減小變更的影響。

1.5 修訂數(shù)據(jù)人力工時(shí)統(tǒng)計(jì)

常見(jiàn)的成本估算方法有很多，在民機(jī)制造領(lǐng)域，有參數(shù)成本法、作業(yè)成本法等[3]。作業(yè)成本（ABC）法是基于活動(dòng)的成本管理，依據(jù)一定的規(guī)范計(jì)算材料費(fèi)、人工費(fèi)、管理費(fèi)等。其主要關(guān)注生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程，關(guān)注具體活動(dòng)及相應(yīng)的成本。

變更增加的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)用主要是用于修訂文本和數(shù)據(jù)的工時(shí)費(fèi)用，包括需求、測(cè)試和設(shè)備、工裝等相關(guān)文檔的修訂，在統(tǒng)計(jì)一次性變更成本時(shí)，通過(guò)更改影響傳播識(shí)別所有受影響的部件和文檔，完成對(duì)所有需修訂和創(chuàng)建文本的工時(shí)統(tǒng)計(jì)，表1給出了工程變更時(shí)的人力工時(shí)估算模板。

2 變更成本分析

2.1 變更過(guò)程中的成本考慮

在討論變更成本時(shí)會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，應(yīng)該花費(fèi)多少費(fèi)用，應(yīng)該包括哪些費(fèi)用等，企業(yè)需要制定成本估算標(biāo)準(zhǔn)或政策以支持變更成本估算。變更成本評(píng)估是旨在降低產(chǎn)品或項(xiàng)目的制造、測(cè)試、檢查、維護(hù)或操作的成本，目的是在不降低產(chǎn)品性能的情況下，提供一個(gè)降低成本的工程變更最佳方案，來(lái)實(shí)施變更以獲得最佳收益。

構(gòu)型管理流程要確保決策者在做決定時(shí)是了解所有的成本因素的。基于變更分析的結(jié)果，估算所有成本的費(fèi)用。變更專家負(fù)責(zé)基于ECA建議，匯總變更的一次性成本（Non-recurring Cost，NRC） 和 重 復(fù) 性 成 本（Recurring Cost，RC）。

2.2 變更成本要素

變更活動(dòng)對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)的成本影響在產(chǎn)品或項(xiàng)目的生命周期內(nèi)可能是顯著的。變更影響成本分析應(yīng)從工程、制造、支持、現(xiàn)場(chǎng)操作、銷售和營(yíng)銷等方面評(píng)估變更成本，另外處理變更也會(huì)對(duì)管理成本產(chǎn)生影響。

雖然一次性成本總是會(huì)對(duì)利潤(rùn)產(chǎn)生影響，但變更的重復(fù)性成本既可能增加變更總成本，也可能會(huì)降低變更的總成本。重復(fù)性成本降低，會(huì)降低每個(gè)最終產(chǎn)品的總成本。變更可能是為了改進(jìn)產(chǎn)品或降低成本，或同時(shí)為了兩者。變更的一次性成本會(huì)抵消變更的價(jià)值。

2.2.1 設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)成本

通常分析、設(shè)計(jì)、建模、測(cè)試和設(shè)計(jì)變更溝通的時(shí)間是一項(xiàng)重大成本，工程師在做出任何重要變更時(shí)都應(yīng)該對(duì)這些成本進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估。當(dāng)變更為了減少制造成本或現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)費(fèi)用時(shí)，估算這些成本是至關(guān)重要的。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程必須權(quán)衡產(chǎn)品制造和服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的成本節(jié)約。變更的數(shù)據(jù)主要包括物料、BOM、需求文檔及圖樣、模型、操作手冊(cè)、維護(hù)文件、測(cè)試文件、銷售材料等。創(chuàng)建和修訂文檔(數(shù)據(jù))的成本是一次性成本的重要組成，所有與測(cè)試或原型樣機(jī)方案相關(guān)的費(fèi)用均屬于一次性成本。

表1 修訂產(chǎn)品構(gòu)型文件的人力估算

2.2.2 制造和現(xiàn)場(chǎng)成本

通常所有變更成本中最重要（也是最容易忽略）的是制造和現(xiàn)場(chǎng)支持相關(guān)的成本，這些費(fèi)用伴隨工程師進(jìn)行變更時(shí)不是很明顯，但每個(gè)受影響的功能都將產(chǎn)生相關(guān)費(fèi)用。供應(yīng)商、采購(gòu)、質(zhì)量保證、制造工程、生產(chǎn)、材料等，將一次性啟動(dòng)成本。現(xiàn)場(chǎng)變更人工、工具包成本、維修和改造必須考慮相關(guān)所有成本。安裝和拆除過(guò)程和測(cè)試過(guò)程的變更會(huì)使工具、夾具、軟件、工藝/路線、測(cè)試設(shè)備等可能會(huì)受到影響。

另外由于過(guò)程和方法的變更，還可能增加人員培訓(xùn)的費(fèi)用等。

2.2.3 材料和零件成本

大多數(shù)工程師將變更影響放在產(chǎn)品的單位成本。然而，他們可能不清楚，在實(shí)際生產(chǎn)條件和數(shù)量下的零件和材料的成本是什么。雖然有些公司讓設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)了解相關(guān)的制造、材料、零件和現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)成本，但是除了小規(guī)模公司之外，這是一個(gè)不切實(shí)際做法。這可能會(huì)“擱置”設(shè)計(jì)工作，或者不會(huì)以定量的方式完成。

材料成本由材料、運(yùn)費(fèi)、關(guān)稅和附加費(fèi)等組成。原材料成本既包括直接成本和間接成本，直接材料成本是要計(jì)入人們正在生產(chǎn)的最終產(chǎn)品內(nèi)的所有元件和原材料成本，間接材料是在加工產(chǎn)品的過(guò)程中為使加工可靠完成而起輔助作用的材料成本[4]。

材料消耗定額由主材料消耗定額和輔助材料消耗定額組成。要根據(jù)具體的工藝情況確定材料利用率，由零件和工具的圖樣稱重，即可求得零件的材料成本[5]。

2.2.4 CM的成本

構(gòu)型管理（CM）人員的任務(wù)，還包括代表他人、糾正他們工作錯(cuò)誤的糾正措施。依據(jù)CM2原則，用于完成CM相關(guān)任務(wù)的資源就不難計(jì)算。一旦確定使用CM2流程，就能非常準(zhǔn)確地估算新項(xiàng)目的CM成本。CM的成本為一次性成本，應(yīng)包括變更評(píng)估成本、CRB決策成本、變更執(zhí)行規(guī)劃的成本。

3 結(jié) 論

總之，在變更管理過(guò)程中，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別受影響的部件和文檔，并能夠考慮到整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)中以及運(yùn)營(yíng)中所有的受影響因素，并將成本利益最大化。變更影響分析是變更控制活動(dòng)的重要組成部分，通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，迅速識(shí)別出受影響部件和文檔數(shù)據(jù)，縮短工程變更分析評(píng)估的流程時(shí)間，為工程變更決策與實(shí)施提供了有效的支持。

變更有可能會(huì)造成產(chǎn)品生命周期某個(gè)階段成本增加，而同時(shí)降低另一個(gè)階段的成本，因此評(píng)估成本和收益必須在產(chǎn)品全面生命周期范圍考量。