中试工作的重要地位和发展阶段

我们已经知道，中试工作的目标是要提高新产品的设计、制造和售后服务等综合性质量水平，工作内容则集中在技术和工艺设计层面。作者特别强调，如图4.1所示，中试工作开展的时机是在产品开发过程中，而且中试工作是在产品开发项目组PDT的工作范围内。

 图4.1　产品中试工作的时机示意图

中试工作在产品开发过程中具有很重要的地位，中试将会涉及很多业务领域。为了方便下文讨论中试将涉及的具体业务领域，作者在此提出中试体系的概念是研发体系的组成部分，就是要在新产品开发过程中，为了提高产品设计、生产、销售和售后服务的综合性质量水平，所涉及的各种技术和工艺工作。

中试体系建设案例 & 中试的三个认识层次

中试的具体工作内容是什么？作者通过亲身的工作经验，对华为的中试工作发展历程进行总结，在2006年开始讲述《产品中试管理》培训课程时，率先提炼得出了该企业中试体系发展的三个阶段，以及每个阶段的标志性特征，体现了对中试体系认识的探索和深化过程。作者对华为中试体系发展过程的三阶段总结，曾在胡红卫先生所著的《研发困局》一书中被完整引用。

1994年，华为倾力开发的第一款数字通信设备产品C&C08A投放市场。C&C08A获得了市场成功，使公司在财务上转危为安，而且连续生产长达10年，为公司获取了巨大利润。同样重要的是，C&C08A的模块化系统架构得到了精心设计，随后衍生出来各种新产品，是华为当之无愧的产品和技术奠基石。作者作为C&C08A产品的软件子项目经理，在C&C08A系统设计和开发工作中做出了应有的贡献，作者一直为此感到自豪。作者也一直对华为心存感激，感谢公司在当年民族高科技产业极为弱小的情况下，甘冒企业破产的巨大风险，信任一群像作者一样刚从学校毕业不久的年青人，投入巨资让他（她）们开发一款高科技电信设备产品。类似设备当年基本没有成熟的国产产品，国外也只有巨型跨国企业生产，国内需以昂贵价格进口。作者感激华为提供的优质发展平台，使得作者和其他年青学子得以锻炼成长、发挥才能，实现人生价值。自C&C08A成功之后，作者获得了开发高科技新产品的经验、信心和勇气。

C&C08A在1994年投放市场之后，虽然模块化的系统架构非常好，但还是遇到了大量的质量问题，毕竟当年的华为缺乏经验，产品开发管理能力远没有成熟，产品中试工作基本属于空白。全国各地的客户纷纷传来产品故障信息，开发项目组几乎全体出动，飞赴各地担任“救火队员”。这时候，有人提出了“中试”概念，新产品需要做“中间试验”，才能保证质量。这很有道理，华为中试部就此成立，专门开展中试工作。但是，到底中试该怎么做呢？不清楚。没关系，摸着石头过河！

很明显，一开始发现的大量质量问题都是因为存在设计缺陷，所以，解决办法就是加强新产品测试工作。当时的中试部主要由测试人员组成，新产品测试工作不再由设计人员自行完成，而是要由中试部的专业测试人员进行测试了。

大约1995年和1996年这两年是该公司中试体系发展的第一个阶段。这个阶段最主要的特征，就是认识到“质量是测试出来的”，因此中试就是测试，这是对中试最初级的认识层次。在中试体系发展的第一阶段，除了开展新产品测试工作之外，为了协助设计部门工作，以及方便获得供测试用的产品样机，中试部门还开展了新产品试制工作。

中试第一阶段的工作取得了明显成效，新产品要通过中试部测试之后才能转入生产，大量的设计缺陷被测试出来并得到了改进，产品的设计质量得到了提高，测试工作的方法、流程和测试人员的技能都有了很好的积累和提高。

然而，中试的第一阶段工作并没有使产品的综合质量情况得到根本改善。当新产品的设计质量得到明显改善之后，另一类质量问题被凸显出来，这就是制造质量问题。例如，原材料和零部件的批次性质量问题，在加工、装配、测试等某些工艺环节的人工操作导致的批次性质量问题，以及物料清单BOM（Bill Of Material）和工艺文件与图纸差错导致的问题，等等。

而且，进一步分析后发现，这些制造质量问题不只是通过加强制造过程质量管理就可以解决的。例如，综合考虑制造质量、成本和产能要求，就难以做到生产员工不出现人工差错，这就需要改善生产工艺过程，提高自动化水平。对于原材料和零部件质量问题，也要考虑制造商本身的质量保证能力问题，必须挑选合格制造商。

由此，对中试的认识提升到第二个层次，即“质量是测试和制造出来的”。基于这个新的认识，从1996年下半年起，中试部的发展进入第二阶段，增设了工艺设计、物料技术认证、生产测试装备开发、BOM和技术文件管理等部门，并强化了新产品试制部门。加上中试部原有的新产品测试部门，华为中试工作初成体系。

需要注意的是，中试部下设的工艺设计部门与制造部门下设的工艺部门是不同的，中试物料技术认证部门与制造部门下设的来料检验部门IQC（Incoming Quality Control）也不同。本章后文将详细论述中试包括的各个业务领域，包括这些业务领域的工作内容、基本方法和特点。

到1998年，华为中试体系发展的第二阶段基本完成。在此期间，中试下设的各个业务部门得到了初步发展，新产品的设计质量和制造质量都得到了大幅度改善，新产品投入量产后能够较为顺利地扩大生产规模。此时，华为的中试水平已经达到国内当时的先进水平。

然而，与爱立信（Ericsson）、朗讯（Lucent）、阿尔卡特（Alcatel）等行业跨国巨头相比，产品质量和客户满意度仍然存在很大差距。深入分析可知，在中试发展的第二阶段，中试工作属于“事后控制”模式，产品设计已基本定型之后才开展中试工作，这将导致一些重大问题，主要包括：

1．由于产品设计已基本定型，中试发现的有些问题已难以解决，因此难以从根本上提高产品质量。

2．增加了产品开发后期的设计更改，拉长了产品开发周期，增加了产品开发成本。

3．设计→中试的串行工作流程也拉长了产品开发周期。

另外，第二阶段的中试工作还存在一个薄弱环节，那就是对产品售后服务的质量工作缺乏认识和支持。

为了改变中试工作“事后控制”的不足，从1998年下半年起，中试发展进入第三阶段。借助当时华为研发流程变革的东风，中试逐步实现从产品开发项目启动就参加PDT，从概念阶段开始就着手新产品的中试工作，配合设计工程师，在产品设计方案中充分考虑质量、制造、售后服务等各方面需求，实现了“事前、事中、事后”的全过程控制，真正理解并体现了“质量是设计出来的”正确理念。

中试发展的第三阶段大致从1998年持续到2003年，期间中试工作在组织上实现了中试工程师参加产品开发项目组PDT，中试工作流程实现了与产品设计工作并行化。中试各项业务能力也获得了长足发展，积累了大量业务标准和规范，有效指导和规范了产品设计工作。同时，开展了与产品安装、维护、维修等与售后服务相关的技术和工艺工作，促进了产品服务质量的提高。

在以上案例中，经过大批中试工程师多年的艰苦努力，最终形成了一个完善的产品中试体系。到2003年，华为大规模的中试体系建设基本完成。作者认为，第三阶段之后，华为的中试体系已达到世界级水平，中试已成为公司研发的核心能力。

上述案例给予我们最重要的启示是：

1．中试工作是新产品开发工作的组成部分，新产品没有做好测试工作，或者没有做好批量生产和销售的技术和工艺准备，新产品的开发工作就没有完成。

2．中试工作不仅仅是测试工作，也不仅仅是试生产工作。中试工作要围绕提升新产品的综合性质量水平，建立中试业务体系，全面开展与设计质量、制造质量和售后服务质量相关的技术和工艺工作。

3．中试工作要从“事后控制”模式逐步发展为“事前、事中、事后控制”相结合的工作模式，要真正落实“质量是设计出来的”。

中试工作目标：加速实现技术成果商品化

企业经营需要的是商品，而不只是产品，更不只是开发样机或者技术成果。如图4.2所示，产品与开发样机是有重大区别的，开发样机只具备基本的功能性能，产品则具备了批量生产能力，能够达到一定的质量水平。因此，作为“产品开发项目”，必须要在新产品具备了批量生产能力，解决了相关问题之后，才能达成项目目标，才能算是完成了项目工作。

图4.2　从开发样机到商品示意图

对于商品来说，在开发样机和产品的基础上，还需要具备批量销售和售后服务能力，以及更高的质量要求。所以，对于企业来说，“产品开发项目”其实是“商品开发项目”，必须要在新产品具备了批量销售和售后服务能力，解决了相关问题之后，才能达成项目目标，才能算是完成了项目工作。

毫无疑问，商品必须满足质量要求。一般而言，质量越高，商品将具备越高的竞争力。所以，企业进行产品开发工作，都将提高质量放在重要位置。另一方面，质量达到一定水平之后，继续提高则会导致开发工作效率下降，成本上升，因此质量是不可能做到完美无缺的。因此，当我们讨论商品质量的时候，应该记住质量要与效率和成本必须达到合理平衡。

要想商品具备满意的质量，就必须要求从开发样机到产品、到商品的各个环节都要达到应有的质量水平。例如，开发样机必须要进行测试，以保证产品设计满足质量要求。制造过程必须保证产品质量，商品必须要达到售后安装和使用维护的质量要求。为了保证从开发样机到商品的各个环节能够满足质量要求，往往都需要开展相应的技术和工艺性工作。

综上所述，从开发样机转化为商品，必须为新产品建立相应的制造能力、销售和售后服务能力，并满足相应的质量要求，为此而开展的技术和工艺性工作，就是产品中试的主要工作内容。很显然，有必要加快中试工作进度，以缩短新产品上市周期。

所以，我们可以说，产品中试工作的目的，就是加速实现技术成果商品化。下文将从质量、制造能力、销售和售后服务能力等方面进一步展开，以得出产品中试工作的具体工作内容。

产品质量的三层内涵(www.chuimin.cn)

为了更清晰地说明中试工作的业务范围，需要对商品质量做进一步分析。

第一，根据图4.2，商品质量意味着开发样机必须保证完成产品需求规格所规定的基本功能和性能，即商品质量要求开发样机的设计质量满足要求。对开发样机进行常规的基本功能性能测试，如果发现问题，就意味着产品存在设计缺陷，需要对产品设计进行优化。在此，作者将“开发样机能够准确完成常规的功能性能测试项目”称为产品的设计质量。如果开发样机不满足设计质量要求，存在设计缺陷，那么每台产品都将出现相同故障。例如，iPhone4的“天线门”故障，就是因为存在设计缺陷，所以在进行设计优化之前，每台iPhone4都有“天线门”故障。

为了验证新产品的设计质量，需要针对开发样机进行常规的产品测试工作。因此，中试工作包含产品测试工作，以提升新产品设计质量。iPhone4出现“天线门”故障，也说明苹果的新产品测试工作出现了失误。

第二，从图4.2来看，商品质量意味着所生产的每一件产品都满足产品需求规格，即商品质量要求产品的制造质量满足要求。少量产品样机满足质量要求，还不能保证批量生产的产品都能满足质量要求。在批量生产时，因为物料、生产员工操作、工艺设备等各种原因，都可能导致产品出现批次性质量问题，或者导致产品的生产合格率下降。这是在产品生产过程中出现的产品质量波动。在此，作者将“生产过程中的产品质量波动情况”称为产品质量一致性，或者也称为产品的制造质量。

为了验证新产品质量一致性，需要对新产品进行小批量试生产。因此，中试工作包含小批量试生产工作，以提升新产品质量一致性，或者说提升新产品制造质量。

在制造质量方面，还必须进一步考虑到制造效率和制造成本，为新产品设计适当的制造系统。众所周知，质量与效率、成本有密切关系。如果单纯考虑制造质量，例如要求生产员工都具有高级职称，以提高工艺质量，无疑是绝大多数企业无法做到的。所以，为了在制造质量与制造效率、制造成本方面取得合理平衡，必须为新产品进行制造系统设计，例如进行制造工艺流程设计，在某些工艺环节采用工艺设备以实现局部的生产操作自动化。

第三，商品质量意味着所有用户良好的产品使用体验，即所有用户在预定的使用环境和预定的产品寿命期内都可以期望产品满足产品需求规格，换句话说，产品质量应满足可靠性要求。例如，对于电子产品，用户可能分布在全国、全世界范围内，环境条件包括寒冷、温和、炎热、干燥、潮湿、盐雾、粉尘、电磁等等，千差万别。虽然可以对产品的使用环境做出限制，但是为了保证产品具有足够的市场空间，产品预定的使用环境仍然会很复杂。

为了验证新产品的可靠性，需要进行可靠性测试和验证。在复杂的环境条件下，产品是否能正常工作，需要对产品进行环境可靠性测试和验证。在预定的寿命期内，产品是否能正常工作，又需要对产品进行寿命可靠性测试和验证。

在与用户体验有关的商品质量方面，除了产品可靠性之外，还要考虑售后服务质量，包括易安装性和易维护性等。为了验证产品是否满足售后服务质量要求，需要进行可服务性测试和验证。

为了方便下文分析，将产品可靠性和服务质量合称为产品应用质量。

如图4.3所示，商品质量可分解得出设计质量、制造质量和应用质量三个分项。由于商品质量综合了产品从开发样机到商品的全过程质量，也可将商品质量看作是产品综合质量。

 图4.3　商品质量/产品综合质量分解示意图

综合上述分析，产品中试的工作内容可以进一步明确了。在图4.3中，椭圆框所包围的功能测试、批量试制验证、制造系统设计、可靠性验证、可服务性验证等项工作，即是产品中试的工作内容。

新产品的制造系统

在图4.3中，为了保证新产品的制造质量，并与制造效率和制造成本取得合理平衡，需要开展制造系统设计工作。一般来说，可以将制造系统分解为四项要素，即工艺技术、制造设备、原材料和ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）系统（见图4.4）。从这四项要素出发，可以分别找到相应的产品中试工作。

图4.4　制造系统分解示意图

图4.4中，制造系统的第一项要素是工艺技术。在一个制造系统中，工艺技术显然是一个重要要素。为了在新产品的生产过程中采用合理的工艺技术，应该根据新产品的材料、结构和生产测试特点，并以新产品满足制造质量、制造效率和制造成本要求为目标，进行工艺设计。例如，对于个人电脑主板，如果可供客户选配的CPU和内存品种较多，那么在电脑主板的生产工艺流程中应妥善安排装配顺序，最好能在客户确定其配置需求后再装配CPU和内存条。

新产品的工艺设计工作该如何进行？是否可以在新产品完成开发样机测试之后转给生产部门进行工艺设计工作？根据作者多年的企业研发培训和咨询经验，这种做法不会获得很好的效果。这种做法会导致新产品在转给生产部门之后发生大量设计更改，导致新产品长期不能稳定生产，甚至会发生很多产品设计问题已无法改善。所以，新产品工艺设计工作是重要的中试工作内容之一。

图4.4中，制造系统的第二项要素是制造设备。制造设备是制造系统的重要组成部分。这里要特别提出的是，电子产品的部分生产测试设备需要自行开发。对于电子产品来说，由于功能较多，生产测试时的测试项目也很多，完全靠手工测试的话，测试质量和测试效率都难以保证，因此需要自行开发一些自动化的测试软件和测试装置用于生产测试。另外，新产品都具备一些新的功能性能，针对这些新功能性能的生产测试设备通常是不可能全部外购的，也需要自行开发。

本书将自行开发产品生产测试设备的工作称为装备开发。装备开发工作也应该在产品开发过程中同步进行，以加快实现新产品的批量生产。新产品的装备开发工作也属于中试工作的范围之内。

图4.4中，制造系统的第三项要素是原材料。这里所说的原材料包括所有外购的原材料和零部件。保障供应质量合格、成本合理的外购原材料和零部件，是新产品制造系统的一项关键能力。为此，除了设立来料质量控制部门IQC（Incoming Quality Control），还必须要为这些外购原材料和零部件选择一个好的“出身”，即应该是来自合格供应商的合格型号。是否合格，要对商务条件和技术条件进行认证。

对外购原材料和零部件的技术条件进行认证，可称为物料技术认证。物料技术认证工作的基本内容，就是要检查新物料是否符合产品设计部门提出的物料技术要求，以及相关的质量要求等。检查的方式包括测试、试验、资料审查、入厂考察等。

物料技术认证工作也应该在产品开发过程中同步进行，以保证合格的原材料和零部件被应用到产品设计中，避免在生产过程中发生过多的物料更换而导致不必要的设计更改。新产品的物料技术认证工作也属于中试工作的范围之内。

图4.4中，制造系统的第四项要素是ERP系统。优秀的制造系统离不开信息化，离不开ERP系统。绝大多数制造企业即使没有采用完整的ERP系统，也会采用一些简化的IT系统，或者更简化的IT工具。制造部门无论是采用ERP系统，还是简单的IT工具，都需要产品基础数据，包括物料清单BOM和料号数据，它们是物料计划、生产计划和生产过程管理的重要依据。制造部门必然还需要新产品的设计图纸、工艺图纸和工艺文件等各种技术文件。

所谓产品数据，主要就是物料清单BOM、料号数据和技术文件。产品数据是产品开发成果和过程的记录，在产品开发过程中产生，由产品开发团队共同完成。制造系统和ERP需要准确、及时、规范的产品数据，否则就可能导致生产过程中发生物料差错、发货差错，导致呆死料损失和负面市场影响。因此，产品数据与制造系统和制造质量有密切关系。

所谓产品数据管理，就是为了使得产品开发团队准确、及时、规范地完成产品数据所开展的相关管理工作。由于产品数据与制造系统和制造质量密切相关，因此产品数据管理也在中试工作的范围之内。

根据图4.4和上述分析，我们的讨论取得了很大进展，并且又找出了四项中试工作，包括工艺设计、装备开发、物料技术认证和产品数据管理。这四项中试工作，可以统称为制造系统设计工作。但是由此出现了一个新的问题，制造系统设计工作的结果，如何进行调试、测试和验证呢？未经调试、测试和验证，新设计的制造系统不可能实现新产品顺利批量生产。

工艺设计、装备开发等等制造系统设计工作的结果，应该在新产品进行小批量试生产时进行验证。在图4.3中，我们已经为保障新产品批量生产时的质量一致性而识别了试制验证工作。在此，要为试制验证工作增加一项验证内容，即为新产品制造系统提供验证机会，或者说提供验证平台。

至此，图4.4中椭圆虚线框内的五项与制造系统相关的中试工作内容，已全部出场亮相。

产品中试体系结构图

综合图4.3和图4.4，可以将产品中试体系的工作内容总结为六项业务工作。如图4.5所示，其中的椭圆虚线框内包含了产品中试的六项业务工作。图4.5关于中试业务构成的分析结果，与前述中试体系建设案例中的结果是一致的。

图4.5　中试体系业务构成示意图

上文中已经对设计质量、制造质量&制造系统、应用质量&服务系统与相关中试业务工作的关系进行了讨论。这里补充讨论一下中试与销售系统的关系。类似于在制造系统中对ERP系统与产品数据管理之间关系的分析，销售系统也需要IT系统支撑，因此也需要产品基础数据，用于销售合同与订单管理等工作，所以也与产品数据管理有关。

至此，我们从产品中试工作的目标“加速实现技术成果商品化”出发，围绕有关的技术和工艺工作进行完整、系统的梳理，得出了一组目标明确、结构清晰的中试业务领域，形成了完整的中试业务体系！

扎扎实实的产品中试工作对产品开发来说是非常重要的。虽然产品中试工作不如产品设计、产品销售工作那样引人注目，但却是企业产品研发工作的幕后英雄，是产品研发工作的核心竞争力。企业要想建设一个好的研发系统，要想在产品研发上胜人一筹，就必须建设好产品中试体系。