◎航天材料及工藝研究所 杜寶憲

基于計劃網(wǎng)絡(luò)模型的計劃管理模式

◎航天材料及工藝研究所 杜寶憲

近年來，在國家重大工程背景需求的牽引下，我國航天事業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇期，但型號研制的計劃管理模式也遇到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。一方面，由于型號研制的領(lǐng)域新技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、狀態(tài)差異大，使工藝攻關(guān)、產(chǎn)品實現(xiàn)、試驗考核同步進(jìn)行、相互耦合且體量較大，而瞄準(zhǔn)工程應(yīng)用目標(biāo)、實現(xiàn)航天技術(shù)跨越式發(fā)展又使得研制周期極短，研制工作異常緊湊密集；另一方面，傳統(tǒng)型號，特別是批生產(chǎn)型號更多的采用“串行”的研制生產(chǎn)組織模式。此外，全新領(lǐng)域技術(shù)壁壘的攻關(guān)突破，在顯著促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的同時也較大程度地增加了工程實現(xiàn)過程中上下游產(chǎn)品在計劃、技術(shù)、質(zhì)量等多方面的關(guān)聯(lián)性。因此，研制過程中資源競爭與耦合程度激增、型號內(nèi)部多要素相互制約以及協(xié)同程度的大幅增加，使得配合、協(xié)調(diào)、銜接關(guān)系的及時處理愈顯繁雜。

面對特殊的形勢需求，傳統(tǒng)的航天型號研制科研生產(chǎn)模式在設(shè)計與工藝協(xié)同的充分性、辨識和控制風(fēng)險的有效性、根據(jù)任務(wù)需求統(tǒng)籌安排有限資源、確保資源及時合理分配、系統(tǒng)協(xié)調(diào)多項目計劃間的矛盾沖突、提高工作效率等方面存在較大差距。因此，急需在提升自身精細(xì)化管理水平的基礎(chǔ)上，以解決“如何確保某一研制工序的按計劃完成以及如何確保工序間的無縫銜接”這2個型號計劃管理工作中需要特別關(guān)注的基本問題為核心，有針對性地思考并采取行之有效的方法，以推動工程計劃的順暢執(zhí)行，從而滿足總體目標(biāo)的要求。

一、計劃網(wǎng)絡(luò)模型及計劃管理模式

1．計劃網(wǎng)絡(luò)模型

為了確保產(chǎn)品研制工作的保質(zhì)量、按計劃推進(jìn)，針對研制工序流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)繁多、產(chǎn)品配套關(guān)系復(fù)雜的特點，借鑒和秉承航天型號研制流程與質(zhì)量控制方法，基于研制工藝總方案建立起面向工序單元、涵蓋全要素、強調(diào)關(guān)聯(lián)性、注重執(zhí)行力的計劃網(wǎng)絡(luò)模型（見圖1）。

依據(jù)型號計劃部門下達(dá)的里程碑節(jié)點，分解明確項目包含的各個單項產(chǎn)品的主進(jìn)度計劃，以確保每一個研制工序按計劃完成和工序間的無縫銜接2個基本方面為工作核心，從計劃關(guān)聯(lián)性角度落實內(nèi)外部資源在計劃周期內(nèi)的有效保障，及時協(xié)調(diào)多項目計劃間的矛盾沖突；從技術(shù)關(guān)聯(lián)性角度持續(xù)開展工藝流程的優(yōu)化，以實現(xiàn)短線、瓶頸計劃的糾偏，建立健全計劃的動態(tài)管理機制，充分認(rèn)識設(shè)計與工藝、工藝與工藝間的關(guān)聯(lián)性，辨識和控制技術(shù)風(fēng)險，提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而保證主進(jìn)度按計劃執(zhí)行，以更加有效地保障工程總進(jìn)度目標(biāo)的順利實現(xiàn)。

2．計劃管理模式

一是內(nèi)部資源保障。

在項目主進(jìn)度各個研制工序所需的內(nèi)部資源保障方面，從滿足 人、機、料、法、環(huán)各個環(huán)節(jié)入手，全面梳理物資備料、配套件齊套、復(fù)合材料構(gòu)件成型加工、產(chǎn)品的檢測驗收、總裝裝配等各個工序環(huán)節(jié)，特別是關(guān)鍵/主要的工藝裝備、設(shè)備、原材料等資源，緊扣關(guān)鍵短線環(huán)節(jié)細(xì)化、優(yōu)化工序方案，切實打通備料、生產(chǎn)、檢驗等各個環(huán)節(jié)。

在研制工作啟動前，對標(biāo)研制計劃就人員、工裝設(shè)備、物資、檢測、加工能力等方面進(jìn)行細(xì)致的策劃分析，以表格化的形式梳理分析在特定研制計劃周期內(nèi)資源的保障情況。針對分析出的不可控因素，專門協(xié)調(diào)人力、物資、質(zhì)量等相關(guān)部門落實解決。隨著項目的持續(xù)推進(jìn)，以計劃網(wǎng)絡(luò)圖監(jiān)控各主進(jìn)度的實際進(jìn)展情況，并針對資源要素保障情況不斷分析迭代，使相應(yīng)計劃周期內(nèi)關(guān)鍵資源配套到位。同時，為確保研制工作實施的及時性，從管理上落實資源在單位間的融合及合理組織，進(jìn)而大幅提高有限資源的利用率。

為應(yīng)對上游配套產(chǎn)品推遲及集中交付、工程多線并行開展導(dǎo)致的研制工作異常緊張的形勢，針對復(fù)合材料構(gòu)件，除提前完成纖維、樹脂等主要原材料的備料外，在所需織物外協(xié)構(gòu)件保障到位的基礎(chǔ)上提前啟動預(yù)制體的制備工作，確保結(jié)構(gòu)件一到位立即啟動產(chǎn)品投產(chǎn)，可相應(yīng)縮短約15天的研制周期，為計劃的順利開展與完成提供支撐。

受內(nèi)部設(shè)備資源有限以及上游配套構(gòu)件密集交付導(dǎo)致復(fù)合材料構(gòu)件集中生產(chǎn)的影響，大尺寸復(fù)合材料構(gòu)件機加工的瓶頸問題一直是多方關(guān)注的焦點之一，工序的資源保障以及過程的質(zhì)量控制在整個工程進(jìn)度控制上起著至關(guān)重要的作用。針對高價值復(fù)合材料構(gòu)件產(chǎn)品的機加工，采取“技術(shù)參與、設(shè)備外協(xié)”的措施，以滿足資源保障。同時，根據(jù)計劃的實際推進(jìn)情況持續(xù)做好子計劃向外協(xié)單位的有效延伸，盡可能準(zhǔn)確地明確資源需求時間，強化協(xié)調(diào)、檢查和保障情況在計劃網(wǎng)絡(luò)圖中的迭代，確保落實到位。質(zhì)量管控方面，在技術(shù)能力全程干預(yù)的基礎(chǔ)上，從生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)設(shè)備定期檢查、生產(chǎn)過程質(zhì)量檢查確認(rèn)等方面嚴(yán)加控制，確保復(fù)合材料構(gòu)件質(zhì)量受控。

圖1 研制計劃網(wǎng)絡(luò)模型示意圖

二是外部資源保障。

主進(jìn)度計劃各個研制工序所需的外部資源保障面臨的主要問題是上下游間零部件、元器件等的供需關(guān)系不協(xié)調(diào)，雖然不排除設(shè)計技術(shù)狀態(tài)調(diào)整造成的返修或重新研制，但主要是由于計劃分解的傳遞不夠細(xì)致充分，過程中耽于檢查、監(jiān)督和協(xié)調(diào)，往往造成下游承制單位的主進(jìn)度計劃，甚至是項目總進(jìn)度受到影響。對此，在復(fù)合材料構(gòu)件研制工作啟動前應(yīng)按照設(shè)計技術(shù)狀態(tài)梳理圖紙明細(xì)，并核對庫存情況以形成各個復(fù)合材料構(gòu)件零部件、元器件的配套及需求清單，明確出配套數(shù)量及責(zé)任單位。同時，依據(jù)計劃網(wǎng)絡(luò)圖中主進(jìn)度的推進(jìn)以及相應(yīng)周期，針對需求清單明確關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的需求節(jié)點。

此外，復(fù)合材料構(gòu)件裝配所需的部分特殊零部件與元器件的研制基礎(chǔ)在于復(fù)合材料的按計劃提供。對此類“復(fù)合材料—零部件、元器件—復(fù)合材料”的二次供需關(guān)系，應(yīng)在掌握相關(guān)研制周期的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化，并以子網(wǎng)絡(luò)的形式體現(xiàn)在計劃網(wǎng)絡(luò)圖中，以確保供需協(xié)調(diào)。產(chǎn)品配套件需求情況統(tǒng)計表作為下游單位研制工序的子計劃向上游單位延伸，可有效建立廠所間零部件、元器件等供需關(guān)系的協(xié)調(diào)機制，其建立和使用需要型號辦公室、總體及上下游承制單位四方協(xié)同聯(lián)動。

二、計劃管理模式的特征

1．工藝流程優(yōu)化

大尺寸異型復(fù)合材料構(gòu)件的一體成型工藝技術(shù)與傳統(tǒng)成型工藝有較大差異，涉及的專業(yè)及工種較多，產(chǎn)品配套關(guān)系相對復(fù)雜，呈現(xiàn)出工藝流程長、工序流轉(zhuǎn)繁多、多地周轉(zhuǎn)協(xié)作的特點。因此，接口銜接問題的協(xié)調(diào)處理在工程研制計劃中顯得尤為關(guān)鍵。在復(fù)合材料構(gòu)件的研制過程中，以計劃網(wǎng)絡(luò)圖為指導(dǎo)，便于從技術(shù)與管理2個方面優(yōu)化和簡化生產(chǎn)工藝流程，從而降低研制生產(chǎn)對人力、設(shè)備等資源的過度依賴，顯著縮短研制周期。

在技術(shù)方面，通過工藝流程的優(yōu)化減少甚至避免了接口銜接問題。例如，針對存在工序協(xié)調(diào)關(guān)系的相對短線產(chǎn)品，提出并采取“階梯投產(chǎn)”的生產(chǎn)模式，在首件構(gòu)件產(chǎn)品投產(chǎn)前，提前單獨完成關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)；首件構(gòu)件產(chǎn)品投產(chǎn)時，同爐完成下一構(gòu)件產(chǎn)品所需關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的研制，并共享材料性能數(shù)據(jù)。以此類推，以確保滿足工序協(xié)調(diào)計劃要求。同時，將該模式進(jìn)一步應(yīng)用到溫度傳感器所需復(fù)合材料的研制生產(chǎn)中，以“初樣帶試樣”的思路，即在初樣階段提前啟動試樣階段復(fù)合材料準(zhǔn)備，支撐元器件研制的順利完成。

在管理方面，編制計劃要更加注重計劃要素的完整性與規(guī)范性。對涉及多個單位間工序流轉(zhuǎn)的復(fù)合材料構(gòu)件，一方面基于計劃網(wǎng)絡(luò)圖明確可操作、可檢查的接口計劃，在研制過程的上下游工序間建立密切聯(lián)動機制，確保做到無縫銜接。例如，針對復(fù)合材料構(gòu)件成型與機加工間的接口協(xié)調(diào)，在成型工作結(jié)束前一定周期監(jiān)督、檢查加工工序在人、機、料、法、環(huán)等環(huán)節(jié)的落實情況，確保工序周轉(zhuǎn)順暢完成。另一方面，借助計劃網(wǎng)絡(luò)圖提高了辨識短線零部件、元器件或設(shè)計技術(shù)狀態(tài)調(diào)整等對主進(jìn)度的影響風(fēng)險及程度的能力，通過臨時優(yōu)化或調(diào)整工藝流程及時緩解不可控因素對防熱產(chǎn)品研制計劃的沖擊。

2．計劃的動態(tài)管理與糾偏

型號研制計劃作為研制工作的綱領(lǐng)性文件，對整個研制生產(chǎn)過程起著至關(guān)重要的牽引作用。研制計劃的編制一般立足于“狀態(tài)是固定的、資源是落實的、銜接是流暢的、過程是順利的、質(zhì)量是合格的”原則，但在實際中往往會出現(xiàn)難以預(yù)計的不可控因素，導(dǎo)致實際進(jìn)度出現(xiàn)或大或小的偏差。在復(fù)合材料構(gòu)件研制中，不可控因素導(dǎo)致進(jìn)度與計劃偏離的問題相對突出，這很大程度上源于產(chǎn)品的設(shè)計方案使上下游間存在過度依賴關(guān)系。

為保證產(chǎn)品研制任務(wù)的順利實施，針對由于上游配套節(jié)點不確定造成研制計劃頻繁變化導(dǎo)致的研制任務(wù)失衡，一方面應(yīng)積極主動加強與型號、總體及上游單位的溝通，及時了解最新的研制進(jìn)展情況，以便對計劃進(jìn)行實時調(diào)整；另一方面應(yīng)借助計劃網(wǎng)絡(luò)圖，以滿足項目總進(jìn)度為最終目標(biāo)、滿足產(chǎn)品間的工序協(xié)調(diào)為過程目標(biāo)定期（一般為7天）對各主進(jìn)度計劃的執(zhí)行情況進(jìn)行檢查。對于出現(xiàn)延遲性偏離的主進(jìn)度項目，找出干擾因素并及時采取措施進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，使實際進(jìn)度滿足總目標(biāo)及分目標(biāo)的要求，從而實現(xiàn)對科研計劃的動態(tài)管理。

3．多項目計劃間的協(xié)調(diào)

隨著航天型號產(chǎn)品研制數(shù)量的逐年快速增長，多個項目并行開展研制生產(chǎn)工作已經(jīng)司空見慣，各項目間往往在關(guān)鍵資源方面存在較大的競爭與耦合，受資源負(fù)載加劇的約束和影響，生產(chǎn)進(jìn)度必將受到較大沖擊。即便是工程配置相對獨立的研制隊伍，由于工程自身多個狀態(tài)的齊頭并進(jìn)，配套產(chǎn)品不同程度的集中交付也往往導(dǎo)致生產(chǎn)工作呈現(xiàn)資源相對緊張的局面。對此，以滿足各狀態(tài)的項目總進(jìn)度為基本目標(biāo)，通過在計劃網(wǎng)絡(luò)圖中明確主進(jìn)度計劃各個研制工序所需的人力、設(shè)備等關(guān)鍵資源，一方面協(xié)調(diào)短線資源在多個項目間的兼顧與平衡，另一方面協(xié)調(diào)不同工種在多個項目間的穿插銜接，充分提高人員、設(shè)備等資源的使用效率與質(zhì)量，在既滿足工序任務(wù)必需工時又不突破資源約束的基礎(chǔ)上探索出異于傳統(tǒng)的串行研制流程。

4．技術(shù)風(fēng)險分析

目標(biāo)領(lǐng)域的工藝技術(shù)積累不充分，設(shè)計—工藝—試驗幾乎同步進(jìn)行，設(shè)計方案與成型工藝、材料性能就會相互耦合影響。因此，雖然已經(jīng)完成了關(guān)鍵工藝技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)開展了成型工藝優(yōu)化，產(chǎn)品通過了相關(guān)試驗的考核，但對設(shè)計與工藝間的適應(yīng)性、上下游工藝間的相互影響、成型制造全過程關(guān)鍵尺寸鏈的傳遞與統(tǒng)一等關(guān)聯(lián)性問題，仍然需要在獲得充分工藝驗證及試驗考核的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高認(rèn)識，工藝技術(shù)方面仍然存在一定風(fēng)險。全要素的對象、內(nèi)容以及關(guān)聯(lián)關(guān)系在以工序為基本單元的計劃網(wǎng)絡(luò)模型中的系統(tǒng)、直觀體現(xiàn)，為更加有效地辨識和控制技術(shù)風(fēng)險創(chuàng)造了條件。

針對網(wǎng)絡(luò)模型中清晰表現(xiàn)出的上下游工藝間的匹配、材料與工藝間的關(guān)聯(lián)以及工序與工序間的協(xié)調(diào)等問題，一方面通過開展多輪次的工藝技術(shù)風(fēng)險分析與迭代，在研制前期提前認(rèn)識并發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品研制中存在的技術(shù)風(fēng)險，有針對性地調(diào)整、優(yōu)化工藝方案和工藝參數(shù)，從而有效消除、控制或降低研制技術(shù)風(fēng)險，避免或降低技術(shù)風(fēng)險轉(zhuǎn)化為進(jìn)度風(fēng)險的可能；另一方面針對關(guān)鍵、重要部件的關(guān)鍵性能、尺寸要求進(jìn)行技術(shù)交底及審查，切實推進(jìn)型號工藝與設(shè)計的結(jié)合，進(jìn)一步深化工藝參數(shù)量化控制工作，完成產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的搭建和完善，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足指標(biāo)要求，支撐設(shè)計、工藝技術(shù)問題的處理，促進(jìn)型號研制隊伍的快速成長，保證工程研制任務(wù)的順利完成。

三、 實施效果

采用以全要素、精細(xì)化的計劃策劃為基礎(chǔ)，面向工序單元、強調(diào)關(guān)聯(lián)性、注重執(zhí)行力的計劃網(wǎng)絡(luò)模型，系統(tǒng)性地指導(dǎo)型號研制工藝攻關(guān)與工程實現(xiàn)過程的計劃管理，提高了辨識和控制技術(shù)與進(jìn)度風(fēng)險的能力；探索和實踐了資源約束條件下多項目計劃的調(diào)度管理方法，系統(tǒng)地協(xié)調(diào)短線資源在多項目間的兼顧與平衡，協(xié)調(diào)不同工種在多項目間的穿插銜接，創(chuàng)建起異于傳統(tǒng)的串行研制流程，顯著提高了資源利用率，保障了研制工序的按計劃完成及工序間的無縫銜接，實現(xiàn)了管理流程的順暢化；有效建立起上下游供需關(guān)系的四方協(xié)同聯(lián)動協(xié)調(diào)機制，基于計劃網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)迭代與傳遞，促進(jìn)了上游關(guān)聯(lián)計劃的及時完成，推動并支撐下游關(guān)聯(lián)計劃的有效執(zhí)行，促進(jìn)了設(shè)計與工藝、工藝與工藝間的協(xié)同，降低并規(guī)避了工藝技術(shù)風(fēng)險，解決了產(chǎn)品的短線、瓶頸問題，在穩(wěn)定固化研制周期的基礎(chǔ)上顯著提高了年生產(chǎn)能力。?