李新洪, 張永樂
(1. 裝備學院 航天裝備系, 北京 101416; 2. 裝備學院 光電裝備系, 北京 101416;)
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臨近空間高超音速新技術(shù)研究管理問題分析
李新洪1,張永樂2
(1. 裝備學院 航天裝備系, 北京 101416;2. 裝備學院 光電裝備系, 北京 101416;)
臨近空間高超音速飛行器技術(shù)是近年來航空航天領(lǐng)域研究的熱點,高風險、高技術(shù)、高投入的特點對其新技術(shù)研究的管理帶來巨大的挑戰(zhàn)。首先分析了臨近空間高超音速新技術(shù)項目管理跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、高風險的特點,探討了新技術(shù)研究實施項目管理面臨的問題。提出了有效結(jié)合專家負責制和“兩總系統(tǒng)”/“三師系統(tǒng)”的創(chuàng)新管理模式,從搭建交流平臺,控制管理節(jié)點的角度對我國高超音速新技術(shù)研究的管理提出了建議。
臨近空間;高超音速技術(shù);管理機制
臨近空間高超聲速技術(shù)成為目前航空航天技術(shù)發(fā)展的熱點。世界各主要軍事強國競相開展了相關(guān)研究,以期在大國博弈中獲得先發(fā)優(yōu)勢,搶占戰(zhàn)略制高點。伴隨著臨近空間新技術(shù)研究的推進,如何高效實施項目管理,合理安排進度,科學分配項目經(jīng)費,有效規(guī)避風險,已經(jīng)成為臨近空間新技術(shù)發(fā)展迫切需要解決的問題。
臨近空間高技術(shù)項目具有高風險、高投入的突出特點,涉及技術(shù)復雜度高,研究創(chuàng)新性強?,F(xiàn)階段臨近空間高超音速項目已經(jīng)超越了簡單技術(shù)創(chuàng)新項目的范疇,需要通過原理樣機進行綜合性的飛行演示驗證。項目涉及諸多新技術(shù)綜合集成的問題,項目管理的復雜度大大增加。與傳統(tǒng)的高技術(shù)演示驗證項目相比較,其項目管理存在跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、高風險的特點,給項目管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
1.1項目管理的跨行業(yè)性
臨近空間高超音速技術(shù)研究跨越航空、航天兩大行業(yè),需要協(xié)調(diào)數(shù)十家研究和生產(chǎn)部門。在我國當前的產(chǎn)業(yè)格局中,航空和航天隸屬不同的軍工集團管理,其管理模式,配套體系存在較大的差別。臨近空間高超音速技術(shù)作為一項重要的國家戰(zhàn)略支撐技術(shù),無論對航空產(chǎn)業(yè)集團還是航天產(chǎn)業(yè)集團都是未來業(yè)務的主要增長方向。2個集團都在努力爭取總體地位,以期在未來技術(shù)走向上取得更大的話語權(quán)。這種核心利益的競爭,促使兩大集團在相互協(xié)作研究的過程中,彼此之間技術(shù)上有所保留,難以形成雙贏局面。從管理層面看,需要同時協(xié)調(diào)兩大集團的利益,促成其有效協(xié)作,保護好知識產(chǎn)權(quán),形成技術(shù)優(yōu)勢互補的聯(lián)合開發(fā)局面。如果管理不好,可能導致總體層面各行其是、各顯神通的情況。項目管理的跨行業(yè)性,不僅增加了管理者進行利益協(xié)調(diào)的難度,在項目管理的實際操作層面,也帶來了困難。航空航天兩大行業(yè)在工程階段劃分、質(zhì)量控制體系、組織管理模式等多方面存在差異,在名詞術(shù)語、信息交互格式、產(chǎn)品工藝流程等方面沒有形成統(tǒng)一規(guī)范,兩大行業(yè)的行業(yè)文化存在較大差異,給跨行業(yè)的項目組織、協(xié)調(diào)、管理帶來困難。
1.2項目管理的跨領(lǐng)域性
臨近空間高超音速技術(shù)研究涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計、空氣動力學、軌道動力學、推進技術(shù)、導航與控制技術(shù)、高溫材料技術(shù)等多個不同領(lǐng)域,需要突破多項關(guān)鍵技術(shù),具有鮮明的技術(shù)探索特性。同時,多項關(guān)鍵技術(shù)需要有機集成在一起,以原理樣機的形式進行飛行演示驗證,需要有工程大總體、飛行器總體的強有力支撐,在突破多項關(guān)鍵核心技術(shù)進行技術(shù)創(chuàng)新的同時,具有型號研究的特質(zhì)。在管理層面,需要兼顧高技術(shù)創(chuàng)新研究和型號研究的特點,在保障創(chuàng)新活力的同時,還要保障有效控制風險,控制成本,按時完成任務,給項目管理帶來一系列特殊的挑戰(zhàn)。在我國現(xiàn)有的管理體制中,高技術(shù)創(chuàng)新類項目采用專家負責制的模式進行管理。專家負責制利于發(fā)揮專家的主動性,充分釋放活力,及時挖掘新的技術(shù)增長點。但是,臨近空間高超音速技術(shù)研究有別于普通的技術(shù)創(chuàng)新研究,不僅需要在多個單項技術(shù)上獲得突破,還需要將多項技術(shù)進行有效整合,建造原理樣機,進行飛行演示驗證,需要通過工程管理的模式,實現(xiàn)科研創(chuàng)新團隊與工程設(shè)計制造團隊的無縫對接。與大部分的高技術(shù)研究項目相比,臨近空間高超音速飛行器的管理有著顯著的工程復雜性,需要在專家負責制的管理框架下,引進工程“兩總系統(tǒng)”(工程總指揮、工程總設(shè)計師)的管理經(jīng)驗[1]。
1.3項目管理的高風險性
臨近空間高超音速項目政治影響巨大,技術(shù)風險高,經(jīng)費投入大,從管理層面尤其需要注意把控風險,在深刻理解大國博弈背景的前提下,把握技術(shù)發(fā)展方向,有所為,有所不為;在經(jīng)費投入有限的情況下,保證技術(shù)路線切實可行,少走彎路,為國家提供有效的“撒手锏”裝備。
首先,臨近空間高超音速項目在大國博弈的政治環(huán)境中具有高度的政治敏銳性,它打破了現(xiàn)有防空反導體系的平衡,傳統(tǒng)防空反導技術(shù)在探測和攔截臨近空間高超音速飛行器時,無論是預警探測時間還是攔截能力都無法滿足要求。因此,一旦臨近空間高超音速飛行器走向?qū)嵱茫瑢⒅苯佑绊憞抑g的戰(zhàn)略平衡,其技術(shù)走向和應用模式甚至會對國家的政治、軍事、外交帶來影響。以美軍為例,2004年“獵鷹”計劃出籠后在美國國會引起激烈爭論,參議院要把2005財年國防預算中有關(guān)通用航空器(Common Aero Vehicle,CAV)/高超音速飛行器(Hypersonic Technology Vehicle,HTV)的所有預算申請全部取消,眾議院卻要求增加CAV撥款。參眾兩院國防撥款協(xié)調(diào)委員會舉行會議,最終形成決議,同意為“獵鷹”/CAV項目提供2 911萬美元撥款(預算申請為4 661萬),有關(guān) CAV/HTV所攜帶武器系統(tǒng)部分的研究不再是獵鷹計劃研究的內(nèi)容。 國會引起激烈爭論的原因恰恰是因為該類項目的政治敏銳性。發(fā)展該類項目,可能造成國家間軍事平衡的打破,可能會引起戰(zhàn)略對手的重大誤判,特別是臨近空間高超音速飛行器載荷是否武器化已經(jīng)成為大國非常敏感的問題??梢钥闯?,項目管理首先需要解決的問題就是如何有效控制項目的政治風險,避免引起戰(zhàn)略對手的誤判。
其次,整個項目的發(fā)展面臨巨大的技術(shù)風險,任何一次技術(shù)試驗都花費巨大,很多關(guān)鍵技術(shù)的試驗都可能面臨失敗的考驗。例如,美國在HTV的試驗中已經(jīng)出現(xiàn)過多次失利,但美國依然堅定不移地向既定目標邁進。如何選擇技術(shù)路線,采用哪種技術(shù)方案,直接關(guān)系項目的經(jīng)費和進展,甚至直接影響項目的成敗。這要求在項目管理的過程中引進有效的風險識別與風險評估機制,有效地控制技術(shù)風險。
2.1項目管理跨行業(yè)性造成項目管理的跨地域問題
臨近空間高超音速項目中,跨航空和航天2個行業(yè),航空、航天各有一個總體單位。隨著項目研究的推進,2個總體單位的技術(shù)狀態(tài)、技術(shù)路線經(jīng)常會發(fā)生調(diào)整,為保證項目的順利推進,需要2個總體單位之間密切協(xié)調(diào)。而航空與航天項目總體研究單位地理位置相距較遠,相關(guān)配套的研究和生產(chǎn)部門遍布全國。因為安全保密的需要,以及對知識產(chǎn)權(quán)無法得到有效保護的顧慮,很難利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行跨地域的深度合作。這些都給項目的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理帶來了困難。
2.2項目管理的跨領(lǐng)域性給傳統(tǒng)的項目管理模式帶來了挑戰(zhàn)
臨近空間高超音速項目技術(shù)復雜,兼具技術(shù)創(chuàng)新項目和型號任務的特點。目前我國的高技術(shù)創(chuàng)新項目采用“專家負責制”,這種模式鼓勵新技術(shù)創(chuàng)新,是一種較為寬松的管理機制,允許在研究中出現(xiàn)失敗,更容易孵化出新技術(shù)、新方法。但是在面對技術(shù)復雜,協(xié)作單位多,具有型號任務特色的臨近空間高超音速項目時,顯得力不從心。航天“兩總系統(tǒng)”[2]和航空的“三師系統(tǒng)”(行政指揮、設(shè)計師、質(zhì)量師)經(jīng)過了長期的工程實踐檢驗,充分利用了矩陣式管理的優(yōu)勢,更加有利于保證工程進度的有效執(zhí)行,是航空航天型號項目普遍采用的管理模式[3-4]。但是這種模式因為保成功的需要,很難促進新技術(shù)、新方法的應用?!皩<邑撠熤啤迸c工程上的“兩總系統(tǒng)”/“三師系統(tǒng)”各有所長,存在一定的互補性。若僅用專家負責制實施管理,項目責任專家僅能從技術(shù)路線上進行把關(guān),在實施跨部門、跨領(lǐng)域的工程管理時,專家缺少行政實體的有效支撐,既無行政約束能力,在出現(xiàn)問題時又難以擔責。僅僅通過專家自身的力量,在跨組織機構(gòu)的復雜項目管理中,很難充分地發(fā)揮行政管理的效能。如果完全照搬型號項目中的“兩總系統(tǒng)”/“三師系統(tǒng)”,在保成功、保進度的壓力下,高風險的新技術(shù)、新方法很難獲得支持,必將抑制新技術(shù)的探索。需要創(chuàng)新管理體制,實現(xiàn)兩者之間的有效平衡。
2.3政治和技術(shù)層面存在風險,亟待探索新的作戰(zhàn)應用模式
臨近空間高超音速飛行器只是一個作戰(zhàn)平臺,技術(shù)試驗突破后,如何向型號轉(zhuǎn)化,首先需要解決的問題就是明確其作戰(zhàn)應用模式。因為其政治層面的敏銳性,決策過程中,要充分估計到政治和技術(shù)層面存在的風險,從國家層面進行頂層設(shè)計,需要政治和外交的有效配合。臨近空間飛行器將會是未來我軍作戰(zhàn)體系中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),而它究竟在未來的作戰(zhàn)體系中發(fā)揮什么樣的作用,僅僅通過技術(shù)試驗是無法回答的。從美軍的發(fā)展來看,美軍在這類裝備的研發(fā)中始終注意將技術(shù)試驗和作戰(zhàn)試驗同時規(guī)劃。美軍在進行X37B飛行技術(shù)試驗的同時,也在軍方組織的施里弗軍事演習中對類似X37B的新概念飛行器進行了作戰(zhàn)應用演練。技術(shù)試驗與作戰(zhàn)試驗并行推進,相互促進,相互印證,為明確裝備軍事需求,確定戰(zhàn)技指標,把握技術(shù)發(fā)展方向奠定了基礎(chǔ)。通過作戰(zhàn)試驗既可以進一步地挖掘新飛行器的作戰(zhàn)應用模式,又可以在作戰(zhàn)層面進一步理清各類用戶的應用需求。在作戰(zhàn)試驗的過程中,可以引入更多的潛在用戶,拓展需求的獲取渠道,彌補當前用戶代表廣泛性不足的問題。通過作戰(zhàn)試驗的評估結(jié)果,可以為技術(shù)的發(fā)展指明方向,促成研制單位調(diào)整技術(shù)指標。
2.4管理體制處于調(diào)整之中,亟待探索新的管理體制
今年恰逢軍隊編制體制的調(diào)整,軍事航天力量將進一步整合,航天力量的指揮控制體制、國防高技術(shù)研究項目和裝備型號項目的采辦和管理體系、航空航天裝備的試驗鑒定體制等都可能發(fā)生比較大的調(diào)整,管理體制和管理機制必然要跟進調(diào)整。臨近空間高超音速新技術(shù)研究的組織管理將隨之受到影響。
隨著整個國家科研創(chuàng)新體制改革的進一步深入,為避免科研項目多渠道申請、不同種類項目定位重疊等問題,高技術(shù)研究、武器裝備預研、型號項目研究、國家重大專項、各類基金項目等國家和軍隊重點項目之間的關(guān)系也將進一步的調(diào)整,這必然會對臨近空間高超音速項目的總體定位、管理制度、評價機制和經(jīng)費管理制度等提出新的要求。
在臨近空間新技術(shù)研究多項關(guān)鍵技術(shù)取得突破的情況下,將有一批技術(shù)創(chuàng)新成果向預研和型號項目轉(zhuǎn)化。需要對現(xiàn)有的管理體制進行調(diào)整,解決管理機關(guān)人員數(shù)量少,任務進度緊,協(xié)調(diào)內(nèi)容多的困難。需要對經(jīng)費使用、進度控制、風險管理、技術(shù)路線選擇、試驗驗證等多方面進行全面的調(diào)整;解決橫跨航空、航天兩大領(lǐng)域的管理難題,從機制上保證有效協(xié)調(diào)發(fā)射場、測控、運載器、試驗飛行器、地面著陸場等多個系統(tǒng);既要處理好高技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)突破,有效降低技術(shù)風險的問題,又要把握好大型復雜項目,保證工程順利實施,實現(xiàn)綜合技術(shù)驗證的問題。
3.1探索新型管理模式,平衡工程管理與技術(shù)創(chuàng)新
臨近空間高超音速項目的管理必須進行管理創(chuàng)新,有效結(jié)合專家負責制和“兩總系統(tǒng)”/“三師系統(tǒng)”的優(yōu)勢。利用“兩總系統(tǒng)”/“三師系統(tǒng)”的成熟經(jīng)驗對項目工作進行分解,及時掌握技術(shù)進展情況、經(jīng)費使用情況、資源調(diào)度情況、技術(shù)風險情況,及時進行決策和調(diào)整。同時,需要工程管理團隊與責任專家有機結(jié)合。在專家負責制的框架下,專家輔助機關(guān)進行項目決策,把握下一階段的技術(shù)發(fā)展方向,通過定期發(fā)布指南的方式對技術(shù)增長點予以支撐。
專家負責制與工程管理進行融合時,其核心是機關(guān)、專家組、工程總體部門責、權(quán)、利的劃分。為適應該項目管理的特點,需要重新進行界定,在項目主管機關(guān)、責任專家組和工程總體部門之間建立起良性互動的關(guān)系。如此意義重大的飛行試驗任務,項目主管機關(guān)人員少,協(xié)調(diào)內(nèi)容多,技術(shù)探索性強,僅靠主管機關(guān)完成項目的管理工作顯得力不從心。在傳統(tǒng)的專家負責制框架下,項目的工作分解、合同劃分、進度控制、項目驗收主要由專家組代替主管機關(guān)行使職責,責任專家和專家組沒有行政資源,只能起到技術(shù)把關(guān)和技術(shù)路線建議的作用,決策權(quán)在主管機關(guān)。對于飛行演示驗證項目,因為其技術(shù)的復雜度高,通常由工程總體單位進行技術(shù)負責,同時引入專家組和工程總體,兩者的職責存在重疊,若處理不好,反而可能引起總體控制能力的削弱。
為了更好地協(xié)調(diào)項目參與方,有效管理項目研究進度,需要建立新的管理機制,平衡管理機關(guān)、專家組、工程總體單位。對于大型復雜項目的管理可以參考我國載人航天的管理經(jīng)驗,成立項目辦公室。項目辦公室由專門的人員負責合同管理、經(jīng)費使用、進度控制、風險管理、技術(shù)路線、試驗驗證,可以從各個角度全面的跟進項目進展,有效解決主管機關(guān)人員不足的問題[5]。在項目辦公室設(shè)總指揮、總設(shè)計師、總經(jīng)濟師、總質(zhì)量師,同時吸納技術(shù)專家組成員。項目辦公室集中辦公,便于項目全方位信息的充分交流,通過內(nèi)部定期的會議制度,保障了各方面工作的有效推進,針對需要解決的問題及時形成反饋[6]。項目辦有效地結(jié)合了機關(guān)管理能力、專家組技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)把關(guān)能力,同時還有效地引入工程“兩總系統(tǒng)”和“三師系統(tǒng)”。
項目辦公室要具備比較高的權(quán)威性,有能力協(xié)調(diào)各方利益,其設(shè)置要滿足以下要求:
1) 整個項目需要有強有力的工程大總體支撐,項目不僅僅局限于試驗飛行器的總體設(shè)計,為了滿足飛行演示驗證的需要,還要進行大量的協(xié)調(diào)工作,調(diào)動運載系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)的全面支持,項目辦應當具有豐富的經(jīng)驗,各種協(xié)調(diào)渠道暢通,能夠很好地承擔工程大總體的角色。
2) 臨近空間高超音速飛行器將在未來軍事應用體系中發(fā)揮重要的作用,充分挖掘飛行器的作戰(zhàn)需求,明確其作戰(zhàn)應用模式,準確定位該飛行器在整個作戰(zhàn)體系中的地位和作用,將成為該飛行器向型號研制轉(zhuǎn)化,早日發(fā)揮作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵。這需要在項目管理的過程中,將未來潛在用戶的軍事需求準確有效地轉(zhuǎn)化為技術(shù)需求,為總體技術(shù)方案的設(shè)計提供依據(jù)。
3) 項目辦的設(shè)置有助于后期向型號研究平滑過渡。在國家重大專項和重要的型號研究項目中普遍設(shè)置項目辦,設(shè)置項目辦有助于更好的探索管理經(jīng)驗,實現(xiàn)2階段項目管理的平滑過渡,為后期型號研究的管理奠定基礎(chǔ)。
4) 項目辦要平衡好航空和航天兩大集團的利益,實現(xiàn)有效的技術(shù)協(xié)調(diào),統(tǒng)一2個總體單位的技術(shù)發(fā)展路線。
3.2搭建交流平臺,有效地實現(xiàn)航空與航天的有機融合
臨近空間飛行器的研究是創(chuàng)新性的跨學科研究,要求對傳統(tǒng)的設(shè)計方法、流程、IT解決方案和組織形式進行細致入微的改善。需要在項目管理和工程協(xié)作層面搭建航空系統(tǒng)與航天系統(tǒng)有效交流的平臺。在總體上需要建立兩大集團共同參與的總體設(shè)計環(huán)境,在總體設(shè)計思路上達成統(tǒng)一,保證每個環(huán)節(jié)都要經(jīng)得起檢驗,以確定它們能否符合跨系統(tǒng)、跨平臺的標準[7]。
現(xiàn)行的系統(tǒng)工程管理跨越航空、航天兩大系統(tǒng),盡管航空、航天系統(tǒng)都已經(jīng)具備信息化的管理工具,但兩大系統(tǒng)的支撐平臺不統(tǒng)一,無法直接對接,主要的管理工作依然要基于文本。作為一個橫跨航空、航天領(lǐng)域,多家單位共同參與的復雜項目,航空、航天關(guān)于工程階段劃分、質(zhì)量控制體系及管理模式存在較大的差異。航空、航天有相對獨立的技術(shù)體系,與之相對應,2個大體系都有自身相對獨立完善的術(shù)語體系。名詞術(shù)語和標準規(guī)范不一致,可能造成交流存在歧義。2個體系的術(shù)語并存,要求任務在實施的過程中統(tǒng)一術(shù)語規(guī)范、統(tǒng)一工程的階段劃分。
3.3做好管理模式調(diào)整,把控管理節(jié)點,做好經(jīng)費配套
現(xiàn)有的管理體制主要是以5年規(guī)劃為基礎(chǔ),按年度簽訂合同,滾動發(fā)展。這種以年度為節(jié)點的合同管理方式,便于及時發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新性思想,有利于新技術(shù)、新方法的快速立項,便于機關(guān)層面進行預算管理。但是在支持原理樣機飛行演示驗證時,因為飛行演示驗證項目的管理是一項艱巨復雜的系統(tǒng)工程。在技術(shù)狀態(tài)管理方面,采用型號任務的模式,項目有明確的階段劃分,對每個階段都明確定義了任務和完成標準,轉(zhuǎn)階段必須有嚴格的評估與評審。在現(xiàn)有的經(jīng)費管理模式下,飛行演示任務的階段劃分很難與年度合同完全對應,往往造成合同與工程進展相脫離,撥款周期與工程進度不對應。在管理層面應當立足項目的階段劃分,將管理與工程實施更好的匹配。
隨著臨近空間高超音速新技術(shù)研究的不斷突破,航空與航天領(lǐng)域技術(shù)進一步深度融合,全新的應用領(lǐng)域需要探索,這會有更多的管理問題涌現(xiàn),項目管理需要與時俱進的進行調(diào)整。
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(編輯:李江濤)
Analysis on New Technology of Near Space Hypersonic Research Management Problem
LI Xinhong1, ZHANG Yongle2
(1. Department of Space Equipment , Equipment Academy, Beijing 101416, China;2. Department of Optical and Electrical Equipment, Equipment Academy, Beijing 101416, China)
The technology of hypersonic aircraft in near space is a hot topic in aerospace field these years. The high risk, high technology and high investment are huge challenges to the management of the new technology study. The paper firstly analyzes the characteristics of the new technology project management in this field which featuring cross-industries, cross-fields and high risks. Then, it discusses the problems facing the project management in this new technology study. It also brings out an innovative management mode featuring the effectively combination of expert responsibility system and “two general systems/three professional systems”. Lastly, it gives advices to the management of hypersonic technology study of the PRC in the respects of building up communication platform and controlling management nodes.
near space; hypersonic technology; management mechanism
2016-04-07
李新洪(1972—),男,教授,博士,主要研究方向為航天器應用技術(shù)。
V441.6
2095-3828(2016)04-0053-05
A
10.3783/j.issn.2095-3828.2016.04.012