杜卓宏，付琬月，丁麗娜，張雷浩

(中國航天宇航元器件工程中心， 北京 100094)

為實(shí)現(xiàn)型號(hào)關(guān)鍵元器件100%自主可控的工作目標(biāo)，型號(hào)任務(wù)選取了關(guān)鍵元器件進(jìn)行研制攻關(guān)及開展應(yīng)用驗(yàn)證工作，并快速推進(jìn)新研元器件的工程應(yīng)用。針對(duì)具體型號(hào)一次大批量安排國產(chǎn)元器件新研并上星使用存在的未知風(fēng)險(xiǎn)，確保工程目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，將元器件應(yīng)用驗(yàn)證工作作為重要抓手并設(shè)立專項(xiàng)進(jìn)行管理。宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證作為自主可控工程的重要組成部分，是新研元器件在工程應(yīng)用前開展的一系列試驗(yàn)、評(píng)估和綜合評(píng)價(jià)工作，以確定元器件研制成熟度和在宇航工程中應(yīng)用適用度，并綜合分析評(píng)價(jià)得出其可用度。應(yīng)用驗(yàn)證搭建了宇航元器件研制和應(yīng)用之間的橋梁，應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論是元器件研制及應(yīng)用管理的重要技術(shù)支撐，應(yīng)用驗(yàn)證對(duì)于促進(jìn)我國宇航元器件的自主研制、提升自主創(chuàng)新和自主保障能力具有重要的戰(zhàn)略意義[1]。

元器件應(yīng)用驗(yàn)證經(jīng)歷了工程系統(tǒng)研究、總體技術(shù)研究和基礎(chǔ)技術(shù)研究等階段[2-10]，借鑒前期相關(guān)應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目管理方法和宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證的理論研究成果，將系統(tǒng)工程理論和項(xiàng)目管理方法應(yīng)用于該專項(xiàng)的管理中，順利完成了部分新研國產(chǎn)化元器件應(yīng)用驗(yàn)證工作，并取得航天器型號(hào)大規(guī)模成功應(yīng)用的階段性成果。通過實(shí)踐、持續(xù)分析、歸納應(yīng)用驗(yàn)證專項(xiàng)項(xiàng)目管理的特點(diǎn)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)完善管理，初步建立一套基于具體航天器型號(hào)應(yīng)用、緊密結(jié)合型號(hào)研制及應(yīng)用的宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)施管理模式，有效推動(dòng)新研宇航元器件的應(yīng)用驗(yàn)證和型號(hào)快速批量應(yīng)用。

1 元器件應(yīng)用驗(yàn)證專項(xiàng)系統(tǒng)工程屬性分析

型號(hào)元器件應(yīng)用驗(yàn)證專項(xiàng)包含數(shù)十余類元器件品種，涉及數(shù)十個(gè)元器件研制單位及用戶單位、數(shù)百種應(yīng)用狀態(tài)；涉及元器件研發(fā)與制造、質(zhì)量保證、宇航項(xiàng)目系統(tǒng)與工程、質(zhì)量管理和項(xiàng)目管理等多個(gè)領(lǐng)域；涉及多類型、多品種元器件的特性分析和應(yīng)用評(píng)估，涵蓋了綜合評(píng)價(jià)技術(shù)、流程設(shè)計(jì)技術(shù)、項(xiàng)目管理技術(shù)、質(zhì)量管理技術(shù)、平臺(tái)構(gòu)建技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析技術(shù)、極限評(píng)估技術(shù)、空間環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估技術(shù)、系統(tǒng)適應(yīng)性評(píng)估技術(shù)和驗(yàn)證測試技術(shù)等多項(xiàng)研究任務(wù)；包括了宇航型號(hào)系統(tǒng)、用戶單位、生產(chǎn)單位、驗(yàn)證實(shí)施單位、專家團(tuán)隊(duì)和第三方鑒定機(jī)構(gòu)等多方參與。應(yīng)用驗(yàn)證專項(xiàng)系統(tǒng)規(guī)模龐大，內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)嵌套復(fù)雜，影響因素眾多且有較多的不確定性，具有明顯的有復(fù)雜性、層次性、整體性、工作匹配性等系統(tǒng)性特征。針對(duì)這些系統(tǒng)性特性，采取針對(duì)性管理措施是解決項(xiàng)目管理難點(diǎn)問題的有效方法。

2 針對(duì)系統(tǒng)工程屬性的項(xiàng)目管理解決方案

2.1 復(fù)雜性解決方案

2.1.1分期分批實(shí)施，解決管理復(fù)雜性

專項(xiàng)對(duì)配套元器件功能性能指標(biāo)提出了更高的要求，元器件品種數(shù)量大幅增加，關(guān)鍵元器件質(zhì)量等級(jí)要求高。但當(dāng)時(shí)，諸多關(guān)鍵元器件研制及配套能力不足，質(zhì)量水平亦有差距，需逐步完成元器件研制并實(shí)施元器件應(yīng)用驗(yàn)證。根據(jù)衛(wèi)星型號(hào)應(yīng)用需求和研制特點(diǎn)，明確目標(biāo)，急用先行，分批次開展元器件應(yīng)用驗(yàn)證工作。選取研制基礎(chǔ)較好、型號(hào)需求緊迫的第1批元器件組織實(shí)施應(yīng)用驗(yàn)證并進(jìn)行示范，充分總結(jié)第1批應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)施技術(shù)和管理成果推廣至后續(xù)的第2批、第3批應(yīng)用驗(yàn)證任務(wù)中。按照“驗(yàn)證一項(xiàng)、合格一項(xiàng)、應(yīng)用一項(xiàng)”的實(shí)施思路，逐批裝機(jī)使用，穩(wěn)步推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵元器件100%自主可控的工作目標(biāo)。

2.1.2以成熟產(chǎn)品和成熟應(yīng)用為目標(biāo)，通用驗(yàn)證和典型驗(yàn)證相結(jié)合，解決技術(shù)復(fù)雜性

驗(yàn)證元器件類型繁多、產(chǎn)品特性及應(yīng)用環(huán)境各異，元器件產(chǎn)品定義和性能參數(shù)表征、元器件應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性等重點(diǎn)驗(yàn)證要素方面技術(shù)儲(chǔ)備不足，全面充分驗(yàn)證并確保型號(hào)成功應(yīng)用難度極高。結(jié)合該任務(wù)的特點(diǎn)具體分析，在滿足項(xiàng)目工程目標(biāo)的基礎(chǔ)上，為了降低元器件應(yīng)用驗(yàn)證相關(guān)判據(jù)的確定難度，采取將國產(chǎn)新研元器件對(duì)應(yīng)型號(hào)規(guī)格的進(jìn)口元器件性能指標(biāo)作為參考標(biāo)準(zhǔn)，在元器件評(píng)估試驗(yàn)中充分開展與進(jìn)口元器件標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品手冊(cè)和實(shí)物的比對(duì)測試及數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)梳理元器件性能參數(shù)與進(jìn)口元器件之間的差異，結(jié)合元器件具體使用環(huán)境，有針對(duì)性地提出應(yīng)用建議和要求。同時(shí)，基于對(duì)型號(hào)任務(wù)分析和新研元器件特點(diǎn)分析，根據(jù)元器件固有關(guān)鍵性能指標(biāo)和參數(shù)范圍，參考元器件應(yīng)用需求和用戶關(guān)注技術(shù)要素，確定通用驗(yàn)證評(píng)價(jià)指標(biāo)、要素和試驗(yàn)方法。識(shí)別并確定關(guān)鍵典型應(yīng)用狀態(tài)，模擬實(shí)現(xiàn)功能、應(yīng)用電路和參數(shù)應(yīng)用范圍，確定典型驗(yàn)證評(píng)價(jià)指標(biāo)、要素和試驗(yàn)方法兩相結(jié)合，提高應(yīng)用驗(yàn)證充分性和有效性；在應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論中注意明確國產(chǎn)化產(chǎn)品可用的邊界條件及適用范圍，確?？茖W(xué)性、合理性。

2.2 層次性解決方案

2.2.1技術(shù)分解層次性

在元器件應(yīng)用驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)方面，在型號(hào)國產(chǎn)化元器件應(yīng)用驗(yàn)證專項(xiàng)總體實(shí)施方案的頂層方案指導(dǎo)下，按元器件類別制定應(yīng)用驗(yàn)證總體技術(shù)方案，根據(jù)總體技術(shù)方案分別設(shè)計(jì)元器件評(píng)估試驗(yàn)方案、元器件板方式典型驗(yàn)證方案、元器件板方式通用驗(yàn)證方案、元器件裝聯(lián)驗(yàn)證方案等3級(jí)方案，并針對(duì)元器件結(jié)構(gòu)編制元器件結(jié)構(gòu)分析方案，指導(dǎo)元器件應(yīng)用驗(yàn)證工作。應(yīng)用驗(yàn)證方案采用4級(jí)方案架構(gòu)，各級(jí)方案的技術(shù)指標(biāo)要求見表1。

表1 應(yīng)用驗(yàn)證方案架構(gòu)

2.2.2驗(yàn)證結(jié)論多樣性

結(jié)合國產(chǎn)化元器件已有基礎(chǔ)和特點(diǎn)，采取分類處理、選取典型、覆蓋用戶、覆蓋型號(hào)和覆蓋元器件的方法，應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)施包含元器件階段和地面整機(jī)2個(gè)階段：

1) 元器件階段充分利用鑒定檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，開展與元器件固有特性相關(guān)的結(jié)構(gòu)分析和元器件評(píng)估試驗(yàn)。

2) 地面整機(jī)階段優(yōu)化整合為5個(gè)與型號(hào)應(yīng)用密切相關(guān)的項(xiàng)目，包括空間環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證、電氣環(huán)境適應(yīng)驗(yàn)證、熱環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證、裝聯(lián)驗(yàn)證和軟件及開發(fā)環(huán)境驗(yàn)證。

每項(xiàng)元器件完成試驗(yàn)驗(yàn)證任務(wù)，總結(jié)歸納數(shù)據(jù)并形成元器件應(yīng)用驗(yàn)證報(bào)告，應(yīng)用驗(yàn)證報(bào)告是元器件應(yīng)用驗(yàn)證工作的總結(jié)與提煉，是各項(xiàng)元器件應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論的重要依據(jù)，通過對(duì)各項(xiàng)元器件評(píng)估試驗(yàn)、板級(jí)及系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)、空間環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)及板級(jí)裝聯(lián)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析歸納，綜合評(píng)價(jià)得出元器件“宇航型號(hào)可用”、“宇航型號(hào)有條件使用”、“宇航型號(hào)不可用”的結(jié)論。在元器件應(yīng)用驗(yàn)證報(bào)告基礎(chǔ)上編制元器件應(yīng)用指南，有效指導(dǎo)元器件的設(shè)計(jì)使用。

2.3 整體性解決方案

2.3.1管理整體性-基于工作階段分解的各方定位

應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目分階段組織管理流程如圖1所示，對(duì)應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目的時(shí)序具體分析，定義驗(yàn)證項(xiàng)目分為需求分析、方案制定、實(shí)施與控制、總結(jié)4個(gè)階段。元器件應(yīng)用驗(yàn)證涉及系統(tǒng)多、環(huán)節(jié)多、領(lǐng)域?qū)?，涉及型?hào)總體單位、元器件整機(jī)單位、元器件研制單位等，多方參與、統(tǒng)一實(shí)施、用研結(jié)合是保證項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。

2.3.2技術(shù)整體性-基于項(xiàng)目管理方法的技術(shù)責(zé)任分解

項(xiàng)目的實(shí)施由應(yīng)用驗(yàn)證總體單位牽頭，協(xié)同元器件研制單位、元器件用戶單位共同開展應(yīng)用驗(yàn)證工作，自主可控專家組和型號(hào)項(xiàng)目辦全程參與并對(duì)關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)評(píng)審把關(guān)。為充分發(fā)揮各參研單位職能部門的管理優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目多方參與高效協(xié)同的集成管理，確定項(xiàng)目組織分工并明確各方技術(shù)責(zé)任：

1) 元器件應(yīng)用驗(yàn)證中心作為項(xiàng)目的技術(shù)總體單位，負(fù)責(zé)梳理并提出元器件應(yīng)用驗(yàn)證需求、組織編制各級(jí)應(yīng)用驗(yàn)證方案、開展任務(wù)的技術(shù)分解與實(shí)施、形成元器件應(yīng)用驗(yàn)證報(bào)告，并組織編發(fā)元器件應(yīng)用指南。

2) 元器件研制單位負(fù)責(zé)國產(chǎn)元器件的研制攻關(guān)、處理元器件技術(shù)及質(zhì)量問題，按總體單位要求完成元器件評(píng)估試驗(yàn)，參與元器件應(yīng)用驗(yàn)證任務(wù)實(shí)施并對(duì)應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論確認(rèn)。

3) 元器件用戶單位按總體單位要求完成元器件板級(jí)及系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證，參與元器件應(yīng)用驗(yàn)證任務(wù)實(shí)施并對(duì)應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論確認(rèn)。

4) 專家組參與需求分析與對(duì)接，參與項(xiàng)目的論證、檢查、評(píng)估和驗(yàn)收等工作。負(fù)責(zé)工程實(shí)施階段技術(shù)方案、狀態(tài)控制、質(zhì)量監(jiān)理的咨詢、指導(dǎo)和把關(guān)等。

5) 項(xiàng)目辦作為型號(hào)的總體單位，參與制定元器件應(yīng)用驗(yàn)證方案，并對(duì)元器件應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論確認(rèn)。

實(shí)踐證明，運(yùn)用項(xiàng)目管理的方法實(shí)施批量元器件應(yīng)用驗(yàn)證，一方面將元器件研制與型號(hào)應(yīng)用緊密結(jié)合，推動(dòng)元器件產(chǎn)品和型號(hào)應(yīng)用的“雙向成熟”；另一方面，元器件在應(yīng)用環(huán)境中相互耦合、互相影響，批量實(shí)施元器件應(yīng)用驗(yàn)證將有效解決新研元器件應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，提升元器件固有及使用水平。

圖1 元器件應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)施流程

2.4 工作匹配性解決方案

應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目具有依附性，與元器件研制和型號(hào)應(yīng)用緊密聯(lián)系并交叉耦合，需適應(yīng)我國宇航元器件研制和應(yīng)用的管理環(huán)境和技術(shù)環(huán)境，針對(duì)我國宇航元器件研制和應(yīng)用特點(diǎn)開展項(xiàng)目管理工作。在元器件應(yīng)用驗(yàn)證前期，需充分調(diào)研元器件研制狀態(tài)及具體使用環(huán)境和要求，有針對(duì)性地制定元器件應(yīng)用驗(yàn)證方案并按技術(shù)責(zé)任分工組織應(yīng)用驗(yàn)證任務(wù)實(shí)施，歸納總結(jié)元器件應(yīng)用驗(yàn)證數(shù)據(jù)編制元器件應(yīng)用驗(yàn)證報(bào)告。元器件應(yīng)用驗(yàn)證工作是對(duì)型號(hào)用國產(chǎn)新研元器件研制工作及產(chǎn)品質(zhì)量的再評(píng)價(jià)、再確認(rèn)，需充分利用對(duì)宇航元器件應(yīng)用研究的技術(shù)成果，發(fā)揮專家和優(yōu)勢(shì)應(yīng)用單位的技術(shù)能力，科學(xué)合理評(píng)價(jià)；應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)論可以作為型號(hào)應(yīng)用的有效輸入。宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證需充分考慮元器件功能和性能指標(biāo)的合理表征，質(zhì)量可靠性評(píng)價(jià)，與多種應(yīng)用狀態(tài)、條件和環(huán)境等匹配性分析，不斷積累總結(jié)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，逐步實(shí)現(xiàn)型號(hào)用宇航元器件自主可控目標(biāo)。

3 取得效果

該應(yīng)用驗(yàn)證專項(xiàng)組建了應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目管理隊(duì)伍，宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證中心為總體技術(shù)單位，相關(guān)元器件研制單位全程參與應(yīng)用驗(yàn)證工作，單機(jī)承研單位是典型板級(jí)及系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證的主要承擔(dān)單位，自主可控專家組支撐應(yīng)用驗(yàn)證及工程應(yīng)用，并對(duì)技術(shù)咨詢及決策提供支持。應(yīng)用驗(yàn)證中心、元器件研制單位、用戶代表單位和相關(guān)元器件檢測及標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)機(jī)構(gòu)提供驗(yàn)證的有關(guān)資源和條件，應(yīng)用驗(yàn)證方案和結(jié)論統(tǒng)一由應(yīng)用驗(yàn)證中心提出，經(jīng)型號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)、單機(jī)用戶、元器件研制單位和專家組等各方認(rèn)可。在項(xiàng)目管理方面取得的創(chuàng)新性成果如下：

1) 國內(nèi)首次創(chuàng)建基于重大航天工程牽引，實(shí)施規(guī)?；瘧?yīng)用驗(yàn)證的工作模式，為規(guī)范、有效開展宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證提供示范。

以衛(wèi)星應(yīng)用為依托，運(yùn)用系統(tǒng)工程方法，建立多方協(xié)同、集成研討、專家群決策、各方認(rèn)可的應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)施模式，初步達(dá)到驗(yàn)證結(jié)果科學(xué)、全面、普適。只用一年多時(shí)間完成了第一批新型國產(chǎn)化元器件的應(yīng)用驗(yàn)證，將元器件完成鑒定到型號(hào)批量裝機(jī)應(yīng)用的周期大幅縮短，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)新型元器件批量驗(yàn)證、快速應(yīng)用和風(fēng)險(xiǎn)可控。

2) 通過工程實(shí)踐，在宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目管理技術(shù)、元器件結(jié)構(gòu)及工藝合理性評(píng)價(jià)技術(shù)、微波功率場效應(yīng)管環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證方法、應(yīng)用指南開發(fā)方法等方面取得了創(chuàng)新性成果。

將元器件應(yīng)用驗(yàn)證流程與元器件研制、衛(wèi)星研制流程緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)協(xié)同；探索實(shí)踐跨單位、跨地域的團(tuán)隊(duì)管理和資源、經(jīng)驗(yàn)共享，提高了效率和效益；應(yīng)用驗(yàn)證技術(shù)在實(shí)踐中完善了細(xì)節(jié)、優(yōu)化了方法，已獲多項(xiàng)專利，初步完成由技術(shù)研發(fā)到工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，為全面推廣創(chuàng)造了條件。

4 結(jié)束語

在系統(tǒng)工程理論的指導(dǎo)下，運(yùn)用項(xiàng)目管理方法組織實(shí)施了3批共200多項(xiàng)國產(chǎn)化元器件應(yīng)用驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了我國大規(guī)模宇航元器件應(yīng)用驗(yàn)證的工程實(shí)踐，探索解決了元器件應(yīng)用驗(yàn)證涉及的復(fù)雜性、層次性、整體性和工作匹配性等系統(tǒng)工程屬性的管理方法，優(yōu)化了項(xiàng)目管理流程和模式，帶動(dòng)了我國宇航元器件研發(fā)和產(chǎn)品保證理念提升，確保國產(chǎn)新研元器件在型號(hào)的順利應(yīng)用，大幅提升國產(chǎn)宇航元器件研制和應(yīng)用的技術(shù)水平及管理水平，有力推動(dòng)宇航元器件自主保障能力提高。