金志強(qiáng),覃 藝
(1. 北京宇航系統(tǒng)工程研究所,北京,100076;2. 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院,北京,100076)
長三甲系列型號包括長征三號甲(CZ-3A)、長征三號乙(CZ-3B)、長征三號丙(CZ-3C)3個(gè)型號,是中國航天領(lǐng)域主力運(yùn)載火箭,承擔(dān)了探月工程、北斗工程等多個(gè)國家重點(diǎn)工程建設(shè)和民用、商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。1986年立項(xiàng),歷經(jīng)8年研制,至2019年4月20日共完成100次發(fā)射,成功率高達(dá)98%,成為中國長征系列運(yùn)載火箭家族中首個(gè)實(shí)現(xiàn)百次發(fā)射的型號[1~3]。長三甲系列火箭歷年發(fā)射數(shù)量如圖1所示。
在8年研制和 100次發(fā)射歷程中,型號隊(duì)伍運(yùn)用了航天系統(tǒng)工程、目標(biāo)管理、問題導(dǎo)向管理、項(xiàng)目管理、并行工程管理、產(chǎn)品化管理、全面風(fēng)險(xiǎn)管理和短線瓶頸管理等先進(jìn)理論、管理方法、流程體系,積累了管理經(jīng)驗(yàn),同時(shí)持續(xù)探索和改進(jìn),不斷開展管理模式、管理方法和管理流程創(chuàng)新,推動(dòng)了長征系列運(yùn)載火箭研制發(fā)射管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和規(guī)范化,為完成運(yùn)載火箭高強(qiáng)密度發(fā)射任務(wù)奠定了基礎(chǔ)[4,5]。長三甲系列型號科學(xué)管理框架如圖2所示。
圖1 長三甲系列火箭歷年發(fā)射數(shù)量Fig.1 Annual Launch of LM-3A Series
圖2 長三甲系列型號科學(xué)管理框架Fig.2 Framework of LM-3A Series Scientific Management
長三甲系列型號組織管理模式是伴隨著型號任務(wù)和技術(shù)發(fā)展而變化的,在充分繼承航天傳統(tǒng)管理經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)工程理論方法的基礎(chǔ)上,為了適應(yīng)多型號研制并重、研制和生產(chǎn)并舉、生產(chǎn)和發(fā)射并進(jìn)的形勢,適應(yīng)高密度設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和發(fā)射的現(xiàn)狀,確立了以發(fā)射計(jì)劃為主線,技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量、經(jīng)費(fèi)、物資、工藝等全面支撐的整體框架,提出了“實(shí)施項(xiàng)目牽引、創(chuàng)新管理模式、優(yōu)化資源配置、挖掘生產(chǎn)潛能、再造工作流程、形成組批投產(chǎn)、加強(qiáng)工序協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)、全程質(zhì)量控制、提升綜合水平”的管理思路。
按照目標(biāo)導(dǎo)向、問題導(dǎo)向的管理方法,型號通過頂層策劃和部署實(shí)施,系統(tǒng)梳理了面臨的任務(wù)形勢、資源配置、生產(chǎn)能力、風(fēng)險(xiǎn)分析和對策,實(shí)現(xiàn)了涉及全型號、全過程,涵蓋技術(shù)、計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)、質(zhì)量、物資、工藝、保障和風(fēng)險(xiǎn)分析與對策等全要素的項(xiàng)目管理模式。通過識別分析組織實(shí)施中所遇到的主要困難,采取應(yīng)對措施予以解決,逐漸形成了適應(yīng)高密度發(fā)射組織管理方式的系列變化,由側(cè)重計(jì)劃調(diào)度管理到多要素項(xiàng)目管理,由單件定制生產(chǎn)管理到組批生產(chǎn)管理,由機(jī)關(guān)行政管理為主到行政與技術(shù)融合管理,由單純的產(chǎn)品質(zhì)量管控到追求工作效率的質(zhì)量管理,由發(fā)射場單次發(fā)射任務(wù)管理到多任務(wù)交叉并行組織,由單純追求技術(shù)質(zhì)量到經(jīng)濟(jì)效益最大化。
把項(xiàng)目管理與型號任務(wù)有機(jī)融合,開創(chuàng)了多發(fā)火箭項(xiàng)目組合管理的模式和方法,提出了“嚴(yán)抓質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)、批量化研制生產(chǎn)、并行綜合試驗(yàn)及總裝測試、出廠質(zhì)量評審流程優(yōu)化、兩發(fā)同時(shí)出廠運(yùn)輸、多任務(wù)交叉并行測試發(fā)射、飛行結(jié)果快速分析評估”的多任務(wù)交叉并行管理流程;通過通用化、系列化、組合化和產(chǎn)品化、去任務(wù)化管理,形成了以項(xiàng)目為牽引的運(yùn)載火箭組批生產(chǎn)、密集發(fā)射的管理框架,實(shí)施了元器件、原材料組批采購,單機(jī)(部段)級、系統(tǒng)級、整箭級組批生產(chǎn),綜合試驗(yàn)、全箭總裝、出廠測試、發(fā)射場測試發(fā)射流水線式柔性作業(yè)的運(yùn)載火箭批生產(chǎn)和高密度發(fā)射管理模式。
發(fā)射場測試發(fā)射的組織管理也不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,壓縮發(fā)射隊(duì)伍規(guī)模,實(shí)施遠(yuǎn)程快速協(xié)同設(shè)計(jì),優(yōu)化測試發(fā)射流程,交叉并行作業(yè),規(guī)范發(fā)射場管理程序,利用網(wǎng)絡(luò)資源,提高整個(gè)型號隊(duì)伍的工作效率等,確保一支隊(duì)伍同時(shí)承擔(dān)前方2~3發(fā)火箭測試發(fā)射和后方多發(fā)火箭組批生產(chǎn)任務(wù)。
大力倡導(dǎo)踐行“零缺陷”和“第一次就把事情做對”的理念,提出了組批火箭技術(shù)狀態(tài)基線控制、組批生產(chǎn)驗(yàn)收、單點(diǎn)故障模式和關(guān)鍵特性分析與閉環(huán)控制、成功數(shù)據(jù)包絡(luò)分析等各項(xiàng)質(zhì)量管理辦法;優(yōu)化了質(zhì)量管控流程,實(shí)施關(guān)鍵過程量化控制;進(jìn)一步拓展風(fēng)險(xiǎn)管理方法和短線瓶頸解決手段,全面開展了型號技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)識別控制和短線瓶頸問題解決,為確保組批生產(chǎn)和高密度發(fā)射任務(wù)圓滿完成發(fā)揮了重要作用。
航天系統(tǒng)工程是組織管理航天型號規(guī)劃、計(jì)劃、預(yù)研、試驗(yàn)、生產(chǎn)以及人才、物資、保障條件、經(jīng)費(fèi)的科學(xué)體系與方法,覆蓋了全過程、全方位、全要素。分解-集成是系統(tǒng)理論的核心思想,也是系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)。依據(jù)系統(tǒng)論“整體-分解-綜合”的原理,將系統(tǒng)分解為許多單元,分別處理,然后匯總、綜合成整體。
長三甲系列火箭型號一直貫徹系統(tǒng)工程的核心思想,從研制到應(yīng)用發(fā)射階段均強(qiáng)調(diào)做好總體方案設(shè)計(jì)、技術(shù)抓總與技術(shù)協(xié)調(diào),與此同時(shí),根據(jù)研制技術(shù)途徑,進(jìn)行計(jì)劃、進(jìn)度、質(zhì)量、保障條件、經(jīng)費(fèi)的分解與集成,形成相應(yīng)的研制流程和實(shí)施方案,并嚴(yán)格組織實(shí)施。在實(shí)施過程中,面向型號,強(qiáng)調(diào)從方案論證、方案設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工程研制到生產(chǎn)、測試、發(fā)射飛行等方面進(jìn)行全壽命周期、全過程管理,在組織、技術(shù)、質(zhì)量、進(jìn)度、經(jīng)費(fèi)、能力和風(fēng)險(xiǎn)等方面,對人、財(cái)、物、技術(shù)、知識與信息等多個(gè)基本要素實(shí)施有效管理,確保了研制發(fā)射各項(xiàng)工作有序、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
航天系統(tǒng)工程的組織體系包括型號指揮系統(tǒng)和型號設(shè)計(jì)師系統(tǒng)。按照航天型號研制系統(tǒng)工程管理設(shè)置,長三甲系列型號從1986年立項(xiàng)研制起就設(shè)置了行政與技術(shù)兩條指揮線,隨著后續(xù)研制任務(wù)的進(jìn)展,兩條指揮線也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、補(bǔ)充、完善,在三十多年的研制發(fā)射歷程中,長三甲系列型號充分發(fā)揮兩條指揮線的作用,嚴(yán)格按科研程序進(jìn)行研制,嚴(yán)格控制技術(shù)狀態(tài),并且始終堅(jiān)持質(zhì)量第一的方針,將可靠性、安全性放在重要位置,同時(shí)做好計(jì)劃、進(jìn)度、質(zhì)量、經(jīng)費(fèi)、保障條件的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),采取一系列強(qiáng)有力的管理和保障措施,為長三甲系列火箭的研制成功和各個(gè)國家重點(diǎn)工程發(fā)射任務(wù)的順利實(shí)施提供了重要保障。
多年的實(shí)踐證明,型號(項(xiàng)目)管理的最核心、最有效方式是目標(biāo)管理和問題導(dǎo)向管理。目標(biāo)管理是一種把總體目標(biāo)與具體計(jì)劃、進(jìn)度、技術(shù)、質(zhì)量、費(fèi)用等要素相結(jié)合的管理方式,“事事有目標(biāo),人人有目標(biāo)”,針對型號任務(wù)設(shè)定總目標(biāo),根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行分解,分析各種要素和保障資源,識別存在的問題和差距,制定相應(yīng)的實(shí)施路徑和問題解決方案;并相應(yīng)確定每個(gè)人的職責(zé)范圍和工作成果,定期對工作成果進(jìn)行評價(jià)。
2005年之前,長三甲系列型號每年發(fā)射1~3次;“十一五”期間,平均每年要發(fā)射5~6次,其中高峰時(shí)期每年發(fā)射8~10次;“十二五”至“十三五”期間,平均每年要完成近10次的發(fā)射任務(wù),高峰時(shí)期每年發(fā)射13~14次。面對快速增長的任務(wù)量和高密度發(fā)射目標(biāo)需求,如何在原有生產(chǎn)基礎(chǔ)水平條件下迅速提升能力,解決原有生產(chǎn)水平與任務(wù)需求的差距,成為當(dāng)時(shí)型號隊(duì)伍和各承制單位面臨的難題。
為適應(yīng)多型號研制并重、研制和生產(chǎn)并舉、生產(chǎn)和發(fā)射并進(jìn)的形勢,型號隊(duì)伍把突破點(diǎn)放在通過科學(xué)管理和依托先進(jìn)技術(shù)的高效運(yùn)作來贏得時(shí)間、資源和效益的創(chuàng)新管理,將創(chuàng)新科研生產(chǎn)管理模式,完成持續(xù)高密度發(fā)射任務(wù)作為首要工作目標(biāo)。圍繞目標(biāo),通過識別分析組織實(shí)施中所遇到的主要問題和困難,采取應(yīng)對措施予以解決,逐漸形成了適應(yīng)高密度發(fā)射組織管理方式的系列變化和做法。長三甲系列型號管理創(chuàng)新主要項(xiàng)目路線如圖3所示。
圖3 長三甲系列型號管理創(chuàng)新主要項(xiàng)目路線Fig.3 Main Project Roadmap of LM-3A Series Management Innovation
2.2.1 由側(cè)重計(jì)劃調(diào)度管理到多要素項(xiàng)目管理的變化
在型號研制發(fā)射初期,發(fā)射任務(wù)相對較少,型號研制生產(chǎn)管理主要以計(jì)劃調(diào)度為主,由型號下達(dá)年度研制計(jì)劃,調(diào)度系統(tǒng)組織落實(shí)。隨著型號任務(wù)的增加,單一的計(jì)劃難以全面反映多任務(wù)型號研制的整體情況。因此,進(jìn)行了全面系統(tǒng)的頂層策劃,涉及全型號、全過程、全要素。全型號是指型號多個(gè)構(gòu)型和任務(wù)都要涵蓋;全過程是指任務(wù)明確后的研制、生產(chǎn)、測試和發(fā)射全壽命周期;全要素是指包括技術(shù)、計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)、質(zhì)量、物資、工藝、人力資源、條件保障和風(fēng)險(xiǎn)分析與管控對策等所有資源和管理要素,而不只是計(jì)劃調(diào)度單一要素。通過頂層策劃和部署實(shí)施,改變了過去單一下達(dá)型號研制生產(chǎn)計(jì)劃的做法,系統(tǒng)地梳理了型號面臨的任務(wù)形勢、資源配置、生產(chǎn)能力、風(fēng)險(xiǎn)分析和對策,實(shí)現(xiàn)了由單一的計(jì)劃調(diào)度管理到多要素項(xiàng)目管理的轉(zhuǎn)變和擴(kuò)展,使型號管理方式更科學(xué),方法更高效。
2.2.2 生產(chǎn)管理模式的轉(zhuǎn)變
高密度發(fā)射任務(wù),使長三甲系列型號面臨多任務(wù)并舉,研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)、測試、發(fā)射同時(shí)全面展開的局面,過去單發(fā)火箭定制式的研制生產(chǎn)管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)。針對高密度發(fā)射任務(wù)形勢需要,研究提出了長三甲系列火箭通用化、去任務(wù)化組批生產(chǎn)管理模式,原材料和元器件按批采購,單機(jī)和零部組件組批生產(chǎn)和驗(yàn)收交付,系統(tǒng)綜合試驗(yàn)、火箭總裝和出廠測試并行開展,滾動(dòng)出廠發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了流水線式柔性作業(yè)的運(yùn)載火箭批生產(chǎn)。在任務(wù)高峰期基本做到生產(chǎn)線滿負(fù)荷,呈現(xiàn)了 2發(fā)火箭電氣系統(tǒng)產(chǎn)品綜合試驗(yàn)、2~3發(fā)火箭并行總裝、交叉并行出廠測試、同時(shí)出廠,2~3發(fā)火箭在發(fā)射場接力發(fā)射的流水線作業(yè),達(dá)到了年發(fā)射14發(fā)火箭的能力水平。
2.2.3 由機(jī)關(guān)行政管理為主到行政與技術(shù)相融合管理的變化
早期型號調(diào)度管理主要以機(jī)關(guān)行政管理為主,由于管理人員對技術(shù)信息掌握不全或不及時(shí),可能造成計(jì)劃與研制技術(shù)工作不匹配;同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可能不掌握型號整體的研制生產(chǎn)進(jìn)度和工程目標(biāo)要求,新提出的技術(shù)狀態(tài)變化有時(shí)無法滿足發(fā)射計(jì)劃的要求。針對該情況,將技術(shù)管理納入型號項(xiàng)目管理要素,實(shí)現(xiàn)行政與技術(shù)相融合管理,使得型號管理人員與技術(shù)人員結(jié)合更加緊密,在安排型號計(jì)劃時(shí)就充分考慮到新技術(shù)變化的研制周期,在進(jìn)行新產(chǎn)品研制時(shí)就結(jié)合工程任務(wù)目標(biāo)的需求;針對高密度任務(wù)的特點(diǎn),型號管理人員與技術(shù)人員共同研究提出需要開展改進(jìn)研制的課題并進(jìn)行專項(xiàng)工作策劃,將相關(guān)的實(shí)施節(jié)點(diǎn)納入型號AVIDM計(jì)劃管理,使專項(xiàng)課題的實(shí)施計(jì)劃受控;組織開展技術(shù)、工藝創(chuàng)新和通用化設(shè)計(jì),通過技術(shù)流程和工藝流程的優(yōu)化,使型號的整體工作效率得到了極大的提升。
2.2.4 由單純的產(chǎn)品質(zhì)量管控到追求質(zhì)量管理工作效率的變化
高密度發(fā)射需要高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求與高密度任務(wù)進(jìn)度要求協(xié)調(diào)匹配,既要追求產(chǎn)品質(zhì)量,也要追求產(chǎn)品質(zhì)量管理工作效率:a)將質(zhì)量管理工作納入型號的策劃和計(jì)劃中,任務(wù)的完成并不單純指達(dá)到計(jì)劃進(jìn)度要求,也包括質(zhì)量要求。b)在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下,優(yōu)化質(zhì)量管理程序,提高質(zhì)量管理工作效率。例如,局部的系統(tǒng)級產(chǎn)品狀態(tài)更改或單機(jī)新研,方案、初樣、試樣的研制程序可適當(dāng)調(diào)整或并行;研究提出和實(shí)施了技術(shù)狀態(tài)更改策劃和組批生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)基線控制、組批生產(chǎn)、組批驗(yàn)收管理模式;優(yōu)化了評審流程,采取用戶、集團(tuán)和院聯(lián)合的“三合一”出廠評審管理模式。c)提出快速處理質(zhì)量問題的方法和保障機(jī)制,原則上質(zhì)量問題3天完成歸零,同時(shí)采取滾動(dòng)歸零、階段清零和“前后方結(jié)合、上下游結(jié)合、相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合、設(shè)計(jì)師系統(tǒng)與專家結(jié)合”的做法。d)將切實(shí)可行的臨時(shí)性質(zhì)量要求轉(zhuǎn)化為研制生產(chǎn)中的工作程序。
2.2.5 由發(fā)射場單次發(fā)射任務(wù)管理到多任務(wù)交叉并行組織的變化
發(fā)射場發(fā)射的組織管理也進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新,實(shí)施遠(yuǎn)程快速協(xié)同辦公、壓縮發(fā)射隊(duì)伍規(guī)模、優(yōu)化測試發(fā)射流程、交叉并行作業(yè)、規(guī)范發(fā)射場管理程序、利用網(wǎng)絡(luò)資源、提高整個(gè)型號隊(duì)伍的工作效率,實(shí)現(xiàn)了2~3發(fā)火箭交叉并行測試發(fā)射,同時(shí)能夠兼顧后方火箭研制工作,滿足了高強(qiáng)度、快節(jié)奏發(fā)射的需要。在流程優(yōu)化方面,2003~2007年期間,完成了單發(fā)任務(wù)發(fā)射周期優(yōu)化工作,將單發(fā)任務(wù)發(fā)射周期縮短至原來的1/3,并在2008~2014年期間順利實(shí)施。2015年以后,面對更高密度發(fā)射任務(wù)需求,在2發(fā)火箭同時(shí)運(yùn)輸進(jìn)場和發(fā)射流程進(jìn)一步優(yōu)化的基礎(chǔ)上,采取了2~3發(fā)火箭任務(wù)交叉并行測試發(fā)射的措施,以滿足17天發(fā)射一發(fā)的高密度、快節(jié)奏發(fā)射的需要。在人員優(yōu)化方面,通過完善現(xiàn)場組織管理、縮減測試發(fā)射人員、人員動(dòng)態(tài)管理、前后方異地交互辦公等手段使得發(fā)射場現(xiàn)場任務(wù)實(shí)施更加通暢,發(fā)射場人員數(shù)量縮減至原來的一半左右,人力資源得到更加充分利用,提高了工作效率,適應(yīng)高密度發(fā)射節(jié)奏需求。
2.2.6 由單純追求技術(shù)質(zhì)量到經(jīng)濟(jì)效益最大化的轉(zhuǎn)變
在確保技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,型號采取了多項(xiàng)措施,實(shí)現(xiàn)降低成本、提高效益的目標(biāo),提高企業(yè)活力和競爭力,在每個(gè)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)人員腦中牢固建立成本價(jià)格概念,貫穿在每個(gè)研制環(huán)節(jié)中。例如:優(yōu)化總體、分系統(tǒng)、單機(jī)技術(shù)指標(biāo),降低產(chǎn)品生產(chǎn)難度,減少產(chǎn)品超差代料;優(yōu)化并減少產(chǎn)品狀態(tài),通過構(gòu)型的統(tǒng)一和單機(jī)產(chǎn)品化工作,減少單機(jī)產(chǎn)品品種和數(shù)量;優(yōu)化原材料、元器件選用;優(yōu)化生產(chǎn)工藝方法及試驗(yàn)流程,提高產(chǎn)品生產(chǎn)試驗(yàn)效率;優(yōu)化新品替代,淘汰老產(chǎn)品,對于訂貨困難,質(zhì)量不穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝落后,生產(chǎn)線停產(chǎn)等產(chǎn)品重新選用;優(yōu)化組批投產(chǎn)經(jīng)濟(jì)批量,按照規(guī)模備料訂貨。
項(xiàng)目管理是以項(xiàng)目為對象的系統(tǒng)管理方法,通過一個(gè)臨時(shí)性的、專門的柔性組織,對項(xiàng)目進(jìn)行高效率的計(jì)劃、組織、指導(dǎo)和控制,以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全過程的動(dòng)態(tài)管理和項(xiàng)目目標(biāo)的綜合協(xié)調(diào)與優(yōu)化。項(xiàng)目組合管理是對一個(gè)組織的多個(gè)項(xiàng)目和大型項(xiàng)目進(jìn)行協(xié)調(diào),對其生產(chǎn)能力進(jìn)行優(yōu)化、平衡項(xiàng)目組合的風(fēng)險(xiǎn)以及管理眾多項(xiàng)目與組織戰(zhàn)略相一致,并且在這些項(xiàng)目時(shí)間和預(yù)算范圍內(nèi)完成。對于一個(gè)航天重點(diǎn)工程,常常涵蓋多個(gè)具體的發(fā)射項(xiàng)目。
在高密度發(fā)射形勢下,探月、北斗等重點(diǎn)工程建設(shè)和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)等大型項(xiàng)目涉及多發(fā)運(yùn)載火箭發(fā)射,研制工作量大,周期短,各項(xiàng)任務(wù)交叉并行,涉及系統(tǒng)和專業(yè)多,協(xié)調(diào)面廣,研制生產(chǎn)組織、進(jìn)度和質(zhì)量管控難度極大,按以往單發(fā)運(yùn)載火箭組織實(shí)施研制發(fā)射的管理模式已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)。針對探月、北斗等重點(diǎn)工程建設(shè)和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)等大型項(xiàng)目包含多發(fā)運(yùn)載火箭發(fā)射任務(wù)的特點(diǎn),經(jīng)過多輪分析論證和全面策劃,成立了高效的項(xiàng)目組合管理團(tuán)隊(duì),提出了運(yùn)載火箭項(xiàng)目組合管理模式,對同一工程或同一階段(年度)的多發(fā)火箭項(xiàng)目進(jìn)行組合管理,統(tǒng)籌進(jìn)行多發(fā)火箭的研制生產(chǎn)、總裝總測和出廠發(fā)射等工作,提高了運(yùn)載火箭研制生產(chǎn)能力、測試發(fā)射效率和產(chǎn)品質(zhì)量水平,提升了合同履約能力,為高密度發(fā)射任務(wù)的順利完成奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在運(yùn)載火箭項(xiàng)目組合管理模式實(shí)施過程中,根據(jù)以往項(xiàng)目研制管理經(jīng)驗(yàn)并通過頭腦風(fēng)暴法,討論并確定項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu),全面策劃了工程全壽命周期研制計(jì)劃。同時(shí)結(jié)合運(yùn)載火箭型號研制生產(chǎn)模式特點(diǎn),根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)要求和工作范圍、工作分解結(jié)構(gòu)(Work Breakdown Structrue,WBS),進(jìn)行了工期估計(jì),并形成了進(jìn)度計(jì)劃甘特圖和單代號計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖。在項(xiàng)目實(shí)施過程中按照計(jì)劃、實(shí)施、檢查、處理(Plan Do Check Act,PDCA)循環(huán)控制的模式,嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控管理,協(xié)調(diào)推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施;對項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到的進(jìn)度、質(zhì)量、經(jīng)費(fèi)、資源沖突等問題進(jìn)行及時(shí)協(xié)調(diào);同時(shí),在工程大系統(tǒng)層面上,定期與重大工程用戶、上級機(jī)關(guān)、工程總體及各大系統(tǒng)進(jìn)行溝通,協(xié)調(diào)相關(guān)問題,確保項(xiàng)目實(shí)施工作順利推進(jìn)。
通過運(yùn)載火箭項(xiàng)目組合管理研究與創(chuàng)新,改進(jìn)了運(yùn)載火箭研制組織管理模式和流程,開創(chuàng)了多發(fā)火箭項(xiàng)目組合管理的模式,形成了相應(yīng)的研制流程和管理方法。例如,通過統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一狀態(tài),實(shí)施“硬件統(tǒng)一設(shè)計(jì)、軟件定制設(shè)計(jì)”的研制模式,提高了研制效率;通過“組批投產(chǎn)、同時(shí)出廠、接力發(fā)射”的流程創(chuàng)新,滿足了平均每17天一發(fā),交替發(fā)射、成功發(fā)射的需求;通過狠抓箭體結(jié)構(gòu)、整流罩、發(fā)動(dòng)機(jī)等生產(chǎn)短線的改進(jìn)解決,并對總裝總測、出廠發(fā)射進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,使整體計(jì)劃得到了有效控制;通過將技術(shù)狀態(tài)和關(guān)鍵特性納入基線進(jìn)行管理和嚴(yán)格控制,確保了產(chǎn)品質(zhì)量;通過測試覆蓋性“五要素”分析改進(jìn),提高了產(chǎn)品測試覆蓋性;通過出廠質(zhì)量管理流程優(yōu)化,既保證有效管控又保證效率。
并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法,要求研制人員在一開始就考慮產(chǎn)品全壽命周期的計(jì)劃、進(jìn)度、質(zhì)量、成本等因素,目標(biāo)是為了縮短周期,降低成本,提高質(zhì)量和效率。并行工程強(qiáng)調(diào)面向過程和面向?qū)ο?,?qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成和整體優(yōu)化,達(dá)到整體優(yōu)化的全局目標(biāo)的作用。
在研制之初,長三甲系列型號隊(duì)伍就倡導(dǎo)并堅(jiān)持實(shí)施“一品多試”、“一試多效”的原則,即一件產(chǎn)品要承擔(dān)多項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù),而一次試驗(yàn)要拿到盡可能多的數(shù)據(jù)、獲取多種效益。例如,在研制經(jīng)費(fèi)極其緊張的情況下,據(jù)此原則,大膽將以往的模態(tài)、結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)、全箭振動(dòng)試驗(yàn)、發(fā)射場合練的4發(fā)火箭合到一發(fā)火箭上來完成,這樣既達(dá)到了用最少的試驗(yàn)件、最少的試驗(yàn)次數(shù)和最短的時(shí)間完成全部試驗(yàn)的目的,也為國家節(jié)省了上億元的經(jīng)費(fèi),應(yīng)該說這在長征火箭的研制歷史上是罕見的,是研制隊(duì)伍的一大貢獻(xiàn)。此外,還用一發(fā)三級火箭連續(xù)3次完成動(dòng)力系統(tǒng)試車后才運(yùn)回火箭總裝車間分解,僅此一舉就縮短了近一年的研制時(shí)間并節(jié)省上億元的經(jīng)費(fèi)。
進(jìn)入高密度發(fā)射階段后,在原有基礎(chǔ)能力水平的基礎(chǔ)上,型號通過識別和分析高密度、短周期、快節(jié)奏發(fā)射的影響因素、存在問題和關(guān)鍵攻關(guān)項(xiàng)目,改進(jìn)了研制生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、測試發(fā)射管理流程和模式,提出了“嚴(yán)抓質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn),批量化研制生產(chǎn),并行綜合試驗(yàn)及總裝測試,出廠質(zhì)量評審流程優(yōu)化,兩發(fā)同時(shí)出廠運(yùn)輸,多任務(wù)交叉并行測試發(fā)射,飛行結(jié)果快速分析評估”的并行管理思路并進(jìn)行實(shí)踐。a)通過抓產(chǎn)品質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn),抓技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的有效管控,抓問題的徹底解決入手,確保產(chǎn)品交付質(zhì)量和發(fā)射場操作測試質(zhì)量,滿足任務(wù)成功前提。b)通過實(shí)施組批生產(chǎn)和多任務(wù)并行總裝出廠,并加以出廠質(zhì)量流程優(yōu)化和專列運(yùn)輸資源優(yōu)化等手段,確?;鸺从?jì)劃、按要求出廠,滿足任務(wù)實(shí)現(xiàn)前提。c)通過優(yōu)化測試發(fā)射流程和人員動(dòng)態(tài)管理,交叉并行測試發(fā)射,提高任務(wù)效率,滿足快速發(fā)射要求。d)通過飛行結(jié)果數(shù)據(jù)快速獲取和分析,及時(shí)總結(jié)評估,為持續(xù)快節(jié)奏發(fā)射提供了技術(shù)支撐。通過技術(shù)、管理和流程創(chuàng)新,達(dá)到了兩發(fā)火箭同時(shí)出廠、同時(shí)運(yùn)輸、同時(shí)測試、交替發(fā)射的目標(biāo),滿足了持續(xù)高密度發(fā)射的任務(wù)需求。
長三甲系列火箭從方案設(shè)計(jì)時(shí)就始終貫徹了“通用化、系列化、組合化”的設(shè)計(jì)思想,按照“上改下捆、先改后捆、堅(jiān)持三化、統(tǒng)籌發(fā)展”的思路和發(fā)展方向進(jìn)行研制,使得火箭具有良好的繼承性和通用性?!吧细摹笔侵冈陂L征三號火箭的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),其實(shí)是重新設(shè)計(jì),特別是重新研制其三子級;“下捆”是指在火箭的一子級周圍捆綁助推器;“先改后捆”就是首先研制作為芯級的長征三號甲,再研制帶4個(gè)助推器的長征三號乙,最后研制帶2個(gè)助推器的長征三號丙;“堅(jiān)持三化”是指這3型火箭的設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持貫徹通用化、系列化、組合化的方針,以求盡可能確保火箭的可靠性、經(jīng)濟(jì)性及研制工作的快捷性;“統(tǒng)籌發(fā)展”是指根據(jù)需求與實(shí)際情況分步實(shí)施工程計(jì)劃。此設(shè)計(jì)思路與方針使長三甲系列火箭的“三化”程度與產(chǎn)品化程度都較高,也為適應(yīng)當(dāng)前的高密度發(fā)射奠定了良好基礎(chǔ)。
通過研究實(shí)踐與應(yīng)用發(fā)射,實(shí)現(xiàn)通用化、系列化、組合化,具有重大作用與意義。a)火箭運(yùn)載能力實(shí)現(xiàn)了由低到高全面覆蓋,可以根據(jù)用戶或發(fā)射市場需要合理安排火箭投標(biāo),增強(qiáng)了運(yùn)載火箭的競爭能力。b)火箭硬件設(shè)備通用化,減少了產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)狀態(tài),可集中人力搞好設(shè)計(jì)和工藝規(guī)范,可集中物力充分做好各類地面試驗(yàn),提高產(chǎn)品的可靠性。c)火箭通用化、系列化、組合化,可縮短研制周期,易于實(shí)現(xiàn)組批投產(chǎn),同時(shí)可減少抽典試驗(yàn)產(chǎn)品,還可實(shí)現(xiàn)備份產(chǎn)品多箭滾動(dòng)使用;此外,地面設(shè)備通用,一次投入,多個(gè)型號共用,可大大減少研制費(fèi)用,增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性。d)由于火箭設(shè)備通用,一旦任務(wù)緊急,可以統(tǒng)一調(diào)用,快速組合齊套,迅速作出反應(yīng),滿足市場需要,贏得市場占有率,如期完成任務(wù)。
進(jìn)入高密度發(fā)射階段以后,型號進(jìn)一步深入推進(jìn)產(chǎn)品化、去任務(wù)化的工作思路,促進(jìn)研制生產(chǎn)發(fā)射效率的提升。通過識別和分析原有運(yùn)載火箭定制式研制生產(chǎn)管理模式中存在的問題和不足,經(jīng)過研究和探索,在中國航天領(lǐng)域內(nèi)首次提出了運(yùn)載火箭去任務(wù)化管理模式并組織實(shí)施。a)全面剖析原有的定制式研制生產(chǎn)管理模式存在的問題和不足,針對問題提出解決方案,提出去任務(wù)化研制生產(chǎn)管理模式和“單機(jī)去型號化、整箭去任務(wù)化”的目標(biāo)(單機(jī)去型號化是指單機(jī)在CZ-3A、CZ-3B、CZ-3C型號內(nèi)通用;整箭去任務(wù)化是指火箭實(shí)施通用化批產(chǎn),單發(fā)火箭完成總裝后,可以靈活調(diào)整其承擔(dān)的發(fā)射任務(wù))。b)基于現(xiàn)有能力基礎(chǔ),從技術(shù)和管理兩個(gè)方面入手,對去任務(wù)化管理模式進(jìn)行可行性分析并試點(diǎn)實(shí)施(助推器、發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣單機(jī)等)。c)提出“運(yùn)載火箭構(gòu)型統(tǒng)一,系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)固化;通用產(chǎn)品批量投產(chǎn),特殊產(chǎn)品定制生產(chǎn);火箭投產(chǎn)明確發(fā)次,總裝綁定任務(wù)屬性”的工作思路和詳細(xì)的技術(shù)路線、計(jì)劃路線,并提出具體的管理辦法作為實(shí)施保障。按照確立的目標(biāo)、工作思路和技術(shù)路線、計(jì)劃路線和管理辦法分步實(shí)施,最后達(dá)到“單機(jī)去型號化、整箭去任務(wù)化”的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)提升運(yùn)載火箭研制批生產(chǎn)效率以及加強(qiáng)火箭對任務(wù)調(diào)整適應(yīng)性的目的。
通過去任務(wù)化研究和實(shí)施,提高了運(yùn)載火箭批生產(chǎn)和發(fā)射能力,加強(qiáng)了火箭對任務(wù)調(diào)整的適應(yīng)性和對市場的反應(yīng)能力,更好地適應(yīng)了當(dāng)前持續(xù)高密度發(fā)射形勢任務(wù)需要。a)提出了去任務(wù)化管理模式,形成了相應(yīng)的研制流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理體系,提高了生產(chǎn)發(fā)射能力和對發(fā)射任務(wù)的適應(yīng)性,火箭生產(chǎn)發(fā)射能力從年均8發(fā)提升到了14發(fā)的水平,單發(fā)火箭的研制周期從原來的3年縮短至1年;截至目前已有4發(fā)火箭在原定衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)時(shí)間推遲后直接用于其它衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。b)提出了構(gòu)型統(tǒng)一、技術(shù)狀態(tài)固化和產(chǎn)品成熟度提升等技術(shù)管理方法,解決了以往進(jìn)度緊張和任務(wù)推遲后長期擱置等問題,實(shí)現(xiàn)了部段級、系統(tǒng)級、整箭級批量生產(chǎn)和任務(wù)級替換。c)提出了層次化、梯度化、結(jié)構(gòu)化的計(jì)劃管理方法,形成了支持批量生產(chǎn)、批量交付的產(chǎn)品計(jì)劃進(jìn)度、質(zhì)量、用戶和經(jīng)費(fèi)管理方法和流程,提高了批生產(chǎn)效率和研制管理水平。d)提出了航天產(chǎn)品信息二維碼管理系統(tǒng)方案,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品信息的自動(dòng)化采集和管理,提高了生產(chǎn)、貯存、流轉(zhuǎn)、裝箭管理和質(zhì)量狀態(tài)信息管控水平,確保了研制生產(chǎn)工作的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
以科學(xué)有效的方法,對型號研制、批產(chǎn)和發(fā)射過程中存在的技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量、條件保障、物資、人力資源、關(guān)鍵場地和設(shè)備資源、經(jīng)費(fèi)、外協(xié)控制等各方面風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和分析,并通過采取有效措施消除和控制風(fēng)險(xiǎn),從而保證研制生產(chǎn)的順利進(jìn)行和高密度發(fā)射任務(wù)的圓滿成功。
在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析與控制方面,按照“系統(tǒng)策劃、識別全面、分析準(zhǔn)確、措施有效、風(fēng)險(xiǎn)受控”的原則,成立了風(fēng)險(xiǎn)管理控制組織機(jī)構(gòu),明確了型號兩總系統(tǒng)、各承研承制單位和型號隊(duì)伍等各級人員的工作職責(zé),為風(fēng)險(xiǎn)分析與控制工作配備必要的資源,并充分發(fā)揮專業(yè)機(jī)構(gòu)和同行專家的作用,按照策劃、識別與評價(jià)、應(yīng)對、監(jiān)控的步驟,開展各階段的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析與控制工作,并在型號研制各階段迭代進(jìn)行。高密度發(fā)射階段,重點(diǎn)圍繞首飛技術(shù)狀態(tài)更改、工藝技術(shù)狀態(tài)控制、“九新”(新技術(shù)、新材料、新工藝、新狀態(tài)、新環(huán)境、新設(shè)備、新單位、新崗位、新人員)分析、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、質(zhì)量問題歸零和舉一反三、預(yù)案準(zhǔn)備、單點(diǎn)故障模式和關(guān)鍵特性、不可檢測項(xiàng)目、測試覆蓋性、試驗(yàn)充分性、軟件驗(yàn)證、工程大系統(tǒng)間接口協(xié)調(diào)性和匹配性等方面進(jìn)行分析和控制。尤其是針對批生產(chǎn)的特點(diǎn),抓產(chǎn)品質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn),重點(diǎn)實(shí)施Ⅰ、Ⅱ類單點(diǎn)故障模式識別與三類關(guān)鍵特性分析與閉環(huán)控制、進(jìn)行成功子樣數(shù)據(jù)包絡(luò)線分析,提高量化控制水平,規(guī)避型號技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
型號管理風(fēng)險(xiǎn)方面,制定風(fēng)險(xiǎn)管理大綱,明確風(fēng)險(xiǎn)管理工作職責(zé)、流程和要求,根據(jù)型號年度計(jì)劃,對可能出現(xiàn)的計(jì)劃、進(jìn)度、質(zhì)量、條件保障、物資、人力資源、關(guān)鍵場地和設(shè)備資源、經(jīng)費(fèi)、外協(xié)控制等各方面風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和分析,重點(diǎn)針對影響高密度發(fā)射任務(wù)完成的進(jìn)度、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)短線、瓶頸等方面,提出了相應(yīng)措施。例如:針對箭體結(jié)構(gòu)件短線問題,采取組批生產(chǎn)、關(guān)鍵工藝攻關(guān)、生產(chǎn)流程優(yōu)化,增加工位、設(shè)備和工裝,并從人員配置等方面進(jìn)行合理資源調(diào)配等手段,使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力得到了極大提升。針對三級發(fā)動(dòng)機(jī)短線問題,提出并實(shí)施了性能校準(zhǔn)與噴管延伸段校驗(yàn)試車“二合一”、提高校準(zhǔn)試車一次通過率、校準(zhǔn)試車后不分解交付技術(shù)、抽檢試車和校準(zhǔn)試車交叉并行模式,縮短研制周期6個(gè)月以上。針對每發(fā)控制飛行軟件需重新設(shè)計(jì)問題,通過通用化設(shè)計(jì),調(diào)整了軟件結(jié)構(gòu),針對單發(fā)參數(shù),僅修改諸元數(shù)據(jù),提高了效率和可靠性。針對測量系統(tǒng)產(chǎn)品短線風(fēng)險(xiǎn),通過采用雙定點(diǎn)、多定點(diǎn)的創(chuàng)新管理模式,減輕了廠家產(chǎn)能與任務(wù)要求不匹配的生產(chǎn)配套壓力,同時(shí)引入了競爭機(jī)制,促進(jìn)了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的提升。針對人力資源緊張的問題,提出并實(shí)施了總裝廠獨(dú)立測試和數(shù)據(jù)判讀、發(fā)射場測試數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸和判讀、崗位人員優(yōu)化等措施,緩解了設(shè)計(jì)和測試人員緊張的局勢。
當(dāng)前,中國航天發(fā)射已經(jīng)進(jìn)入高強(qiáng)密度發(fā)射常態(tài)化階段。后續(xù),長三甲系列型號將在充分繼承前期研制和高密度發(fā)射成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)提煉高密度發(fā)射系統(tǒng)工程管理、目標(biāo)管理、問題導(dǎo)向管理、項(xiàng)目組合管理、并行工程管理、產(chǎn)品化、通用化、去任務(wù)化組批生產(chǎn)和高密度發(fā)射流程優(yōu)化等管理模式和方法,固化管理經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新成果,形成管理流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理體系,全面規(guī)范實(shí)施,提高型號工作效率。同時(shí),進(jìn)一步思考和深入研究,充分運(yùn)用先進(jìn)理論、先進(jìn)方法和技術(shù)管理手段,深入推進(jìn)科研生產(chǎn)和質(zhì)量管理模式和機(jī)制體制創(chuàng)新,進(jìn)一步提高火箭研制生產(chǎn)的數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化、智能化水平,提升批產(chǎn)發(fā)射能力,推進(jìn)市場化轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)從“保成功、保節(jié)點(diǎn)、保增長”向“高質(zhì)量、高效率、高效益”的轉(zhuǎn)型,為推動(dòng)航天強(qiáng)國建設(shè)、支撐世界一流軍隊(duì)建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)。