■ 寧懷松 張德志 王艷麗 李昌紅 談夢妮 / 中國航發(fā)動力所
(寧懷松,中國航發(fā)動力所,高級工程師,主要從事系統(tǒng)工程研究和航空發(fā)動機研發(fā)體系建設(shè))
航空發(fā)動機的研發(fā)涉及熱力、氣動、結(jié)構(gòu)、強度、振動、壽命、燃燒、傳熱、控制、潤滑、電氣、工藝、材料等眾多學(xué)科。為實現(xiàn)綜合最優(yōu),在航空發(fā)動機研發(fā)中普遍采用系統(tǒng)工程方法。技術(shù)管理是系統(tǒng)工程的重要組成部分,是項目管理和技術(shù)開發(fā)團隊之間的紐帶。
技術(shù)管理是指為保證技術(shù)過程的順利開展而進行的一系列管理活動,一般用來建立、演進和執(zhí)行計劃,管理系統(tǒng)跨界面的交流,并按計劃評估項目的實際成果和進度,實現(xiàn)對項目計劃執(zhí)行情況的控制,同時輔助決策過程的開展直至項目的完成。
技術(shù)管理過程偏重于產(chǎn)品系統(tǒng)工程活動中的管理部分,通過對產(chǎn)品的技術(shù)方面建立規(guī)劃、監(jiān)控、評估、管理和控制等活動,用于控制研發(fā)活動的執(zhí)行,從而確保系統(tǒng)能夠成功實現(xiàn)。技術(shù)管理活動一般具有全局性和跨階段性,即在產(chǎn)品整個生命周期或多個階段均會進行,單獨的技術(shù)管理過程也可在全生命周期的任何時候和任何層級被引用。因此,技術(shù)管理過程是項目管理和技術(shù)開發(fā)團隊之間的紐帶,能夠提供統(tǒng)一、完整的技術(shù)管理方法,用于支持項目的有效實現(xiàn),以保證系統(tǒng)最終能夠滿足利益攸關(guān)方的需要。
綜上可見,若想成功地實施系統(tǒng)工程,需要在技術(shù)和管理兩方面努力。盡管技術(shù)通常被認為更加重要,但只有技術(shù)卻沒有良好的管理,型號也不可能取得成功。為確保型號的交付成果滿足或超出用戶期望,在型號研發(fā)中必須隨著技術(shù)工作的開展同步進行技術(shù)管理工作。
圖1 GJB 8113中規(guī)定的技術(shù)管理過程
當(dāng)前,我國的航空發(fā)動機研發(fā)是按照GJB 8113《武器裝備研制系統(tǒng)工程通用要求》開展系統(tǒng)工程工作的,其中關(guān)于技術(shù)管理工作的設(shè)置包括研制策劃、需求管理、技術(shù)狀態(tài)管理、接口管理、技術(shù)數(shù)據(jù)管理、技術(shù)風(fēng)險管理、研制成效評估和決策分析等(如圖1所示)。
應(yīng)制訂武器裝備研制計劃,明確系統(tǒng)工程過程的具體活動和工作分解,工作分解結(jié)構(gòu)要求具體見GJB 2116《武器裝備研制項目工作分解結(jié)構(gòu)》,任務(wù)說明要求具體見GJB 2742《工作說明編寫要求》。
應(yīng)在武器裝備研制全過程實施需求管理,建立需求和技術(shù)要求的追溯系統(tǒng),記錄、跟蹤技術(shù)要求的分解、分配和變更,以及維護需求與技術(shù)要求的雙向追溯。
應(yīng)在武器裝備研制全過程實施技術(shù)狀態(tài)管理,具體要求見GJB 3206《技術(shù)狀態(tài)管理》。
應(yīng)明確武器裝備各組成單元之間的接口定義,以及武器裝備與其他有互連、互通、互操作要求的系統(tǒng)的接口定義,確保接口定義完整并符合相關(guān)規(guī)定,具體要求見GJB 2737《武器裝備系統(tǒng)接口控制要求》。
針對武器裝備研制過程中生成的和使用的技術(shù)數(shù)據(jù),應(yīng)明確其采集、訪問、分析處理和發(fā)布使用等的程序和要求。進行技術(shù)風(fēng)險管理應(yīng)制訂并實施技術(shù)風(fēng)險管理計劃,將其納入武器裝備研制項目風(fēng)險管理的整體統(tǒng)籌考慮,具體要求見GJB/Z 171《武器裝備研制項目風(fēng)險管理指南》。
應(yīng)在武器裝備研制全過程中開展技術(shù)審查,具體要求見GJB 3273《研制階段技術(shù)審查》。技術(shù)審查的安排應(yīng)納入武器裝備研制計劃:針對武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù),應(yīng)進行持續(xù)的監(jiān)測和分析預(yù)測;對于武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵制造工藝,應(yīng)開展成熟度評價,明確其應(yīng)用于武器裝備研制項目的準(zhǔn)備就緒程度。對于關(guān)鍵技術(shù)的成熟度評價,其具體要求見GJB 7688《裝備技術(shù)成熟度等級劃分及定義》和GJB 7689《裝備技術(shù)成熟度評價程序》。
在擇優(yōu)選擇方案時,應(yīng)開展決策分析,如系統(tǒng)分析、費用—效能分析、權(quán)衡優(yōu)化研究等,決策分析貫穿于武器裝備研制的各環(huán)節(jié)、各領(lǐng)域的方案優(yōu)化和選定,對于費用—效能分析,其具體工作要求見GJB 1364《裝備費用—效能分析》。
技術(shù)管理在航空發(fā)動機研發(fā)中的應(yīng)用,首先要確保相關(guān)工作的真正開展,避免“兩層皮”現(xiàn)象;其次,要按照GJB 8113的要求,開展技術(shù)管理相關(guān)方法的研究,建立指導(dǎo)文件,確保規(guī)范、高效地開展工作;最后,還應(yīng)建立跟蹤、反饋機制,對技術(shù)管理工作的開展情況進行評估,確保實施效果。具體思路包括如下幾點。
一是確保在發(fā)動機研發(fā)流程中包含了技術(shù)管理工作。研發(fā)流程規(guī)定了發(fā)動機研發(fā)中應(yīng)開展的工作,在流程或流程文件(規(guī)范、模板、指導(dǎo)書、檢查單等)中應(yīng)完整、充分地體現(xiàn)技術(shù)管理活動,并按照流程要求完成這些活動。
二是建立技術(shù)管理相關(guān)指導(dǎo)文件。結(jié)合發(fā)動機研發(fā)實際,開展技術(shù)管理方法研究,形成相應(yīng)的流程、規(guī)范、指導(dǎo)書、模板、檢查單等工作指導(dǎo)文件,并納入產(chǎn)品研發(fā)體系中,確保研發(fā)流程中技術(shù)管理工作規(guī)范、高效地完成。建立指導(dǎo)文件時,要注意從承研單位的視角充分分析軍方、飛機方用戶對技術(shù)管理工作的要求,并結(jié)合實際將這些要求轉(zhuǎn)換為承研單位需開展的具體工作。上述過程中要確保對用戶要求的覆蓋性和追溯性,如技術(shù)評審的內(nèi)容要滿足相關(guān)國軍標(biāo)的要求,確保技術(shù)管理工作的有效、高效。
三是建立跟蹤和反饋機制。技術(shù)管理發(fā)揮著對型號研發(fā)技術(shù)活動開展情況的監(jiān)控作用,其開展情況也反映了型號研發(fā)的進展,因此有必要建立技術(shù)管理工作的跟蹤反饋機制。建議重點關(guān)注和研發(fā)進程密切相關(guān)的技術(shù)管理活動,如研制成效評估(技術(shù)評審、技術(shù)成熟度評定)、技術(shù)風(fēng)險管理、需求管理、技術(shù)狀態(tài)管理、決策分析等,并結(jié)合型號研發(fā)實際,提取出需要跟蹤、反饋的重要信息(比如評審的完成情況、技術(shù)成熟度評價結(jié)果等),形成可視化的看板。
GJB 8113包含了8項技術(shù)管理活動,這些活動的開展形式和要求并不完全相同,因此在型號研發(fā)中的體現(xiàn)形式也存在差異。
這種形式主要適用于研制策劃。研制策劃關(guān)注的是型號研發(fā)中需要完成的技術(shù)活動以及活動的順序,采用工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)和工作說明(SOW)進行描述。按照GJB 2742A—2017《工作說明編寫要求》,SOW一般作為合同的附件,與合同起草工作協(xié)同開展,并隨合同進行評審和批準(zhǔn),其內(nèi)容的范圍由WBS確定。SOW的“要求”章節(jié)包括總要求、設(shè)計工作要求、制造工作要求、試驗工作要求、使用保障工作要求、項目管理工作要求、資料提交要求、交付及驗收要求、進度要求、信息反饋及質(zhì)量監(jiān)督要求等,內(nèi)容非常全面。其中,項目管理工作要求包含技術(shù)狀態(tài)管理、風(fēng)險管理、研制成效評估、數(shù)據(jù)管理、決策分析等工作??梢?,研制策劃和其他7項技術(shù)管理工作不同,是統(tǒng)領(lǐng)型號研發(fā)工作的。
WBS編制時,應(yīng)保持和技術(shù)流程的一致性,WBS的不同層級應(yīng)和技術(shù)流程的相應(yīng)層級對應(yīng),可以認為,WBS是某種視角下的技術(shù)流程,按照WBS開展工作,也即實施了技術(shù)流程。從這個角度看,研制策劃是作為技術(shù)流程運行的一種載體存在的。
這種形式主要適用于技術(shù)狀態(tài)管理和需求管理。型號研發(fā)中,技術(shù)狀態(tài)管理早已經(jīng)成為必須開展的工作,近年來需求管理也得到了高度的重視。鑒于這兩項工作的重要性,有必要建立獨立的流程,并實現(xiàn)和技術(shù)流程的有效交互。
技術(shù)狀態(tài)管理是指應(yīng)用技術(shù)和行政管理手段對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進行標(biāo)識、控制、紀實和審核的活動,是有關(guān)產(chǎn)品基線定義、產(chǎn)品標(biāo)識和更改管理的規(guī)范化、文檔化的綜合過程,以確保在研制、生產(chǎn)、使用和維護的任何時刻都能使用正確的文件。技術(shù)狀態(tài)管理的主要目標(biāo)是確保產(chǎn)品能夠按預(yù)定的設(shè)計功能執(zhí)行,并且其物理技術(shù)狀態(tài)能夠被充分地標(biāo)識和文件化,以實現(xiàn)產(chǎn)品的可重復(fù)生產(chǎn),并滿足運行、維護、修理和更換等預(yù)期的需求。技術(shù)狀態(tài)的標(biāo)識、控制、紀實、審核等4項活動是相輔相成、互相促進的,這些活動形成了技術(shù)狀態(tài)的閉環(huán)管理,確保了技術(shù)狀態(tài)管理與監(jiān)督目標(biāo)的實現(xiàn)。研發(fā)單位一般會專門制訂技術(shù)狀態(tài)管理工作程序,明確上述4項活動的具體開展流程和要求。
需求管理主要用于控制發(fā)動機各層級上的需求捕獲,跟蹤記錄需求的分解、分配和確認,保證需求的正確性、完整性和可追溯性;形成需求的驗證和確認計劃,并管控需求的驗證和確認過程及結(jié)果,保證發(fā)動機產(chǎn)品及其各部分的需求符合性;管控全生命周期、各層級研發(fā)對象的需求變更,保證發(fā)動機及其各部分之間的設(shè)計結(jié)果協(xié)調(diào)一致,各循環(huán)的設(shè)計結(jié)果逐漸趨于優(yōu)化。
這種方式主要適用于研制成效評估、技術(shù)風(fēng)險管理和決策分析。按照GJB 8113的要求,應(yīng)在發(fā)動機研發(fā)的全過程、各層級開展技術(shù)評審工作,且技術(shù)評審應(yīng)與發(fā)動機研發(fā)系統(tǒng)工程過程的技術(shù)活動協(xié)調(diào)一致;按照GJB / Z 171的要求,技術(shù)風(fēng)險管理應(yīng)與發(fā)動機研發(fā)的技術(shù)過程相結(jié)合;決策分析則是無處不在,大到發(fā)動機的構(gòu)型選擇,小到零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定,均涉及到?jīng)Q策分析。可見,技術(shù)評審、技術(shù)風(fēng)險管理、決策分析都是對技術(shù)活動的過程或其結(jié)果進行評估、決策的,因此,將相關(guān)活動分布到技術(shù)流程中,并配套相應(yīng)的規(guī)范、指導(dǎo)書、檢查單、模板等,可以確保這3項工作的順利開展。
這種方式主要適用于接口管理。接口管理是為了確保所設(shè)計的各種硬件、軟件之間的兼容性和共用性。飛機會對發(fā)動機提出接口控制要求,發(fā)動機總體專業(yè)承接后,會將這些要求分解、分配到部件/子系統(tǒng),最終落實到零組件層級。這個過程和需求的分解、分配相同,所以在實踐中可將接口管理納入需求管理中。
這種方式主要適用于技術(shù)數(shù)據(jù)管理。技術(shù)數(shù)據(jù)管理和其他技術(shù)管理工作存在一些不同,按照GJB 8113的描述,技術(shù)數(shù)據(jù)管理關(guān)注的是數(shù)據(jù)采集、訪問、分析處理和發(fā)布使用等方面的要求,而隨著信息技術(shù)(IT)的發(fā)展,這些工作要求完全可以集成到IT系統(tǒng)中,而且從數(shù)據(jù)的有效使用方面,也應(yīng)將技術(shù)數(shù)據(jù)管理方面的要求體現(xiàn)在IT系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯中,這是一種常用且合理的實現(xiàn)方式。
技術(shù)管理工作意義重大:一是確保技術(shù)管理工作的開展,在型號研發(fā)中,不同研發(fā)單位應(yīng)根據(jù)本單位技術(shù)管理工作現(xiàn)狀及型號實際情況、工作重點等,合理選擇技術(shù)管理工作的開展方式,但應(yīng)確保真正開展;二是進一步開展技術(shù)管理相關(guān)方法的研究,發(fā)動機目前研發(fā)的技術(shù)管理方法尚未完全成熟,還需要基于承研單位視角進一步開展研究,并要注意方法的適用性;三是進一步明確各技術(shù)管理工作之間的關(guān)系,GJB 8113規(guī)定的8項技術(shù)管理活動之間并不是完全獨立的,為更好地開展技術(shù)管理工作,需要明確它們之間的關(guān)系,確保相關(guān)工作不重復(fù)、不遺漏,高效、協(xié)調(diào)地開展。