■ 謝亞?wèn)| / 中國(guó)航發(fā) 王旭 謝榮華 楊晰瓊 / 中國(guó)航發(fā)動(dòng)研所

探索成功樹(shù)管理工具在民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)AES100首飛前摸底試驗(yàn)中的應(yīng)用，利用體系化管理思維開(kāi)展全流程任務(wù)與風(fēng)險(xiǎn)管理，將事后補(bǔ)救轉(zhuǎn)化為事前謀劃，有效減少設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造等各環(huán)節(jié)的反復(fù)迭代，從而實(shí)現(xiàn)“一次成功”的目標(biāo)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程，就是持續(xù)與“風(fēng)險(xiǎn)”和“故障”角力的過(guò)程。以發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為例，首飛前的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作，需要總師單位根據(jù)對(duì)適航要求的理解進(jìn)行系統(tǒng)研判，也需要總師單位通過(guò)設(shè)計(jì)保證體系對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行延伸管控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)、系統(tǒng)及成附件的試制質(zhì)量控制。因此，首飛前摸底試驗(yàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)首飛，乃至整個(gè)研制過(guò)程來(lái)說(shuō)，都是至關(guān)重要的。作為重點(diǎn)里程碑任務(wù)，首飛前摸底試驗(yàn)任務(wù)涉及面廣，資源需求量多，任務(wù)難度大，時(shí)間進(jìn)度緊張，任務(wù)完成存在較大風(fēng)險(xiǎn)，這就需要有效的管理工具來(lái)保障工作的有效推進(jìn)與最終成功。

成功樹(shù)技術(shù)保障分析方法源自航天系統(tǒng)重點(diǎn)型號(hào)研制實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，基本原理是依托工程與風(fēng)險(xiǎn)管理理念，對(duì)中心任務(wù)全流程中每一子任務(wù)、子環(huán)節(jié)進(jìn)行分解并深入分析，發(fā)現(xiàn)其中風(fēng)險(xiǎn)并采取針對(duì)性措施，以達(dá)到研制一次成功的目的。研制團(tuán)隊(duì)利用成功樹(shù)工具，對(duì)AES100渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)首飛前摸底試驗(yàn)進(jìn)行綜合保障分析，梳理任務(wù)及風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)，制定相應(yīng)舉措，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在首飛前摸底試驗(yàn)中一次成功。

圖1 AES100渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)

成功樹(shù)構(gòu)建的總體思路

在總體原則上，AES100研制團(tuán)隊(duì)參照《航空渦輪螺旋槳和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》要求，借鑒已取證型號(hào)首飛前試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照CCAR-33-R2《航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定》確定首飛前試驗(yàn)要求、程序與科目。

在構(gòu)建邏輯上，以“首飛前摸底試驗(yàn)一次成功”為頂事件，按照事件完成所需的全部條件為邏輯基點(diǎn)，逐級(jí)對(duì)涉及的工作項(xiàng)進(jìn)行窮盡，分解至任務(wù)邊界清晰、責(zé)任主體單一的底事件為止。

在完成成功樹(shù)整體架構(gòu)后，對(duì)底事件任務(wù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，針對(duì)中高風(fēng)險(xiǎn)的底事件制定相應(yīng)的關(guān)鍵影響因素分析、保障措施制定及具體計(jì)劃節(jié)點(diǎn)安排。成功樹(shù)構(gòu)建完成后，通過(guò)動(dòng)態(tài)管理、迭代更新，推動(dòng)成功樹(shù)節(jié)點(diǎn)任務(wù)不斷達(dá)成，最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成功。

成功樹(shù)應(yīng)用實(shí)施步驟

根據(jù)設(shè)計(jì)流程梳理要素形成成功樹(shù)基本架構(gòu)

按照設(shè)計(jì)體系流程，梳理出首飛前摸底試驗(yàn)順利完成所需的設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)全部要素，分解出發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀態(tài)完備、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物完備和試驗(yàn)工作完備等3項(xiàng)業(yè)務(wù)域工作。

對(duì)業(yè)務(wù)域工作按層級(jí)進(jìn)一步細(xì)分，可得出后續(xù)子任務(wù)。例如，對(duì)試驗(yàn)工作進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，得出試驗(yàn)條件完備、試驗(yàn)方法科學(xué)合理和試驗(yàn)科目齊全的子任務(wù)，試驗(yàn)條件可分解出整機(jī)、部件、系統(tǒng)的車(chē)臺(tái)設(shè)備、窗口周期等子任務(wù)項(xiàng)，試驗(yàn)方法可分解出整機(jī)、部件、系統(tǒng)試驗(yàn)方案、流程、數(shù)據(jù)處理等子任務(wù)項(xiàng)，試驗(yàn)科目則需明確所有首飛前整機(jī)、部件、系統(tǒng)和成附件摸底試驗(yàn)任務(wù)項(xiàng)，成功樹(shù)部分構(gòu)架如圖2所示。

圖2 成功樹(shù)架構(gòu)（試驗(yàn)部分）

成功樹(shù)構(gòu)建的最終目的是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)類(lèi)工作的一次成功，其有別于故障樹(shù)模型，在搭建過(guò)程中，十分注重工作項(xiàng)的完備性。在工作包逐級(jí)展開(kāi)的過(guò)程中，對(duì)于展開(kāi)的顆粒度可以根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)分屬不同任務(wù)區(qū)的任務(wù)展開(kāi)顆粒度也可以有所側(cè)重和不同。需要注意的是，為避免漏項(xiàng)或重項(xiàng)，同一任務(wù)包進(jìn)行任務(wù)分解的邏輯要具備一致性，如依據(jù)產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）、工作流程進(jìn)行分解等。考慮到后續(xù)工作步驟，在基本架構(gòu)搭建過(guò)程中，可根據(jù)該頂層任務(wù)復(fù)雜程度進(jìn)行適度分解（一般3～5層即可），無(wú)須直接分解至最底層。

針對(duì)工作項(xiàng)進(jìn)行初步風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

按照成功樹(shù)構(gòu)建思路，對(duì)于大型復(fù)雜任務(wù)而言，全部分解至底事件所形成的完整版成功樹(shù)非常龐雜，不利于項(xiàng)目管理的開(kāi)展。在成功樹(shù)中，需要對(duì)這些任務(wù)進(jìn)行初步風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，并用可視化手段進(jìn)行備注。通常從頂事件出發(fā)，對(duì)每一層級(jí)的任務(wù)進(jìn)行梳理，并對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理與更新。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)較小或可控的任務(wù)無(wú)須進(jìn)行分解，而對(duì)于較大的任務(wù)項(xiàng)可再向下分解一級(jí)。

在發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)、成附件、燃燒室技術(shù)狀態(tài)確定后，對(duì)應(yīng)任務(wù)項(xiàng)僅需要持續(xù)關(guān)注，其風(fēng)險(xiǎn)若在可控范圍內(nèi)，可不進(jìn)行后續(xù)工作包的展開(kāi)，以便于管理聚焦。設(shè)計(jì)部分的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別情況如圖3所示。

圖3 成功樹(shù)二級(jí)架構(gòu)（設(shè)計(jì)）風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化分析，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)進(jìn)行全面管理

首先需對(duì)任務(wù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，以便于重點(diǎn)管理。研制團(tuán)隊(duì)可采取通用的風(fēng)險(xiǎn)矩陣管理法，按照“發(fā)生概率”與“危害程度”對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行量化，并通過(guò)紅、黃、綠顏色標(biāo)識(shí)進(jìn)行可視化管理。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)是風(fēng)險(xiǎn)管理的難點(diǎn)項(xiàng)，須根據(jù)頂事件總體要求把控，應(yīng)盡量保證標(biāo)準(zhǔn)的可量化性。

表1 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)識(shí)別評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

危害程度

對(duì)任務(wù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與量化后，對(duì)中高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)進(jìn)行進(jìn)一步分解，識(shí)別關(guān)鍵影響因素與具體風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)，形成保障措施與對(duì)應(yīng)工作計(jì)劃。以渦輪部件試制加工為例，對(duì)該任務(wù)進(jìn)行進(jìn)一步分解與風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，在6項(xiàng)子任務(wù)中有3項(xiàng)低風(fēng)險(xiǎn)、2項(xiàng)中風(fēng)險(xiǎn)和1項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)，如圖4所示。針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)子任務(wù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，可得出因設(shè)計(jì)改進(jìn)導(dǎo)致試制刀具需重新采購(gòu)，同時(shí)該試驗(yàn)件加工資源稀缺，窗口期緊張?；谝陨巷L(fēng)險(xiǎn)分析，制定相應(yīng)保障措施，對(duì)外開(kāi)展刀具交付實(shí)時(shí)跟進(jìn)，對(duì)內(nèi)制訂雙流水加工方案，實(shí)施并行工程，根據(jù)倒排節(jié)點(diǎn)確定臨界時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行計(jì)劃安排，確保任務(wù)成功。

圖4 渦輪部件風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)全面管理

動(dòng)態(tài)管理

在完成成功樹(shù)構(gòu)建后，依托成功樹(shù)進(jìn)行任務(wù)動(dòng)態(tài)管理成為成功樹(shù)是否取得實(shí)效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目中，主要通過(guò)分層例會(huì)的管理模式進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理與風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)清零。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可根據(jù)成功樹(shù)任務(wù)與風(fēng)險(xiǎn)分解情況落實(shí)責(zé)任人，通過(guò)專(zhuān)業(yè)級(jí)周例會(huì)形式統(tǒng)籌工作推進(jìn)。每周采取周例會(huì)形式，首先對(duì)任務(wù)完成情況與低風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)情況進(jìn)行迭代更新，確保任務(wù)點(diǎn)及時(shí)閉環(huán)，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及時(shí)關(guān)閉。對(duì)于原有的中高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)，盤(pán)點(diǎn)每周工作關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)展，及時(shí)進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整與資源協(xié)調(diào)；對(duì)于新增的中高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)，研判風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提升的原因，并就關(guān)聯(lián)任務(wù)進(jìn)行分析，同步開(kāi)展新增風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)鏈的全面管理。

針對(duì)重難點(diǎn)任務(wù)，研制團(tuán)隊(duì)按照民機(jī)適航體系要求，將流程管理理念與成功樹(shù)創(chuàng)新融合，將成功樹(shù)中識(shí)別的關(guān)鍵任務(wù)與可能風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)嵌入流程節(jié)點(diǎn)，便于研制團(tuán)隊(duì)宏觀把握任務(wù)全局的前提下聚焦“關(guān)鍵少數(shù)”，確保試驗(yàn)任務(wù)在適航質(zhì)量體系下取得成功。

實(shí)施效果

通過(guò)運(yùn)用成功樹(shù)進(jìn)行全局分析，總師系統(tǒng)科學(xué)制定了各項(xiàng)任務(wù)的，系統(tǒng)性地解決了在復(fù)雜系統(tǒng)性整機(jī)試驗(yàn)中存在的局部技術(shù)“梗阻”、零組件不匹配、試驗(yàn)資源利用不合理等問(wèn)題，在試驗(yàn)資源與試驗(yàn)周期異常緊張的情況下，一次性通過(guò)全部13項(xiàng)整機(jī)首飛前摸底試驗(yàn)，提前完成了項(xiàng)目里程碑任務(wù)。

難點(diǎn)及待加強(qiáng)事項(xiàng)

成功樹(shù)本質(zhì)上是以重大事項(xiàng)任務(wù)為牽引，對(duì)計(jì)劃與風(fēng)險(xiǎn)管理的重新組合，其核心在于計(jì)劃任務(wù)的完備性與風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的準(zhǔn)確性，即“不漏項(xiàng)”與“無(wú)盲點(diǎn)”。在實(shí)際操作過(guò)程中，主要有以下兩項(xiàng)難點(diǎn)工作。

一是對(duì)任務(wù)項(xiàng)分解程度的把控。成功樹(shù)分解過(guò)粗起不到管理效果，分解過(guò)細(xì)則會(huì)導(dǎo)致人力資源的浪費(fèi)，并容易淡化對(duì)重點(diǎn)任務(wù)和風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)的關(guān)注，分解程度需要總師系統(tǒng)統(tǒng)籌決策。對(duì)于新增/存在變化/重要節(jié)點(diǎn)的任務(wù)，需要進(jìn)行細(xì)化分解重點(diǎn)管控。

二是對(duì)任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估與全面管理。風(fēng)險(xiǎn)管理是成功樹(shù)管理的核心難點(diǎn)，管理好壞直接影響成功樹(shù)應(yīng)用效果。在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)程中，要找出產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的具體事項(xiàng)，避免出現(xiàn)模糊概念與宏觀描述；在風(fēng)險(xiǎn)分析中，要對(duì)其關(guān)鍵影響因素進(jìn)行仔細(xì)研判，轉(zhuǎn)化為可量化表述。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于技術(shù)相對(duì)成熟的研制團(tuán)隊(duì)，一般而言，資源風(fēng)險(xiǎn)的處理難度一般大于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)（技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與難點(diǎn)攻關(guān)除外），外部風(fēng)險(xiǎn)的處理難度一般大于內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)。在成功樹(shù)的實(shí)施過(guò)程中，科研與管理雙線都是執(zhí)行者而非監(jiān)管方，需要充分發(fā)揮各自所長(zhǎng)，守好各自陣地，才能確保重大項(xiàng)目的“一次成功”。

結(jié)合該項(xiàng)目成功樹(shù)的應(yīng)用情況，在后續(xù)的工作中以下幾點(diǎn)有待加強(qiáng)。

一是促進(jìn)“一次成功”管理理念與設(shè)計(jì)體系的深度融合。成功樹(shù)工具是在設(shè)計(jì)體系不斷走向完善的過(guò)程中應(yīng)運(yùn)而生的，通過(guò)成功樹(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了一批重難點(diǎn)任務(wù)工程“一次成功”。將“一次成功”管理理念與方法融入設(shè)計(jì)體系流程，將“任務(wù)型”成功樹(shù)逐步轉(zhuǎn)化為“項(xiàng)目型”成功樹(shù)，乃至“體系型”成功樹(shù)。

二是促進(jìn)仿真工具在成功樹(shù)中的有效應(yīng)用。目前成功樹(shù)構(gòu)建主要利用了項(xiàng)目管理與風(fēng)險(xiǎn)管理的理念，屬于技術(shù)管理范疇，通過(guò)體系流程保障一次成功。后續(xù)可從技術(shù)端探索，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用仿真工具通過(guò)線上模擬減少線下科研試驗(yàn)的頻次，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)通過(guò)線上迭代試錯(cuò)查找問(wèn)題，確保“線下”的一次成功。

三是促進(jìn)成功樹(shù)在重點(diǎn)管理項(xiàng)目中有效推廣。成功樹(shù)作為重點(diǎn)工程的有效管理工具，其內(nèi)在邏輯與方法對(duì)于管理類(lèi)工作也有很好的啟發(fā)，通過(guò)在具體復(fù)雜管理工作項(xiàng)中成功樹(shù)的應(yīng)用，必將成為管理能力提升的優(yōu)秀工具與作業(yè)指導(dǎo)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)自主正向研發(fā)的不斷加快，針對(duì)研制全過(guò)程、全流程開(kāi)展型號(hào)研制“成功樹(shù)”保障分析將成為未來(lái)項(xiàng)目推動(dòng)的管理方式，通過(guò)成功樹(shù)的有效運(yùn)用，可有效減少“低層次”反復(fù)，提升型號(hào)研制效率，加快研制進(jìn)程，保障型號(hào)研制成功。