基于网络计划模型的新型复杂卫星研制项目进度管理方法研究及应用

葛兴涛 詹克强

（中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京 100094）

0 引言

随着我国航天事业的快速发展，卫星研制进入了繁荣发展的新时期，这为卫星研制院所带来了更大的发展机遇，但同时也面临着更大的挑战，特别是在新型复杂卫星研制项目的进度管理方面。目前卫星研制项目由以往的单卫星研制向多卫星并行研制、单卫星执行任务向星座联合执行任务方向发展。新型复杂卫星研制项目具有研制技术管理复杂、经费投产规模大、质量要求高、承研单位多的特殊性，能否保证产品的顺利研制、发射和在轨的稳定运行，提高进度计划管理水平是国内卫星研制院所面临的紧迫任务。

目前卫星研制项目采用多级管理计划模式开展研制工作，含有集团公司、研究院、部/所/厂等不同管理计划层次。但是由于卫星产品计划复杂性、制约因素众多，在实际的研制生产中，研制计划只包含大节点网络图或者年度网络计划图，传统的管理方法仍依赖于人工调度、专题会议等形式推动，网络计划仅作为辅助手段应用，研制节点无法按照计划实施。本文结合卫星研制项目进度管理经验，研究并分析卫星研制项目进度管理的特点，提出了新型复杂卫星研制项目进度管理的网络计划管理模型建立方法，通过时间参数计算和关键路径分析进行进度管理。

1 卫星研制项目管理特点

卫星研制项目中涉及进度、费用与质量，是项目实施的三项关键内容，其中进度计划管理是项目能否按期实现的基本保证。在卫星研制项目中存在多管理体制并存、研制项目分级管理、层次间调用关系复杂的特点。

1.1 指令型及合同约束型科研管理体制并存

卫星研制任务来源一般分为两类，即国家指令型批复研制立项及商业研制合同立项。前者为国家统一决策，并以指令型计划下达研制，研制经费由国家拨付下达；后者以商业模式签署合同，根据合同条款确定研制及交付日期，研制经费根据合同交付条款拨付研制单位。

无论是指令型还是合同型科研管理体制，在进行科研卫星研制项目的进度管理方面目标一致，即按照指令目标或者合同目标的周期限制完成研制任务。

1.2 新型复杂卫星研制项目分级管理模式

根据卫星研制项目发展，形成了包含集团公司、研究院、部/所/厂在内的管理、设计、工程研制、试验、出厂发射一体化的科研生产管理体系。

集团公司根据研制合同节点或者指令计划设定最高级考核节点，研究院根据集团公司考核节点进行进一步分解，设定次高级考核节点，部/所/厂根据院考核节点定制形成单机、文档等层层细化的考核节点，并以上述各级考核节点为依据进行卫星研制项目多级管理。

1.3 文档、项目活动并存，层次调用关系复杂

卫星研制项目过程复杂，文档/活动非常庞大，并且在各层次间有着复杂的调用关系。每层网络计划里面均含有复杂的输入输出控制流，各项输入输出控制流包含的文件/设计图、项目活动以及各个节点组成了庞大的卫星研制项目多级网络计划。

2 卫星研制项目的多级网络计划模型

基于上述，传统的管理方法与现有的卫星研制项目管理相比存在不适应性。本文基于系统工程的思想，引入网络计划的优势，提出基于新型复杂卫星研制项目多级网络计划模型的建立方法及应用，为卫星研制项目科研管理人员提供参考。

针对新型复杂卫星研制项目多级管理、多层管控，并且各层次之间调用关系复杂的情况，利用系统工程管理的方法层层分解，建立起基于新型复杂卫星研制项目管理模式的多级网络计划模型，形成多级、多层网络计划，进行时间参数计算和关键路径计算，并进行关键路径分析及进度管理策略的制定。

2.1 建立新型复杂卫星研制项目单层网络计划模型

单层卫星研制项目网络计划Pi（i=0，1，…，n）可以分为j个活动Tij（j=1，2，…，m）以及在活动之间传递的文档/设计图流Dik（k=1，2，…，l）、开始节点结束节点Ei所构成的网络计划，见图1。

式中，i=0，2，…，n；j=1，2，…，m；k=1，2，…，l。

单层卫星研制项目网络计划参数定义：单层网络计划Pi是集团公司级、研究院、部/所/厂级等的某一层网络计划，包含卫星系统/子系统/单机文件设计图编制活动T、卫星系统间传递文档/设计图流D、单层卫星项目网络开始节点S、结束节点E、某活动节点完成时间tj等参数的集合。

图1 单层卫星研制项目网络计划图

单层网络计划由开始节点Si至某个活动Tij间传递的文档/设计图流Dik为Tij活动输出物，完成时间tj为开始节点Si至某个活动Tij间的最短完成时间，据此可以计算出单层网络最终输出物的最短完成时间。

2.2 建立卫星研制项目多层、多级网络计划模型

多层网络计划是单层网络计划的复合体，例如卫星研制项目一般建立0级、1级、2级、3级网络。

0级网络为顶层约束或者集团公司级考核节点计划，此0级计划只针对卫星研制过程大型里程碑节点进行设立，例如卫星转阶段、卫星出厂、卫星在轨交付节点。

1级网络为院级分解节点计划，针对卫星研制过程里程碑节点分解厂所计划，例如卫星总装、测试、试验计划等。

2级网络为厂所级单机层次工作计划，根据卫星研制项目里程碑计划设定单机级别研制工作计划，例如天线产品研制、结构板产品研制等工作计划等。

3级及更下级网络为单机层面以下层次计划，将根据上述单机级别计划进一步分解为工艺流程级或者PCB板加工等更微小颗粒度层次计划。

根据上述分解程序，还可以进一步分解工作计划至无限层次，见图2，目前根据整星管理颗粒度，建议分解为0～3级层次，以实现整星层次有效管理。

图2 卫星研制项目多层、多级网络计划模型

2.3 卫星研制项目多层、多级网络计划完成时间的计算及关键路径分析

2.3.1 卫星研制项目完成时间的计算

建立卫星多层、多级网络计划模型后即可进行卫星研制项目完成时间的计算，对卫星研制项目中单层次网络计划活动的Tij进行时间计算，例如活动Tij为卫星东下结构板研制，卫星东下结构板研制总时差TF卫星东下结构板研制自由时差FF，卫星东下结构板研制最早启动时间ES，卫星东下结构板研制最早结束时间EF，卫星东下结构板研制最晚启动时间LS，卫星东下结构板研制最晚结束时间LF

编制形成每一层卫星研制项目网络计划的各项活动Tij后，通过进度计划制订及各级考核下达获得集团公司、研究院、部/所/厂级完成时间，每一层的完成时间T（Pi）均相同，即合同要求或者上级用户要求的研制目标时间。

2.3.2 卫星研制项目多层多级网络计划关键路径分析

计算出各单层网络计划时间参数后，选取总时差为0的Tij活动集合，连接起来即为本层计划的关键路径。

由此可以看出，每层网络计划均有各自的关键路径，但并不是一一对应关系，而是由顶至底的层层放大，形成各级网络计划。

3 多级网络计划在卫星研制项目中的应用

受篇幅所限，图3中列出部分多级网络计划在卫星研制项目过程中的应用。

图3 卫星研制项目多层、多级网络计划应用图

通过进行各层网络计划时间参数计算，T（Pi）=1095d，卫星研制完成的目标时间为1095d。厂所级网络计划关键路径为：卫星立项→卫星顶层规范文件编写→……→卫星东西向结构板设计→卫星东西向结构板研制→……→卫星在轨测试总结→卫星在轨交付。

通过建立此多级网络计划，并进行关键路径分析，直观地展示各层级间关键路径，对此卫星研制项目计划管理起到至关重要的作用。通过为各层级管理者展示关键路径对型号研制计划的风险影响，获得各层级管理者的一致支持，型号队伍共同努力完成了型号研制短线项目攻关。

4 结语

随着卫星研制项目任务的急剧增长，对卫星的管理工作和研制周期提出了更高的要求。本文结合众多成功卫星研制项目的进度管理经验，建立集团公司、研究院、部/所/厂级等多级网络计划模型，并将多级网络计划模型在卫星研制项目中成功应用，为科研管理人员有效监控管理进度提供了手段，并为各级各层领导决策提供了直观依据。

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