多器/舱并行工况下的航天器AIT项目计划管理方法

◎北京卫星环境工程研究所 祁广明 李长勋

多器/舱并行工况下的航天器AIT项目计划管理方法

◎北京卫星环境工程研究所 祁广明 李长勋

随着我国航天技术的进步和发展，航天器大型化、多器/舱化成为型号研制的一个重要发展方向。工程目标的多样性和任务过程的复杂性决定了重点工程的航天器通常由多个单器或独立的舱段组成，在其任务不能由航天器整体共同完成的前提下，各单器/舱段需要在飞行过程中进行结构和电接口的分离，并分别执行各自的任务。

笔者主要针对多器/舱型航天器在总装、集成、测试（AIT）项目计划管理方面的特点与难点进行分析，提出合理可行的解决方案，并以某重点工程的航天器初样AIT为样本，将解决方案在实际项目计划管理中投入应用。

一、特点及难点分析

1．特点

多器/舱型航天器与传统卫星相比，在AIT过程中有很多不同之处。与单个卫星相比，各单器/舱段往往需要进行单独的总装、测试甚至环境试验，更像若干并行开展AIT工作的卫星；而与若干并行研制的卫星相比，各单器/舱段由于各自任务之间的强关联性，在AIT过程中又同时具备生产节拍上的共同性。

这种若即若离的器/舱间特性导致其在项目计划管理过程中存在以下几个特点：一是多器/舱AIT工作并行开展，计划节点基本相同；二是各单器/舱段之间的计划流程存在交叉；三是研制过程中存在多器/舱跨地域并行开展工作的情况；四是参研单位较多，计划流程中存在大量交接、确认工作；五是整体研制周期相对较短，项目计划紧张。

2．难点

相比上述特点，多器/舱型航天器在AIT项目计划管理方面也存在较大难点：一是关键资源分配存在较大难度；二是人力资源调配面临较大挑战；三是各单器/舱段的计划流程中存在相互等待的情况；四是辅线工作易出现拥挤、排队；五是计划流程中产品工序交接、状态确认占用较多时间。

二、管理方法的设计

在多器/舱型航天器AIT任务启动前，需要一些准备和积累工作，以保证相关管理方法能够得到有效实施，主要包括建立一支完整的研制队伍，明确骨干人员；在型号工艺装备方案制定阶段充分考虑通用性和互换性，以及预先建立总装计划数据库。

面向即将开展的多器/舱型航天器AIT任务，可以通过一系列方法来实施有效管理，主要包括以下6个步骤。

1．制定计划路线总图并确定关键路径

在开展型号AIT任务前，首先要制定该型号的计划路线总图。计划路线总图应当以型号研制的技术流程为基础，根据总装计划数据估算技术流程中每项工作的周期，将每根支线上的项目周期时间叠加起来，形成支线工作周期，再将这些支线工作计划路线图（含工作周期）综合在一起，就形成了型号计划路线总图，如图1所示。

计划路线总图可以使型号的研制路线及进展清晰可见，并能及时寻找出计划流程中的关键路径。计划关键路径是决定项目工期的进度活动序列，是项目中计划周期最长的路径。关键路径的工作周期决定了整个研制流程的工作周期，关键路径上任何终端元素的延迟都将直接影响整个研制流程的预期完成时间。为确保整体研制计划能够得到有效保障，必须在详细计划制定和关键资源分配时优先保障关键路径。

图1 多器/舱型航天器计划路线总图

以计划路线总图为例，每条产品轴向线在与其它产品轴向线交叉合并时均产生一个时间上的合并点，在此点之前将各单器/舱段之间的支线工作周期进行比较，工作周期较长的支线为该时间点之前的关键路径。如果出现2条或2条以上的支线工作周期相同，则详细分析各支线工作内容，选择其中一条工作内容较重、保障条件到位风险最大、计划周期最可能被突破的支线作为关键路径。将各个阶段的关键路径连接起来就能形成整个计划路线总图中的关键路径；另一条总工期比关键路径总工期略少的并行路径被称为次关键路径，如图2所示。

关键路径和次关键路径的确定，将为后续制定详细工作计划提供切实的优先级顺序，能够有力保障整个工作项目周期按时完成。

2．编制详细工作计划表

详细工作计划表的主要作用是将研制流程中的各项工作落实到每个工作日当中，并排查资源冲突情况，作为型号AIT工作计划的依据性表格。

在编制详细计划表时，应从纵向入手并坚持关键路径先行原则，首先将关键路径上的计划编排完毕，使关键资源优先保障关键路径。阶段工作周期的确定需要充分参考总装计划数据，详细估算所需工作时间并充分考虑外在因素影响，力求计划表中每项工作的时间准确、可行。

在编制完成关键路径的工作计划后，根据该路径每天的工作内容填写关键资源等保障条件。关键路径的详细计划表制定完毕后，开始制定其它路径的工作计划表，仍然从纵向入手，按照其它路径的关键等级顺序（次关键路径—再次关键路径—最次关键路径）依次制定全部路径的计划和保障条件。

在所有路径的计划表均制定完成后开展辅线计划的制定，根据各单器/舱段每条辅线的工作内容在主线使用的日期确定最迟完成日期，按照工作内容的周期倒排计划。所有单器/舱段的全部辅线计划均填在最后一列中，填写完毕后检查每天辅线计划的工作量饱满程度，当工作量过大时可适当将当日工作项目提到前一日进行，直到全部辅线工作计划均匀、饱满。

最后，还需要对该计划表进行复查，按照横向顺序对每天各单器/舱段和辅线的工作计划及保障条件进行审查，确认当天的关键资源不发生冲突，且总工作量在合理范围之内。

图2 计划路线总图中的关键及次关键路径

3．制定保障条件计划清单

详细工作计划表编制完成后，对于工作任务中非常规及常备的保障条件，或本型号首次使用的某些专属工装、设备等，还需要根据详细工作计划表中的使用时间明确其到位时间，按照时间顺序汇总在一起，形成保障条件计划清单，明确每一项保障条件的责任单位，并将保障条件计划清单发布至各责任单位，闭环检查，确保每项保障条件均能按时齐套。

4．制定日工作计划表

在型号AIT工作正式开始后，在工作日前一天依据已经完成的详细工作计划表制定次日工作计划表。在制定日工作计划表时，除依据详细工作计划表外，还要根据前一日工作的完成、保障条件的到位情况和其它突发状况进行适应性调整，并根据各单器/舱段工作的重要程度和紧急程度明确各项工作之间的优先级，确保工作有序。

5．跟踪计划执行情况

计划的最大特点在于变化，项目工作计划时常受到冲击。因此，在型号AIT过程中，需要计划管理人员实时掌握最新研制进展，遇到计划偏离时及时纠偏，必要时进行计划调整，确保后续计划具有可实施性。一般情况下，计划调整需要遵循以下几个原则：

一是对于关键路径上的计划偏离，原则上不允许调整，应通过补救措施纠偏。如果经过多方努力仍无法纠偏，则首先应评估延误周期，确定对后续工作的影响和可能造成的损失，重排关键路径的计划表，并根据计划的调整和关键资源的重新分配，相应调整非关键路径计划，更新详细工作计划表、保障条件计划清单和日计划表。

二是对于非关键路径上的计划偏离，在对整体进度不造成影响的前提下，允许做适当调整，但需要及时确认调整后的计划所需保障条件与其它路径不发生冲突；对于非关键路径上的计划偏离过大，导致该路径工作周期超过原关键路径，从而使该路径变为关键路径，调整原则参考关键路径的计划调整，并重新分配关键资源。

三是对于辅线工作的计划偏离，可参考非关键路径计划偏离的原则执行。

6．项目完成后及时总结

在型号AIT任务结束后，需要将任务实施过程中的计划调整情况全部更新至详细工作计划表，形成工作计划执行情况汇总表，作为型号管理工作的重要资料留存，并为总装计划数据库提供数据。

三、实际应用

为验证方法的有效性，在国家某重点工程三期探测器初样结构器研制阶段对多器/舱型航天器AIT项目计划管理方法进行了使用，并取得良好效果。

该型号探测器由4个单器组成，针对每个单器配备了5名骨干人员，并在地面工装方案设计阶段充分考虑了工装的复用性，做好前期准备工作。在型号AIT工作开始前，根据各单器和整器的技术流程制定了计划路线总图，明确了单器B及由其参与构成的组合体型号研制计划周期最长，确定为关键路径；依据工艺技术文件和路径优先级制定了详细工作计划表，在优先满足单器B及其组合体的前提下有效分配了关键资源，避免资源冲突；在研制过程中，通过提前发布的保障条件计划清单和日计划表有效地传达了型号工作最新计划及保障条件需求，通过闭环管理确保了保障条件的及时到位和工作的顺利开展。

此外，该管理方法还在该探测器初样热控器和合练器上得到了不同程度的实践，并获得管理方面的成功。

当前，我国航天科技水平和能力正实现突破性的发展，各种新型航天器纷纷进入研制和使用阶段，航天器不再局限于传统的有限类型，逐步向着复杂化、多样化发展。在新型航天器的研制过程中，必然会遇到各种新挑战，需要打破常规，用创新的方法开展各项工作。