多约束条件下发射场任务精细化管理流程优化

孟庆丰，范婷霞，徐珊珊，谢志丰，肖 楠

（1. 中国运载火箭技术研究院，北京，100076；2. 国网冀北电力有限公司管理培训中心，北京，102401；3. 北京宇航系统工程研究所；4. 首都航天机械有限公司，北京，100076）

0 引 言

运载火箭是宇宙探索和空间开发的关键装备，发射场是运载火箭是实现国家战略、用户要求的最终场所，发射场工作是有效提升产品质量、确保圆满成功的有效保障。发射场工作具有系统庞大、费用高、安全风险大、涉及单位多、技术状态复杂等特点，同时需要在明确工作时间内、规定的参试人员范围内，按既定的工作流程开展，不带任务问题的前提下在预定发射窗口期完成发射的要求。多约束条件是发射场管理工作的主要挑战。

运载火箭发射场工作中长期存在的靶场流程长、工艺规范不全面、过程管控量化不够、岗位职责不清晰、时间约束不强等问题突出，也必须在发射场管理上得到有效解决，所以精益求精、准确无误的，工作细化、管理细化的，严格控制偏差的发射场精细化管理势在必行。精细化管理是实现发射场工作顺利开展、发射圆满成功的重要保障，是实现“高质量保成功、高效率完成任务、高效益持续发展”的唯一途径。

1 航天精细化管理

现代管理学认为，科学化管理有3个层次：第1个层次是规范化，第2层次是精细化，第3个层次是个性化。从中国航天的发展历程来看，一直以来严格执行着规范化管理，但是在举国体制下的中国航天管理还是较为粗放，近年来航天一院立足新发展阶段，贯彻新发展理念，服务和融入新发展格局，深入开展精细化管理工作，整体的精细化管理得到了有效提升。航天精细化管理将决策理论、运筹学、系统工程在内的很多理论通过有效的控制手段引入到常规管理中，并将航天精神、航天文化、技术精华、智慧精华、型号特点等融入到管理工作中，形成以发射圆满成功为最终目标、以最大限度地减少占用的资源和降低管理成本为主要目标的管理方式。

2 流程优化需求

2016年前，根据公开报告数据估算中国航天液体运载火箭发射试验队平均人数超200人，发射周期 40天左右，其中，某型火箭发射试验队人数可能达到400多人，发射周期长达60余天，中国航天的固体运载小火箭发射试验队人数也需要150人左右，发射周期也需要40余天。同时期的固体等小型火箭民营航天发射试验队人数要接近200人，发射周期接近40天。近年来各单位试验队均开展了精细化管理，人数得到了优化。为实现更高发展，发射场流程优化还有更高需求。

3 流程优化方法研究

首先假设发射场的全部工作为F:

在系统工程中可以认为F为全部系统工作；f为分系统工作或全部工作中的某一项工作；f为全部工作中的某一项独立工作；f，f均为全部F中不可缺少的一项，同时f，f均为有限个，即有固定值；在工程中f之间并非完全独立，会受到其它f的影响，存在先后顺序，即f之间存在制约因素；在工程中f为独立工作，f之间不存在相互影响，即f之间不存在制约因素。

假定每个f为独立事件，就可以将f作为全部工作按式（1）再次进行独立表达直至认为制约因素可以忽略为止；

假设f的影响因子均为、、、、等；则可以认为f=(,,,,)；在工程中弄清楚影响因子、、、、的约束条件，就可以取得f的最优解；工程中的影响因素主要为人、时间、设施设备等工作条件。

同理，梳理清楚不同f之间的制约因素，在f的最优解的基础上就可以取得的最优解。

在实际工程实践中需要认真分析制约因素的影响，同时控制为获取制约因素和影响因子而引入的其它的影响因子，尽量减少迭代次数，确保的真值趋近于最优解为最终目标。

4 流程优化设计

为弄清楚工作项目、影响因子和制约因素需要先开展发射场流程梳理，基于现状，提出流程清单，对每一个流程划清人员和岗位责任，建立流程文件体系。通过应用3个维度：流程过程维度、岗位工作维度、质量管控维度，明确f、f工作项目间的基本关系和整体数量情况，通过应用4个梳理：过程和关键节点梳理、控制要素梳理、岗位人员梳理、工作时间梳理，进一步明确每个f的重要性及主要占比情况，通过应用8个步骤：流程梳理分解、流程问题分析、流程优化完善、流程有效控制、流程效果评价、流程要素固化、流程配套设计、流程迭代改进，再对影响因子、、、、的约束条件进行分析明确，结合5要素：多系统多岗位协同作业、工作项目串并行交替开展、工作场地前后端同步进行、工作协调关系错综复杂、时间跨度相对较长，对制约因素进行分析及确认颗粒度。

通过对发射场工作流程开展再梳理、再分析以及精细化设计。然后结合发射场的工作特点，提炼出发射场工作流程的基本要素作为切入点，按照“5个规范统一”开展具体的发射场工作流程精细化实施工作，逐渐推断出在当前技术水平下较为合适的F最优解。

4.1 3个维度

a）流程过程维度。

系统策划、全面梳理分解发射场工作过程和关键节点，重点关注流程的逻辑关系、控制要素及节点要求。针对火箭发射全流程，梳理每日所有系统不同时段的详细工作项目、具体工作内容、详细的工作程序，并梳理出各系统间的基本逻辑关系。

b）岗位工作维度。

全面梳理分解发射场工作过程中涉及到的人员，重点关注岗位设置、岗位职责及岗位控制要求。针对不同型号，设置岗位代号，梳理出各系统每一项工作的岗位人员，将工作落实到每一个岗位。

c）质量管控维度。

全面梳理发射场质量管控工作中的评审和质量确认环节，重点针对双想项目设置时间和复查内容，配合现场工作进展和队员工作情况穿插完成。

4.2 4个梳理

针对发射场流程运行中普遍存在的问题，围绕精细化流程管控所需的诸多要素，详细从以下4个方面梳理有关工作及要求。

a）梳理发射场工作的过程和关键节点，关注开展的工作项目在整个流程体系下，内在逻辑关系、岗位人员需求、必须的关键设备、设施设备周转情况等内容，形成细化的工作项目列表，梳理流程中各节点间的详细顺序关系，编制工作流程图，指定具体检查点建立检查表格；

b）梳理每项工作的目标及详细控制要素，细化每项工作的实施步骤、表格化顺序，针对关键工序编制相应的具体作业书，提出具体工作内容和控制要求；

c）梳理参与每个工作步骤及每项工作的岗位人员，做好岗位设置，测算好人员需求数量，可以用代号的方式进行编排，把人员、岗位、项目融入到一个表内容确保责任到人；

d）梳理时间轴把每项工作的人员、流程、逻辑关系、项目结合在一起，在同一时间轴下尽量多的利用全部资源并行开展工作项目，实现工作流程优化。

4.3 8个步骤

发射场流程精细化工作分为流程梳理分解、流程问题分析、流程优化完善、流程有效控制、流程效果评价、流程要素固化、流程配套设计、流程迭代改进8个步骤。在完成流程梳理、分析和优化后，需经过多次飞行试验任务的实践检验，作为完成后续步骤的依据如图1所示。

图1 八个步骤流程精细化分析法Fig.1 Eight Step Process Refinement Analysis Method

4.4 5个要素

发射场工作流程有其独有的特点：多系统多岗位协同作业、工作项目串并行交替开展、工作场地前后端同步进行、工作协调关系错综复杂、时间跨度相对较长。

因此，在进行发射场工作流程的精细化设计时，需要结合航天发射任务的特点，把握对5个要素的控制：工作流程、工作单元、技术状态、保障资源以及岗位作业书，通过对以上5个要素做到精细化控制，即可实现流程精细高效运转、工作一次把事情作对、资源安排合理高效、质量管控措施落地有效。

5 流程优化实施

在进行工作流程精细化设计及实施时，为确保流程的精细化设计的目标尽量集中，过程尽量简化，全型号梳理工作量可以在较短时间完成，效果有效提升，按“五个规范统一”开展工作：流程设计过程规范统一、项目执行目标规范统一、岗位作业指导书编制规范统一、过程控制管理规范统一、优化迭代方法规范统一。

5.1 实施原则

a）标准化原则：以流程化思路开展发射场工作流程的梳理，做到有规范可循，做到“五个规范统一”；

b）可落地原则：型号制定保障措施、制度，确保发射场工作据此开展；

c）可迭代原则：流程在初始设计阶段，通过接口、参数的标准化设计，可通过数字化等辅助手段完成流程的迭代、优化、更新；

d）工作量不新增原则：精细化流程体系建立完成后，不再新增设计人员额外的工作量，按该体系的标准进行设计及岗位作业书的编写即可。

5.2 制约因素梳理

发射场工作流程根据颗粒度的不同可以细分为主流程、一级流程、二级流程、三级流程等，各级流程又是由多个工作项目所组成，理论上，工作项目根据需要可以进行多步的细分，直至细化成一个个具体的操作或测试。但考虑到工作项目的连续性、完整性以及时间与效率的平衡，将发射场主要工作流程分为主流程、一级工作流程、二级工作流程，最小单元为基本工作单元。

主流程是整个任务的宏观流程，以任务工程完成的要素进行安排，对飞行器、运载器、测控系统、发射场系统等任务相关各工程大系统进行流程规划，基本在任务之初就已经确立。

一级工作流程是各工程大系统（各型号）内的流程规划，二级流程是对组成各型号的各功能分系统的流程规划，基本工作单元是对每个分系统甚至具体工作的工作内容叙述，基本工作单元是“建筑”发射场工作流程大厦的“基本原材料”，是进行流程精细化设计的主要对象、流程优化的主要依据。其颗粒度是综合考虑工作项目的连续性、完整性以及时间与效率的平衡。为减少工作量及迭代效率需要选取一个在当前技术手段下较为合理的颗粒度。

以基本工作流程包括一级流程、二级流程和基本工作单元为抓手，分别对应不同的发射场工作人员，由于不同层次的人员关注重点不同，对3种流程的颗粒度进行控制。

a）一级工作流程以主要的工作阶段为划分，对重要时间点、技术关键节点、测发周期进行明确，作为发射场全周期的流程，指导整个操作、测试、指挥流程的开展；主工作流程由总体人员和调度人员共同编制，各系统、各单位确认，由调度、总指挥、总师、副总指挥、副总师等使用，发射场的测发流程可参照该流程制定。

b）二级流程作为主工作流程的细化，将主工作流程的阶段性工作进行细化，指导1～2个工作日的工作开展，主要由指挥人员所使用。

c）基本工作单元主要指导本系统内部每天的操作、测试、数据判读流程的开展。主要由工作人员使用。

通过编写岗位作业书，将面向岗位的通用要求和专用要求凝练归集成为“一本通”式的岗位作业书；作为基本工作单元的1个要素，用于指导岗位人员在开展某一项具体的基本工作时。完成某项基本工作单元，系统所具备的“特定的”技术条件，该技术条件是进行后续工作的基础。该技术状态可以是某几项参数的测试的集合、某几项测试或操作的集合，表明完成了该项工作后，所工作对象所具备了一个特定的技术状态。特定的技术状态有唯一的命名，从而逐一明确了制约因素。

5.3 影响因子梳理

发射场保障资源主要包括参试人员、参试设备、保障条件等。

a）对于参试人员，专指火箭试验队的参试人员，每个参试人员有标准的统一编号；

b）参试设备主要指火箭试验队配套和负责的设备设施，每个参试设备有标准的统一编号；

c）保障条件主要指发射场提供的保障服务，包括人员、设备、技术状态准备等。

构建信息化智能平台，建立动态更新机制，及时将最新的岗位要求纳入岗位工作文件体系和岗位作业书中。将优化后的生产流程和“一本通”式的岗位作业书嵌入信息化平台，实现对生产流程和岗位操作要求的刚性约束，通过采集不同工作单元需要的时间、人员和设备需求明确到流程中，从而明确了影响因子的约束条件。

6 流程优化效果与不足

根据流程优化方法、设计和实施步骤，结合某型号任务特点及发射场的工作特点，持续对发射场流程进行精细化再造，通过流程梳理分解、问题分析、优化完善、有效控制反复迭代过程，形成基本工作单元的逻辑关系，据此开展了发射场实践，形成一级流程、二级流程、基本工作单元、岗位作业书，最终形成三套流程和三个数据库构建了发射场工作流程。在任务翻倍的情况下，发射场人员需求下降10%，发射周期缩短15天，可节约经费200万元。

同时在流程优化过程中发现诸多不足。

a）当前信息化设备有待提高，信息反馈及时性有待加强，确保后续流程能顺利衔接，减少制约因素的影响。

b）流程固化后，参试人员利用信息化智能平台自动进行流程迭代优化意愿较低，需要在体制机制上进行调整。

c）信息化智能平台功能有待增加，如果能定向实时推送岗位知识和工具包，为不同岗位工作人员提供及时有效的知识与经验支撑，可以有效的降低影响因子的不确定度。

7 结 论

通过发射场工作精细化管理流程优化，实现流程设计、岗位作业书、质量控制要点的一体化，通过对流程的优化组合，形成精细化流程，与信息化设备结合，以“一本通”式的岗位作业书指导生产过程的具体环节，实现流程的落地实施和信息反馈，以基本工作单元作为流程优化的主要对象和主要着力点。顺利完成建设覆盖发射场工作全流程的统一规范制度、流程顺序优化、衔接合理工作强度适度、岗位职责要求明确、全要素过程管控、信息充分精细、整体流水线式高效运转的航天型号发射场全流程，确保了一次就把事情做对、做好，切实提高了发射场工作效率、工作质量，做到对工作流程、资源的精细化管理和配置。

后续需要对信息化智能平台进行更大的提升，使智能化平台支撑更为有力，当其能自动进行流程迭代、优化、升级，就能使流程更精简、工作质量更高、资源利用效率更高。继续进一步提升航天产品生产过程的质量管控水平，杜绝低层次问题发生。

发射场任务精细化管理流程优化为一项系统性工作，需要型号的大力保障、全型号队伍的全员参与，才能保证达到流程设计精细化、设计成果落地实施、实施效果可评估量化、流程自动迭代优化的初衷，确保“三高”目标的实现。