航天装备工程管理创新实践研究

2022-07-14 04:14吕薇王洪瓅陈伟翟磊刘宁中国运载火箭技术研究院
航天工业管理 2022年6期
关键词:型号研制航天

吕薇、王洪瓅、陈伟、翟磊、刘宁 /中国运载火箭技术研究院

中国运载火箭技术研究院成立于1957年11月16日,是中国航天事业的发祥地、中国航天第一个研制基地,是中国历史最久、规模最大的导弹武器和运载火箭研制、试验和生产基地。第一任院长钱学森是我国系统工程的开创者和奠基人,他在开创我国航天事业的同时开创了系统工程管理方法与技术。系统工程是组织管理系统的技术,是组织管理系统规划、研究、设计、实现、试验和使用的技术和方法。系统工程的应用是从航天系统工程开始的,我国航天事业成功应用系统工程技术,取得了持续发展和辉煌成就。

一、系统工程管理方法在航天系统中的应用

1978年,钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》发表了《组织管理的技术——系统工程》一文,文中指出:“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。”

航天作为大规模科学技术工程,覆盖了“基础理论研究、高新技术开发、工程应用实践、产品生产交付”全过程,将理论创新、技术创新、产品创新相结合实现集成创新。这类工程具有周期长、规模大、投入高、跨学科、跨领域、跨部门的复杂特性,按照“批产一代、研制一代、预研一代、探索一代”的规律发展。

在航天系统工程实施中,要组织型号队伍在周期短、资源紧张的条件下研制出性价比高、可靠性强的装备产品,就需要进行科学的组织管理。航天装备研制采取的是总体部和两条指挥线的系统工程管理方法,如图1所示。

图1 总体部和两条指挥线的系统工程管理方法

平面I是研究航天装备工程系统,根据指标要求进行总体方案论证、方案设计、工程研制、批产交付,责任实体就是总体部。平面II是研究航天装备研制系统,对参研的科研院所、高校、企业等单位以及人、财、物等资源配置进行管理,支撑航天装备任务完成。平面III是将I和II的2个系统联合起来进行研究,既有技术协调又有资源调度,形成以总设计师负责的技术指挥线和以总指挥负责的调度指挥线两条指挥线,如图2所示。总指挥是装备研制任务的组织者和指挥者,是项目组织管理实施的第一责任人,对项目负总责。总设计师是装备研制任务的技术总负责人,负责项目总体技术方案、实现途径、实现过程和结果的正确性和可靠性。按此模式,从整体上统筹管理航天装备的计划、经费、质量、技术等问题,发挥系统的整体优势,收到1+1>2的效果。

图2 技术指挥线和调度指挥线的相互协同

二、航天装备科研生产组织管理体系

1.三级管理体制

航天装备科研生产组织管理实行集团公司、研究院、部/所/厂三级管理体制。集团公司是科研生产战略决策中心、资源配置中心、重大任务工程管理中心;研究院是科研生产任务组织实施的责任主体;各部/所/厂是完成科研生产任务的实施主体。

在某航天装备型号管理中,集团公司采取运营管控模式,根据年初集团考核计划,定期检查计划执行情况并进行考核;集团公司任命型号“两总”,并对其进行考核;集团公司协调解决集团内其他院所单位之间的资源冲突;集团公司协助与用户沟通协调解决重大问题。中国运载火箭技术研究院作为该型航天装备的任务抓总院,负责抓总任务综合计划和资源的统筹协调,以及市场、经营、计划、质量、供方管理等工作,对任务负全责;任务配套院负责完成配套任务的组织实施工作,对配套任务负全责。总体部负责总体设计、技术抓总和系统集成;专业研究所负责承担专业与产品发展、产品研制生产,提供合格产品。

2.项目团队管理

该型号设置项目团队,建立“联合决策层—总承包商—承研承制商”三层管理体系,如图3所示。

图3 某型号项目团队管理模式

领导小组定期听取工作情况汇报,主要负责研制管理的组织、指挥、领导,以及重大问题协调和决策等。技术专家组主要负责总体技术方案、重大技术路线优选,以及重大技术问题的决策。专家顾问组充分发挥技术咨询与把关作用,确保总体方案代表国内最高水平,得到用户的认可。

研究院作为型号总承包商,建立包括领导线、管理线和技术线的“三条战线”,领导线就是研制领导小组、型号“两总”,管理线就是型号管理团队,技术线是型号技术团队。型号研制领导小组负责统筹协调资源,研究解决工作中的重大问题。在型号管理团队中,成立客户管理小组,加强与用户协调;组建经营管理小组,实现成本过程管控;在型号“两总”统一指挥下,成立产品管理协调小组和试验协调小组,最大化配置优势资源,进行全过程控制,确保生产一次成功,试验一次成功。在型号技术团队中,根据主要专业设立研制专业组,开展专业攻关,解决技术难题。

三、航天装备研制项目管理体系

某航天装备型号按照项目制管理模式,整合经费、计划、质量等项目要素,实施科研生产管理。确定项目目标,开展全周期、全要素策划,实施动态过程监控,确保项目运行高效、过程受控。

1.计划管理

采 用“N—P—5—3—1”的计划管理体系,制定从型号立项论证、研制、批产、售后和改进升级的全生命周期计划(N);制定项目工程计划(P),作为项目的工程实施目标和实施计划;制定5年市场需求规划计划(5);制定3年的备料投产、产品齐套、总装总测、验证试验、飞行发射、批次交付、售后保障以及短线产品生产、瓶颈资源使用等的滚动计划,简称3年滚动计划(3);制定年度全面完成研制发射交付任务的应用服务和系统集成计划,简称年度计划(1)。

制定型号计划考核办法,加强计划下达的科学性和精确性,重点细化分解产品生产计划和试验计划,对关键舱段、核心部件细分计划至车间班组。加强对型号研制计划的实时监控,提前预警,严格计划考核、问责。建立日报、周例会、月调度会机制,及时通报问题。设立型号节点奖励,重点奖励在关键节点取得突破的型号市场、技术、生产、管理队伍人员。

2.经费合同管理

推行合同制管理,分级签订总研制合同、分包合同和承制合同,在合同中明确技术经济责任、计划节点、知识产权归属和奖惩措施等。根据用户的审价结果,以及研制要求和批产规模,制定研制目标价格、批产单发价格,做好顶层经费分配。以目标价格与各单位签订经济合同,计划管理与经费管理挂钩,将计划节点按市场化原则转化为合同约定,推行质量保证金和违约金制度,落实违约罚款,加强阶段考核,严格合同履约,以经济手段落实计划考核结果,实现责权利统一。

3.成本管理

从设计源头控制成本。无论是总体、分系统还是单机,设计指标的合理性以及技术方案选择、材料选择、工艺选择等都直接影响产品最终的成本。因此,在研制中贯彻执行“三化”和“简洁”的设计思想,选择通用标准产品,杜绝无谓的功能和性能,提高可靠性,优化试验项目和试验方案,降低成本。

从生产环节控制成本。工艺人员提前介入设计,从产品的工艺性、可加工性等方面对设计方案提出意见和建议;根据产品特点,合理选择工艺方案,优化工艺流程,对材料定额、工装夹具等进行综合优化,降低制造难度和成本;在小批量试制基础上,面向大批量交付,改进产品生产工艺流程,提高批产效率及成品率。

从测试环节控制成本。优化产品总装测试方案,优化产品总装交付路线、总装测试流程,简化出厂测试项目,提高批产效率,降低批产单发成本。缩短单发产品对接、集成测试时间,逐步实现单件小批量生产模式向流水线批生产模式转变。优化产品试验、测试环节,各配套单位对单机出厂测试项目、验收方案进行优化。

从研制模式控制成本。引入产品集成设计(IPD)研发模式,优化设计流程,提高设计效率,实现设计、工艺、试验的无缝衔接,充分释放设计余量,提高产品性能;采用数字化手段,实现结构产品的无纸化设计和生产,大幅压缩产品研制周期,快速完成设计验证,降低成本。

从项目管理控制成本。总承包商与分承包商、制造商联合建立利益共同体;研究院集中开展元器件、原材料采购,与供货单位达成战略合作协议或供货协议,降低采购成本;公开竞争择优,建立项目专用、快速准入退出的供方管理办法,引入优质军企、民企进行充分竞争,经过竞优比价,选择双定点或多定点分承包商和制造商。

4.供应链管理

按照“需求主导、全程竞争、优势融合、集智攻关”的原则,采取开放式管理方式,组织开展供应链管理工作。制定供应商管理办法,引入优质供应商,促使项目进一步降低成本、提升质量、缩短研制生产周期、提高市场竞争力。鼓励具备条件的优质民营企业在满足承制资格的前提下,承担生产任务,开展竞争生产,充分调动全国大协作生产模式,提升产能。

面向行业标杆、优质军工、实力民企等有能力、有潜力的供应商,采用邀标、竞优、竞价等方式开展全程竞争,全面推行双定点或多定点配套,并合理分配承制比例,释放进度或技术风险,确保按时保量完成研制、批产交付任务。

组织开展关键短线物资、电子元器件等必用产品梳理,全力推进型号零部件的标准化和通用化,制定元器件通用、尽用选用办法,统一供应链信息系统、物资管理主流程、物资基础数据库、供应链管理模式,实现上下贯通、横向共享,制定承制方评价管理办法,完善准入退出机制。

5.质量管理

遵循“质量至上”原则,在全新研制、全面竞争的背景下,既按照标准文件规定完成质量体系及科研生产流程规范要求,又根据型号“新技术多、关键技术多、风险项目多、研制周期短”的特点抓牢重点管控环节、把握关键控制项目、适度精炼管理程序。质量工作从分析提高型号关键技术研制和产品质量的基本方法入手,通过设计管控,主导和实现产品管控,逐步形成质量底线管控方法,即“实施设计强化,突出核心产品,把握关键部件,聚焦风险环节,识别关键特性,严格落实措施”。在时间、人力、经费条件有限的条件下,采用“以线带面、以控显重、以效保质”的质量管控模式,以质量促进度、以质量保成功、以质量降成本,实现型号任务成功。

型号质量重心前移,聚焦核心产品和关键技术,开展全周期高标准、多层次、全方位的质量策划工作。实施设计强化手段,开展型号关键节点审查工作,确保关键技术指标设计合理、接口关系正确。严格覆盖核心产品,开展设计复核复算、独立评估及通用质量特性设计等工作,确保产品设计正确,优化产品性能指标,完善产品设计。开展关键特性分析,抓住主要技术风险,发现薄弱环节或隐患,采取有效改进措施,进一步完善和优化设计。加强大型地面试验质量管控和产品生产过程质量管控,开展设计、产品和靶场质量复查,做好系列专项审查和出厂放行把关工作,消除潜在隐患,不带任何问题出厂。

6.沟通管理

项目沟通协调主要通过工作报告和会议进行。工作报告含月度进度质量分析报告、项目年度工作报告、其他专项工作报告,如专题计划报告、质量风险管控报告、项目费用专题汇报、合格供应商管理专题汇报等,以及系统研制生产周报。

项目会议含技术交流会、生产调度会、经费审查会、项目组办公会、验收评审会等。技术交流会主要是总体与系统技术人员、设计与工艺人员的沟通渠道;生产调度会主要用于项目团队进行统筹部署,及对各生产单位之间的综合协调工作;经费审查会对各项预算执行情况进行总结;项目办公会主要用于商讨决定项目组重大事项。

职能监督部门通过参与项目沟通管理全过程,掌握项目计划、进度、质量、风险等关键信息;通过对已完成的工作进行质量检验等方式,核查项目是否处于正常运行;同时,对已出现的项目偏差,协调组织多部门解决问题。

7.风险管理

按照“系统策划、识别全面、分析准确、措施有效、风险受控”五项原则,从技术风险、产品风险、操作风险、管理风险4个维度,采用“自上而下”和“自下而上”相结合的方法进行两轮风险分析。按照型号计划的时间节点完成风险控制报告、复核复算、试验验证和确认评审等工作,随着研制过程的深入,通过地面试验、仿真分析、独立评估、关键技术攻关、复核复算和专家评审等过程将风险进行有效规避,将风险管控措施落实到位,确保型号飞试成功。

在科学运用系统工程管理方法、采取三层管理体制和全周期、全要素的项目管理模式下,航天装备型号加快了研制进度、有效控制了型号成本,取得飞试成功,在全面市场竞争中赢得优势。后续,中国运载火箭技术研究院仍将坚持创新驱动发展,持续推进科研生产管理模式转型,建立更加高效的装备管理体系,为中国航天科技集团有限公司实现高质量、高效率、高效益发展提供强有力支撑。

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