创新航天装备基础研究管理的探索与实践

2022-09-23 08:18郑小鹏张凯黄育秋张升升赵月中国运载火箭技术研究院
航天工业管理 2022年8期
关键词:型号航天装备

郑小鹏、张凯、黄育秋、张升升、赵月 /中国运载火箭技术研究院

航天装备基础研究是支撑航天科技创新超越发展的源动力,是国家、企业航天装备创新发展的核心竞争力。航天装备科学技术发展的关键转折点在于基础研究的发展,航天装备基础研究能力是支撑航天强国建设的关键要素之一。随着新时代航天强国建设推进,航天装备基础研究在航天装备研制体系中的重要作用愈发凸显,越来越受到重视。技术创新与基础研究密不可分,支持基础研究工作和培养科学人才成为创新发展最有效的方式,基础研究能力已经成为弥补已有装备瓶颈短板、孵化未来颠覆性技术以及创新发展的先导。

卓越的基础科研成果产出离不开卓越的科研管理。在我国航天工业的发展历程中,积累了丰富的航天项目管理经验,形成了独具航天特色的项目管理方法体系。航天装备基础研究项目除了传统的航天装备研究项目多专业、多学科、大协作的特点之外,还具有目标模糊性、高风险性、难以预测性、长期投入性和高回报性等明显区别于传统航天预研项目和型号研制项目的特点,对项目的管理要求更高。航天基础研究项目需要遵循基础研究的客观规律,探索适用于航天装备的基础研究管理举措,激发科研人员的创造性,提出原创性思想,促进颠覆性成果产出,进而形成航天装备基础研究发展良好的生态,支撑航天装备研究长远可持续发展。

一、国内外基础研究管理实践

科研管理不仅可以保障科研过程的顺利实施,而且能够促进科研成果产出,激发科研新方向。美国洛克希德·马丁公司、我国的华为科技公司等具有代表性的企业都在基础研究方面建立了独具特色的管理模式,促进基础科研成果的产出。虽然不同机构的研究领域、应用对象、管理制度存在差异,但国内外相关研究机构、企业与航天装备的基础研究具有相同的特点,都面临布局规划、成果转化应用等相同的需求,因此,国内外优秀企业在基础研究的管理模式和机制方面的经验能够为航天装备基础研究管理提供启示和借鉴。

1.洛马公司基础研究创新管理实践

目前,洛马公司是全球营业额最大的国防工业承包商,作为国防领域的标杆性企业,该公司具有丰富的管理经验和独特的管理模式。在基础研究方面,建立了技术创新的常规机制。以公司为主导搭建了涵盖创新中心、臭鼬工厂和先进技术中心、桑迪亚国家实验室等在内的多层级创新研发平台,建立包括未来作战概念探索、先进技术研发、先进工程设计等全链条各个层级的研发机构,形成基础与应用相结合的企业研发体系。在总部级层面组建创新中心,作为未来作战概念研究的总部级研发机构;臭鼬工厂专注面向未来的关键飞行器、有人/无人系统的先进技术解决方案;先进技术中心和先进技术实验室超越当前要求想象未来能力,重点关注先进技术预研;共管的桑迪亚国家实验室主要负责研究美国国家安全中的技术创新问题与基础研究,形成了系统、协同的创新体系,涵盖作战概念、装备设计研究、产品开发、技术预研和基础研究。

洛马公司为保证技术领先加大自筹资金在基础研究领域的投入,每年度投入40 亿~70 亿美元研发经费用于支持基础研究、应用研究以及其他概念系统研究,重点以客户的需求为出发点,针对创新性、突破性技术开展研究,当技术推进达到一定成熟度后,通过技术优势吸引用户投入研发资金,促进和推动技术的成熟和成果的转化,形成新一代创新产品和项目,以确保技术领先优势。

洛马公司企业内部形成了完善的成果转化应用机制。为成功将技术从实验室转化到产品部门,公司重视预研技术的内部成果转化并形成了一套完整的运行机制,在制定顶层战略规划的同时也形成了可控的管理评估流程,保证了技术的相关性、可行性和成熟度。另外,建立了有效的工具固化项目的预期成果、解决转化问题、评估项目进度和效率。

2.华为公司创新管理实践分析

一是作为国内标杆性高科技企业,华为公司对基础研究极为重视。每年研发经费中对基础性研究与创新的投入为45 亿~60 亿美元,约占整体投入的30%。未来,将加大研发经费投入力度,支持创新驱动发展战略。不仅如此,通过对基础研究的投入,积累战略性技术,以应对未来的不确定性。

二是建立了从基础研究到转化应用的研发体系架构。研发体系分为3 层,第1 层次架构为2012实验室(诺亚方舟实验室、香农实验室、图灵实验室等),致力于基础理论研究,面向未来的客户需求做长期布局;第2 层次架构以分布在全球的16个研究所来支持公司在商业应用,响应客户需求上的研发支持;第3 层为36 个全球联合实验室和创新中心,主要面向3 类合作伙伴展开研发合作,包括世界级院校、实验室,运营商、企业、政府等客户。

三是组建专业的基础研究机构。2019 年,公司正式成立战略研究院,专注基础理论的突破和革命性技术的研究,当前已经开展光计算、NDA 存储、原子制造等前沿技术的研究。战略研究院是公司战略转型的标志,实现从基于客户需求的技术研发和工程创新的1.0 时代正式进入基于愿景驱动的基础理论和技术突破的2.0 时代。基础研究是将金钱变成知识,应用研究是将知识变成金钱。公司在基础研究方面汇聚了全球15000 多名顶尖的科学家和专家,专职从事基础领域研究,积累核心技术,支撑公司的长远战略,另外组织60000 多名应用型人才从事产品开发,将基础研究的成果转化为用户需要的产品。公司预计每年投入3 亿美元支持全球范围内的大学和科研机构进行相关技术的研究,采取“支持大学研究、自建实验室、多路径技术投资”等方式实现基础研究创新成果和技术的落地。公司以战略研究院的形式推动开放式创新和包容式发展,战略研究院除了自身的人员之外,更多是依靠行业内的专家顾问,为公司提供前沿技术方向的准确把握,也为行业专家等人才提供行业应用场景和市场经验,实现双方的有机结合,取得的创新成果最终也将回报全社会,为全社会所用。

四是建立了基础与应用融合的研发生态,打破传统商业开发模式。通过与用户、政府、高校、企业有效沟通、协作,举办论坛和合作研究,从而与更多行业、企业以及智库合作探索各领域的发展潜力和方向;吸取全世界的优势力量,加强与全球顶尖科学家的交流与合作,支持相同兴趣和需求的科学家开展基础研究;参加国际组织的标准制定、战略规划等事务,通过学术交流和研讨结交各方面的优势人才,在与“能人”喝咖啡中广泛吸取思想火花,感知未来发展的方向。另外,注重汇聚世界一流人才,借用一流高校、科研机构的人才,通过创新研究计划(HIRP)吸引数千名学者参与,目前已在无线通信、光通信、云计算、媒体技术、网络安全、软硬件等多个领域诞生了诸多原始创新成果。

航天装备基础研究是一项系统工程,往往面向动力、控制、结构、载荷等通用技术和共性基础,各部分研究突破既有独立性,又与整体性能息息相关。因此,航天装备基础研究需求来源多、涉及用户多、参研单位多、协同要求高,对项目的需求统筹、任务分配、计划管理、技术协调等要求在协调层级、管理难度上远超型号研制、预先研究。

二、航天装备基础研究项目特点分析

航天装备基础研究源于装备型号研究,应用于装备型号研制,但是与传统航天型号研制和预先研究的定位存在明显区别。航天装备基础研究项目本质是基础性预研项目,与型号研制、型号预研紧密耦合,兼具系统性和基础性的特点。航天装备基础技术研究与传统型号和预先研究相比有以下几个方面显著特点。

1.整体要求高、研究难度大

基础研究项目瞄准的是贯穿理论、技术、标准、试验、评估全链条的通用先进研发体系,技术成熟度达到型号初样,实施标准和验证标准高于传统预研项目,整体要求高于型号和预研项目。

2.研究类型多、研究体量大

航天装备基础研究项目涉及理论方法研究、共性技术攻关、综合集成验证与评估、标准规范体系构建等多种研究类型,远超一般预研项目,既包括类似于“国家自然科学基金”“国防973”等项目的基础理论、机理与方法研究,又有类似于预研背景项目的共性与瓶颈技术攻关。其中,地面综合集成验证类似于预研项目研究的演示验证项目,飞行试验项目类似于型号研究的飞行演示验证项目。

3.应用对象多、协调层级广

航天装备基础研究是一项系统工程,往往面向动力、控制、结构、载荷等通用技术和共性基础,各部分研究突破既有独立性,又与整体性能息息相关。因此,航天装备基础研究需求来源多、涉及用户多、参研单位多、协同要求高,对项目的需求统筹、任务分配、计划管理、技术协调等要求在协调层级、管理难度上远超型号研制、预先研究。

三、 航天装备基础研究管理难点分析

1.基础研究人员灵活调配与流动难度大

基于航天工程项目目标导向性、过程系统性、流程协作性强的特点,航天预研项目和型号项目管理模式强调人员组织隶属关系,然而航天装备基础研究项目涉及大量基础性研究工作,需要研究人员集中精力开展相关研究,确保形成高质量的研究成果。基础研究项目在基础理论问题的提出、集成验证、成果转化应用等方面均与型号队伍紧密耦合,专职的基础研究队伍难以解决这些问题,必须有型号队伍人员参与确保问题找准、验证有效、成果可用,因此参与航天装备基础研究项目的人员需要灵活搭配。但传统管理模式下,员工只能属于某个组织,型号人员难以兼职,从而导致人员搭配不合理,影响项目实施效果。

2.基础研究资源整合和成果转化难度大

航天装备基础研究项目从项目类型上属于基础性预研项目,但所解决的基础理论问题源于型号,所研究的设计理念与方法领先于型号,形成的标准规范和技术成果应用于型号。因此,基础研究项目需要采用型号与预研相结合的模式。由于“基础研究—预先研究—型号研究”链路不同,采用传统的型号与预研2 种相对独立的管理模式将带来承担任务的预研队伍无法解决深层次问题,型号队伍不愿意应用项目研究形成的理念方法和技术成果,导致成果转化难度大,项目实施效果大打折扣,难以充分发挥型号和预研的优势力量,也难以顺畅实现成果转化应用。

3.基础研究思想统一和重点聚焦难度大

基础研究项目系统性和基础性的特点要求研究过程从整体统筹考虑,确保装备基础研究项目研究总目标和指标体系的实现,各单位严格按照项目总体要求开展工作。在传统的项目管理模式下,基础研究总体对各分系统单位约束力不足,很多基础性研究项目专业性强、耦合性弱,研究成果的单点突破,多数难以支撑总体效果提升。航天装备的基础研究必须充分依靠专业院所开展深入研究,而相关的专业院所在研究方向和研究对象的选择、经费和资源的投入等方面往往有其自身的诉求,如果不能有效统一,必然带来项目实施过程中管理的不顺畅,各参研单位自行其是,难以支撑总目标的实现。

4.基础研究资源投入和条件保障难度大

基础研究项目属于探索研究,研究周期长、见效慢是其区别于型号、预研等项目的最显著特征之一。航天基础研究瞄准的往往是各个领域/行业的“卡脖子”基础问题,也是型号项目和预研项目研究中尚未涉及的领域,难度极大,很难在短期内取得显性的效益。航天基础研究的这些特点也导致在传统管理模式和以成功为目标的导向下,分系统单位对基础研究的重视不够,对基础研究的资源投入不足,导致各单位基础研究队伍力量严重匮乏。由于基础研究需要长期坐“冷板凳”,绩效不明显,高学历、高职称研究人员投入与基础研究高难度、高要求不相匹配,使得研究队伍能力水平难以满足基础研究项目的要求。

四、 航天装备基础研究管理举措探索

航天装备基础研究是航天科技创新发展的核心动力。为实现航天装备创新能力提升,支撑航天装备创新超越发展,需要从管理制度和管理模式上为基础研究提供保障。针对航天装备基础研究的特点,笔者充分借鉴国内外基础研究管理经验,结合现有航天装备基础研究管理难点,提出以下管理举措。

1.创新基础研究项目组织管理和评价机制

航天装备基础研究多是系统性、通用性、基础性的研究,采用扁平化高效组织架构,减少管理层级,打破型号研究中工程研制项目管理的思维定势和惯性。充分考虑基础研究项目的特点,改变传统航天装备预先研究项目存在的“重立项、轻实施、轻验收、轻转化”的问题,探索基础研究项目“包干制”“课题制”执行方式,注重基础研究项目的实施成效。在制度层面,强化项目/课题负责人对项目内的经费分配制度和项目/课题组建及运行的主导地位;在经费管理、资源调度等方面,为基础研究负责人“松绑”,提升科研人员的自主权限。改变传统的项目会议评审的模式,大幅减少项目定期考评、进展汇报交流等非必要科研活动。

在基础研究考评方面,探索重大攻关成果奖励制度。对于取得重大进展、解决重大基础问题的项目,在后续申报项目中拥有支持和优先权。放宽对探索性重点基础项目年度立项目标和攻关目标的考核,减少考核频次,增加代表性成果、瓶颈突破等成果在考核中的比重,对支撑取得重大成果的骨干人员采取破格聘用、项目申报优先权等方式进行激励和评价。

2.创新基础研究项目协同与交流机制

针对航天基础研究项目体量大、协调层级多的特点,探索基础研究项目的“扁平化”管理模式和协调机制,构建基础研究项目的统筹机制,加强不同基础研究项目的协同管理。针对共性基础和关键瓶颈问题,鼓励单位间采用合作研究、共同承研等方式与高等院校、科研院所进行合作研究,充分发挥高校、科研院所在基础理论方法、前沿技术探索等方面的优势;依托咨询、学术交流等形式强化专业融合,发挥跨专业优势,建立贯通“基础研究—预先探索—型号研制”的合作协同机制,共同推进重大基础科学问题研究。

3.创新基础研究项目人才培养和队伍建设机制

航天装备基础研究项目专业性强、基础涉及面广,且具有长期性、系统性,往往需要基础研究人员队伍保持相对的稳定,又要有创新活力。在人员选聘、培养和管理上,要有计划地建设专业人才梯队,创新人才引 进、 流 动和管理。结合基础研究的需求,加强内部人才的发现和培养。探索结合基础科研项目的定制化人才培养,通过专门的专业培训等方式实现专业人才能力提升,对特殊人才畅通人才选聘和提升渠道。创新成熟人才引进机制,结合项目研究需求,实行“一事一议”“一人一议”等方式引进急需的优秀人才,积极落实薪酬待遇、科研资源、人才队伍、保障资源等配套机制。通过薪酬激励、干部培养、培训深造等措施鼓励基础研究人员扎根基础;对于有突出贡献的一线科研人员,实采用破格提拔、跨级任用等方式发挥科研人员主观能动性,最大限度地激发人才潜力,建设优秀的基础科研人才队伍。

在基础研究考评方面,探索重大攻关成果奖励制度。对于取得重大进展、解决重大基础问题的项目,在后续申报项目中拥有支持和优先权。放宽对探索性重点基础项目年度立项目标和攻关目标的考核,减少考核频次,增加代表性成果、瓶颈突破等成果在考核中的比重,对支撑取得重大成果的骨干人员采取破格聘用、项目申报优先权等方式进行激励和评价。

4.创新基础研究责任管理与资源保障机制

航天基础研究项目产生的共性基础、通用方法等研究成果对提升核心能力具有较强的支撑作用,但是基础研究成果不如型号研究具有较大的展示度和影响力,往往导致工程研制单位对基础研究的重视力度不够、资源投入不足。对此,可以探索成立基础研究中心等专门组织机构,明确主要责任人,保障责任落实到位。对主要责任人赋予资源调配等权利保障基础科研,推动奖励、评优、晋级等政策向基础研究队伍倾斜,提高基础研究奖励比例。推动政策、资源向基础研究项目/队伍倾斜,创新资源调配制度和形式,全面加强基础研究各类保障。通过在单位内部建立科研资源共享平台,探索科研资源的市场化机制,实现单位的科研资源统筹,最大限度发挥科研资源的利用率和成果产出率;在制度层面,各单位建立基础研究项目资源优先保障机制,加大基础研究项目负责人对人、财、物等资源的调配权和灵活使用权,保障基础研究优势资源。

航天装备基础研究项目管理能力提升是促进高质量成果产出、提升研制核心能力的关键环节。笔者系统分析了国内外典型企业在基础研究项目管理实践经验,在航天装备基础研究的典型特点分析的基础上,总结了航天装备基础研究项目管理的难点,提出了航天装备基础研究项目管理的举措,形成航天项目特色的基础研究管理模式,提升基础研究项目管理水平,形成航天装备基础研究发展良好的生态,支撑航天装备研究长远可持续发展,促进提升航天基础创新核心能力,助力我国航天强国建设。▲

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