基于計劃網絡模型的計劃管理模式

◎航天材料及工藝研究所 杜寶憲

基于計劃網絡模型的計劃管理模式

◎航天材料及工藝研究所 杜寶憲

近年來，在國家重大工程背景需求的牽引下，我國航天事業迎來了新的發展機遇期，但型號研制的計劃管理模式也遇到了嚴峻挑戰。一方面，由于型號研制的領域新技術基礎薄弱、狀態差異大，使工藝攻關、產品實現、試驗考核同步進行、相互耦合且體量較大，而瞄準工程應用目標、實現航天技術跨越式發展又使得研制周期極短，研制工作異常緊湊密集；另一方面，傳統型號，特別是批生產型號更多的采用“串行”的研制生產組織模式。此外，全新領域技術壁壘的攻關突破，在顯著促進技術發展的同時也較大程度地增加了工程實現過程中上下游產品在計劃、技術、質量等多方面的關聯性。因此，研制過程中資源競爭與耦合程度激增、型號內部多要素相互制約以及協同程度的大幅增加，使得配合、協調、銜接關系的及時處理愈顯繁雜。

面對特殊的形勢需求，傳統的航天型號研制科研生產模式在設計與工藝協同的充分性、辨識和控制風險的有效性、根據任務需求統籌安排有限資源、確保資源及時合理分配、系統協調多項目計劃間的矛盾沖突、提高工作效率等方面存在較大差距。因此，急需在提升自身精細化管理水平的基礎上，以解決“如何確保某一研制工序的按計劃完成以及如何確保工序間的無縫銜接”這2個型號計劃管理工作中需要特別關注的基本問題為核心，有針對性地思考并采取行之有效的方法，以推動工程計劃的順暢執行，從而滿足總體目標的要求。

一、計劃網絡模型及計劃管理模式

1．計劃網絡模型

為了確保產品研制工作的保質量、按計劃推進，針對研制工序流轉環節繁多、產品配套關系復雜的特點，借鑒和秉承航天型號研制流程與質量控制方法，基于研制工藝總方案建立起面向工序單元、涵蓋全要素、強調關聯性、注重執行力的計劃網絡模型（見圖1）。

依據型號計劃部門下達的里程碑節點，分解明確項目包含的各個單項產品的主進度計劃，以確保每一個研制工序按計劃完成和工序間的無縫銜接2個基本方面為工作核心，從計劃關聯性角度落實內外部資源在計劃周期內的有效保障，及時協調多項目計劃間的矛盾沖突；從技術關聯性角度持續開展工藝流程的優化，以實現短線、瓶頸計劃的糾偏，建立健全計劃的動態管理機制，充分認識設計與工藝、工藝與工藝間的關聯性，辨識和控制技術風險，提高產品質量，從而保證主進度按計劃執行，以更加有效地保障工程總進度目標的順利實現。

2．計劃管理模式

一是內部資源保障。

在項目主進度各個研制工序所需的內部資源保障方面，從滿足 人、機、料、法、環各個環節入手，全面梳理物資備料、配套件齊套、復合材料構件成型加工、產品的檢測驗收、總裝裝配等各個工序環節，特別是關鍵/主要的工藝裝備、設備、原材料等資源，緊扣關鍵短線環節細化、優化工序方案，切實打通備料、生產、檢驗等各個環節。

在研制工作啟動前，對標研制計劃就人員、工裝設備、物資、檢測、加工能力等方面進行細致的策劃分析，以表格化的形式梳理分析在特定研制計劃周期內資源的保障情況。針對分析出的不可控因素，專門協調人力、物資、質量等相關部門落實解決。隨著項目的持續推進，以計劃網絡圖監控各主進度的實際進展情況，并針對資源要素保障情況不斷分析迭代，使相應計劃周期內關鍵資源配套到位。同時，為確保研制工作實施的及時性，從管理上落實資源在單位間的融合及合理組織，進而大幅提高有限資源的利用率。

為應對上游配套產品推遲及集中交付、工程多線并行開展導致的研制工作異常緊張的形勢，針對復合材料構件，除提前完成纖維、樹脂等主要原材料的備料外，在所需織物外協構件保障到位的基礎上提前啟動預制體的制備工作，確保結構件一到位立即啟動產品投產，可相應縮短約15天的研制周期，為計劃的順利開展與完成提供支撐。

受內部設備資源有限以及上游配套構件密集交付導致復合材料構件集中生產的影響，大尺寸復合材料構件機加工的瓶頸問題一直是多方關注的焦點之一，工序的資源保障以及過程的質量控制在整個工程進度控制上起著至關重要的作用。針對高價值復合材料構件產品的機加工，采取“技術參與、設備外協”的措施，以滿足資源保障。同時，根據計劃的實際推進情況持續做好子計劃向外協單位的有效延伸，盡可能準確地明確資源需求時間，強化協調、檢查和保障情況在計劃網絡圖中的迭代，確保落實到位。質量管控方面，在技術能力全程干預的基礎上，從生產工藝準備、生產設備定期檢查、生產過程質量檢查確認等方面嚴加控制，確保復合材料構件質量受控。

圖1 研制計劃網絡模型示意圖

二是外部資源保障。

主進度計劃各個研制工序所需的外部資源保障面臨的主要問題是上下游間零部件、元器件等的供需關系不協調，雖然不排除設計技術狀態調整造成的返修或重新研制，但主要是由于計劃分解的傳遞不夠細致充分，過程中耽于檢查、監督和協調，往往造成下游承制單位的主進度計劃，甚至是項目總進度受到影響。對此，在復合材料構件研制工作啟動前應按照設計技術狀態梳理圖紙明細，并核對庫存情況以形成各個復合材料構件零部件、元器件的配套及需求清單，明確出配套數量及責任單位。同時，依據計劃網絡圖中主進度的推進以及相應周期，針對需求清單明確關聯產品的需求節點。

此外，復合材料構件裝配所需的部分特殊零部件與元器件的研制基礎在于復合材料的按計劃提供。對此類“復合材料—零部件、元器件—復合材料”的二次供需關系，應在掌握相關研制周期的基礎上進一步細化，并以子網絡的形式體現在計劃網絡圖中，以確保供需協調。產品配套件需求情況統計表作為下游單位研制工序的子計劃向上游單位延伸，可有效建立廠所間零部件、元器件等供需關系的協調機制，其建立和使用需要型號辦公室、總體及上下游承制單位四方協同聯動。

二、計劃管理模式的特征

1．工藝流程優化

大尺寸異型復合材料構件的一體成型工藝技術與傳統成型工藝有較大差異，涉及的專業及工種較多，產品配套關系相對復雜，呈現出工藝流程長、工序流轉繁多、多地周轉協作的特點。因此，接口銜接問題的協調處理在工程研制計劃中顯得尤為關鍵。在復合材料構件的研制過程中，以計劃網絡圖為指導，便于從技術與管理2個方面優化和簡化生產工藝流程，從而降低研制生產對人力、設備等資源的過度依賴，顯著縮短研制周期。

在技術方面，通過工藝流程的優化減少甚至避免了接口銜接問題。例如，針對存在工序協調關系的相對短線產品，提出并采取“階梯投產”的生產模式，在首件構件產品投產前，提前單獨完成關聯產品的研制生產；首件構件產品投產時，同爐完成下一構件產品所需關聯產品的研制，并共享材料性能數據。以此類推，以確保滿足工序協調計劃要求。同時，將該模式進一步應用到溫度傳感器所需復合材料的研制生產中，以“初樣帶試樣”的思路，即在初樣階段提前啟動試樣階段復合材料準備，支撐元器件研制的順利完成。

在管理方面，編制計劃要更加注重計劃要素的完整性與規范性。對涉及多個單位間工序流轉的復合材料構件，一方面基于計劃網絡圖明確可操作、可檢查的接口計劃，在研制過程的上下游工序間建立密切聯動機制，確保做到無縫銜接。例如，針對復合材料構件成型與機加工間的接口協調，在成型工作結束前一定周期監督、檢查加工工序在人、機、料、法、環等環節的落實情況，確保工序周轉順暢完成。另一方面，借助計劃網絡圖提高了辨識短線零部件、元器件或設計技術狀態調整等對主進度的影響風險及程度的能力，通過臨時優化或調整工藝流程及時緩解不可控因素對防熱產品研制計劃的沖擊。

2．計劃的動態管理與糾偏

型號研制計劃作為研制工作的綱領性文件，對整個研制生產過程起著至關重要的牽引作用。研制計劃的編制一般立足于“狀態是固定的、資源是落實的、銜接是流暢的、過程是順利的、質量是合格的”原則，但在實際中往往會出現難以預計的不可控因素，導致實際進度出現或大或小的偏差。在復合材料構件研制中，不可控因素導致進度與計劃偏離的問題相對突出，這很大程度上源于產品的設計方案使上下游間存在過度依賴關系。

為保證產品研制任務的順利實施，針對由于上游配套節點不確定造成研制計劃頻繁變化導致的研制任務失衡，一方面應積極主動加強與型號、總體及上游單位的溝通，及時了解最新的研制進展情況，以便對計劃進行實時調整；另一方面應借助計劃網絡圖，以滿足項目總進度為最終目標、滿足產品間的工序協調為過程目標定期（一般為7天）對各主進度計劃的執行情況進行檢查。對于出現延遲性偏離的主進度項目，找出干擾因素并及時采取措施進行協調處理，使實際進度滿足總目標及分目標的要求，從而實現對科研計劃的動態管理。

3．多項目計劃間的協調

隨著航天型號產品研制數量的逐年快速增長，多個項目并行開展研制生產工作已經司空見慣，各項目間往往在關鍵資源方面存在較大的競爭與耦合，受資源負載加劇的約束和影響，生產進度必將受到較大沖擊。即便是工程配置相對獨立的研制隊伍，由于工程自身多個狀態的齊頭并進，配套產品不同程度的集中交付也往往導致生產工作呈現資源相對緊張的局面。對此，以滿足各狀態的項目總進度為基本目標，通過在計劃網絡圖中明確主進度計劃各個研制工序所需的人力、設備等關鍵資源，一方面協調短線資源在多個項目間的兼顧與平衡，另一方面協調不同工種在多個項目間的穿插銜接，充分提高人員、設備等資源的使用效率與質量，在既滿足工序任務必需工時又不突破資源約束的基礎上探索出異于傳統的串行研制流程。

4．技術風險分析

目標領域的工藝技術積累不充分，設計—工藝—試驗幾乎同步進行，設計方案與成型工藝、材料性能就會相互耦合影響。因此，雖然已經完成了關鍵工藝技術攻關，持續開展了成型工藝優化，產品通過了相關試驗的考核，但對設計與工藝間的適應性、上下游工藝間的相互影響、成型制造全過程關鍵尺寸鏈的傳遞與統一等關聯性問題，仍然需要在獲得充分工藝驗證及試驗考核的基礎上進一步提高認識，工藝技術方面仍然存在一定風險。全要素的對象、內容以及關聯關系在以工序為基本單元的計劃網絡模型中的系統、直觀體現，為更加有效地辨識和控制技術風險創造了條件。

針對網絡模型中清晰表現出的上下游工藝間的匹配、材料與工藝間的關聯以及工序與工序間的協調等問題，一方面通過開展多輪次的工藝技術風險分析與迭代，在研制前期提前認識并發現產品研制中存在的技術風險，有針對性地調整、優化工藝方案和工藝參數，從而有效消除、控制或降低研制技術風險，避免或降低技術風險轉化為進度風險的可能；另一方面針對關鍵、重要部件的關鍵性能、尺寸要求進行技術交底及審查，切實推進型號工藝與設計的結合，進一步深化工藝參數量化控制工作，完成產品數據庫的搭建和完善，確保產品質量滿足指標要求，支撐設計、工藝技術問題的處理，促進型號研制隊伍的快速成長，保證工程研制任務的順利完成。

三、 實施效果

采用以全要素、精細化的計劃策劃為基礎，面向工序單元、強調關聯性、注重執行力的計劃網絡模型，系統性地指導型號研制工藝攻關與工程實現過程的計劃管理，提高了辨識和控制技術與進度風險的能力；探索和實踐了資源約束條件下多項目計劃的調度管理方法，系統地協調短線資源在多項目間的兼顧與平衡，協調不同工種在多項目間的穿插銜接，創建起異于傳統的串行研制流程，顯著提高了資源利用率，保障了研制工序的按計劃完成及工序間的無縫銜接，實現了管理流程的順暢化；有效建立起上下游供需關系的四方協同聯動協調機制，基于計劃網絡的持續迭代與傳遞，促進了上游關聯計劃的及時完成，推動并支撐下游關聯計劃的有效執行，促進了設計與工藝、工藝與工藝間的協同，降低并規避了工藝技術風險，解決了產品的短線、瓶頸問題，在穩定固化研制周期的基礎上顯著提高了年生產能力。?