多器/艙并行工況下的航天器AIT項目計劃管理方法

◎北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所 祁廣明 李長勛

多器/艙并行工況下的航天器AIT項目計劃管理方法

◎北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所 祁廣明 李長勛

隨著我國航天技術的進步和發(fā)展，航天器大型化、多器/艙化成為型號研制的一個重要發(fā)展方向。工程目標的多樣性和任務過程的復雜性決定了重點工程的航天器通常由多個單器或獨立的艙段組成，在其任務不能由航天器整體共同完成的前提下，各單器/艙段需要在飛行過程中進行結構和電接口的分離，并分別執(zhí)行各自的任務。

筆者主要針對多器/艙型航天器在總裝、集成、測試（AIT）項目計劃管理方面的特點與難點進行分析，提出合理可行的解決方案，并以某重點工程的航天器初樣AIT為樣本，將解決方案在實際項目計劃管理中投入應用。

一、特點及難點分析

1．特點

多器/艙型航天器與傳統(tǒng)衛(wèi)星相比，在AIT過程中有很多不同之處。與單個衛(wèi)星相比，各單器/艙段往往需要進行單獨的總裝、測試甚至環(huán)境試驗，更像若干并行開展AIT工作的衛(wèi)星；而與若干并行研制的衛(wèi)星相比，各單器/艙段由于各自任務之間的強關聯(lián)性，在AIT過程中又同時具備生產節(jié)拍上的共同性。

這種若即若離的器/艙間特性導致其在項目計劃管理過程中存在以下幾個特點：一是多器/艙AIT工作并行開展，計劃節(jié)點基本相同；二是各單器/艙段之間的計劃流程存在交叉；三是研制過程中存在多器/艙跨地域并行開展工作的情況；四是參研單位較多，計劃流程中存在大量交接、確認工作；五是整體研制周期相對較短，項目計劃緊張。

2．難點

相比上述特點，多器/艙型航天器在AIT項目計劃管理方面也存在較大難點：一是關鍵資源分配存在較大難度；二是人力資源調配面臨較大挑戰(zhàn)；三是各單器/艙段的計劃流程中存在相互等待的情況；四是輔線工作易出現(xiàn)擁擠、排隊；五是計劃流程中產品工序交接、狀態(tài)確認占用較多時間。

二、管理方法的設計

在多器/艙型航天器AIT任務啟動前，需要一些準備和積累工作，以保證相關管理方法能夠得到有效實施，主要包括建立一支完整的研制隊伍，明確骨干人員；在型號工藝裝備方案制定階段充分考慮通用性和互換性，以及預先建立總裝計劃數據庫。

面向即將開展的多器/艙型航天器AIT任務，可以通過一系列方法來實施有效管理，主要包括以下6個步驟。

1．制定計劃路線總圖并確定關鍵路徑

在開展型號AIT任務前，首先要制定該型號的計劃路線總圖。計劃路線總圖應當以型號研制的技術流程為基礎，根據總裝計劃數據估算技術流程中每項工作的周期，將每根支線上的項目周期時間疊加起來，形成支線工作周期，再將這些支線工作計劃路線圖（含工作周期）綜合在一起，就形成了型號計劃路線總圖，如圖1所示。

計劃路線總圖可以使型號的研制路線及進展清晰可見，并能及時尋找出計劃流程中的關鍵路徑。計劃關鍵路徑是決定項目工期的進度活動序列，是項目中計劃周期最長的路徑。關鍵路徑的工作周期決定了整個研制流程的工作周期，關鍵路徑上任何終端元素的延遲都將直接影響整個研制流程的預期完成時間。為確保整體研制計劃能夠得到有效保障，必須在詳細計劃制定和關鍵資源分配時優(yōu)先保障關鍵路徑。

圖1 多器/艙型航天器計劃路線總圖

以計劃路線總圖為例，每條產品軸向線在與其它產品軸向線交叉合并時均產生一個時間上的合并點，在此點之前將各單器/艙段之間的支線工作周期進行比較，工作周期較長的支線為該時間點之前的關鍵路徑。如果出現(xiàn)2條或2條以上的支線工作周期相同，則詳細分析各支線工作內容，選擇其中一條工作內容較重、保障條件到位風險最大、計劃周期最可能被突破的支線作為關鍵路徑。將各個階段的關鍵路徑連接起來就能形成整個計劃路線總圖中的關鍵路徑；另一條總工期比關鍵路徑總工期略少的并行路徑被稱為次關鍵路徑，如圖2所示。

關鍵路徑和次關鍵路徑的確定，將為后續(xù)制定詳細工作計劃提供切實的優(yōu)先級順序，能夠有力保障整個工作項目周期按時完成。

2．編制詳細工作計劃表

詳細工作計劃表的主要作用是將研制流程中的各項工作落實到每個工作日當中，并排查資源沖突情況，作為型號AIT工作計劃的依據性表格。

在編制詳細計劃表時，應從縱向入手并堅持關鍵路徑先行原則，首先將關鍵路徑上的計劃編排完畢，使關鍵資源優(yōu)先保障關鍵路徑。階段工作周期的確定需要充分參考總裝計劃數據，詳細估算所需工作時間并充分考慮外在因素影響，力求計劃表中每項工作的時間準確、可行。

在編制完成關鍵路徑的工作計劃后，根據該路徑每天的工作內容填寫關鍵資源等保障條件。關鍵路徑的詳細計劃表制定完畢后，開始制定其它路徑的工作計劃表，仍然從縱向入手，按照其它路徑的關鍵等級順序（次關鍵路徑—再次關鍵路徑—最次關鍵路徑）依次制定全部路徑的計劃和保障條件。

在所有路徑的計劃表均制定完成后開展輔線計劃的制定，根據各單器/艙段每條輔線的工作內容在主線使用的日期確定最遲完成日期，按照工作內容的周期倒排計劃。所有單器/艙段的全部輔線計劃均填在最后一列中，填寫完畢后檢查每天輔線計劃的工作量飽滿程度，當工作量過大時可適當將當日工作項目提到前一日進行，直到全部輔線工作計劃均勻、飽滿。

最后，還需要對該計劃表進行復查，按照橫向順序對每天各單器/艙段和輔線的工作計劃及保障條件進行審查，確認當天的關鍵資源不發(fā)生沖突，且總工作量在合理范圍之內。

圖2 計劃路線總圖中的關鍵及次關鍵路徑

3．制定保障條件計劃清單

詳細工作計劃表編制完成后，對于工作任務中非常規(guī)及常備的保障條件，或本型號首次使用的某些專屬工裝、設備等，還需要根據詳細工作計劃表中的使用時間明確其到位時間，按照時間順序匯總在一起，形成保障條件計劃清單，明確每一項保障條件的責任單位，并將保障條件計劃清單發(fā)布至各責任單位，閉環(huán)檢查，確保每項保障條件均能按時齊套。

4．制定日工作計劃表

在型號AIT工作正式開始后，在工作日前一天依據已經完成的詳細工作計劃表制定次日工作計劃表。在制定日工作計劃表時，除依據詳細工作計劃表外，還要根據前一日工作的完成、保障條件的到位情況和其它突發(fā)狀況進行適應性調整，并根據各單器/艙段工作的重要程度和緊急程度明確各項工作之間的優(yōu)先級，確保工作有序。

5．跟蹤計劃執(zhí)行情況

計劃的最大特點在于變化，項目工作計劃時常受到沖擊。因此，在型號AIT過程中，需要計劃管理人員實時掌握最新研制進展，遇到計劃偏離時及時糾偏，必要時進行計劃調整，確保后續(xù)計劃具有可實施性。一般情況下，計劃調整需要遵循以下幾個原則：

一是對于關鍵路徑上的計劃偏離，原則上不允許調整，應通過補救措施糾偏。如果經過多方努力仍無法糾偏，則首先應評估延誤周期，確定對后續(xù)工作的影響和可能造成的損失，重排關鍵路徑的計劃表，并根據計劃的調整和關鍵資源的重新分配，相應調整非關鍵路徑計劃，更新詳細工作計劃表、保障條件計劃清單和日計劃表。

二是對于非關鍵路徑上的計劃偏離，在對整體進度不造成影響的前提下，允許做適當調整，但需要及時確認調整后的計劃所需保障條件與其它路徑不發(fā)生沖突；對于非關鍵路徑上的計劃偏離過大，導致該路徑工作周期超過原關鍵路徑，從而使該路徑變?yōu)殛P鍵路徑，調整原則參考關鍵路徑的計劃調整，并重新分配關鍵資源。

三是對于輔線工作的計劃偏離，可參考非關鍵路徑計劃偏離的原則執(zhí)行。

6．項目完成后及時總結

在型號AIT任務結束后，需要將任務實施過程中的計劃調整情況全部更新至詳細工作計劃表，形成工作計劃執(zhí)行情況匯總表，作為型號管理工作的重要資料留存，并為總裝計劃數據庫提供數據。

三、實際應用

為驗證方法的有效性，在國家某重點工程三期探測器初樣結構器研制階段對多器/艙型航天器AIT項目計劃管理方法進行了使用，并取得良好效果。

該型號探測器由4個單器組成，針對每個單器配備了5名骨干人員，并在地面工裝方案設計階段充分考慮了工裝的復用性，做好前期準備工作。在型號AIT工作開始前，根據各單器和整器的技術流程制定了計劃路線總圖，明確了單器B及由其參與構成的組合體型號研制計劃周期最長，確定為關鍵路徑；依據工藝技術文件和路徑優(yōu)先級制定了詳細工作計劃表，在優(yōu)先滿足單器B及其組合體的前提下有效分配了關鍵資源，避免資源沖突；在研制過程中，通過提前發(fā)布的保障條件計劃清單和日計劃表有效地傳達了型號工作最新計劃及保障條件需求，通過閉環(huán)管理確保了保障條件的及時到位和工作的順利開展。

此外，該管理方法還在該探測器初樣熱控器和合練器上得到了不同程度的實踐，并獲得管理方面的成功。

當前，我國航天科技水平和能力正實現(xiàn)突破性的發(fā)展，各種新型航天器紛紛進入研制和使用階段，航天器不再局限于傳統(tǒng)的有限類型，逐步向著復雜化、多樣化發(fā)展。在新型航天器的研制過程中，必然會遇到各種新挑戰(zhàn)，需要打破常規(guī)，用創(chuàng)新的方法開展各項工作。