宇航多項目科研生產統籌協調管理方法與實踐

◎中國空間技術研究院 伊文思 李航 王鑫 張暉 余謙虛

宇航多項目科研生產統籌協調管理方法與實踐

◎中國空間技術研究院 伊文思 李航 王鑫 張暉 余謙虛

總結了宇航多項目的組織模式，圍繞保型號成功、保在軌穩定運行、保任務全面完成的目標，將策劃、計劃、風險、關鍵資源、“兩重一共”問題處理和在軌運行保障引入到項目管理中，構建了宇航多項目統籌協調管理的體系框架，提出了宇航多項目統籌協調管理方法，有效提升了宇航科研生產綜合管理能力。

隨著國家對航天軍事裝備建設需求的不斷增大，以及國內外民用，特別是商業衛星市場的不斷拓展，中國空間技術研究院迎來了任務高峰期，每年的衛星發射任務由幾顆增長到十幾顆，高密度發射和高強度研制已成常態，這對宇航多項目科研生產管理帶來了巨大挑戰。單一宇航項目未能按照進度計劃研制生產或出廠發射，影響了其它幾個甚至全年宇航項目的排產計劃、資源使用和發射進度安排，造成后續宇航項目發射任務的推遲，影響了整個宇航項目年度的高密度發射安排。

面對項目數量劇增、資源條件約束和用戶計劃剛性強的任務形勢，研究院不斷探索宇航多項目的科研生產管理方法，以“提前抓、科學干”為工作理念，在策劃、計劃、風險和資源沖突的視角下，關注年度策劃的科學性、綜合計劃的平衡性和關鍵資源的統籌性，進而探索出了一整套宇航多項目科研生產統籌協調管理方法，實踐效果良好，并在“十二五”期間圓滿完成了年均發射近20顆衛星的科研生產任務。

一、面臨的挑戰

“十二五”期間宇航項目數量激增，用戶需求的旺盛使新型號不斷涌現，宇航項目管理面臨巨大挑戰，主要體現在以下幾點：

1.性能要求高，技術風險大

用戶要求越來越高，新技術含量不斷增加，關鍵技術難度不斷加大，研制過程需要融合眾多學科和專業知識綜合集成解決問題，使得技術風險不斷增大，對科研生產管理產生潛在影響的因素也逐漸增多。

2.精細化管理風險大

隨著市場應用需求的多元化，衛星研制形成了遙感、導航定位、通信廣播、深空探測、載人航天和空間科學與技術等多領域并行快速發展的格局；型號平臺種類多，載荷差異大，涵蓋新研型號、業務接替（裝備）型號、公用平臺型號和平臺首發型號等多類宇航項目，管理模式從以科研為主轉變成以科研和裝備并重的局面，使精細化管理風險不斷增大。

3.質量問題舉一反三影響范圍廣

為適應高密度發射能力要求，有效縮短宇航產品研制周期，實現從單星向多星和星座組網批生產模式的轉型，研究院通過實施宇航產品工程建設和平臺技術狀態固化，提高了設計一致性和產品通用化程度，但產品批次性質量問題往往涉及多個宇航項目，在大幅提升研制生產能力的同時，將導致多項目進度推遲的潛在風險增大。

4.資源調配效率要求高使組織風險變大

隨著宇航任務的迅速增長，所需人力、測試設備、試驗場地等資源使用計劃銜接也日益緊密，同時涉及的組織、人員眾多，協調難度和工作量較大，所以單一宇航項目資源計劃變更可能對多個宇航項目造成影響，使多項目組織風險管理難度增加。

此外，宇航項目進度風險管理系統層次多、要素多，不同層次之間和同層次不同環節之間具有復雜的關聯性。進度管理過程涉及多要素、多項目，單一要素或項目的變化可能會引發其它要素或項目的連鎖反應，一個項目的進度延遲會對共享資源的后續項目進度產生影響。因此，多因素產生的級聯效應會影響多型號項目的進度計劃。

二、總體框架

宇航多項目科研生產統籌協調管理的實質就是對各類關鍵資源進行統籌管理，對項目間及項目內外各方關系進行協調管理，最終實現高密度發射的目標。

當前，研究院宇航項目管理實際上處于多項目管理的環境之中，需要按照多項目管理的理念，運用統籌協調的管理方法來進行科研生產管理，以達到多項目并行環境下柔性制造的目標。為了適應宇航型號高密度發射任務的新形勢，全面滿足用戶對型號計劃、技術和經費的要求，研究院建立了矩陣式的宇航多項目組織模式，構建了科研生產統籌協調管理體系，探索出多項目科研生產管理方法，從而保障高密度發射任務目標的全面實現。

1.組織模式

在從單型號項目到多型號項目并行管理過程中，研究院以責任體系調整為主線，堅持型號與產品并重、任務與能力并重，持續完善了“一條主線，兩個并重”的科研生產體系，形成了符合系統工程理念的“研究院抓綜合、‘兩總’抓型號、廠（所）抓產品”的矩陣式管理模式，如圖1所示。

研究院建立了由發展計劃部、科研生產部、質量技術部等組成的綜合管理層，以強化綜合統籌與保障；建立了項目系統層，將型號“兩總”行政關系調整至總體單位，授權總體單位抓總領域項目管理；成立了專業產品事業部，專業廠（所）負責完善以產品首席專家為代表的產品隊伍，強化產品管理。同時設置了項目辦公室，以使宇航單項目管理更為彈性、靈活。協作配套單位、總體單位和綜合管理層作為項目辦公室的依托和支撐，從專業產品、專業領域和綜合管理組織等方面綜合保障宇航多項目的順利實施，并促進宇航專業技術的持續發展。

2.框架構建

研究院緊密圍繞保成功、保穩定運行、保任務全面完成的“三?！蹦繕耍瑢⒆ゲ邉?、抓計劃、抓風險、抓綜合資源協調、抓“兩重一共”問題處理、抓在軌運行保障“六大抓手”引入到宇航多項目管理中，并應用系統工程的理論和方法，構建了宇航多項目統籌協調管理體系框架，如圖2所示。

其中，從全流程、全要素的維度建立“1+N”科研生產策劃體系；以提前抓的工作理念建立“5+3+1”科研生產綜合計劃管理體系；按風險的影響因素和影響程度建立型號風險分類管控機制；以明確資源使用優先級、信息化平臺為工具，建立關鍵資源統籌管理機制；以動態識別、調度管控為手段建立“兩重一共”問題分級管理模式；從綜合統籌管理、日常管理和技術支持維度建立在軌運行強化管理機制。

圖1 宇航多項目組織模式

圖2 宇航多項目統籌系統管理體系框架

三、管理方法

1.“1+N”科研生產策劃管理

（1）管理體系

在資源有限的情況下，為達到多項目均衡生產、并行推進的目標，研究院結合年度工作目標及型號研制全流程建立了研究院、單位和型號三級科研生產策劃機制，逐步形成了 “1+N”科研生產綜合策劃管理體系（見圖3），其中N指根據科研生產實際可以適時調整專題策劃數量。截至2016年，研究院已形成了“1+6”科研生產綜合策劃管理體系。

圖3 “1+N”綜合策劃管理模式圖

型號科研生產任務綜合策劃是圍繞年度科研生產工作目標，從型號研制任務、單機生產任務、關鍵試驗資源、關鍵項目風險、在軌管理、外協管理6個方面全面系統地開展型號科研生產任務風險分析與策劃，提出應對措施，確保風險可控。

型號研制策劃是對型號年度考核計劃和研制風險進行分析，以制定應對措施。

單機生產專題策劃是圍繞單機生產年度目標，對各單位單機生產任務和排產計劃進行分析，針對可能存在交付風險的單位和單機產品提出應對措施。

關鍵資源保障策劃是圍繞年度任務計劃對關鍵資源、進場資源和人力資源等進行分析，針對可能存在沖突的資源制定應對預案。

關鍵風險項目管控專題策劃是識別分析研究院需要重點關注的重大風險和問題，以制定應對措施，實行動態管控。

在軌管理工作專題策劃是從在軌衛星數量、單點運行風險和超期服役衛星等維度對年度在軌任務進行分析，提出應對措施。

宇航外協任務專題管控策劃是對年度外協任務進行分析，梳理影響整星成敗的關鍵外協產品研制風險，提出應對措施。

（2）管理流程

要實現多項目均衡生產管理，需在前期綜合分析的基礎上，形成具有科學性和操作性的科研生產策劃管理流程，如圖4所示。

首先，科研生產部于年初向各單位、各型號下達科研生產策劃安排及格式要求。

其次，各單位圍繞全面實現各型號研制任務的目標，識別分析本單位短線和風險項目，對科研生產任務研制生產資源的統籌安排和協調保障進行全面的綜合策劃，形成各單位年度科研生產綜合策劃報告；各型號對照年度工作目標和研究院計劃安排，從技術狀態基線、隊伍配置、計劃安排、產品保證、物資配套、測試試驗及總裝集成測試（AIT）資源保障等方面系統開展任務分析，全面識別型號研制的技術、進度、質量和資源等短線、風險，形成各型號的年度研制工作策劃報告。

然后，研究院組織對各型號和各單位年度策劃進行審查，提出意見要求。

最后，在各型號、各單位系統策劃的基礎上，按照年度科研生產工作目標和綜合計劃安排，結合資源能力的實際情況形成“1+N”科研生產綜合策劃，全面覆蓋宇航任務科研生產要素，并將其作為實施全年科研生產任務的有效指導，以實現各級科研生產策劃的聯動。

圖4 宇航多項目科研生產策劃管理流程

2.“5+3+1”綜合計劃管理

（1）管理體系

面對多項目并舉的新任務形勢，研究院梳理完善了科研生產計劃管理體系，明確了各單位、各部門管理職責：研究院主要負責制定頂層計劃管理標準規范，根據合同或研制總要求確定項目里程碑計劃，負責跨總體單位多項目綜合計劃管理，組織下達研究院科研生產計劃；總體單位主要負責本單位抓總型號單項目計劃管理和多項目綜合計劃管理；項目辦公室主要負責依據研究院基準計劃編制型號研制計劃，提出分系統研制計劃要求；單機研制單位主要負責按研究院定型產品組批生產計劃要求組織生產，以及按照分系統單位要求制定新研產品單機計劃并組織實施。

“5+3+1”綜合計劃管理模式是按照提前3年抓物資和元器件配套、引進設備采購和長周期產品的投產，提前2年抓單機、分系統的研制，提前1年抓AIT的準備和實施的 “321”指導原則，定期發布5年型號任務預示、3年型號研制計劃綱要和年度科研生產計劃考核節點，以形成“5+3+1”綜合計劃管理模式，如圖5所示。

研究院在科研生產任務綜合策劃的基礎上，遵循宇航型號研制程序和計劃管理的客觀規律，與各單位、各型號充分協調，制定下發院級年度科研生產計劃，涵蓋型號系統級研制、單機生產、資源使用、關鍵風險和短線項目以及在軌管理等各項專題計劃，以體現不同種類、不同型號計劃的特點。

此外，研究院還建立了宇航型號計劃管理信息化平臺，將中國航天科技集團公司考核計劃、全院型號研制計劃、單機生產計劃及各項專題計劃均納入了信息化平臺管理。在關鍵節點設置上充分反映了型號里程碑節點，同時覆蓋航天科技集團對研究院的計劃考核節點，以滿足上級和用戶要求并留有適度余量；型號系統級研制節點細化到文件級，單機研制節點細化到產品配套數量，做到量化控制，并對節點的執行與反饋情況、節點延期和未完成情況、未完成原因、后續計劃及措施等進行了詳細的實時記錄說明，保證了全院多項目科研生產計劃的有效落實和公開透明。

（2）管理流程

研究院科研生產計劃編制與下達每年滾動進行。

首先是下達計劃編制要求?？蒲猩a部于每年10月會同發展計劃部、質量技術部、國際業務部明確下一年度計劃下達的型號范圍和里程碑計劃，并下發下一年度計劃草案編制要求?？傮w單位據此與分系統單位協調系統級研制計劃安排，分系統單位與單機單位協調單機生產計劃安排，總體單位組織抓總型號協調關鍵試驗資源統籌計劃安排。

圖5 “5+3+1”綜合計劃管理模式圖

然后是上報計劃草案。各總體單位依據研究院計劃草案相關要求編制研制生產計劃草案，并于當年11月中旬報科研生產部。計劃要求錄入研究院科研生產綜合信息管理平臺計劃協同編制系統中，各單位、各型號在此信息化系統中開展計劃的協同編制。

最后是下達計劃?？蒲猩a部于當年11月底組織召開計劃協調會，會同發展計劃部、質量技術部、國際業務部審核計劃與合同、研制總要求的符合性，并根據協調結果于12月底完成研制生產計劃編制及審批，向院屬各單位下達。

3.型號風險分類管理

（1）管理體系

圖6 型號科研生產任務風險管理體系示意圖

研究院在繼承原有風險管理體系的基礎上，堅持單項目與多項目風險管理并重，在型號科研生產任務風險管理過程的6個環節中，從組織和產品2個維度建立型號科研生產任務風險綜合管理體系（見圖6），并落實各級責任。

組織維度的風險管理體系設置研究院、總體單位、專業單位3級風險管理組織。院級負責組織制定風險管理的方針政策，對院級重大風險進行決策，指導監督型號風險管理工作的實施；總體單位級是抓總型號風險管理的主體單位，負責對本單位和抓總型號的重大風險進行管理與統籌；專業單位級負責組織本單位的風險管理工作，對分系統及單機產品研制生產中的風險管理提供保障支持，對公共資源進行統籌。

產品維度的風險管理體系設置系統、分系統、產品3級責任制。系統級風險管理的責任主體為型號項目辦公室，負責組織制定并落實系統級的風險管理策劃和風險管理計劃，并對風險管理計劃的執行情況進行監督和管控；分系統級和產品級風險管理的責任主體分別為分系統單位與單機單位，負責制定并落實本層級的風險管理策劃和風險管理計劃，并對本層級的風險管控工作進行跟蹤和檢查。

（2）管理流程

按照影響型號出廠計劃的關鍵風險因素及其在各階段對型號的影響程度進行劃分，以形成風險項目量化清單：I類無明顯風險，留有一定計劃余量，可按計劃出廠發射的型號；II類存在一定風險，計劃余量較小，需持續關注的型號；III類存在較大風險，無計劃余量，需重點關注的型號。

型號項目辦公室按照用戶、總體要求、型號全生命周期策劃、年度進度要求等，從整星、分系統、單機或產品角度梳理出任務執行過程中的風險，完成風險策劃和風險評估，形成型號項目風險清單。

各承研單位按照各型號提出的任務需求，結合當前自身的研制生產能力情況，對完成多個型號任務存在的薄弱環節進行分析，開展多型號風險策劃和評估，形成單位多型號研制任務的風險清單。

研究院依據發射任務安排、試驗資源配置、后勤保障和發射場保障等制約因素，結合項目計劃安排和各單位型號的風險分析情況，分析、篩選、確認了跨領域、跨型號的影響范圍廣、影響程度深的共性風險，以及影響單型號成敗和出廠發射任務的重大風險，進而形成研究院宇航多項目風險管理清單，流程如圖7所示。

圖7 多項目風險識別分析流程圖

依據風險等級的高低實施型號項目辦公室、單位、研究院分級管理。I類風險由型號項目辦公室調度管理，總體單位和研究院掌握進展情況，出現重大偏差情況的實施升級管理；II類風險由總體單位實施調度管理，研究院掌握進展情況，出現重大偏差情況的實施升級管理；III類風險由研究院實施調度管理。

建立風險動態信息通報機制，各型號的I類、II類風險項目進展情況通過型號周報、月報動態反映；各單位的I類、II類風險項目進展情況通過科研生產情況月報動態反映；III類風險項目進展情況實施周報制度，并進行周檢查調度，同時通過院級型號責任人例會由院領導統一檢查調度；應急重大風險項目進展情況實施日報制度并進行日檢查調度，必要時實施現場調度。

4.關鍵資源統籌管理

（1）管理體系

熱試驗資源、力學試驗資源、電磁兼容（EMC）試驗資源和緊縮場試驗資源作為共用關鍵試驗資源，需求量不斷增大。單一型號一般僅從自身的計劃需求考慮共用關鍵資源的使用，難以考慮其它型號關鍵資源的安排。在宇航多項目管理中，由于資源受限，容易形成資源使用相互制約和沖突的問題，需要對關鍵資源進行統籌管理。研究院建立了關鍵資源管理組織體系，以實行統一領導、歸口管理。科研生產部是研究院關鍵資源使用計劃的歸口管理部門；各項目辦公室和總體單位是研究院關鍵資源使用需求計劃的提出單位；關鍵資源的所屬單位負責關鍵資源日常運行維護管理和使用計劃的執行；動力行政保障部是相關關鍵資源運行的動力保障部門。

（2）管理流程

針對資源使用可能存在沖突的潛在風險，研究院從關鍵資源數量，資源使用的約束性、替代性和試驗周期等維度，分析了共用關鍵資源的現有能力，并在此基礎上按照發射型號時間順序、重大工程優先等確立了資源使用優先級原則，并形成了一整套串聯的關鍵資源統籌管理流程，流程順序依次為以下幾個步驟。

梳理資源使用需求。每年底研究院正式下發通知，要求各總體單位組織各型號系統梳理次年熱試驗資源、力學試驗資源、EMC試驗資源和緊縮場測試等關鍵資源使用需求計劃。

確定各總體單位資源使用需求計劃。各總體單位接到通知后，組織各型號根據研制技術流程和計劃流程提出型號的資源使用需求計劃，各總體單位在綜合平衡各型號資源使用計劃后編制本單位年度資源使用需求計劃，并上報研究院進行統籌安排。

分析資源使用的匹配性。對使用時間可能產生沖突的資源，按照優先級原則進行統籌，并保證每個試驗中間必要的工序時間，避免因單一試驗計劃變更引起前后其它試驗計劃級聯效應而產生資源沖突，必要時采取型號研制流程進一步優化和調整的措施。

形成關鍵資源使用計劃并下達。通過和各型號及試驗承擔單位的充分溝通協調，確保每個型號試驗計劃前后匹配，資源使用不沖突，并留有一定的調節空間和維護保養時間，形成最終各方認可、合理可行的關鍵資源使用計劃。

制定關鍵資源保障策劃。圍繞年度科研生產工作目標，以研究院年度關鍵資源型號使用專題計劃作為依據，對關鍵試驗資源、AIT場地、發射場資源、運輸資源、總裝測試等幾個方面進行系統分析和策劃，提前啟動保障條件建設，并做好使用調節應急預案，確保研究院各項保障資源安排滿足各型號要求。

資源使用風險及計劃控制。研究院建立了專題調度機制和應急處置工作機制，專題協調解決計劃沖突問題和突發事件、重大風險等，并每周對資源使用情況進行現場檢查確認，不定期調度，提高了問題處理效率和資源使用效率。

5.“兩重一共”問題分級管理

（1）管理體系

在宇航多項目管理中，型號研制發生的重大問題、重大短線和共性問題常成為制約型號按計劃出廠的關鍵。研究院在總結多年型號管理經驗的基礎上，經過系統分析對“兩重一共”問題作出了界定，即一般指影響當年發射型號任務年度目標計劃的完成或影響跨總體單位間2個(含)以上型號科研生產任務，需集中力量協同解決的問題。

研究院成立了以院長為組長、黨委書記為副組長、相關院領導和有關部門部長為成員的宇航任務領導小組，作為頂層組織保障體系，負責研究決策；各總體單位、項目辦公室和專業單位采用問題清單的方式實施分級管理，如圖8所示。

圖8 “兩重一共”問題的管理體系圖

（2）管理流程

“兩重一共”問題管理流程如圖9所示。

全面策劃。每年初各單位、各型號在宇航科研生產年度工作策劃中開展超前識別與分析工作，并制定解決措施；研究院對各級清單進行匯總、分析，結合研究院年度科研生產策劃、大型關鍵資源使用安排等院級宇航科研生產約束條件，從院級層面識別出宇航科研生產“兩重一共”問題，在經主管領導審批后形成院級“兩重一共”問題清單，并將其作為全年“兩重一共”問題識別、分析與控制的重要依據。

動態識別。在型號研制中影響發射型號主線3天以上、在研型號主線15天以上的問題，均需納入“兩重一共”問題管理，并在過程中密切跟蹤問題處理進展、及時更新“兩重一共”問題清單。

調度管控。管理機關聯合應急處置工作組建立2小時快報制度、調度單制度和專題簡報制度，并通過院級季度責任人例會、月例會或專題協調會進行綜合調度，并納入年度評估考核。

圖9 “兩重一共”問題管理流程圖

持續改進。研究院對歷年解決的“兩重一共”問題經典案例進行經驗總結和案例研究，最終形成案例集，并將其作為后續宇航多項目“兩重一共”問題處置的有益借鑒。

6.在軌運行強化管理

（1）管理體系

航天器在軌穩定可靠運行是產品質量的最終體現。研究院在充分調研分析國外在軌管理模式的基礎上，結合國內在軌管理工作實際，以改進服務觀念、面向用戶需求設計、提升衛星好用性與易用性設計為工作理念，建立了院所兩級的在軌管理體系。研究院航天器運行管理處專門負責全院在軌支持管理的統籌保障工作，運管中心負責日常管理，總體單位和專業單位負責技術支持。

（2）管理流程

應急處置機制。實施故障預案動態更新，成立應急處置辦公室并明確應急處置程序，重要問題由總體單位行政正職或“兩總”現場處置。

運行管理機制。實施內部交付，月健康檢查、季度趨勢分析、半年健康評估及用戶使用策略協調，單點運行風險分析與處置。

用戶回訪機制。針對在軌航天器業務應用，研究院對多家用戶單位進行回訪，并組織各總體單位對用戶意見進行分析和反饋，實施閉環管理，有效提升了在軌服務管理能力。

四、實踐成果

一是從源頭抓起，在策劃時著重開展型號全流程、全要素的系統分析，對重大問題、風險做到提前識別與處置，有效預防了各類隱患，降低了宇航型號研制發射的進度風險，實現了“十二五”期間年均發射近20顆衛星。

二是通過“當年計劃嚴格考核，后續計劃指導生產”的3年型號里程碑計劃滾動管理，實現了 “十二五”期間研究院計劃考核完成率始終保持在98%以上。

三是研究院依風險等級高低實施型號、單位、研究院分級管理，采取相應的風險應對措施；動態跟蹤風險項目進展，前后方聯動，統一協調，實現了“十二五”期間累計識別并管控了近600項院級風險，確保了科研生產任務圓滿完成。

四是通過資源統籌管理，未發生過由于資源沖突影響型號研制主線的情況，實現了“十二五”期間年均完成整星級大型試驗約90次，有力確保了高密度發射和在研型號任務的順利開展。

五是在過程控制中，堅持管理手段與問題實際進展相結合的原則，并針對進展的不同階段采取不同方式管理實施“兩重一共”問題的常態化管理和及時處置，實現了“十二五”期間累計有效處置100余項“兩重一共”問題，有效保證了型號研制進度按計劃進行。

六是通過完善應急處置、運行管理和用戶回訪等機制，“十二五”期間未發生因在軌處置不及時導致的重大質量事故，在軌穩定運行航天器達100個以上。