◎中國空間技術研究院總體部 郭芳 羅強 高健光 張堪
基于產品成熟度的宇航產品分級管理模式
◎中國空間技術研究院總體部 郭芳 羅強 高健光 張堪
進入“十二五”以來,我國宇航產品研制面臨著數量激增、功能出新、性能跨臺階、進度嚴控等特點。在型號任務量不斷增加,以及企業進行多項目業務不斷擴張的形勢下,當前的產品管理模式對資源占用的“均衡化”已逐漸成為制約航天企業實現業務拓展和產能提升的關鍵因素。為適應急劇增長的型號研制任務,快速提高宇航產品一線技術部門的研制生產能力,推動型號單機產品的組批生產模式,充分發揮技術部門二級計劃管理、專業產品保證工程師在產品研制過程中的管理作用,進一步總結、固化現有裝備型號批生產管理和流程優化經驗,急需通過轉變單機產品的研制管理模式來迅速提高產能、突破瓶頸,并通過優化和完善產品研制管理模式對項目進行差異化管理,以緩解各類資源矛盾,從而縮短型號研制周期,拓展企業管理能效,實現市場化轉型。
按照中國航天科技集團公司提出的“實施宇航和導彈武器系統產業化轉型專項工程,重點提升產品化、規?;难b備制造能力、測試試驗能力、量化控制能力和高效組織管理能力”的思路,以及進一步適應航天科研生產由單件研制向小批量生產轉型的發展趨勢,筆者結合新形勢下宇航產品研制生產模式轉型需求,提出了基于產品成熟度的宇航產品分級管理模式,以釋放成熟產品所占用的資源,實現均衡配置,提高管理效率,從而確保滿足“十三五”期間型號密集研制的任務需求。
經過40余年的快速發展,我國航天領域已經開發了一系列公用航天器平臺產品和通用載荷單機產品,積累了大量地面和在軌飛行試驗數據,并由相關專家、學者建立了宇航產品成熟度模型。產品成熟度是對產品在研制、生產及使用環節等全生命周期所有技術要素的合理性、完備性,以及在一定功能、性能水平下質量穩定性的一種度量。中國空間技術研究院袁家軍等人于2007年提出了建立航天產品成熟度模型的概念和必要性,并于2011年給出了航天產品成熟度8級模型的定義。在此,筆者以8級成熟度模型為基礎依據,結合不同成熟度產品研制流程和管理流程的特點,以及產品管理的復雜程度和難易程度等經驗,提出將處于不同成熟度階段的產品進行定級,并以此作為優化產品管理模式的依據。
按照產品成熟度由低到高分別將宇航產品定為4個級別:
◆產品成熟度為1~3級,由于首次開發,尚未經歷飛行試驗驗證,其按照研制模式劃分屬于新研類產品;
◆產品成熟度為4~5級,經歷過飛行試驗考核,但技術狀態尚未固化,其按照研制模式劃分屬于單件類產品;
◆產品成熟度達到6級以上,在多次飛行試驗考核的基礎上完成了產品定型相關工作,其按照研制模式劃分屬于定型類產品;
◆產品成熟度達到7級以上,在定型的基礎上,經過可靠性增長和設計改進達到高可靠性水平,可以實現組批研制,其按照研制模式劃分屬于批生產類產品。
目前,據不完全統計,在研宇航產品中成熟度6級以上的產品超過80%,新研和單件復雜產品占比不足20%。隨著基于公用平臺型號研制模式、裝備型號研制模式的全面推廣,以及單機產品化、產品定型和貨架式采購管理模式的全面推進,未來為衛星上采用的成熟單機產品的比例將會進一步提升。因此,轉變產品管理模式,特別是提升成熟產品的管理和研制效率,針對不同成熟度、不同復雜度的產品采取差異化的分級管理模式,是提高項目管理針對性和有效性的必然途徑。
1.基本思路
采取“成熟產品抓變化,突出重點、難點、風險點”的管理思路,根據產品成熟度模型的定義和對產品的定級分類,分層次、有針對性地開展單機產品管理模式調整。明確單機產品的定級方式,以及不同層級產品的管理重點,有針對性地對不同層級的產品進行區別管理,從而更有效地提升產品質量、交付能力和客戶滿意度。
一是做好宇航產品的定級工作。
搜集并整理單機產品研制的歷史數據,各專業技術部門需形成本部門的產品清單,參照宇航產品成熟度模型的定義形成明確成熟度的產品清單,并以此為依據完成產品的定級。定型產品和批生產產品技術成熟度較高,其技術狀態和過程控制程序均已實現了較大程度的固化,可作為成熟產品考慮進行綜合統一管理;新研產品和單件產品由于技術成熟度較低、研制風險較大等特點,管理過程相對復雜,綜合管理不易實現,所以仍需考慮延續單項目的管理模式。
二是明確分級管理的模式。
以提升產品研制能力為出發點,去除重復低效率環節,根據管理模式轉變思路,增加單機產品研制歸口部門的管理職能,制定合理可行的單機產品研制業務新模式,并基于新模式細化分級管理的組織結構分工和崗位職責。各技術部門及計劃管理、質量管理、經費管理部門需要進行明確的責任劃分,具體責任人要明確工作范疇和職責,同時建立考評機制。
三是明確各類產品的管控重點。
在對成熟產品、新研及單件產品實施分級管理模式的基礎上,明確不同層級產品在管理工作中需要管控的重點。總的來說,產品成熟度越高,管理程序越簡單,反之則越復雜(見圖1)。成熟產品實施“統籌管”,管理重點為“點”的管理,開展該類產品的綜合策劃,重點落實生產研制任務的統一下達、節點的統一管理,以及過程控制和相關標準、規范的統一等環節;新產品實施“重點管”,管理重點為“線”的管理,開展獨立的項目工作策劃和風險策劃,按照策劃進行項目的全生命周期生產線管理,同時細化關鍵路徑、短線等管理鏈條。
2.產品分級管理模式
成熟度較高的產品簡稱為成熟產品,主要包括定型產品和批生產產品。當前的衛星配套產品中,成熟產品占比較大,具備技術狀態相對固定、研制業務流程固定、外協生產單位和加工工藝固定等特征,可對該類產品在部門內施行統一管理??蒲猩a管理部門中設置專業產品綜合辦公室,負責統籌管理部門內產品研制任務需求,制定統一研制計劃,同時加強專業技術部門在產品研制業務鏈條中管理職能,通過責權利的統一發揮技術部門資源的最大效能,并通過管理模式優化和調整縮短非增值環節的業務鏈條,實現產品產能的全面提高。
成熟度較低的產品簡稱為新產品,主要包括單件產品和新研產品。單件產品在當前衛星產品數量中比重較小,產品技術狀態有一定的繼承性,但仍有一定研制難度。新研產品技術狀態繼承性差,研制難度大,與衛星總體技術要求結合緊密,具有狀態變化較多、質量活動和試驗驗證多、外協控制相對困難等特征。通過綜合考慮產品進度要求、技術狀態、外協生產單位、協調工作量等因素,確定其采用以型號項目辦公室為主、專業技術部門配合為輔的管理模式。
因此,針對目前航天單機產品研制整體運行模式以及產品本身研制特點,擺脫由項目管理人員全面管理型號產品的模式,將產品成熟度較高的單機產品的管理重心偏移至專業技術部門進行二級管理,重點負責產品年度任務綜合策劃和風險、短線問題的上報,以及產品研制過程等具體管理;科研生產管理部門產品主管人員重點負責產品的投產、外協任務的統一下達、經費結算、交付驗收,以及對外保障條件協調、短線項目監督等頂層活動。對于成熟度較低的單機產品,其仍由項目管理人員對產品制定全周期工作策劃并據此進行全面管理,專業技術部門配合開展過程控制、執行反饋等工作。基于產品成熟度的分級管理模式如圖2所示。
兩級管理模式有利于節約管理資源,實現管理的層次化和針對性,同時大幅釋放人力資源、降低管理成本、提高生產能效,從而有效解決當前科研生產面臨的主要矛盾。
3.產品分級管理的工作重點
(1)成熟產品的管理
定型和批生產類成熟產品,因其技術狀態、工藝制造、過程管理均經歷了多次有效驗證,風險概率小。在產品研制管理中,由于生產工藝成熟、外協單位及其研制流程固化、地面驗證手段和設備可沿用,所以要重點關注資源沖突、產品并行研制、集中交付、批次性質量問題等帶來的風險。其按照產品管理流程,具體可從策劃、執行階段,以及過程控制管理3個方面重點開展管控工作。
以某成熟平臺太陽翼鉸鏈定型產品為例:
在策劃階段,科研生產部門產品主管負責統計各個型號項目辦公室年度需求總量及需求時間,并將統計結果下發至產品研制歸口的專業技術部門。專業技術部門二級產品調度開展年度策劃,重點完成各季度(月度)產品交付數量統計,明確交付風險,分析資源沖突等。產品主管根據該策劃內容,協調各型號項目辦公室研制節點并合理調整當前的產品交付計劃,降低并行研制風險,落實資源保證條件。另外,產品主管將多方協調后的最終目標形成年度工作WBS,以工作考核包的形式下達給設計、生產制造、試驗等各個責任部門,并由二級產品調度完成下一層級的工作/文件/活動分解。
在執行階段,由專業技術部門產品保證工程師組織完成產品技術狀態確認審查,明確產品設計基線及設計變更,并對變更的部分進行評估,以確定其是否滿足成熟產品的基準。由產品主管協調各型號項目辦公室最終確定產品具體投產數量和交付時間,并進行統籌,優先實施組批投產、合并試驗并統一下達研制任務,同時簽訂外協合同。產品研制完成后,產品保證工程師組織完成產品實物驗收、數據包審查及驗收評審,產品各項性能、環境試驗通過后,產品主管與承制單位完成合同款結算。
在過程控制方面,成熟產品的過程控制重點是受限資源的動態調控、“九新”的控制、關鍵點的控制、外協管理。其工作內容主要由產品研制歸口專業技術部門負責,涉及二級產品調度、產品保證工程師和產品技術負責人。根據工作實際執行情況,由二級產品調度上報公共設備、試驗等資源的臨時沖突,產品主管根據需要動態調整和再分配,沖突無法避免時需要進行優先級的排序和決策。產品保證工程師對技術狀態更改、關鍵點進行控制,包括元器件、原材料、工藝等方面的更改。
(2)新產品的管理
新研及單件類產品,因其技術狀態的全新性和復雜性,研制難度大,技術風險和管理風險并存,需要結合產品研制特點和難點,并針對產品開展全面、系統的工作策劃和風險策劃,管理方法和傳統的單項目管理基本一致。按照新產品的研制開發流程,新產品的研制需要經歷模樣、初樣、正樣3個研制階段,不同階段對項目管理工作的要求不同,工作側重點也不同,應結合具體工作合理利用資源,以提升管理效率。
以某新研單機產品天線展開臂為例:
在模樣階段,重點工作是完成關鍵項目和關鍵技術攻關,涉及產品的方案設計、工藝實現、驗證方法等。該階段管理任務較輕,大部分管理工作主要在專業技術部門,可由項目技術負責人抓總,產品管理人員依據本階段里程碑節點組織方案評審、專項論證,并負責與其它單位的協作等。
在初樣階段,重點關注產品的詳細設計、研制和試驗。本階段需要管理的內容繁雜,技術風險和進度風險控制難度大,易出現研制過程的反復,其管理工作的重點是工作策劃的制定、執行、修訂和風險控制。在產品初樣研制階段開展精細化管理時,需由專業技術部門產品二級調度進行具體任務的分解和分配,并直擋落實到專業部門各技術負責人、外協單位執行部門,同時負責產品研制過程信息的跟蹤、執行和反饋,各項工作通過計劃管理系統嚴格閉環。產品保證工程師需全程參加研制過程的質量控制點和各類產品保證活動,并完成相關的產品保證總結文件。
在正樣階段,重點工作是生產基線的建立,對鑒定狀態的復核以及產品研制過程控制。本階段項目管理的分工與初樣階段一致,產品管理人員重點負責策劃和整體管理,二級產品調度和產品保證工程師重點負責過程管理。正樣研制階段由于有了初樣階段的管理基礎,可以在復核及修訂前期研制策劃、各項計劃的基礎上進行節點式管理,并按照策劃、設計、生產、裝配、驗收、試驗、系統聯試等7個階段,以初樣階段的工作內容為樣本,參照正樣產品研制規范進行管理活動的再次標定。
面向航天科研生產市場化、產業化、專業化、企業化轉型的思路,宇航單機產品的研制及管理模式以低成本、短周期、快響應為新的目標,并從實際工作出發,結合現有宇航單機產品特點提出基于宇航產品成熟度模型的分級管理模式,以進一步優化產業鏈,分層次、有針對性地開展單機產品管理模式調整,明確工作界面,重構責任體系,突出管理重點,提高管理效能,從而切實提升宇航單機產品管理能力?!?/p>