神舟飛船發(fā)射場(chǎng)全周期全要素組織實(shí)施的系統(tǒng)方法

龐 博，王國(guó)軍，連 宇，常躍東

（中國(guó)空間技術(shù)研究院載人航天總體部，北京100094）

神舟飛船發(fā)射場(chǎng)全周期全要素組織實(shí)施的系統(tǒng)方法

龐 博，王國(guó)軍，連 宇，常躍東

（中國(guó)空間技術(shù)研究院載人航天總體部，北京100094）

神舟飛船發(fā)射場(chǎng)工作任務(wù)量大、與外界接口多、任務(wù)關(guān)注度高，組織實(shí)施的難度很大，需要一套系統(tǒng)方法來對(duì)發(fā)射場(chǎng)全周期全要素組織實(shí)施進(jìn)行指導(dǎo)。按照系統(tǒng)思想，分析了全周期工作的全部要素和要素間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)綜合，將全周期工作分為進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)、進(jìn)場(chǎng)實(shí)施、測(cè)試發(fā)射和收尾四個(gè)階段，制訂了按階段進(jìn)行專題策劃的專題管理模式、靈活的矩陣式＋集中式管理組織模式和全周期工作流程管理三部分組成的組織實(shí)施方法。方法的有效性通過神舟飛船發(fā)射場(chǎng)工作中的實(shí)際應(yīng)用得到了驗(yàn)證。

神舟飛船；發(fā)射場(chǎng)；組織實(shí)施；系統(tǒng)方法

1 引言

神舟飛船發(fā)射場(chǎng)工作一般包括發(fā)射場(chǎng)的總裝、測(cè)試、加注和發(fā)射工作。飛船的發(fā)射場(chǎng)工作是飛船全周期研制中的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)椋?）時(shí)間短，僅有2個(gè)月時(shí)間；2）發(fā)射時(shí)間靈活性低；3）工作量大且各工作關(guān)聯(lián)性強(qiáng)；4）安全性可靠性要求極高［1?3］。一個(gè)質(zhì)量問題和一天的進(jìn)度推遲的發(fā)生都可能影響整個(gè)發(fā)射任務(wù)，這就需要一套面向飛船發(fā)射場(chǎng)的管理方法來確保任務(wù)的完成。

國(guó)內(nèi)對(duì)航天器發(fā)射場(chǎng)管理工作研究主要針對(duì)質(zhì)量等個(gè)別方面，沒有發(fā)射場(chǎng)管理工作整體方法的相關(guān)研究，國(guó)外文獻(xiàn)也未找到發(fā)射場(chǎng)專題的組織實(shí)施方法［4?5］。

本文根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)，將與發(fā)射場(chǎng)地區(qū)的工作有聯(lián)系的所有活動(dòng)看成一個(gè)整體，作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全周期全要素管理［6?7］。并針對(duì)全周期全要素的管理特點(diǎn)，制訂由按階段進(jìn)行專題策劃的專題管理模式、靈活的矩陣式＋集中式管理組織模式和全周期工作流程管理三部分組成的組織實(shí)施方法，以從整體上解決發(fā)射場(chǎng)管理問題。

2 全周期全要素范圍

全周期全要素發(fā)射場(chǎng)工作要素多、要素間關(guān)系多且高度耦合，是典型的復(fù)雜系統(tǒng)，從系統(tǒng)理論講［8］：管理復(fù)雜系統(tǒng)，首先分析系統(tǒng)的每個(gè)元素和元素間的聯(lián)系，而后從系統(tǒng)的整體進(jìn)行綜合考慮。

根據(jù)航天發(fā)射任務(wù)周期，一般以飛船進(jìn)場(chǎng)前1年啟動(dòng)發(fā)射場(chǎng)工作的策劃，飛船發(fā)射后2個(gè)月完成發(fā)射場(chǎng)工作總結(jié)，所以飛船全周期工作的時(shí)間跨度應(yīng)為飛船進(jìn)場(chǎng)前1年至飛船發(fā)射后2個(gè)月。從全要素的角度考慮，發(fā)射場(chǎng)工作不僅僅包括飛船的研制發(fā)射，還包括人員、工裝、測(cè)試設(shè)備、后勤、運(yùn)輸、物資、經(jīng)費(fèi)等要素。

綜上，神舟飛船發(fā)射場(chǎng)全周期全要素工作是指從飛船進(jìn)場(chǎng)1年至飛船發(fā)射后2個(gè)月期間飛船的出廠分解、運(yùn)輸、發(fā)射場(chǎng)總裝、測(cè)試、加注和發(fā)射工作及與之相關(guān)的人員、工裝、測(cè)試設(shè)備、后勤、運(yùn)輸、物資、經(jīng)費(fèi)等工作的總和。

3 系統(tǒng)分析

3.1 要素分析

神舟飛船發(fā)射場(chǎng)工作由7大要素構(gòu)成，包括：飛船研制、人員、工裝／測(cè)試設(shè)備、后勤、運(yùn)輸、物資、經(jīng)費(fèi)。7大要素共包含29個(gè)子要素，詳見圖1。

3.2 關(guān)系分析

發(fā)射場(chǎng)工作共7大要素，且考慮n對(duì)m元素的關(guān)系rnm與m對(duì)n元素關(guān)系rmn不同，則發(fā)射場(chǎng)共有42種關(guān)系。由于這些關(guān)系很難量化或數(shù)學(xué)公式表達(dá)，為抓住要點(diǎn)，本文要素關(guān)系只考慮要素間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，即確定兩兩要素間是否相關(guān)，若相關(guān)，是強(qiáng)相關(guān)還是弱相關(guān)。關(guān)系矩陣詳見表1。

4 系統(tǒng)綜合

4.1 綜合分析與階段劃分

在要素和關(guān)系分析基礎(chǔ)上，綜合各要素工作量、各要素間耦合導(dǎo)致增加／減少的工作量，依據(jù)歷史數(shù)據(jù)的算數(shù)平均，對(duì)全周期發(fā)射場(chǎng)工作各要素工作量隨時(shí)間變化進(jìn)行式（1）所示計(jì)算：

表1 發(fā)射場(chǎng)工作關(guān)系矩陣Table 1 Relationship matrix of launch site work

式中t為時(shí)間，Load代表工作量，Loads(t)為系統(tǒng)在t時(shí)刻的總工作量，N為系統(tǒng)中全部元素個(gè)數(shù)，Loadan(t)為第n個(gè)元素an在t時(shí)刻的工作量，Loadrnm(t)為an和am元素間耦合增加額外的工作量，其中，當(dāng)m＝n時(shí)，Loadrnm(t)＝0。

計(jì)算結(jié)果詳見圖2。圖中以飛船出廠時(shí)刻作為T0，飛船發(fā)射時(shí)刻作為T1。

發(fā)射場(chǎng)工作開始時(shí)間為T0－12月，結(jié)束時(shí)間為T1＋2月。從圖2可見，飛船各要素工作量變動(dòng)較大，各個(gè)時(shí)段分布十分不均勻，T0－2月前的很長(zhǎng)一段時(shí)間工作量較小且變化比較平緩，飛船進(jìn)場(chǎng)前后工作量巨增，而后工作量雖然較大但變化不很明顯，在電測(cè)期間有所增加、加注期間有所減少，最后在飛船發(fā)射前后第二次巨增，發(fā)射后迅速減少。從工作量與工作地點(diǎn)兩個(gè)維度考慮，可以將全周期工作劃分為四個(gè)階段：進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)、進(jìn)場(chǎng)實(shí)施、測(cè)試發(fā)射、收尾。詳見表2。

表2 發(fā)射場(chǎng)工作階段劃分Table 2 Stages of launch site work

4.2 系統(tǒng)方法

綜合前文分析，發(fā)射場(chǎng)工作主要需要解決以下問題：1）要素多，工作項(xiàng)目多；2）要素關(guān)系多，相互影響大；3）進(jìn)場(chǎng)和發(fā)射期間工作量迅速增加；4）進(jìn)場(chǎng)后工作量巨大。同時(shí)，神舟飛船的項(xiàng)目特點(diǎn)還帶來了以下問題：1）任務(wù)低風(fēng)險(xiǎn)要求極苛刻；2）高社會(huì)關(guān)注度導(dǎo)致人員心理壓力大；3）可用資源有限。

上述問題牽扯面廣，有些問題的解決方案還是矛盾的，所以管理的目標(biāo)應(yīng)定為整體最優(yōu)而不是局部最優(yōu)。據(jù)此制定了神舟飛船發(fā)射場(chǎng)全周期全要素組織實(shí)施的系統(tǒng)方法，方法在階段劃分的基礎(chǔ)上，由以下三個(gè)部分構(gòu)成并相互配合：1）按階段進(jìn)行專題策劃的專題管理；2）矩陣式＋集中式組織模式；3）全周期工作流程管理。詳見圖3。

由圖3可見，方法按階段將全周期工作分為四個(gè)專題進(jìn)行策劃管理，各專題由全周期流程統(tǒng)領(lǐng)；兩個(gè)相鄰專題互相影響；組織模式包括矩陣式組織和集中式組織，由全周期流程統(tǒng)領(lǐng)；在進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)和收尾階段工作量小，采用矩陣式管理；在進(jìn)場(chǎng)實(shí)施和測(cè)試發(fā)射階段工作量大，采用集中式管理。

5 專題管理

專題采用WBS（工作分解機(jī)構(gòu)）方法［9］，將專題劃分為子專題，子專題又分成孫專題，實(shí)行精細(xì)化管理。

5.1 進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)

進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)工作以發(fā)射場(chǎng)工作的策劃和人機(jī)料法環(huán)的準(zhǔn)備為主，管理重點(diǎn)是策劃和準(zhǔn)備全面，做到無漏項(xiàng)，主要包括4個(gè)子專題：1）策劃和文件的編寫；2）試驗(yàn)隊(duì)的組建；3）進(jìn)場(chǎng)物資的準(zhǔn)備；4）其他長(zhǎng)周期（2個(gè)月以上）工作。4個(gè)專題共包括12個(gè)孫專題，詳見圖4。

5.2 進(jìn)場(chǎng)實(shí)施

進(jìn)場(chǎng)實(shí)施工作以人機(jī)料法環(huán)的落實(shí)為主，特點(diǎn)是人員與產(chǎn)品工作地點(diǎn)變化、工作項(xiàng)目多，管理重點(diǎn)是嚴(yán)格按策劃執(zhí)行與做好過程控制，包括4個(gè)子專題：1）飛船出廠狀態(tài)設(shè)置與出廠評(píng)審；2）飛船、工裝、測(cè)試設(shè)備、物資、文件等運(yùn)輸；3）人員進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備；4）發(fā)射場(chǎng)后勤準(zhǔn)備工作。4個(gè)子專題中共包括15個(gè)孫專題，詳見圖5。

5.3 測(cè)試發(fā)射

測(cè)試發(fā)射階段工作地點(diǎn)相對(duì)固定，管理重點(diǎn)是做好測(cè)試發(fā)射與日常管理，主要包括4個(gè)子專題：1）飛船的測(cè)試發(fā)射與管理；2）試驗(yàn)隊(duì)日常管理［10］；3）發(fā)射組織實(shí)施；4）試驗(yàn)隊(duì)撤場(chǎng)。4個(gè)子專題中共包括8個(gè)孫專題，詳見圖6。

5.4 收尾

收尾工作主要以總結(jié)為主，分為5個(gè)子專題：1）撤場(chǎng)專列返京；2）返回艙返京；3）發(fā)射場(chǎng)工作總結(jié)；4）經(jīng)費(fèi)結(jié)算；5）物資歸還。詳見圖7。

6 矩陣式和集中式組織

為適應(yīng)全周期發(fā)射場(chǎng)各階段工作的不同特點(diǎn)，有兩種管理模式：針對(duì)工作量較小的進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)和收尾階段采用日常的矩陣式管理，在工作量巨大的進(jìn)場(chǎng)實(shí)施和測(cè)試發(fā)射階段集中式管理。

6.1 矩陣式組織

矩陣式組織能夠很好地結(jié)合純職能型組織與項(xiàng)目型組織的優(yōu)點(diǎn)［9］，適合進(jìn)行日常的項(xiàng)目管理，適用于啟動(dòng)階段和收尾階段。

載人航天總體部下設(shè)項(xiàng)目辦公室、政工、人事、財(cái)務(wù)、設(shè)計(jì)等部門，上級(jí)單位中國(guó)空間技術(shù)研究院下設(shè)后勤部門和各廠所。在進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)和收尾階段，由項(xiàng)目辦公室牽頭，各部門／單位派出人員參加項(xiàng)目實(shí)行矩陣式管理，派出人員受項(xiàng)目經(jīng)理和所在部門／單位雙重領(lǐng)導(dǎo)［11］。組織結(jié)構(gòu)詳見圖8。

6.2 集中式組織

發(fā)射場(chǎng)工作任務(wù)量大、持續(xù)時(shí)間短、人員相對(duì)集中，適合成立集中式組織進(jìn)行管理，發(fā)射場(chǎng)集中管理的組織為發(fā)射場(chǎng)試驗(yàn)隊(duì)。

神舟飛船發(fā)射場(chǎng)試驗(yàn)隊(duì)是發(fā)射場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)的臨時(shí)性工作組織，所有研制保障人員全部編入試驗(yàn)隊(duì)，進(jìn)行集中管理。試驗(yàn)隊(duì)實(shí)行隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，設(shè)立調(diào)度組、技術(shù)組、質(zhì)量組、技安組、政工組、后勤組和各試驗(yàn)分隊(duì)（由各廠所組成），試驗(yàn)隊(duì)成立臨時(shí)黨委，試驗(yàn)分隊(duì)成立臨時(shí)黨支部。試驗(yàn)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)詳見圖9。

其中，試驗(yàn)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)全面領(lǐng)導(dǎo)神舟飛船的技術(shù)管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理，對(duì)飛船和人員安全負(fù)全責(zé)。調(diào)度組主要負(fù)責(zé)飛船的進(jìn)度管理和試驗(yàn)隊(duì)日常管理；技術(shù)組主要負(fù)責(zé)飛船的技術(shù)管理工作；質(zhì)量組主要負(fù)責(zé)質(zhì)量管理工作；技安組負(fù)責(zé)全過程的技術(shù)安全工作；政工組負(fù)責(zé)試驗(yàn)隊(duì)的思想政治工作、黨建工作、保密、保衛(wèi)工作；后勤組負(fù)責(zé)試驗(yàn)隊(duì)住宿、伙食、車輛安排、醫(yī)療衛(wèi)生、食品衛(wèi)生和試驗(yàn)期間的救護(hù)工作。

7 全周期工作流程

為避免專題管理導(dǎo)致的過于關(guān)注細(xì)節(jié)而忽視全局，需要一個(gè)全周期工作流程對(duì)整體工作進(jìn)行布置，保證系統(tǒng)整體最優(yōu)。工作流程詳見圖10。

由圖10可見，在任務(wù)開始前，要編制全周期任務(wù)策劃，策劃包括所有的工作項(xiàng)目，指導(dǎo)全周期工作。由于各要素間的耦合，策劃的編寫要經(jīng)過多輪迭代，做到各要素間的工作匹配。同時(shí)，在進(jìn)場(chǎng)啟動(dòng)階段要完成所有專題策劃，完成試驗(yàn)隊(duì)的組建。進(jìn)場(chǎng)實(shí)施階段主要工作就是落實(shí)好啟動(dòng)階段編制的策劃，保證飛船順利轉(zhuǎn)場(chǎng)，并為發(fā)射場(chǎng)工作做好準(zhǔn)備。測(cè)試發(fā)射階段，良好的試驗(yàn)隊(duì)日常管理是做好飛船測(cè)試發(fā)射的基礎(chǔ)，飛船發(fā)射的組織實(shí)施需按專題進(jìn)行管理。飛船發(fā)射后，要對(duì)試驗(yàn)隊(duì)撤場(chǎng)工作作為專題進(jìn)行管理。返回北京后，收尾工作也要按專題策劃進(jìn)行管理，做好總結(jié)工作。

8 結(jié)語

在歷次發(fā)射任務(wù)中，神舟飛船發(fā)射場(chǎng)全周期全要素組織實(shí)施的系統(tǒng)方法在不斷的迭代中走向成熟，有效性得到實(shí)踐驗(yàn)證，將為后續(xù)的發(fā)射任務(wù)提供參考。

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A System M ethod for Shenzhou Spaceship Launch Site Full Cycle Full?element Organization and Imp lementation

PANG Bo，WANG Guojun，LIAN Yu，CHANG Yuedong
（Institute of Manned Space System Engineering，CAST，Beijing 100094，China）

The launch site organization of Shenzhou spaceship is very difficult due to the heavy workload，many interfaces to coordinate and highly focused by the public.So it is quite necessary to adopt a system method in Shenzhou spaceship launch site full?cycle full?elementorganization and im?plementation.According to the system theory，amethod was proposed after system analysis and inte?gration.The full?cycle launch site work was divided into four stages：the launch site work initiation stage，the launch site work implementation stage，the testing and launching stage and the ending stage.There were threemain elements in the proposed method：the specialized management by sta?ges，thematrix and centralized organization and the full?cycle workflow management.The applica?tion of the proposed method in Shenzhou spaceship launch site work showed that all the works were in order，in?time and without any problem，and the launcheswere successful.

Shenzhou spaceship；launch site；organization and implementation；system method

V19

A

1674?5825（2017）01?0104?05

2016?01?04；

2016?12?27

龐博，男，碩士，工程師，研究方向?yàn)楹教炱黜?xiàng)目管理。E?mail：niubipang＠163.com