商業(yè)衛(wèi)星項(xiàng)目計(jì)劃編制方法和應(yīng)用的研究

趙景暉 邢斯瑞 孔燕

【摘? 要】在商業(yè)衛(wèi)星項(xiàng)目工程實(shí)踐過(guò)程中，衛(wèi)星總體與協(xié)作單位之間沒(méi)有行政關(guān)系，對(duì)所需產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的數(shù)據(jù)積累也不夠充足，難以編制層級(jí)清晰、工期估計(jì)準(zhǔn)確的項(xiàng)目計(jì)劃。針對(duì)上述問(wèn)題，論文設(shè)計(jì)了一種工作項(xiàng)目分解方法，并提出了5種工期估計(jì)手段。

【Abstract】In the engineering practice of commercial satellite projects， there is no administrative relationship between the satellite units and the collaborating units， and the data accumulation of the product research and development process is not sufficient. So it is difficult to compile a project plan with clear hierarchy and accurate time limit estimation. In order to solve the above problems， this paper designs a work item decomposition method， and puts forward five methods of time limit estimation.

【關(guān)鍵詞】商業(yè)衛(wèi)星;項(xiàng)目管理;WBS;網(wǎng)絡(luò)圖;工期估計(jì)

【Keywords】commercial satellite; project management; WBS; network diagram; time limit estimation

【中圖分類號(hào)】F426? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）03-0171-02

1 引言

衛(wèi)星項(xiàng)目研制是一個(gè)涉及多學(xué)科、多專業(yè)、多協(xié)作廠家的系統(tǒng)工程，具有工作項(xiàng)目間、協(xié)作廠家間交叉關(guān)系復(fù)雜的特點(diǎn)。因此，衛(wèi)星項(xiàng)目工程管理工作非常復(fù)雜。其中由于衛(wèi)星項(xiàng)目完成時(shí)間受火箭發(fā)射計(jì)劃約束，而火箭發(fā)射計(jì)劃極難變動(dòng)，因此編制有效的項(xiàng)目計(jì)劃，并通過(guò)過(guò)程管理使得項(xiàng)目如期進(jìn)行便顯得尤為重要。

衛(wèi)星項(xiàng)目計(jì)劃工作首先需要在工程開展前期完成項(xiàng)目計(jì)劃編制。后續(xù)工作重點(diǎn)便是在保證研制質(zhì)量和衛(wèi)星可靠性的前提下，對(duì)項(xiàng)目計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行管理，使其能夠按期出廠滿足火箭發(fā)射計(jì)劃要求。

對(duì)于商業(yè)衛(wèi)星公司而言，在管理方面，與傳統(tǒng)衛(wèi)星項(xiàng)目研制單位組織架構(gòu)相比，衛(wèi)星總體與各協(xié)作廠家不再具有行政隸屬關(guān)系，無(wú)法使用行政手段進(jìn)行計(jì)劃管理。而采用違約賠償?shù)壬虡I(yè)手段時(shí)，部件超期的違約賠償也很難彌補(bǔ)超期本身對(duì)衛(wèi)星總體單位的經(jīng)濟(jì)損失。

因此，有必要找到一種新的項(xiàng)目計(jì)劃編制方法，使得其結(jié)果更加客觀，表現(xiàn)形式更加清晰，能夠更好地輔助項(xiàng)目組進(jìn)行決策，在實(shí)施過(guò)程中為計(jì)劃管理者提供預(yù)警依據(jù)。

2 工作結(jié)構(gòu)分解

結(jié)合商業(yè)衛(wèi)星項(xiàng)目的工程實(shí)踐情況。工作結(jié)構(gòu)分解為三個(gè)步驟完成，分別為：WBS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、第三層次工作項(xiàng)目工時(shí)獲取、項(xiàng)目計(jì)劃的表示。

2.1 WBS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

WBS是衛(wèi)星項(xiàng)目計(jì)劃管理的常用工具。以研制的產(chǎn)品為中心，自上而下逐級(jí)分解并能夠表示出各項(xiàng)工作的總-分關(guān)系。使用WBS方法編制項(xiàng)目計(jì)劃必須事先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再根據(jù)結(jié)構(gòu)要求填充所需信息。綜合考慮各層級(jí)用途和項(xiàng)目計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖易讀性，將層級(jí)數(shù)量劃定為三層，第一層工作為衛(wèi)星研制工作[1]。

考慮商業(yè)衛(wèi)星項(xiàng)目對(duì)協(xié)作單位行政管理手段有限，以及單機(jī)高度集成化的發(fā)展方向，根據(jù)實(shí)際情況，在WBS第二層此劃分中放棄使用傳統(tǒng)衛(wèi)星項(xiàng)目管理中常見的以分系統(tǒng)為依據(jù)進(jìn)行劃分的方式，轉(zhuǎn)而以研制結(jié)果是否需要交衛(wèi)星總體檢查后轉(zhuǎn)入另一單位進(jìn)行后續(xù)工作作為劃分依據(jù)，這里的另一單位包括其他協(xié)作廠家和衛(wèi)星總體單位其他工作組。

為了使得項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，衛(wèi)星總體能夠?qū)Ω鞴ぷ鬟M(jìn)行較為細(xì)致的計(jì)劃管理，設(shè)置第三層次結(jié)構(gòu)，對(duì)第二層次各項(xiàng)工作中的具體工作步驟進(jìn)行分解，分解依據(jù)衛(wèi)星總體設(shè)置的質(zhì)量審查點(diǎn)、過(guò)程強(qiáng)制控制點(diǎn)，或針對(duì)高進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)工作設(shè)置的進(jìn)度控制點(diǎn)進(jìn)行工作項(xiàng)目劃分。

在實(shí)踐使用中發(fā)現(xiàn)，分屬不同第二層次工作項(xiàng)目的第三層次工作項(xiàng)目間存在時(shí)間、工作條件等約束關(guān)系時(shí)，容易在后續(xù)小范圍計(jì)劃調(diào)整工作時(shí)發(fā)生約束檢查遺漏，導(dǎo)致計(jì)劃錯(cuò)誤發(fā)生，也會(huì)使得項(xiàng)目計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖產(chǎn)生交叉關(guān)系，因此，在WBS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免跨層交叉約束情況發(fā)生。

具體分解過(guò)程為：

①定義第一層級(jí)為衛(wèi)星研制。

②完成第二層次工作分解，將衛(wèi)星研制過(guò)程分解為各總體設(shè)計(jì)、各分系統(tǒng)設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)修正、各部件研制、整星測(cè)試、大型試驗(yàn)等項(xiàng)目。

③對(duì)各第二層次中工作項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)化成第三層次工作分解。根據(jù)質(zhì)量管理要求設(shè)置審查點(diǎn)、強(qiáng)制檢查點(diǎn)，根據(jù)工序成熟度情況評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)高低，設(shè)置關(guān)鍵進(jìn)度檢查點(diǎn)完成第三層次工作分解。分解過(guò)程由衛(wèi)星總體與協(xié)作單位，以部件研制WBS計(jì)劃為依據(jù)合作進(jìn)行。

④檢查是否存在跨第二層次的第三層次間相互約束情況，如存在，返回②過(guò)程修改第二層次劃分以消除約束關(guān)系，并完成后續(xù)工作，直至消除全部交叉約束關(guān)系。

2.2 第三層次工作項(xiàng)目工時(shí)確定

第三層次項(xiàng)目工作工時(shí)作為衛(wèi)星項(xiàng)目計(jì)劃的最基本元素，估計(jì)需要盡量科學(xué)準(zhǔn)確。尤其對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，必須在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)上，根據(jù)擁有的處理手段和規(guī)避方法進(jìn)行工時(shí)估計(jì)。在此總結(jié)出5種工時(shí)適用于不同工作項(xiàng)目的工時(shí)評(píng)估方法。

①類比估計(jì)法：根據(jù)以前類似項(xiàng)目各活動(dòng)持續(xù)時(shí)間來(lái)估算當(dāng)前項(xiàng)目各項(xiàng)活動(dòng)持續(xù)時(shí)間。適用于高成熟度工作項(xiàng)目的時(shí)間估計(jì)。

②模擬分析法：利用數(shù)學(xué)計(jì)算、計(jì)算機(jī)模擬等方法對(duì)活動(dòng)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行估計(jì)。適用于矯正、調(diào)試等工作持續(xù)時(shí)間在統(tǒng)計(jì)學(xué)中符合某分布函數(shù)的工作項(xiàng)目。

③專家判斷法：借助專家給出的意見和判斷。適用于無(wú)法使用①、②的工作項(xiàng)目。

④德菲爾法：利用一個(gè)群體的知識(shí)獲得一種估計(jì)，通過(guò)反復(fù)估計(jì)和反饋不斷接近實(shí)際結(jié)果。適用于對(duì)于無(wú)法使用①、②、③的工作項(xiàng)目。

⑤風(fēng)險(xiǎn)分析法：從風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別出發(fā)，結(jié)合前序各種方法，考慮活動(dòng)時(shí)間的不確定性，估計(jì)活動(dòng)時(shí)間。應(yīng)對(duì)全部由①、②、③方法確定工時(shí)的工作項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和分析。

2.3 項(xiàng)目計(jì)劃的表示

項(xiàng)目計(jì)劃的WBS分解一般以表格的形式表示。在使用WBS工具完成項(xiàng)目計(jì)劃編制之后，為便于觀察各工序間的邏輯關(guān)系，使管理者比較清楚地了解項(xiàng)目的整體情況，還應(yīng)編制網(wǎng)絡(luò)圖用以表示項(xiàng)目計(jì)劃。

在此我們選擇單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖，利用其網(wǎng)絡(luò)圖唯一的優(yōu)良特性。為了改善標(biāo)準(zhǔn)單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖時(shí)間關(guān)系表達(dá)不夠直觀的，我們規(guī)定網(wǎng)絡(luò)圖節(jié)點(diǎn)應(yīng)該顯示的內(nèi)容包括：工作項(xiàng)目名稱、WBS代號(hào)、工期、上級(jí)任務(wù)、計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃結(jié)束時(shí)間。

3 項(xiàng)目計(jì)劃編制完成后的應(yīng)用

在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中，項(xiàng)目管理人員應(yīng)在各工作到達(dá)計(jì)劃的檢查節(jié)點(diǎn)時(shí)對(duì)工作完成情況進(jìn)行檢查，并更新對(duì)風(fēng)險(xiǎn)情況的評(píng)估，對(duì)于增加的風(fēng)險(xiǎn)采取必要的手段進(jìn)行控制，對(duì)于已經(jīng)消除的風(fēng)險(xiǎn)按實(shí)際發(fā)生情況進(jìn)行刪除。通過(guò)動(dòng)態(tài)的跟蹤和更新項(xiàng)目計(jì)劃，使得遠(yuǎn)期計(jì)劃逐漸趨于準(zhǔn)確，提升其對(duì)準(zhǔn)備工作的指導(dǎo)意義。

在網(wǎng)絡(luò)圖中，我們可以通過(guò)獲取到的每項(xiàng)工作的最早開始時(shí)間（ES）、持續(xù)時(shí)間（D）、工作最遲結(jié)束時(shí)間（LF）、總時(shí)差（TF）。TF=0時(shí)，說(shuō)明本工作為關(guān)鍵工序，及超期后一定會(huì)影響下一項(xiàng)工作開展。對(duì)于關(guān)鍵工作，應(yīng)在計(jì)劃執(zhí)行中予以更高的關(guān)注，必要情況下增加計(jì)劃?rùn)z查點(diǎn)。總時(shí)差（TF）計(jì)算的公式[2]如下：

TF=[LF（后項(xiàng)工作）-D（后項(xiàng)工作）]-[ES（本工作）+D（本工作）]。

4 應(yīng)用示范

在第二層次工作分解時(shí)，綜合電箱-驅(qū)動(dòng)器在A單位研制，綜合電箱-中心機(jī)在B單位研制，分別生產(chǎn)后在B單位進(jìn)行集成工后交付衛(wèi)星總體。衛(wèi)星總體需要分別對(duì)兩家單位進(jìn)行計(jì)劃管理，因此，將其工作分解為兩項(xiàng)工作內(nèi)容，避免跨層次交叉情況的出現(xiàn)。

在第三層次工作分解時(shí)，載荷電路板電裝工藝成熟度很高，使用類比估計(jì)法估計(jì)工時(shí)。風(fēng)險(xiǎn)分析識(shí)別出其元器件備料存在風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過(guò)專家咨詢，估計(jì)其風(fēng)險(xiǎn)工期30天。載荷調(diào)試、裝配、試驗(yàn)過(guò)程新技術(shù)應(yīng)用多，專家無(wú)法給出較為準(zhǔn)確的工期估計(jì)，因此使用德菲爾法。通過(guò)與此項(xiàng)目的各位人員進(jìn)行討論，大部分參與者對(duì)工作難度判斷為較高。衛(wèi)星總體根據(jù)參研工作人員反饋，并使用其團(tuán)隊(duì)新技術(shù)研制歷史情況進(jìn)行類比，給出了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)修改并重新投產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)。

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)圖中得到的載荷研制為關(guān)鍵項(xiàng)目，我們應(yīng)著重關(guān)注載荷研制過(guò)程以盡早完成任務(wù)，而其他非關(guān)鍵項(xiàng)目，尤其是無(wú)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，應(yīng)酌情考慮推遲工作開始日期，以降低整個(gè)項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

本文提出了商業(yè)航天項(xiàng)目計(jì)劃編制中工作項(xiàng)目的分解方法、提高工期估計(jì)準(zhǔn)確度的方法以及項(xiàng)目中對(duì)項(xiàng)目計(jì)劃的使用方法。這些方法在實(shí)際使用中，解決了項(xiàng)目計(jì)劃不夠直觀清晰、難以準(zhǔn)確估計(jì)工期、項(xiàng)目管理工作重點(diǎn)不突出的問(wèn)題，具有明顯效果。

【參考文獻(xiàn)】

【1】皮亞風(fēng).航天型號(hào)研制工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）編制研究[J].華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（03）：1-3+8.

【2】孫璐.航天型號(hào)研制項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃管理研究[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2012.