劉元、李琦、張暉、連宇、任靜 /中國空間技術研究院
中國空間技術研究院成立于1968 年2 月20 日,主要從事空間技術發展及產品研制任務,是中國空間事業最具實力的骨干力量,鑄就了“東方紅”一號衛星、“神舟”五號載人飛船、“嫦娥”一號衛星中國航天發展的三大里程碑,取得了舉世矚目的成就。
研究院始終以“發展航天事業,建設航天強國”為己任,大力弘揚航天三大精神,成功總結出一套具有中國特色的科研生產管理體系和方法,發展建設了達到國際一流水平的宇航產業基礎能力,凝聚了一支高素質的宇航科技人才隊伍,孕育了影響深遠、世代傳承的航天精神文化。
研究院始終秉持“提前抓、科學干”原則,通過年度頂層工作策劃,提前均衡研制生產任務,不斷強化研制過程管控、風險識別和責任落實,已成功實現了300 余顆航天器的研制發射,其中2018年40 余星圓滿發射,創建院以來年度發射數量之最。2021 年作為“十四五”任務開局之年,年度計劃完成40 余星船任務,年度發射總重量為歷史新高,超過2018 年總重量3 倍以上,5 噸以上航天器發射數量也為歷年最多。
按照國家和中國航天科技集團有限公司對改革發展的明確部署要求,研究院對標“全面建成世界領先一流宇航企業戰略目標”,主動開展任務預示分析。針對未來任務各領域型號研制特點及模式不同,用戶需求日益迫切且高質量圓滿完成任務要求高,高強密度發射及研制工作并行開展,航天裝備由單顆科研試驗應用研制向組批化裝備業務服務研制模式轉變,重大工程項目多且論證逐漸深入,前沿關鍵技術研制難度提升且跨度大,商業星座系統研制數量大但周期緊張等形勢,當前航天器研制風險管控模式將面臨巨大挑戰。為切實做到風險管控措施精準施策,有力保障“十四五”期間型號研制任務按時保質完成,探索提出更加深入全面、精細化、科學合理的航天器研制風險管控方法,是從容應對未來新形勢的必由之路。
面對航天事業高速發展形勢以及用戶迫切需求,研究院積極總結凝煉已成功發射百余顆航天器的風險管控經驗;緊密圍繞型號研制全周期管理活動,引入組織管理要素和階段化剖析,建立形成“橫向、縱向、多維度、全覆蓋”的風險識別管控新體系新方法;主動對2018 年至今的型號開展先行實踐,將識別出的70 余項風險問題納入院級“兩重一共”清單管控,并制定有力措施閉環,圓滿保障了型號發射及研制,切實做到了風險提前識別、管控精準實施。
通過總結前期型號研制風險管控經驗,摸索形成管理創新方法并成功實踐,是對未來高強密度型號研制風險管控創新實踐的有力支撐,是全面提升研制統籌能力、對標“三高”要求、加速建設國際一流宇航企業的重要途徑。
圍繞型號研制全周期流程,將型號全周期管理活動劃分為型號研制啟動、型號研制、型號出廠、型號發射場4 個管理剖面(詳見圖 1),并對每個剖面中制約型號研制的管理要素進行識別,且可以根據型號不同研制模式“量身”選取適用的剖面進行針對性管控。

圖1 航天器研制流程管理剖面
基于管理剖面分析辦法的航天器風險管控實踐是持續推進科研生產管理模式轉型升級、用改革創新方法適應型號研制新形勢特點的一次有益嘗試。
(1)基于管理剖面分析辦法的航天器風險管控的指導思想:研究形成“壓準壓實責任,工作事項分解落實、鎖定關鍵事項、研制過程精細化管控”的指導思想,對橫向型號研制流程進行剖面切割,將逐個剖面中的工作事項進行縱向組織管理要素識別和梳理,使整個型號研制過程在以往“技術、計劃、質量”的橫向流程基礎上獲得更深層次、更多維度、更加精細化管控的效果。
(2)基于管理剖面分析辦法的航天器風險管控的核心內容:以管控要素識別為核心,通過建立風險識別及評估模型,實現對風險等級的程度判定,為風險管控提供依據。
(1)構建管控體系,推進研制階段精細化管理
以型號研制流程為牽引、以風險識別為抓手,按照“橫向型號研制流程、縱向組織管理要素”原則,通過劃分重要階段、關鍵環節,有機融合技術、質量、進度等科研生產管理根本要素,構建覆蓋型號研制全流程的“階段化、要素化”風險管控體系。同時,結合科研星有方案階段、裝備星“一步正樣”等特點,重點關注管控體系中型號研制流程與組織管理要素之間銜接關系,實現對4 個管理剖面的精細化風險識別與管控。
(2)把握關鍵要點、精準管理,縱深識別風險管控要素
風險管控要全面覆蓋型號研制的各個環節,不留死角。在符合型號正向研制順序的橫向流程基礎上劃分管理剖面,并在每個剖面階段按管理活動順序縱向識別出可能制約主線進度的33 項管理要素,詳見表 1。在確保短線風險識別精細化、要素全覆蓋的同時,做到風險識別把握重點,風險管控精準發力。

圖2 航天器全周期管理活動剖面管理框架

表1 航天器研制流程縱向管控要素
(3)科學管理策劃,建立風險識別模型
針對劃分的型號研制啟動、型號研制、型號出廠、型號發射場4 個管理剖面,有重點的開展風險要素識別,從源頭規避因風險識別不充分,造成型號研制進度、出廠發射等計劃偏差。
按照提前3 年抓物資元器件配套、引進設備采購和長周期產品投產,提前2 年抓單機、分系統研制,當年抓型號AIT 工作的“321”原則(詳見表2),

表2 型號進度風險等級劃分原則
3表示三類風險型號(★★★),風險等級高;2表示二類風險型號(★★),風險等級中等;1表示一類風險型號(★),風險等級一般基于型號研制技術/計劃流程,總結多年型號研制發射成功實際經驗,以型號出廠為“后墻”倒排研制管理工作,對研制過程中可能影響型號出廠計劃的關鍵要素開展影響程度量化分析,并提出型號風險等級劃分原則和建模思路。
型號出廠為T0 ,型號研制全周期為“T0+36”個月;研制過程中某項管理活動應在“T0+X”個月完成(X=36,35,34,…,1);計劃發生推遲后延誤的周期為“Y”個月(Y=1,2,3,…)。因此:
當此管理活動在“(T0+X)-Y,Y=1”個月仍未完成時,則此型號定義為:一類風險型號(★),風險等級一般;
當此管理活動在“(T0+X)-Y,Y=2”個月仍未完成時,則此型號定義為:二類風險型號(★★),風險等級中等;
當 此 管 理 活 動 在“(T0+X)-Y,Y=3”個月仍未完成時,則此型號定義為:三類風險型號(★★★),風險等級高;
當此管理活動在“(T0+X)-Y,Y>3”個月仍未完成時,則此型號的研制風險程度已無法容忍。
(4)強化要素識別,全面梳理風險管控清單
依據風險等級劃分和識別建模,通過全周期管理活動風險識別,確定形成型號風險管控要素識別清單(示例詳見表 3),為后續進一步逐項分解細化風險項目、及時制定相應措施及預案提供了有力支撐,符合研究院“提前抓、科學干”的型號科研生產任務管理指導思想,全力確保型號研制任務風險可控、防患于未然。

表3 型號研制階段風險管控要素識別清單示例
(5)全面統籌,深化推進成果應用
通過實踐證明,基于管理剖面分析辦法的航天器風險管控創新方法有效可行,是管理模式創新的具體應用,對研究院科研生產模式轉型升級、實現高質量保證成功、高效率完成任務、高效益推動航天強國和國防建設發展具有積極推動作用。
目前已在航天器型號研制風險管控實踐中推廣實施,識別出40 余星在30 余項管控環節存在風險。型號管理剖面風險識別示例詳見表4。

表4 2020年型號管理剖面風險識別示例

AIT 研制型號出廠 型號發射場正樣階段AIT正樣元器件是否齊套轉階段工作是否完成正樣單機技術狀態是否確定結構部裝是否完成引進部件是否齊套正樣單機是否齊套大型試驗是否開始階段質量問題是否歸零其他型號舉一反三是否完成進場食宿保障是否落實產品/人員進場方案是否確定型號出廠請示是否提交型號發射許可是否審批出廠前專項工作是否落實是否完成其他型號質量問題舉一反三是否通過加注暨轉場評審/質量確認程序陣地指揮部是否明確發射窗口—— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— ——★★★ —— 是 —— 是 否★★★否否★★★ —— 是 否 否 否 否 否是 ——是是是 否★★★否★★★ 是 是 否 否 否 否 否
研究院針對識別出的在研和納入發射計劃航天器研制風險,進一步強化計劃管控,比對研制基線,制定具體風險的短線計劃。同時,納入研究院“兩重一共”風險清單,通過研究院宇航型號任務月調度會和宇航任務責任人例會強化調度,全力確保型號研制工作按計劃實施。院級“兩重一共”風險項目清單示例詳見表 5。

表5 20XX年某月度院級“兩重一共”風險項目清單示例
2020 年研究院已圓滿完成了新一代載人飛船、“北斗”導航、火星探測器、“嫦娥”五號等國家重大工程任務,在研型號研制工作穩步實施。2021 年作為“十四五”開局之年,任務量增幅明顯,確保型號研制及發射任務圓滿成功面臨巨大挑戰。
通過航天器風險管控創新實踐,航天器研制工作已取得實效,研究院充分認清未來形勢,提前識別風險并制定應對策略,著力從源頭抓起、強化風險管控等舉措,在全力確保型號任務圓滿成功的同時,加速推動科研生產模式轉型升級。
研究院始終堅持將在研型號研制技術流程、計劃流程以及已發射型號成功經驗相結合,與時俱進,創新航天器風險管控模式,可兼顧現階段及未來一段時期多航天器研制流程。
同時,可根據未來“批量化生產、低成本研制、差異化管理”進行適應性調整,通過持續完善基于管理剖面分析的航天器“橫向型號研制流程、縱向組織管理要素風險”管控模式,穩步提高宇航產品研制效率,進一步確保圓滿完成型號任務。
通過航天器風險管控實踐,研究院提前針對關鍵技術攻關、產品研制交付等各管理環節開展風險識別。面向未來研制任務,一方面需要進一步完善航天器風險管控體系和模型設計,通過實踐——總結——再實踐——再總結的迭代過程,及早發現研制隱患,減少工程研制反復,實現科研生產型號任務風險全面受控。另一方面需要建立常態化的風險分析與管控機制,以“風險管控”為抓手,通過開展深層次問題剖析,梳理出迫切需要解決的關鍵問題和重要短板,堅持研制模式創新,提出加速科研生產模式轉型升級的合理化建議。
在保證任務成功的前提下,結合用戶和市場需求,不斷探索研究、不斷豐富思路、不斷提高能力,為構建國際一流的宇航企業奠定了堅實基礎。
綜上所述,基于管理剖面分析辦法的航天器風險管控實踐是研究院對現行航天器研制流程管理創新優化的科學重塑,是研究院遵循落實習近平總書記“8.26”重要批示的重要舉措,是向科學保成功的重要邁進,是對科研生產全要素精細管控的重要延伸,也是對標“三高”要求,大膽創新實踐,堅決打贏模式轉型攻堅戰的必由之路。
面對后續光榮而艱巨的航天任務,研究院將進一步持續完善型號研制風險管理的理論和方法,扎實推進“三大工程”,解放思想,主動作為,持之以恒以科學的管理提高型號研制效益,為推動實現航天強國建設和國防建設貢獻更大的力量!