多約束條件下發射場任務精細化管理流程優化

孟慶豐，范婷霞，徐珊珊，謝志豐，肖 楠

（1. 中國運載火箭技術研究院，北京，100076；2. 國網冀北電力有限公司管理培訓中心，北京，102401；3. 北京宇航系統工程研究所；4. 首都航天機械有限公司，北京，100076）

0 引 言

運載火箭是宇宙探索和空間開發的關鍵裝備，發射場是運載火箭是實現國家戰略、用戶要求的最終場所，發射場工作是有效提升產品質量、確保圓滿成功的有效保障。發射場工作具有系統龐大、費用高、安全風險大、涉及單位多、技術狀態復雜等特點，同時需要在明確工作時間內、規定的參試人員范圍內，按既定的工作流程開展，不帶任務問題的前提下在預定發射窗口期完成發射的要求。多約束條件是發射場管理工作的主要挑戰。

運載火箭發射場工作中長期存在的靶場流程長、工藝規范不全面、過程管控量化不夠、崗位職責不清晰、時間約束不強等問題突出，也必須在發射場管理上得到有效解決，所以精益求精、準確無誤的，工作細化、管理細化的，嚴格控制偏差的發射場精細化管理勢在必行。精細化管理是實現發射場工作順利開展、發射圓滿成功的重要保障，是實現“高質量保成功、高效率完成任務、高效益持續發展”的唯一途徑。

1 航天精細化管理

現代管理學認為，科學化管理有3個層次：第1個層次是規范化，第2層次是精細化，第3個層次是個性化。從中國航天的發展歷程來看，一直以來嚴格執行著規范化管理，但是在舉國體制下的中國航天管理還是較為粗放，近年來航天一院立足新發展階段，貫徹新發展理念，服務和融入新發展格局，深入開展精細化管理工作，整體的精細化管理得到了有效提升。航天精細化管理將決策理論、運籌學、系統工程在內的很多理論通過有效的控制手段引入到常規管理中，并將航天精神、航天文化、技術精華、智慧精華、型號特點等融入到管理工作中，形成以發射圓滿成功為最終目標、以最大限度地減少占用的資源和降低管理成本為主要目標的管理方式。

2 流程優化需求

2016年前，根據公開報告數據估算中國航天液體運載火箭發射試驗隊平均人數超200人，發射周期 40天左右，其中，某型火箭發射試驗隊人數可能達到400多人，發射周期長達60余天，中國航天的固體運載小火箭發射試驗隊人數也需要150人左右，發射周期也需要40余天。同時期的固體等小型火箭民營航天發射試驗隊人數要接近200人，發射周期接近40天。近年來各單位試驗隊均開展了精細化管理，人數得到了優化。為實現更高發展，發射場流程優化還有更高需求。

3 流程優化方法研究

首先假設發射場的全部工作為F:

在系統工程中可以認為F為全部系統工作；f為分系統工作或全部工作中的某一項工作；f為全部工作中的某一項獨立工作；f，f均為全部F中不可缺少的一項，同時f，f均為有限個，即有固定值；在工程中f之間并非完全獨立，會受到其它f的影響，存在先后順序，即f之間存在制約因素；在工程中f為獨立工作，f之間不存在相互影響，即f之間不存在制約因素。

假定每個f為獨立事件，就可以將f作為全部工作按式（1）再次進行獨立表達直至認為制約因素可以忽略為止；

假設f的影響因子均為、、、、等；則可以認為f=(,,,,)；在工程中弄清楚影響因子、、、、的約束條件，就可以取得f的最優解；工程中的影響因素主要為人、時間、設施設備等工作條件。

同理，梳理清楚不同f之間的制約因素，在f的最優解的基礎上就可以取得的最優解。

在實際工程實踐中需要認真分析制約因素的影響，同時控制為獲取制約因素和影響因子而引入的其它的影響因子，盡量減少迭代次數，確保的真值趨近于最優解為最終目標。

4 流程優化設計

為弄清楚工作項目、影響因子和制約因素需要先開展發射場流程梳理，基于現狀，提出流程清單，對每一個流程劃清人員和崗位責任，建立流程文件體系。通過應用3個維度：流程過程維度、崗位工作維度、質量管控維度，明確f、f工作項目間的基本關系和整體數量情況，通過應用4個梳理：過程和關鍵節點梳理、控制要素梳理、崗位人員梳理、工作時間梳理，進一步明確每個f的重要性及主要占比情況，通過應用8個步驟：流程梳理分解、流程問題分析、流程優化完善、流程有效控制、流程效果評價、流程要素固化、流程配套設計、流程迭代改進，再對影響因子、、、、的約束條件進行分析明確，結合5要素：多系統多崗位協同作業、工作項目串并行交替開展、工作場地前后端同步進行、工作協調關系錯綜復雜、時間跨度相對較長，對制約因素進行分析及確認顆粒度。

通過對發射場工作流程開展再梳理、再分析以及精細化設計。然后結合發射場的工作特點，提煉出發射場工作流程的基本要素作為切入點，按照“5個規范統一”開展具體的發射場工作流程精細化實施工作，逐漸推斷出在當前技術水平下較為合適的F最優解。

4.1 3個維度

a）流程過程維度。

系統策劃、全面梳理分解發射場工作過程和關鍵節點，重點關注流程的邏輯關系、控制要素及節點要求。針對火箭發射全流程，梳理每日所有系統不同時段的詳細工作項目、具體工作內容、詳細的工作程序，并梳理出各系統間的基本邏輯關系。

b）崗位工作維度。

全面梳理分解發射場工作過程中涉及到的人員，重點關注崗位設置、崗位職責及崗位控制要求。針對不同型號，設置崗位代號，梳理出各系統每一項工作的崗位人員，將工作落實到每一個崗位。

c）質量管控維度。

全面梳理發射場質量管控工作中的評審和質量確認環節，重點針對雙想項目設置時間和復查內容，配合現場工作進展和隊員工作情況穿插完成。

4.2 4個梳理

針對發射場流程運行中普遍存在的問題，圍繞精細化流程管控所需的諸多要素，詳細從以下4個方面梳理有關工作及要求。

a）梳理發射場工作的過程和關鍵節點，關注開展的工作項目在整個流程體系下，內在邏輯關系、崗位人員需求、必須的關鍵設備、設施設備周轉情況等內容，形成細化的工作項目列表，梳理流程中各節點間的詳細順序關系，編制工作流程圖，指定具體檢查點建立檢查表格；

b）梳理每項工作的目標及詳細控制要素，細化每項工作的實施步驟、表格化順序，針對關鍵工序編制相應的具體作業書，提出具體工作內容和控制要求；

c）梳理參與每個工作步驟及每項工作的崗位人員，做好崗位設置，測算好人員需求數量，可以用代號的方式進行編排，把人員、崗位、項目融入到一個表內容確保責任到人；

d）梳理時間軸把每項工作的人員、流程、邏輯關系、項目結合在一起，在同一時間軸下盡量多的利用全部資源并行開展工作項目，實現工作流程優化。

4.3 8個步驟

發射場流程精細化工作分為流程梳理分解、流程問題分析、流程優化完善、流程有效控制、流程效果評價、流程要素固化、流程配套設計、流程迭代改進8個步驟。在完成流程梳理、分析和優化后，需經過多次飛行試驗任務的實踐檢驗，作為完成后續步驟的依據如圖1所示。

圖1 八個步驟流程精細化分析法Fig.1 Eight Step Process Refinement Analysis Method

4.4 5個要素

發射場工作流程有其獨有的特點：多系統多崗位協同作業、工作項目串并行交替開展、工作場地前后端同步進行、工作協調關系錯綜復雜、時間跨度相對較長。

因此，在進行發射場工作流程的精細化設計時，需要結合航天發射任務的特點，把握對5個要素的控制：工作流程、工作單元、技術狀態、保障資源以及崗位作業書，通過對以上5個要素做到精細化控制，即可實現流程精細高效運轉、工作一次把事情作對、資源安排合理高效、質量管控措施落地有效。

5 流程優化實施

在進行工作流程精細化設計及實施時，為確保流程的精細化設計的目標盡量集中，過程盡量簡化，全型號梳理工作量可以在較短時間完成，效果有效提升，按“五個規范統一”開展工作：流程設計過程規范統一、項目執行目標規范統一、崗位作業指導書編制規范統一、過程控制管理規范統一、優化迭代方法規范統一。

5.1 實施原則

a）標準化原則：以流程化思路開展發射場工作流程的梳理，做到有規范可循，做到“五個規范統一”；

b）可落地原則：型號制定保障措施、制度，確保發射場工作據此開展；

c）可迭代原則：流程在初始設計階段，通過接口、參數的標準化設計，可通過數字化等輔助手段完成流程的迭代、優化、更新；

d）工作量不新增原則：精細化流程體系建立完成后，不再新增設計人員額外的工作量，按該體系的標準進行設計及崗位作業書的編寫即可。

5.2 制約因素梳理

發射場工作流程根據顆粒度的不同可以細分為主流程、一級流程、二級流程、三級流程等，各級流程又是由多個工作項目所組成，理論上，工作項目根據需要可以進行多步的細分，直至細化成一個個具體的操作或測試。但考慮到工作項目的連續性、完整性以及時間與效率的平衡，將發射場主要工作流程分為主流程、一級工作流程、二級工作流程，最小單元為基本工作單元。

主流程是整個任務的宏觀流程，以任務工程完成的要素進行安排，對飛行器、運載器、測控系統、發射場系統等任務相關各工程大系統進行流程規劃，基本在任務之初就已經確立。

一級工作流程是各工程大系統（各型號）內的流程規劃，二級流程是對組成各型號的各功能分系統的流程規劃，基本工作單元是對每個分系統甚至具體工作的工作內容敘述，基本工作單元是“建筑”發射場工作流程大廈的“基本原材料”，是進行流程精細化設計的主要對象、流程優化的主要依據。其顆粒度是綜合考慮工作項目的連續性、完整性以及時間與效率的平衡。為減少工作量及迭代效率需要選取一個在當前技術手段下較為合理的顆粒度。

以基本工作流程包括一級流程、二級流程和基本工作單元為抓手，分別對應不同的發射場工作人員，由于不同層次的人員關注重點不同，對3種流程的顆粒度進行控制。

a）一級工作流程以主要的工作階段為劃分，對重要時間點、技術關鍵節點、測發周期進行明確，作為發射場全周期的流程，指導整個操作、測試、指揮流程的開展；主工作流程由總體人員和調度人員共同編制，各系統、各單位確認，由調度、總指揮、總師、副總指揮、副總師等使用，發射場的測發流程可參照該流程制定。

b）二級流程作為主工作流程的細化，將主工作流程的階段性工作進行細化，指導1～2個工作日的工作開展，主要由指揮人員所使用。

c）基本工作單元主要指導本系統內部每天的操作、測試、數據判讀流程的開展。主要由工作人員使用。

通過編寫崗位作業書，將面向崗位的通用要求和專用要求凝練歸集成為“一本通”式的崗位作業書；作為基本工作單元的1個要素，用于指導崗位人員在開展某一項具體的基本工作時。完成某項基本工作單元，系統所具備的“特定的”技術條件，該技術條件是進行后續工作的基礎。該技術狀態可以是某幾項參數的測試的集合、某幾項測試或操作的集合，表明完成了該項工作后，所工作對象所具備了一個特定的技術狀態。特定的技術狀態有唯一的命名，從而逐一明確了制約因素。

5.3 影響因子梳理

發射場保障資源主要包括參試人員、參試設備、保障條件等。

a）對于參試人員，專指火箭試驗隊的參試人員，每個參試人員有標準的統一編號；

b）參試設備主要指火箭試驗隊配套和負責的設備設施，每個參試設備有標準的統一編號；

c）保障條件主要指發射場提供的保障服務，包括人員、設備、技術狀態準備等。

構建信息化智能平臺，建立動態更新機制，及時將最新的崗位要求納入崗位工作文件體系和崗位作業書中。將優化后的生產流程和“一本通”式的崗位作業書嵌入信息化平臺，實現對生產流程和崗位操作要求的剛性約束，通過采集不同工作單元需要的時間、人員和設備需求明確到流程中，從而明確了影響因子的約束條件。

6 流程優化效果與不足

根據流程優化方法、設計和實施步驟，結合某型號任務特點及發射場的工作特點，持續對發射場流程進行精細化再造，通過流程梳理分解、問題分析、優化完善、有效控制反復迭代過程，形成基本工作單元的邏輯關系，據此開展了發射場實踐，形成一級流程、二級流程、基本工作單元、崗位作業書，最終形成三套流程和三個數據庫構建了發射場工作流程。在任務翻倍的情況下，發射場人員需求下降10%，發射周期縮短15天，可節約經費200萬元。

同時在流程優化過程中發現諸多不足。

a）當前信息化設備有待提高，信息反饋及時性有待加強，確保后續流程能順利銜接，減少制約因素的影響。

b）流程固化后，參試人員利用信息化智能平臺自動進行流程迭代優化意愿較低，需要在體制機制上進行調整。

c）信息化智能平臺功能有待增加，如果能定向實時推送崗位知識和工具包，為不同崗位工作人員提供及時有效的知識與經驗支撐，可以有效的降低影響因子的不確定度。

7 結 論

通過發射場工作精細化管理流程優化，實現流程設計、崗位作業書、質量控制要點的一體化，通過對流程的優化組合，形成精細化流程，與信息化設備結合，以“一本通”式的崗位作業書指導生產過程的具體環節，實現流程的落地實施和信息反饋，以基本工作單元作為流程優化的主要對象和主要著力點。順利完成建設覆蓋發射場工作全流程的統一規范制度、流程順序優化、銜接合理工作強度適度、崗位職責要求明確、全要素過程管控、信息充分精細、整體流水線式高效運轉的航天型號發射場全流程，確保了一次就把事情做對、做好，切實提高了發射場工作效率、工作質量，做到對工作流程、資源的精細化管理和配置。

后續需要對信息化智能平臺進行更大的提升，使智能化平臺支撐更為有力，當其能自動進行流程迭代、優化、升級，就能使流程更精簡、工作質量更高、資源利用效率更高。繼續進一步提升航天產品生產過程的質量管控水平，杜絕低層次問題發生。

發射場任務精細化管理流程優化為一項系統性工作，需要型號的大力保障、全型號隊伍的全員參與，才能保證達到流程設計精細化、設計成果落地實施、實施效果可評估量化、流程自動迭代優化的初衷，確?！叭摺蹦繕说膶崿F。