軍工能力建設中科研生產建筑改造類項目管理問題研究

張寧、劉佳、曹建建／中國航天系統科學與工程研究院

軍工能力建設旨在通過新技術、新工藝、新設備、新材料生產條件建設，滿足日益增長的軍工科研任務需求，實現效率提高、工藝提升、安全生產和節能減排。隨著各大軍工企業能力建設不斷推進，傳統單一針對任務配套能力建設的模式已不能適應新形勢和新任務的需要，加快推動建設模式由任務能力型向體系效能型轉變迫在眉睫。立足國民經濟現狀和國家大政方針，推動軍工能力建設模式向體系效能型轉變，有助于推動軍工能力科學發展、系統布局，提高相關經費利用效率、效益和效果，進而優化資源配置，實現能力建設的系統化、專業化、集約化和社會化。筆者從對軍工科研生產建筑改造的意義、現狀及其管理模式等方面進行了理論上的研究探索。

一、對軍工科研生產建筑進行改造的意義及現狀

1.意義

隨著武器裝備性能的不斷提升，對其科研生產能力建設提出了更高的要求，急需通過高投入強度和高建設速度的能力建設，為軍工研制新產品以及擴大再生產提供關鍵保障條件。隨著固定資產數量達到一定規模，現有的科研場所布局不宜繼續擴張，軍工領域新產品的研制、工藝提升或是現有任務的擴大再生產，越來越多的需要通過改造現有科研生產建筑來滿足科研生產任務的需求。對現有科研生產建筑進行改造，符合軍工能力建設走內涵式發展道路的總體要求，注重現有能力的繼承性，優化資源配置，以增帶存，盤活資產，進而提升資產利用效率，實現整體能力的提升。

2.現狀

在歷史原因、政府管控、任務周期等多方因素的影響下，越來越多的能力建設項目需要對科研生產建筑進行技術改造。從當前的現實情況來看，科研生產建筑在技術改造中仍然面臨以下問題：

一是舊的科研生產建筑原有建設標準不能滿足現行規范。當前，軍工科研生產中仍在利用很多老舊的蘇式建筑。從建筑本身來講，其建筑、結構、消防等各方面均不能滿足現行建筑規范；從建筑使用功能上來講，其結構布局、水、暖、電、動力設計均與當前科研生產需要的新工藝、新設備的使用要求之間存在巨大差距。鑒于軍工產品研制生產嚴苛的環境要求，亟待解決老舊科研生產建筑和新任務多元需求之間的矛盾。

二是科研生產建筑的技術改造復雜、經費需求龐大。總體而言，由于科研生產建筑技術改造項目在軍工能力建設中的比重越來越大，涉及改造的科研生產建筑也越來越多，這方面需要投入的總體經費數額非常龐大。由于單體科研生產建筑大多年代久遠，與現今更新后的規范、標準和工藝存在較大差異性。在滿足生產工藝和設備安置要求的總前提下，對單體建筑改造必須嚴格按照現行的建筑規范、標準和工藝進行實施，導致既要考慮科研生產建筑自身條件，又要考慮科研生產特殊需求，同時要滿足現行規范標準。因此，改造設計需要全面統籌考慮各方需求和影響，設計方案極其復雜，部分建筑物還需要進行加固處理，這對空間和土建專業的設計都會造成巨大考驗。同時，由于復雜的改造設計方案，相應工程造價也將大幅提升，有些甚至高于新建建筑物的費用。

三是施工改造給外部環境帶來很大影響。外部因素影響主要是指技術改造施工階段對周邊社會環境、自然環境的不可控影響。特別是現有軍工科研生產場所，部分位于城市相對居住商業比較集中的區域，對科研生產建筑改造將對污染控制、區域環境質量影響、自然資源利用、區域生態影響等產生較大影響。以某改造項目為例，主要包括施工過程中的噪音、震動、光污染、吊裝運輸和廢棄物處理等。噪音影響主要是建筑局部混凝土切割、剔鑿、振搗等施工作業產生的噪音分貝高于城市類聲環境功能區的噪音限制指標（晝間55 分貝、夜間45 分貝）；振動影響主要是建筑局部混凝土切割、剔鑿、振搗等施工作業產生的震動通過固體傳導影響周邊正常生活和辦公；光污染影響主要是指施工過程中焊接作業產生的強烈光照會影響高于施工建筑的周邊建筑；吊裝運輸影響是指施工階段起重設備的吊臂作業區域可能會覆蓋臨近建筑，期間存在安全隱患。

二、軍工能力建設中科研生產建筑改造類項目的實施流程

軍工能力建設要求強化項目全周期監控，提升投資建設效果評價。由于科研生產建筑改造項目核心是為了保障科研生產，務必確保與擬安置工藝設備購置進度以及科研生產周期的匹配性。因此，從正式立項到整體竣工都需要全過程監控，確定明確的要求和流程，一般分為4 個階段，如圖1 所示。

圖1 科研生產建筑項目改造流程

1.計劃階段

項目建設單位根據型號研制、批生產、基礎配套條件等方面的需要，緊密圍繞科研生產提出項目建議書，闡明項目建設的必要性以及基本建設方案，供國防科工局等相關管理部門決策。項目獲得批復正式立項后，項目建設單位委托咨詢機構編制項目的可行性研究報告，對項目建設方案、招標情況、建設周期、環境保護、職業安全、職業衛生、投資估算等方面進行全面深化論證。該階段重點考慮科研生產的實際流程以及具體工藝需求，進行工藝設備技術方案論證，并且論證建筑改造的建筑規范、標準和具體實施工藝。經過相關管理部門評審后，方可進入準備階段。

2.準備階段

項目建設單位需要明確委托具有相應資質的設計院開展方案的初步設計，在可行性研究報告批復的基本方案以及投資估算的基礎上，深入論證設備技術方案、實施方案以及建筑物的改造設計方案，必要時對職業衛生、安全等進行專門設計，編制初步設計報告以及投資概算。

3.實施階段

項目建設單位需要委托設計院在初步設計的基礎上開展深入設計，形成施工圖紙。經過審查的施工圖設計方案可以交付施工單位開展建設實施。實施過程中，根據現場實際情況可能發生變更，可請設計院據實進行設計變更，設計院提交設計變更圖紙后，方可繼續進行施工。該階段重點考慮施工階段產生的外部因素影響，在確保工程進度和質量的情況下，增強影響的可控性，減小對于周圍環境的影響。

4.驗收階段

相關管理部門組織企業內、外部相關單位進行驗收。一般情況下，軍工能力建設項目由國防科工局組織相關單位進行項目的財務決算審計、安全、環境、職業衛生、消防、檔案等單項驗收，單項驗收通過后進行項目竣工驗收。單項或竣工驗收未通過則返回實施階段，針對不合規內容進行整改，并視整改情況重新進行驗收。

三、科研生產建筑改造項目全生命周期動力學模型

筆者引入系統動力學（System Dynamics，SD）方法，將系統動力學方法應用于科研生產建筑改造類項目管理，可以使管理者對改造項目整體上進行控制。通過分析研究項目實施過程中各個流程的信息反饋，從實施流程的內部結構出發分析過程的動態復雜性，優化管理流程。

1.全生命周期動力學模型結構

圖2 是在單階段項目管理動力學模型的基礎上，建立科研生產建筑改造類項目全生命周期動力學模型，并將整個過程分為4 個部分。

圖2 科研生產建筑改造項目全生命周期動力學模型

一是一般活動。項目立項批復后，將科研生產建筑改造類項目分解為具體工作任務，對項目進行初始定義。若整體項目嚴格按照施工計劃和圖紙施工，中途無設計變更及反復施工，施工流程按計劃以此遞進，最終竣工。

二是變更和返工。通常改造項目涉及面廣、類型多、內容雜，很難完全按照施工計劃和圖紙一次性實施完成，過程中狀況頻發，多有變更及返工。在計劃階段和設計階段均以一個中間狀態示意計劃/設計新一次修改或者返工。計劃階段和設計階段分別用一個中間狀態表示計劃/設計修改或者返工，具體到設計階段即需要調整的計劃，設計階段需要修改設計內容。進入實施階段發生的修改或返工，直接返回到設計階段處理，沒有中間狀態。進入竣工階段，則需要進行整改，重新實施。

三是保障質量。改造項目實施過程中，各階段的執行質量直接決定狀態能否發生改變。階段任務質量水平越高，則該階段任務變更或返工越少，一次審核通過的百分比越高。

四是計劃及控制。項目一旦完成初始定義，相關流程及階段均需按計劃實施。對各個階段項目的實施狀態及完成情況開展實時監控。依據質量控制情況，及時調度各方資源并處理問題，確保項目按照計劃節點高質量完成。

上述任務階段中，施工單位主要負責一般活動中基本施工以及返工，設計院負責設計變更，監理單位配合項目建設單位開展計劃與控制、質量監督。建設單位通過計劃與控制以及質量監督2 項核心舉措來監控整個項目的進展情況。

2.全生命周期動力學模型構建

該模型主要通過將改造過程中的各種反饋信息納入到整體項目控制中，表現為各個基本活動階段的績效改進以及施工中的任務階段的影響指標，通過分析反饋建立初步項目控制模型，將改造流程和信息反饋的各個方面有機聯系在一起，能夠充分反映各個方面的相互制約對改造項目最后的影響。

令（=0，1，2，3，4，5）為各個基本狀態下的工作量；設（=1，2，3，4）為階段工作質量，且0 ≤≤1；設（=1，2，3，4）為階段預期工作結束時間；設（=1，2，3，4）為階段控制函數，表示各個階段建設單位的管理資源投入。

假設=0 時項目開始，為線性負反饋控制函數，在達到預期結束時間前按照線性函數計算。項目逾期后，為常數m。具體函數如下：

其中：= 4 為驗收關閉，即不再驗收，在保證計劃結束時間Ti 的前提下，表示改造超時后可能提供的最大處理能力，即變更和返工的成本。對項目改造全過程而言，整個項目的協同控制目標函數如下：

與改造全過程的執行質量相關。無變更和返工條件下= 0。令向量=（，，，），向量=（，，，）,單位列向量=（1，1，1，1）。S 是的非線性函數，即=（）。則目標函數式轉化為：

經計算，在項目實施過程中，計劃階段發生的質量隱患若不及時解決，到后續階段再進行補救，則應急處理需要投入的資源和精力將線性增加；若計劃階段的質量問題未妥善解決，在后續管理過程需要投入的資源也將增大；特別是質量問題若拖延到驗收階段，需要重新回到設計階段甚至計劃階段來尋找解決方案，由此處理同樣問題所需要的資源投入將逐級擴大。

科研生產建筑改造類項目是軍工能力建設的重要組成部分，系統性強，復雜性高，管理難度大。為確保項目順利實施，有必要進行全過程風險評估，對每一個流程及環節中包含的風險進行有效識別，在計劃和設計階段提前做好關鍵環節風險控制以及應急處理預案，實現全程監控，把握各個階段的質量和進度，必要時啟動應急處理，從而保障項目能順利驗收。

隨著我國軍工產品的不斷更新換代，企業對科研和生產條件進行持續的能力建設需求旺盛。筆者提出的軍工能力建設中科研生產建筑改造類項目全生命周期動力學模型具有較大參考價值，類似軍工能力建設項目均可借鑒，以充分利用經費，保障科研生產任務順利開展。