“九到位”管理方法在航天項目管理中的應用實踐

梁卓、翟磊、李浩、潘彥鵬、胡驍 /中國運載火箭技術研究院

近年來，我國航天任務逐年井噴式增長，僅2020年就有114次航天發射任務，絕大多數次任務取得了成功，但是也有10次發射失利，其原因是出現了各種類型的質量問題，給航天項目保成功帶來了巨大挑戰。航天項目高質量保成功的關鍵是技術與管理的一體化協同推進，確保一次就能把工作高質量做到位。

為了實現技術與管理的一體化推進，中國運載火箭技術研究院從“面向產品、面向流程、面向組織”3個維度系統分析和深入研究。面向產品，就是針對全壽命周期的質量控制，如何使需求的開發具有前瞻性和先進性、實現需求傳遞的有效性、確保需求理解的正確性、保證試驗驗證的充分性、保證數據判讀的完備性；面向流程，就是如何保證風險識別的精準性、做到實時準確的狀態控制；面向組織，就是如何做到權責清晰及責任壓準壓實、快速提升組織與個人能力，以適應新領域、新任務條件下的新挑戰。

基于以上思路，本文探索性地提出了需求開發到位、需求傳遞到位、需求理解到位、風險識別到位、狀態控制到位、試驗驗證到位、數據判讀到位、責任落實到位、能力提升到位的“九到位”技術管理方法，為一次性把項目做成功提供技術與管理的一體化方法。

一、“九到位”管理方法概述

1.需求開發到位、需求傳遞到位、需求理解到位

需求分析是在進行項目開發前對用戶的要求進行引導、收集和分析的過程，充分的需求分析能夠充分滿足和發掘用戶的要求，使得方案的設計具有前瞻性和引領性，既能提高利益相關方的滿意度，又能有效控制開發成本，降低研制風險，為項目團隊帶來收益。

航天項目的需求包括外部需求和內部需求，外部需求指的是項目團隊作為一個整體對接用戶的要求，內部需求是項目團隊各成員間的接口要求。在需求分析階段，最重要的是做到需求開發到位、需求傳遞到位、需求理解到位。

做好需求設計開發共分為需求獲取、需求分析、需求規約和需求驗證4步。需求開發是一個不斷反復的迭代過程，通過對用戶溝通、領域專家、先驗知識及技術標準等信息的消化理解，獲取對用戶需求的準確理解，對需求中的不明確部分進行詳細分析，需求規約的內容是嚴謹、正確、無歧義的，最后通過評審、確認和原型等方式完成需求驗證。

建立需求跟蹤矩陣，能夠對項目研制過程中的任何2個基線文檔進行關聯，以檢查2個文檔關系的完整性，可以用來保證需求傳遞到位。通過建立需求雙向跟蹤矩陣，確保客戶需求被完整分解和傳遞，沒有發生需求遺漏；在進行測試驗證時，能夠檢驗客戶需求是否被測試，測試的覆蓋率是否滿足要求；在發生需求變更時，確保需求的傳遞過程沒有丟失。

制定需求規格說明，其形式可以是接口控制文件、總體設計方案、需求規格說明中的任一種，以書面形式描述客戶需求，然后與利益相關方共同確認，保證需求理解到位。需求規格說明應采用自然語言、形式化需求描述語言、結構化語言，準確、無二義性地表達用戶需求，并進行需求的分解和細化。

2.試驗驗證到位、數據判讀到位

“設計—實現—驗證”是航天項目產品研制的主要流程，其中試驗驗證是最后一個環節，該環節起到對設計合理性、實現正確性的驗證確認作用。本文介紹了正交試驗技術、故障注入技術、自動化測試技術3種試驗方法，其中正交試驗和故障注入技術能夠提高測試覆蓋率，保證試驗驗證到位，自動化測試技術能夠提高測試效率，與人工判讀結合可以保證數據判讀到位。

正交試驗技術是一種快速、經濟的試驗設計方法，根據正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的用例組合進行試驗，這些有代表性的用例具備“均勻分散，齊整可比”的特點，利用標準化的正交表來安排試驗方案，能用較少的測試用例取得較好的試驗效果。

故障注入技術是驗證系統可靠性的一項有效方法，它通過人為向系統中引入故障加速系統失效，測試評估系統的容錯性能，對于保證系統的可靠性和安全性具有重要意義。采用分類和回歸等機器學習算法，構建故障產生—故障注入—故障監控—數據挖掘—故障預測的全鏈路故障管理平臺，高效、全面、可靠地實現故障測試。

自動化測試技術是一種高效、智能的測試方法，通過構建自動化測試平臺實現測試的自動化及測試過程和結果判讀的自動化。該平臺包括自動化驅動設備、自動化執行設備、自動化判讀設備，自動化驅動設備負責測試數據初始化和流程控制，自動化執行設備負責執行測試，自動化判讀設備負責對試驗結果進行判斷。自動化判讀流程如圖1所示。

圖1 自動化判讀流程圖

3.風險識別到位

航天項目的特點是周期短、工作量大、技術創新多，因此存在項目不能按時交付的管理風險與關鍵問題解決不了的技術風險。風險的發生存在概率，有的風險造成的后果是非常嚴重的，因此有必要針對航天項目開展風險管理，做好風險識別到位，保證型號高質量成功。

航天項目的風險管理是針對風險開展的用于管理和控制風險的一系列活動，是識別、確定和度量風險，并制定、選擇和實施風險處理方案的過程，要求在整個項目壽命周期內反復循環、不斷識別和控制風險，不斷做出決策和選擇。風險管理流程如圖2所示。

圖2 風險管理流程圖

按照“立體開展、全面識別、準確分析、措施有效、風險受控”的原則，從設計風險、產品風險、操作風險、管理風險4個維度開展航天項目全壽命周期風險識別、分析與控制。在航天復雜系統的風險識別過程中，通常采用FMEA-FTA結合法進行全面的風險識別。采用FTA方法自上而下建立風險樹，通過風險樹識別更多的風險事件；采用FMEA方法自上而下完善風險樹，對風險事件進行補充完善。

風險識別完成后，根據風險的概率及危害程度，梳理確定出風險項目的等級，并針對性地提出消除、降低、轉移或接受風險的應對措施，確保風險管控措施充分、有效和合理。

4.狀態控制到位

技術狀態控制是項目過程控制的重要組成部分。在航天項目管理中，技術狀態管理是保障項目順利進行的重要手段與方法，許多質量問題發生的原因是技術狀態控制不到位。

技術狀態變更要遵循“論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位”5條原則：論證更改的必要性，開展多方案比較，系統深入地論證選定方案的可行性、風險和影響域；進行評審會簽，確保與狀態變化的利益相關方都以明確的方式進行認可；全面開展試驗驗證，梳理試驗狀態、數量和來源，注意試驗流程的正確性和工況設計的覆蓋率；嚴格審批流程，重要狀態變化提高一級審批；落實到產品，明確具體落實到哪些文件（設計、工藝）及哪個產品（單機、軟件）。

航天項目產品交付后，僅僅通過管理手段保證交付的產品狀態與交付時保持一致是不夠的，需要依靠技術手段控制軟硬件的狀態。設計裝備管理系統，完成航天產品各層級產品的識別，實現測試數據采集的可視化、操作流程的便捷化，實現總體、分系統及單機硬件產品的狀態控制；設計軟件狀態確認測試項目，進行系統測試時一鍵式操作即可獲取所有軟件的版本狀態，實現項目中所有軟件產品的狀態控制。

5.責任落實到位

一分部署，九分落實。精細化過程控制是航天項目研制中卓有成效的質量控制模式，更是能將責任落實到位的管理方式。通過精細化的過程監控和切實的責任落實，以高效率成功為結果導向、高質量成功為目標導向，根據責任執行情況對人員進行獎勵或批評，調動團隊成員的積極性，提升團隊的凝聚力和戰斗力。

可以采用“一圖四表”的方式實施精細化過程控制，如圖3所示。

圖3 “一圖四表”管理模式

“一圖四表”要求明確每項工作的完成時間、完成標志和責任人，時間精確到日，完成標志精確到文件，責任精確到人。

通過“一圖四表”式的項目研制流程精細化管理，可以做到責任的壓準壓實：任務前，精細策劃，識別關鍵控制點，充分評估風險，明確任務分工和責任分工；任務中，確保任務到面、責任到人、節點到日，任務成果準確考核，質量問題及時解決，風險要素嚴格管控，項目研制按期保質推進；任務后，開展對項目研制過程的精細化總結，分析每個人的工作是否高質量完成，為進一步優化精細化流程管控體系提供量化切入點。

6.能力提升到位

組織能力是實現航天項目從“保成功、保交付、保增長”向“高質量、高效率、高效益”研制模式轉變的關鍵。通過“量化組織能力、建設組織資產、規范設計流程、研制通用平臺、升級試驗設施”5個維度開展組織能力體系建設，能夠推動組織設計開發能力、試驗驗證能力、產品保證能力的有效提升，為組織能力提升到位提供保證。

（1）量化組織能力。建立能力評價報表體系，即產能表、能力表、資源表、效益表等，精準采集并量化項目成員及項目團隊的能力值，為項目成員個人能力及組織能力提升提供準確的數據支撐和改進依據，用量化的組織測量數據指導學習型組織的持續改進。

（2）建設組織資產。設立組織資產成熟度評價體系和詳細應用規程，充分發揮組織知識、組織資產、組織能力的長效作用，實現成熟設計成果的再利用，縮短新項目的研制周期，提升產品設計質量，將以往人員和項目的能力應用到新項目研制。

（3）規范設計流程。對專業設計基礎、設計模式、設計流程、已有成果進行充分整合，形成邏輯清晰、過程高效、節點可控、成果可靠的專業設計標準化流程，為在新項目研制過程中精細化管控進度、節點、質量、產品提供高效抓手。

（4）研制通用平臺。實現對主要產品或專業設計能力的凝練升華，實現精細化設計、重復性使用，保證設計的統一性和正確性，提高組織生產效率，為保障項目研制進度和質量提供平臺級支撐。

（5）升級試驗設施。通過試驗設施、環境以及工具方法等軟實力建設，統一研制環境、優化試驗工具、提升試驗能力，為產品設計質量檢驗提供精細化的驗證手段，并支撐試驗驗證從自動化到智能化的轉變。

二、“九到位”管理方法實踐

在“捷龍”1號固體運載火箭項目的全壽命周期研制中，研究院運用“九到位”項目管理方法完成各配套產品的設計研制與各配套單位的生產制造，僅用18個月時間就完成了四級固體運載火箭的方案首飛，成功將3顆衛星準確送入預定軌道，運載效率達到同規模火箭國際先進水平，為商業運營奠定了堅實的基礎。

1.需求開發、需求傳遞、需求理解

針對系統的外部需求和內部需求，建立需求雙向跟蹤矩陣，確保需求在項目開發全過程中傳遞到位；采用自然語言、形式化需求描述語言、結構化語言，撰寫需求規格說明，準確、無二義性地表達用戶需求；進行評審、確認和原型驗證，確保需求開發到位、需求理解到位。

2.風險識別

以發射流程及飛行時序為主線，全面開展項目的風險識別專項工作，評估時序指令、飛行環境、產品特性以及“九新”對技術、生產、操作、管理等多個維度的影響，并從地面試驗驗證、仿真模擬、工程保證等方面采取相應措施，有效降低了風險發生概率。

3.狀態控制

嚴格按照相關標準，做到論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位；設計裝備信息管理系統，在全箭—系統—單機各維度開展信息化編碼，通過使用二維碼方式實現全箭硬件設備的管理；設計全箭軟件版本回傳機制，在系統測試中增加版本回讀，通過一鍵測試實現全箭軟件狀態的管理。

4.試驗驗證、數據判讀

設計自動化仿真測試平臺，針對半物理仿真接口眾多、種類繁多、邏輯復雜的特點，快速有效地開展測試及判讀；利用正交試驗設計測試用例，大幅減少了試驗項目數量，提高了試驗效率；設計軟件故障模擬平臺，完成關鍵軟件的功能和性能故障模擬，提高了測試覆蓋率。

5.責任落實

在項目實施過程中推行“一圖四表”精細化管理，全程高效、精細推動項目進展，將工作壓準到人，責任壓實到人，實現對人員、狀態、進度、質量、風險的全面高效管控，不同部門、崗位、專業密切配合，為商業航天研制模式下的航天任務高質高效保成功提供直接保障。

6.能力提升

通過構建項目組織資產庫、優化專業設計流程、建設通用設計平臺、升級試驗基礎設施等措施，使得組織能力得到明顯提升。通過“四表”考核，對標項目發展階段和目標，準確識別項目成員與階段目標的差距，找準短板，有的放矢，在項目實施過程中進行針對性改進。

基于“三個面向”，研究院探索總結了“九到位”航天項目管理方法，在“捷龍”1號項目中試點運行取得了成功，對航天項目的產品和過程進行了精細化管理，實現了技術和管理的一體化協同推進，該方法具備一定的通用性，可以推廣到其他航天項目中，實現航天項目的高質量保成功目標。