神舟飞船发射场全周期全要素组织实施的系统方法

庞 博，王国军，连 宇，常跃东

（中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094）

神舟飞船发射场全周期全要素组织实施的系统方法

庞 博，王国军，连 宇，常跃东

（中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094）

神舟飞船发射场工作任务量大、与外界接口多、任务关注度高，组织实施的难度很大，需要一套系统方法来对发射场全周期全要素组织实施进行指导。按照系统思想，分析了全周期工作的全部要素和要素间的关系，在此基础上进行了系统综合，将全周期工作分为进场启动、进场实施、测试发射和收尾四个阶段，制订了按阶段进行专题策划的专题管理模式、灵活的矩阵式＋集中式管理组织模式和全周期工作流程管理三部分组成的组织实施方法。方法的有效性通过神舟飞船发射场工作中的实际应用得到了验证。

神舟飞船；发射场；组织实施；系统方法

1 引言

神舟飞船发射场工作一般包括发射场的总装、测试、加注和发射工作。飞船的发射场工作是飞船全周期研制中的重要环节，因为：1）时间短，仅有2个月时间；2）发射时间灵活性低；3）工作量大且各工作关联性强；4）安全性可靠性要求极高［1⁃3］。一个质量问题和一天的进度推迟的发生都可能影响整个发射任务，这就需要一套面向飞船发射场的管理方法来确保任务的完成。

国内对航天器发射场管理工作研究主要针对质量等个别方面，没有发射场管理工作整体方法的相关研究，国外文献也未找到发射场专题的组织实施方法［4⁃5］。

本文根据系统科学的观点，将与发射场地区的工作有联系的所有活动看成一个整体，作为一个系统进行全周期全要素管理［6⁃7］。并针对全周期全要素的管理特点，制订由按阶段进行专题策划的专题管理模式、灵活的矩阵式＋集中式管理组织模式和全周期工作流程管理三部分组成的组织实施方法，以从整体上解决发射场管理问题。

2 全周期全要素范围

全周期全要素发射场工作要素多、要素间关系多且高度耦合，是典型的复杂系统，从系统理论讲［8］：管理复杂系统，首先分析系统的每个元素和元素间的联系，而后从系统的整体进行综合考虑。

根据航天发射任务周期，一般以飞船进场前1年启动发射场工作的策划，飞船发射后2个月完成发射场工作总结，所以飞船全周期工作的时间跨度应为飞船进场前1年至飞船发射后2个月。从全要素的角度考虑，发射场工作不仅仅包括飞船的研制发射，还包括人员、工装、测试设备、后勤、运输、物资、经费等要素。

综上，神舟飞船发射场全周期全要素工作是指从飞船进场1年至飞船发射后2个月期间飞船的出厂分解、运输、发射场总装、测试、加注和发射工作及与之相关的人员、工装、测试设备、后勤、运输、物资、经费等工作的总和。

3 系统分析

3.1 要素分析

神舟飞船发射场工作由7大要素构成，包括：飞船研制、人员、工装／测试设备、后勤、运输、物资、经费。7大要素共包含29个子要素，详见图1。

3.2 关系分析

发射场工作共7大要素，且考虑n对m元素的关系rnm与m对n元素关系rmn不同，则发射场共有42种关系。由于这些关系很难量化或数学公式表达，为抓住要点，本文要素关系只考虑要素间的关联强度，即确定两两要素间是否相关，若相关，是强相关还是弱相关。关系矩阵详见表1。

4 系统综合

4.1 综合分析与阶段划分

在要素和关系分析基础上，综合各要素工作量、各要素间耦合导致增加／减少的工作量，依据历史数据的算数平均，对全周期发射场工作各要素工作量随时间变化进行式（1）所示计算：

表1 发射场工作关系矩阵Table 1 Relationship matrix of launch site work

式中t为时间，Load代表工作量，Loads(t)为系统在t时刻的总工作量，N为系统中全部元素个数，Loadan(t)为第n个元素an在t时刻的工作量，Loadrnm(t)为an和am元素间耦合增加额外的工作量，其中，当m＝n时，Loadrnm(t)＝0。

计算结果详见图2。图中以飞船出厂时刻作为T0，飞船发射时刻作为T1。

发射场工作开始时间为T0－12月，结束时间为T1＋2月。从图2可见，飞船各要素工作量变动较大，各个时段分布十分不均匀，T0－2月前的很长一段时间工作量较小且变化比较平缓，飞船进场前后工作量巨增，而后工作量虽然较大但变化不很明显，在电测期间有所增加、加注期间有所减少，最后在飞船发射前后第二次巨增，发射后迅速减少。从工作量与工作地点两个维度考虑，可以将全周期工作划分为四个阶段：进场启动、进场实施、测试发射、收尾。详见表2。

表2 发射场工作阶段划分Table 2 Stages of launch site work

4.2 系统方法

综合前文分析，发射场工作主要需要解决以下问题：1）要素多，工作项目多；2）要素关系多，相互影响大；3）进场和发射期间工作量迅速增加；4）进场后工作量巨大。同时，神舟飞船的项目特点还带来了以下问题：1）任务低风险要求极苛刻；2）高社会关注度导致人员心理压力大；3）可用资源有限。

上述问题牵扯面广，有些问题的解决方案还是矛盾的，所以管理的目标应定为整体最优而不是局部最优。据此制定了神舟飞船发射场全周期全要素组织实施的系统方法，方法在阶段划分的基础上，由以下三个部分构成并相互配合：1）按阶段进行专题策划的专题管理；2）矩阵式＋集中式组织模式；3）全周期工作流程管理。详见图3。

由图3可见，方法按阶段将全周期工作分为四个专题进行策划管理，各专题由全周期流程统领；两个相邻专题互相影响；组织模式包括矩阵式组织和集中式组织，由全周期流程统领；在进场启动和收尾阶段工作量小，采用矩阵式管理；在进场实施和测试发射阶段工作量大，采用集中式管理。

5 专题管理

专题采用WBS（工作分解机构）方法［9］，将专题划分为子专题，子专题又分成孙专题，实行精细化管理。

5.1 进场启动

进场启动工作以发射场工作的策划和人机料法环的准备为主，管理重点是策划和准备全面，做到无漏项，主要包括4个子专题：1）策划和文件的编写；2）试验队的组建；3）进场物资的准备；4）其他长周期（2个月以上）工作。4个专题共包括12个孙专题，详见图4。

5.2 进场实施

进场实施工作以人机料法环的落实为主，特点是人员与产品工作地点变化、工作项目多，管理重点是严格按策划执行与做好过程控制，包括4个子专题：1）飞船出厂状态设置与出厂评审；2）飞船、工装、测试设备、物资、文件等运输；3）人员进场准备；4）发射场后勤准备工作。4个子专题中共包括15个孙专题，详见图5。

5.3 测试发射

测试发射阶段工作地点相对固定，管理重点是做好测试发射与日常管理，主要包括4个子专题：1）飞船的测试发射与管理；2）试验队日常管理［10］；3）发射组织实施；4）试验队撤场。4个子专题中共包括8个孙专题，详见图6。

5.4 收尾

收尾工作主要以总结为主，分为5个子专题：1）撤场专列返京；2）返回舱返京；3）发射场工作总结；4）经费结算；5）物资归还。详见图7。

6 矩阵式和集中式组织

为适应全周期发射场各阶段工作的不同特点，有两种管理模式：针对工作量较小的进场启动和收尾阶段采用日常的矩阵式管理，在工作量巨大的进场实施和测试发射阶段集中式管理。

6.1 矩阵式组织

矩阵式组织能够很好地结合纯职能型组织与项目型组织的优点［9］，适合进行日常的项目管理，适用于启动阶段和收尾阶段。

载人航天总体部下设项目办公室、政工、人事、财务、设计等部门，上级单位中国空间技术研究院下设后勤部门和各厂所。在进场启动和收尾阶段，由项目办公室牵头，各部门／单位派出人员参加项目实行矩阵式管理，派出人员受项目经理和所在部门／单位双重领导［11］。组织结构详见图8。

6.2 集中式组织

发射场工作任务量大、持续时间短、人员相对集中，适合成立集中式组织进行管理，发射场集中管理的组织为发射场试验队。

神舟飞船发射场试验队是发射场执行任务的临时性工作组织，所有研制保障人员全部编入试验队，进行集中管理。试验队实行队长负责制，设立调度组、技术组、质量组、技安组、政工组、后勤组和各试验分队（由各厂所组成），试验队成立临时党委，试验分队成立临时党支部。试验队组织结构详见图9。

其中，试验队队长全面领导神舟飞船的技术管理、进度管理、质量管理、安全管理，对飞船和人员安全负全责。调度组主要负责飞船的进度管理和试验队日常管理；技术组主要负责飞船的技术管理工作；质量组主要负责质量管理工作；技安组负责全过程的技术安全工作；政工组负责试验队的思想政治工作、党建工作、保密、保卫工作；后勤组负责试验队住宿、伙食、车辆安排、医疗卫生、食品卫生和试验期间的救护工作。

7 全周期工作流程

为避免专题管理导致的过于关注细节而忽视全局，需要一个全周期工作流程对整体工作进行布置，保证系统整体最优。工作流程详见图10。

由图10可见，在任务开始前，要编制全周期任务策划，策划包括所有的工作项目，指导全周期工作。由于各要素间的耦合，策划的编写要经过多轮迭代，做到各要素间的工作匹配。同时，在进场启动阶段要完成所有专题策划，完成试验队的组建。进场实施阶段主要工作就是落实好启动阶段编制的策划，保证飞船顺利转场，并为发射场工作做好准备。测试发射阶段，良好的试验队日常管理是做好飞船测试发射的基础，飞船发射的组织实施需按专题进行管理。飞船发射后，要对试验队撤场工作作为专题进行管理。返回北京后，收尾工作也要按专题策划进行管理，做好总结工作。

8 结语

在历次发射任务中，神舟飞船发射场全周期全要素组织实施的系统方法在不断的迭代中走向成熟，有效性得到实践验证，将为后续的发射任务提供参考。

（References）

［1］ 周建平.载人航天交会对接技术［J］.载人航天，2011，17（2）：1⁃8. Zhou Jianping.Rendezvous and docking technology ofmanned space flight［J］.Manned Spaceflight，2011，17（2）：1⁃8.（in Chinese）

［2］ 王永志.实施我国载人空间站工程，推动载人航天事业科学发展［J］.载人航天，2011，17（1）：1⁃4. Wang Yongzhi.Launchingmanned space station projectand pro⁃moting the development of China’smanned space engineering［J］.Manned Spaceflight，2011，17（1）：1⁃4.（in Chinese）

［3］ 袁家军.神舟飞船系统工程管理［M］.北京：机械工业出版社，2005：4⁃7. YUAN Jiajun.Shenzhou Spaceship System Engineering Manage⁃ment［M］.Beijing：China Machine Press，2005：4⁃7.（in Chi⁃nese）

［4］ 谭振，苏红，李国春，等.航天型号发射场“双想”工作方法研究与实践［J］.质量与可靠性，2014（6）：36⁃38. TAN Zhen，SU Hong，LIGuochun，et al.“Shuangxiang”method research and practice in space project launch site［J］. Quality and Reliability，2014（6）：36⁃38.（in Chinese）

［5］ 陆卫华，王钦.卫星发射场试验“双化”管理之实践［J］.质量与可靠性，2012（增刊）：662⁃666. LUWeihua，WANG Qin.“Shuanghua”management practice in satellite launch site test［J］.Quality and Reliability，2012（s）：662⁃666.（in Chinese）

［6］ 郭宝柱.系统科学的理论与方法在航天项目管理中的应用研究［J］.宇航学报，2008，29（1）：29⁃33. GUO Baozhu.Application of system science theories and methods in space project management［J］.Journal of Astro⁃nautics，2008，29（1）：29⁃33.（in Chinese）

［7］ 袁家军.中国航天系统工程与项目管理的要素与关键环节研究［J］.宇航学报，2009，30（2）：428⁃431. YUAN Jiajun.Research on elements and key aspects of China space system engineering and projectmanagement［J］.Jour⁃nal of Astronautics，2009，30（2）：428⁃431.（in Chinese）

［8］ von Bertalanffy L.General System Theory［M］.New York：George BrezillerInc，1973：33.

［9］ 哈罗德·科兹纳.项目管理：计划、进度和控制的系统方法（第10版）［M］.北京：电子工业出版社，2010：91⁃97，386⁃389. Kerzner H R.Project Management：A System Approach to Planning，Scheduling，and Controlling［M］.10th Edition. Beijing：Publishing House of Electronics Industry.2010：91⁃97，386⁃389.（in Chinese）

［10］ 杨保华.神舟七号飞船项目管理［M］.北京：航空工业出版社，2010：99⁃101. YANG Baohua.Shenzhou 7 Spaceship Project Management［M］.Beijing：Aviation Industry Press，2010：99⁃101.（in Chinese）

［11］ 郭宝柱.航天工程管理的系统观点与方法［J］.中国工程科学，2011，13（4）：43⁃47. GUO Baozhu.Systems perspective and approach in space en⁃gineering management［J］.Engineering Science，2011，13（4）：43⁃47.（in Chinese）

A System M ethod for Shenzhou Spaceship Launch Site Full Cycle Full⁃element Organization and Imp lementation

PANG Bo，WANG Guojun，LIAN Yu，CHANG Yuedong
（Institute of Manned Space System Engineering，CAST，Beijing 100094，China）

The launch site organization of Shenzhou spaceship is very difficult due to the heavy workload，many interfaces to coordinate and highly focused by the public.So it is quite necessary to adopt a system method in Shenzhou spaceship launch site full⁃cycle full⁃elementorganization and im⁃plementation.According to the system theory，amethod was proposed after system analysis and inte⁃gration.The full⁃cycle launch site work was divided into four stages：the launch site work initiation stage，the launch site work implementation stage，the testing and launching stage and the ending stage.There were threemain elements in the proposed method：the specialized management by sta⁃ges，thematrix and centralized organization and the full⁃cycle workflow management.The applica⁃tion of the proposed method in Shenzhou spaceship launch site work showed that all the works were in order，in⁃time and without any problem，and the launcheswere successful.

Shenzhou spaceship；launch site；organization and implementation；system method

V19

A

1674⁃5825（2017）01⁃0104⁃05

2016⁃01⁃04；

2016⁃12⁃27

庞博，男，硕士，工程师，研究方向为航天器项目管理。E⁃mail：niubipang＠163.com