CZ-3A系列型号去任务化模式下的计划管理研究
2017-08-11北京宇航系统工程研究所刘琳程博中国运载火箭技术研究院岑拯
◎北京宇航系统工程研究所 刘琳 程博中国运载火箭技术研究院 岑拯
CZ-3A系列型号去任务化模式下的计划管理研究
◎北京宇航系统工程研究所 刘琳 程博中国运载火箭技术研究院 岑拯
所谓去任务化模式是相对于定制化模式提出的,指在运载火箭的研制生产环节取消任务属性,独立性较强地组织研制生产,任务属性较晚介入主研制流程,从而使任务计划更少地影响产品的研制流程。按照CZ-3A系列型号现有组织管理模式,每一发火箭与任务发次代号是强关联的,型号任务计划按发次下达,对某一发火箭指定代号和发射任务。去任务化后,火箭系统级、单机级产品均按批进行生产,在进入总装阶段后再明确火箭代号,火箭总装完成后进入出厂测试前明确火箭执行的发射任务。
这种新的批生产管理方式在型号产品层级和数量上进一步提高了产品化、通用化水平,实现了系统级、整箭级组批生产。由于运载火箭发射任务与卫星用户的要求息息相关,每项卫星任务对于火箭的需求均有一定的差异性,使得运载火箭批生产与武器型号批生产有所不同,这一特点决定了不能给火箭完全去除任务属性,而需要在某一特定的阶段将任务属性与火箭进行结合。
一、两种模式计划管理比较
去任务化与定制化模式下计划管理存在显著的差异,见表1。
传统定制化模式下的型号研制计划,以明确任务发次为起点,以完成发射为终点,呈单线串行管理形态。多任务、多项目并行则呈多线并行形态,但由于共享资源的冲突,多线之间可能存在相互制约。因此,计划调整的余地小而计划维护的难度大。
去任务化模式的型号研制计划可以统筹多任务、多项目并行,呈现出由面(元器件批采购、单机批生产)到线(系统级试验、火箭总装)再到点(火箭发射)的管理形态,资源冲突的矛盾在计划前期已得到充分消化,计划调整的余地大,因而更便于管理。
表1 去任务化与定制化模式下计划管理比较
二、计划管理实现途径
型号计划工作以型号全生命周期计划策划和3年滚动计划策划为起始,借助信息化平台和统一的WBS架构将策划纳入管理,并根据型号科研生产的进展,按照“近细远粗”的原则逐渐细化分解形成年度型号工作计划。宇航型号年度工作计划以每发火箭发射任务为源头,以该发火箭的发次代号为属性,按照产品结构树的分解结构明确责任单位,按照研制阶段要求明确计划节点。在科研生产实施过程中,各责任单位对照计划节点执行或提出变更和调整,计划管理部门在信息化平台中也按任务属性对型号研制计划进行全周期策划的更新与维护。
去任务化模式下,需要对科研生产计划管理对象进行调整,将原本针对发次任务的计划管理转化为针对产品代号编号、产品图号、产品状态和生产时间节点要求的计划管理方式。
1.技术状态的统一
技术状态的统一是型号去任务化的必要条件。各系统、各单位对CZ-3A系列型号全箭产品进行梳理后发现,90%的产品在火箭出厂测试之前完全与任务发次无关,具备取消任务发次代号的条件;8%的产品在一定条件下可取消任务发次代号;2%的产品与任务发次需要关联,暂不能取消任务发次代号。对技术文件(工作项目)进行梳理后发现,在火箭出厂测试之前82%的技术文件(工作项目)完全与任务发次无关,具备取消任务发次代号的条件;12%的技术文件(工作项目)在一定条件下可取消任务发次代号;6%的技术文件(工作项目)与任务发次需要关联,不能取消任务发次代号。
通过以上统计分析可以看出,80%以上的产品和技术文件(工作项目)完全与任务发次无关,具备取消任务发次代号的条件;10%左右的产品和技术文件(工作项目)在一定条件下可取消任务发次代号;与任务发次需要关联、不能取消任务发次代号的产品和技术文件(工作项目)不到10%。CZ-3A系列型号共有CZ-3A、CZ-3B G1、CZ-3B G2、CZ-3B G3、CZ-3B YZ-1(上面级)、CZ-3C G2、CZ-3C G3、CZ-3C YZ-1(上面级)8个构型,总体按每一种构型以晒兰文件XX火箭技术状态表的形式明确火箭的技术状态,取代了原来XX遥XX火箭(发射XX卫星)技术状态表按任务发次明确状态的做法,最大程度地实现技术状态的统一和简化。
2.计划的下达
为满足高密度阶段发射任务的需求,CZ-3A系列型号通过资源整合、流程优化等方面的改进,实现了从单件、小批量定制生产到组批生产组织管理模式的跨越式转变。原材料和元器件按批采购,部分单机和零、部(组)件实现了组批生产与验收、按发次交付。大部段产品生产、系统综合试验、火箭总装和出厂测试按任务发次进行管理,这也为型号去任务化打下了坚实的基础。研制计划的下达也从以发次代号属性为关注重点转变为以火箭的构型和产品的状态属性为关注重点。
单机生产单位可以在元器件组批投产的基础上,参照年度任务当量合理排产,并提前组织单机的生产和验收。系统级的综合试验不再以发次排序,只以火箭构型和星箭接口的不同来区分状态,分系统级的集成度大大提高,经过一段时期的成熟应用和考验后,将来甚至可以实现产品的系统级交付。
3.计划的调整
在多型号并举的科研形势下,由于缺少足够准确的信息而带来的不确定性使得型号研制计划管理变得更加复杂和难以掌控。不确定性来自于内、外2个方面,外部因素包括卫星、测控和地面应用系统等外系统的计划发生变化、发射工位和测量船的冲突、客户技术要求方面的不确定性等,内部因素包括技术状态变化带来的风险和生产资源冲突等,这些不确定性势必会引起计划调整的风险,并且影响整个运载火箭系统的研制生产效率。
CZ-3A系列火箭进入高密度发射阶段以来,年均发射任务达到8~9发,年均排产12发火箭。按原有计划管理模式,由于生产任务量大,各发次火箭间计划节点极为紧凑,计划的余量小,个别项目的推迟将滞后共享火箭生产资源的其它所有项目计划。
4.计划的考核
目前,计划部门在AVDIM系统中按照每发火箭的发次代号、以该发次火箭研制流程和阶段明确计划节点并对标逐条考核,经过分解细化,每发次火箭研制主线上均有多个关键节点作为考核项。在CZ-3A系列型号高密度发射阶段,由于多发任务阶梯式并行,研制生产的工作量骤增,计划考核的项目数和节点分布的密度非常大,也增加了计划考核的工作量。
去任务模式下,下达任务时不再明确产品发次,单机产品采取批验收、批交付方式,火箭总装也不带有任务属性。因此,原有的线性、单点考核办法已不适用,需根据考核的目的与关注重点做出变更和优化。可以在单机生产、系统试验和火箭总装阶段给予承制单位更大的计划自由度,选取季度或半年度为计划节点,以完成任务量的统计值为判据予以考核,如一季度完成3发火箭的电气产品生产交付、上半年完成4发火箭的电气系统综合试验、三季度完成2发火箭的总装等。而在火箭的任务属性明确后,再按照工程总体的要求严格考核研制进度,如在XX月完成XX发火箭出厂测试、XX月完成XX发火箭待命出厂、XX月完成XX发火箭发射XX卫星等,这样既可以保证多任务并行条件下火箭整体的生产节奏和生产效率,也达到了对每发任务研制进展严格考核的目的,同时还减少了计划考核的工作量。
5.项目的检查
目前,CZ-3A系列型号的用户对火箭的监造和管理还处于定制模式,合同的签订以及执行均需要明确的火箭发次代号,并以具体计划里程碑节点的完成情况作为项目检查的关键点和付款依据,这与去任务化模式下的研制生产管理是矛盾的。
解决这一矛盾应从2个方面入手:一是思想认识的转变,相关管理部门要积极主动地与用户沟通,让用户理解和认识到型号去任务化是在确保产品质量的前提下提高火箭生产效率和适应性的有效途径,并乐于接受新的管理模式带来的转变,以新的角度重新审视当前形势下对运载火箭合同监管的条件约束;二是计划中里程碑节点和检查项目的重新选取,建议从以下4种类型的研制项目中选取。
第一类是多任务共有的项目,如单机产品的典试、发动机的批抽检试车,它可以作为代表本批次产品健康状况的主要依据;第二类是新研制的产品,根据用户需求定制生产的产品具有唯一性和排它性,应列出专项研制计划,并选取重要的质量控制点,如生产工艺审查、转阶段评审等作为检查项目;第三类是与任务相关的软件和参数,如大系统级的研制任务要求、大系统间的ICD文件、轨道设计、飞行时序和飞行软件等,这些工作在火箭硬件组批生产的同时同步开展,也是火箭明确任务属性的重要标志和依据;第四类是火箭明确任务属性后的计划,此时距离发射时间约4~6个月,各项研制工作已非常清晰,可选取重要的质量控制点如出厂测试评审、专项评审、出厂评审、火箭出厂等作为检查项目。
CZ-3A系列型号去任务化是型号研制生产组织管理方式的根本性改变,将摆脱整个任务需求的限制,站在全型号的角度统筹任务分配、优化资源利用、提高生产效率。去任务化模式下的研制管理是基于产品技术状态的统一,进而实现系统级乃至整箭级组批生产,必将大幅提高对任务的适应性和对市场的反应能力。▲