商业航天型号科研生产管理模式研究
2021-03-19聂小亮王静赵辉张宇光张宇中国空间技术研究院
聂小亮、王静、赵辉、张宇光、张宇 /中国空间技术研究院
航天型号项目是一项投资大、风险高、周期长的工程项目,其型号构成复杂、技术密集,需要综合机、电、热、可靠性等多学科的专业技术,且技术、质量、风险、进度、物资等要素之间的相互影响和耦合关系复杂。当年钱学森院士针对如何研制复杂工程系统提出了系统工程方法,依靠系统工程方法,中国航天有效避免了方案设计和研制任务的重大反复,为型号任务的成功奠定了坚实基础。
近年来,我国航天事业取得飞跃发展,但多型号、多项目并举,项目计划过紧、资源紧张一直都是航天工作者面临的突出问题。随着商业航天的兴起,涉及管理组织的设置、研制阶段的划分等方面的差异化需求日益凸显,传统的单一航天型号项目管理方式已不能适应短周期、批量化、低成本的商业型号的研制需求,因此急需建立高效率、低成本的科研生产模式,以确保满足商业航天型号的特殊需求。
一、现状与问题
近年来,随着北京九天微星科技发展有限公司、银河航天(北京)科技有限公司等民营企业融资成功,“吉林”一号卫星星座发射成功并已在轨运行,商业卫星成为热门方向,但由此降低了卫星研制的“门槛”。目前,越来越多的商业公司和民营企业加入到商业卫星或星座系统的研制工作中,低成本、短周期、多元化的任务需求成为未来商业卫星的发展趋势。
当前,中国航天出色地完成了以载人航天、探月工程、北斗导航等为代表的国家重大专项任务,形成了一整套严密的科研生产管理体系,但如何持续高质量完成国家重大任务,又能适应后续商业卫星任务需求,是当前亟待解决的问题。
传统卫星型号全周期研制流程包括可行性论证、方案设计、初样研制、正样研制和在轨测试5 个阶段。为确保任务成功,卫星科研生产流程中还专门制定了重点环节和关键控制点的评审标准,以及穿插其中的大量产品保证和质量归零等工作,导致整个项目的成本居高不下。对于新兴的商业航天项目而言,如果沿用传统过程势必产生高额的成本,难以满足低成本、高收益的市场竞争需要。此外,传统卫星科研生产流程较为复杂,单个项目周期普遍在30 个月以上,无法满足商业星座系统短周期组网和提供服务的要求,因此有必要对其进行调整优化。
二、商业航天型号科研生产管理模式研究过程
1.型号科研生产管理模式的影响因素
结合当前航天型号任务特点,影响科研生产管理模式的因素主要包括任务重要度、系统集成度、任务紧迫度和成本敏感度,影响因素分级见表1。任务重要度主要是衡量型号任务在政治影响、军事影响、社会影响、国际影响及其对组织影响等方面的重要程度;系统集成度是衡量卫星系统组成的复杂程度,等级取决于卫星数量及其相互间是否存在信息交互和协同;任务紧迫度是用户计划节点要求,包括研制周期和发射间隔2 个方面因素;成本敏感度是成本投入的程度。
2.科研生产管理策略影响因素分析
工程过程、组织体系和管理机制构成了航天型号科研生产模式三大要素。其中,工程过程是指航天型号全周期研制过程;组织体系是指组织为完成型号任务所构建的工作团队及隶属关系;管理机制是指为保障实现工程过程和组织体系所制定的管理方式方法与管理程序等,主要包括范围管理、进度管理、产品保证管理、风险管理、技术状态管理、信息沟通管理、物资管理、人力资源管理、经费与成本管理九大要素。
不同等级的任务重要度、系统集成度、任务紧迫度和成本敏感度都会影响卫星技术途径、研制阶段划分、质量标准和产品保证项目、风险管理、技术状态管理、物资管理策划。管理策略分级汇总见表2。
表1 影响因素分级表
三、几点建议
商业航天型号以追求利益最大化为主要目的,按照任务需求分类原则,该类型号项目具有低任务重要度、高系统集成度、高任务紧迫度和高成本敏感度的特点。针对这些特点,笔者对商业航天型号科研生产管理策略提出一些建议,见表3。
表2 管理策略分级汇总表
通过分析当前不同任务需求与目前科研生产模式之间的矛盾及其矛盾的主要方面,识别出影响科研生产模式的要素,并围绕商业航天型号任务需求提出与之相适应的科研生产管理模式建议,以期为后续商业航天型号科研生产管理模式构建提供思路和参考。
续表
表3 商业航天型号科研生产管理策略表